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数列是高中数学的重要内容之一,它与数、式、函数、不等式、方程、三角函数、解析几何的关系非常密切,数列中的递推思想、函数思想、分类讨论思想以及数列求和、求通项公式的各种方法和技巧贯穿于整个高中数学之中,本文基于笔者对数列的认识和研究,用不同方法分析数列类题型的解法,以期提高学生对该知识点的深层次理解,起到举一反三的效果。
1995年全国理科数学数列题与2004年全国文科数学卷(3)可见一斑:
1995年题目为:设a■是由正数组成的等比数列,Sn是其前n项的和,证明■ 分析:结合对数函数y=lgx的性质,原不等式等价于证明SnSn+1 2004年题目为:已知数列a■为等比数列,a2=6,a5=162。
1.求数列a■的通项公式。
2.设Sn是数列a■的前n项和,证明:■<1。
分析:由题意可知已知数列是正数组成的数列, 不等式等价于:SnSn+1 下面用学过的知识探讨以上不等式的证明:
证法一:求差比较法
设数列a■的公比为q,则由已知得q>0,a1>0。
(1)当q=1时,Sn=na1,
∴ SnSn+2-Sn+12
=na1(n+2)a1-(n+1)2a12
=-a12<0
(2)当q≠1时,
SnSn+2-Sn+12
=■(1-qn)(1-qn+2)-■(1-qn+1)2
=-a12qn<0
由(1)和(2)可得SnSn+1 证法二:求差比较法
∵SnSn+2 SnSn+2-Sn+12-<0
设数列a■的公比为q,则由已知得q>0,a1>0,an+1>0。
而Sn+1=a1+qSn,Sn+2=a1+qSn+1
∴ SnSn+2-Sn+12
=Sn(a1+qSn+1)-Sn+1(a1+qSn)
=a1(Sn-Sn+1)
=-a1an+1<0
∴SnSn+1 证法三:真分数不等式性质法。
设数列a■的公比为q,则由已知得q>0,an>0,
∵Sn+1=a1+qSn,Sn+2=a1+qSn+1,
∴要证SnSn+2 即要证■<■=■。
而由真分数不等式:若a、b、m都是正数,且a0得
■=■<■=■。
∴SnSn+2 证法四:定比分点法
由a■>0可知
要证SnSn+2 即要证■<■,
且0<■<1,
由■=■=■,结合数轴上的点与实数的对应关系,可知:
■分■与1为定比λ=■>0。
∴■<■<1。
∴SnSn+2 证法五:单调性法
由a■>0可知,
要证SnSn+2 即要证■<■。
由■=■=■+q知:n增大时,Sn也增大,数列■是单调递减数列从而数列■是单调递增数列。
∴■<■。
∴SnSn+2
参考文献:
[1] 全日制普通高级中学教科书数学第一册.人民教育出版社,2008.
[2] 任志宏.十年高考分类解析与应试技巧:数学(2001-2010).南方出版社,2010.
(责编 闫祥)
1995年全国理科数学数列题与2004年全国文科数学卷(3)可见一斑:
1995年题目为:设a■是由正数组成的等比数列,Sn是其前n项的和,证明■
1.求数列a■的通项公式。
2.设Sn是数列a■的前n项和,证明:■<1。
分析:由题意可知已知数列是正数组成的数列, 不等式等价于:SnSn+1
证法一:求差比较法
设数列a■的公比为q,则由已知得q>0,a1>0。
(1)当q=1时,Sn=na1,
∴ SnSn+2-Sn+12
=na1(n+2)a1-(n+1)2a12
=-a12<0
(2)当q≠1时,
SnSn+2-Sn+12
=■(1-qn)(1-qn+2)-■(1-qn+1)2
=-a12qn<0
由(1)和(2)可得SnSn+1
∵SnSn+2
设数列a■的公比为q,则由已知得q>0,a1>0,an+1>0。
而Sn+1=a1+qSn,Sn+2=a1+qSn+1
∴ SnSn+2-Sn+12
=Sn(a1+qSn+1)-Sn+1(a1+qSn)
=a1(Sn-Sn+1)
=-a1an+1<0
∴SnSn+1
设数列a■的公比为q,则由已知得q>0,an>0,
∵Sn+1=a1+qSn,Sn+2=a1+qSn+1,
∴要证SnSn+2
而由真分数不等式:若a、b、m都是正数,且a0得
■=■<■=■。
∴SnSn+2
由a■>0可知
要证SnSn+2
且0<■<1,
由■=■=■,结合数轴上的点与实数的对应关系,可知:
■分■与1为定比λ=■>0。
∴■<■<1。
∴SnSn+2
由a■>0可知,
要证SnSn+2
由■=■=■+q知:n增大时,Sn也增大,数列■是单调递减数列从而数列■是单调递增数列。
∴■<■。
∴SnSn+2
参考文献:
[1] 全日制普通高级中学教科书数学第一册.人民教育出版社,2008.
[2] 任志宏.十年高考分类解析与应试技巧:数学(2001-2010).南方出版社,2010.
(责编 闫祥)