
有的数列无法通过常规途径求和,在证明这类数列的和式与不等式结合问题时困难较大。
比如下面这道:
为有利于求和,我们常常需要对数列的通项进行放大或者缩小,使得放缩之后的数列能够用常规方法进行求和。
首先,我们研究的数列放缩是在初等数学范围内;其实,我们主要研究高考中可能的放缩方法。所以,放缩法也是有一定规律的。
1、放缩的方向
放缩的方向包含两层意思:
①放缩成什么形式?②放大呢还是缩小呢?
第2个问题容易回答,看题目要求即可。
第1个问题这样回答:高中阶段,数列放缩主要有两个方向:①朝等比数列去放缩,即把数列放缩为等比数列。看这样一个例子:
从解答过程能够看出,本题需要放大,原数列无法求和,放大之后为等比数列,顺利实现求和。
②朝裂项相消去放缩,即把数列放缩为能够采用裂项相消法求和的形式。看这个例子:
数列无法求和,需要放缩,而且需要放大。
注意:为保证n-1有意义,n从2开始取值.
2、放缩的度把数列放大或者缩小,是为了有利于求和,有利于靠近所证的结论。
拿简单的问题打比方.假设你要证明2<3,我们可以把2放大到e(自然对数的底数,约为 2.718,是无限不循环小数),然后再利用e<3完成证明。
但是,如果你直接把2放大到π(圆周率,约为3.1415926,是无限不循环小数),因为我们放的过大,度没有把握好。
回到最初的例题,体会放缩的“度”。
先分析通项,貌似能够朝裂项相消去放缩。
从上式结论看出,我们没有达到题目的要求,放的过大了。
为此,我们需要重新放大一次,这一次要往回收一些。
3、部分缩放法
控制“度”还有一个笨办法,就是保留前面几项,然后再对后面的项进行放缩。这个方法称为保留项放缩法或者部分放缩法。
比如还是这一道题,你采用的是第一种裂项相消的方法,我们把第1项保留,不参与放大,从第2项开始放大。
因为5/18 > 1/4,说明依然放的过大。我们保留前2项,从第3项开始放大。
因为113/450 > 1/4,说明放的依然过大.但是越来越靠近了。我们保留前3项,从第4项开始放缩。
经过仔细运算,37499/154350 < 1/4,终于成功了。
小结:
1.根据不等式符号决定放大还是放小;
2.常用的放缩方向:朝等比放缩和朝裂项相消法放缩;
3.放缩“度”的调节方法:不同形式放缩和保留项放缩。
