奇葩!两种放缩方法都能用

连续写了几天数列放缩的技术,筒子们看的过不过瘾?

奇葩!两种放缩方法都能用
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1

光说不练假把式,好不好用看实战



数列放缩的技术好不好用,要在实战中检验!



请看下面这个栗子.





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分析:首先要通过数列递推式研究数列的通项.



对于分式型的递推公式,我们通常采用两边取倒数的方法.



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对于上面这种形式的递推公式,一般采用

待定系数法

朝等比数列去拼凑.



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下面求出这个等比数列和数列{an}的通项公式.



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所证不等式左边为一个新数列求和的形式,首先写出这个新数列的通项公式.



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2

确定放缩方向



数列{bn}不是等差数列,不是等比数列,也不符合其他能求和的形式,因此不能直接求和,需要进行适当的放缩.





通过《放缩法证明数列不等式》的学习,我们能确定放缩的方向.



1.数列要放大,因为不等式用的是小于号;

2.朝等比数列或者裂项相消法去放缩.





很多复杂数列的放缩可能不是一蹴而就的,需要反复摸索、论证.

3

放缩方案1:分子常数法+等比数列





简单点说,就是

把分子调整为常数,使得变量都集中到分母上.因为对于这样的分式来说,如果我们同时考虑分子和分母的变化,思维量会比较大.

分子常数化处理使得我们的思考变得集中

.



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下面进行放缩处理,因为bn要放大,所以分子要缩小.



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为保证分母有意义,n必须大于等于2.



但是,bn的形式依然无法求和,需要继续放缩.



各位看官,还记得《攒几个用于放缩的常见不等式》

中学到的结论吗?



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注意,因为n大于等于2,第一项是不参与放缩的.



所以,当n大于等于2时,可以这样求和:



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显然,当n=1时不等式也成立.



4

放缩方案2:分母缩小+裂项相消



观察bn通项的形式,有没有可能朝裂项相消的方向放缩呢?



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小伙伴们不要惊呆了.



这个放缩过程也经历了一段时间的摸索,需要一定的数学经验.相对而言,方案1属于通法的范畴,方案2技巧性更强一些.



注意,放缩过程中,为保证分母有意义,n必须大于等于2,即第1项不参与放缩.



当n大于等于2时,可以这样求和:



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显然,当n=1时不等式也成立.

5

拓展:裂项相消的其它形式



上述方法让我们看到了采用裂项相消法求和的

非常规形式

.



哪些形式的数列求和能够采用裂项相消法呢?



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除此之外,还有一些数列属于“

第二眼美女

”:乍看不能用裂项相消法求和,仔细分析后发现能用.



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我们发现,分母中相乘的两项如果作差,结果是4(n+1),是分子的4倍,这样就为使用裂项相消法创造了条件.



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再比如下面这个数列.



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分母中相乘的两项作差,结果是4(n+1),是分子的4倍.根据上面的分析,这个形式的数列也能采用裂项相消法求和.



经验就是

:遇到分式型的数列通项,要考虑分母中相乘的两项之差是否是分子的倍数,从而判断有无可能采用裂项相消法求和.

推荐阅读:几个有趣的奇函数

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