逆用S[,n]公式 妙证不等式,本文主要内容关键词为:不等式论文,公式论文,逆用论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
对于有些数列不等式问题,如果从正面去直接探求,常常感到繁难,甚至一筹莫展,但是,若改变一下思维角度,挖掘其隐含的某些公式特征,借以逆用,使问题转化,常可得到简捷、巧妙的解法,让人有耳目一新的感觉.下面以数列的前n项和S[,n]的逆用加以说明:
一、a[,1]+a[,2]+…a[,n]=S[,n]的逆用
例1 求证:1+(1/2[2])+(1/3[2])+…+(1/n[2])<2-(1/n),(n≥2,n∈N)
分析 设想右端式“2-(1/n)”是数列{a[,n]}的前n项和S[,n],
则n≥2时,
a[,n]=S[,n]-S[,n-1]=(2-(1/n))(2-(1/n-1))=(1/n(n-1)).
这样,问题转化为证明不等式(1/n[2])<(1/n(n-1))(n≥2),
此不等式易证.
二、等差、等比数列的前n项和S[,n]的逆用
例2 求证:对于任意自然数n(n≥3),总有不等式2[(n(n-1)/2)]>n!成立.
例3 若n∈N,且n≥3,求证:2[n]>2n+1.
分析 即证2[n]-1>2n,而2[n]-1=(2[n]-1/2-1)是以1为首项,2为公比的等比数列的前n项和.
所以原不等式得证
三、无穷递缩等比数列各项和(a[,1]/1-q)的逆用
例5 (第19届莫斯科数学竞赛题)设任意实数x,y满足|x|<1,|y|<1,求证:
(1/1-x[2])+(1/1-y[2])≥(2/1-xy).
分析 ∵|x|<1,|y|<1,
∴0<x[2]<1,0<y[2]<1,|xy|<1.
(1/1-x[2]),(1/1-y[2]),(2/1-xy)分别可看作是三个无穷递缩等比数列的各项和.
即(1/1-x[2])+(1/1-y[2])=(1+x[2]+x[4]+…)+(1+y[2]+y[4]+…)
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