【精品】导数放缩必备题型名师优质资料.docx

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1、 上次发贴介绍了下 2014 年课标 1 卷的放缩做法,发现很多人不太懂放缩,而且吧里似乎没有专门讲解放缩的贴子。鉴于本人是河北人,研究过一些导数里较难的题,比如数列不等式,所以斗胆在此发表一些自己的心得,希望大家能获益。数学老手,贴吧新手,发帖有什么不好的地方请轻喷。此贴思路是这样的,先介绍放缩的思想、应用及注意事项,然后简单提下数列中的放缩,再重点介绍函数与导数中的放缩,拓展一些知识,附上一些例题。从最简单的例子开始比如我们要证明 e,我们知道 3,3e。我们可以把要证的不等式 e 左边的 缩小为 3,3 比 e 大是对的, 比 e 大就得证。同理也可把右边的 e 放大为 3。上面的例子太

2、过简单,真到复杂的情况,可能你似懂非懂的了解了放缩但还是应用不上,真的理解还是要靠题目。直接来到高大上的题,搞清了就理解放缩了。第一问略过(等号左边的取对数易证,等号右边把帖子看完就知道多好证了)第二问说思路,首先这个式子太过庞大,有指数有三角,而且不管怎么变形求导,都无法消除其中一种,所以常规法是很难做甚至是不可做的。再看第一问有放缩的提示,所以考虑放缩。如果 1-xg(x)这时求得 a-3,那么这个范围内 f(x)g(x)的,或者说这个范围就是一个充分条件,我们只须论证其必要性。也就是证 a3 时 f(x)g(x)不成立,即 g(x)f(x),这时再把 f(x)放大为 1/(1+x)与 g

3、(x)比较,在 a3 时,作差求导得出 g(x)f(x),所以 a-3 为充要条件。详答不放,重要的是思路,计算过程现在都可以不算,只要把这个思路倒腾清楚,放缩思想基本就有了,而且不局限在证明不等式了。注意事项:第一:放缩要注意尺度,比如证 e,你要是想到了 2,然后想用 2e 来证明,那当然不行,你放缩的尺度太大了,复杂题中,有时这尺度不容易把握。第二:看清楚不等号及放缩方向,有时你做着做着就蒙了,就看不清了。比如你要证 e,你想到了 e2,一看 2,以为自己证出来了,其实呢,你已经晕了。这个例子你看着滑稽,自己做难题时这种情况而正常。第三:注意有放有留,在数列中常用,我们通常把数列的第一项

4、或者前两项不进行放缩,只放缩后面的,借此来控制放缩的尺度(因为有时前面的项放缩会尺度过大)。更高端的,我们可以把数列的后面的拿出 n项来,只对后面的 n 项放缩,而不放缩前面的(因为有时后面的放缩会尺度过大)。第三条中更更高端的,我们可以借项。比如数列an=n,其前 n 项和本应为 1+2+3+4+n我们可以写为 1+2+3+4+n+【(n+1)+(n+2)+2n】-【(n+1)+(n+2)+2n】,就是加上n 项再减去 n 项,然后对减去的 n 项或加上的 n 项进行放缩(之所以要放缩减去的那些项,是因为有时候不等号方向和你已知的放缩式子可能不合适,但如果放缩减号后的那些项可以解决这个问题)

5、现在来介绍下数列中的放缩,河北数列难度小,所以我了解的不如导数多,只举三个例子吧。第一,脑筋急转弯型放缩,平凡之中暗藏坑爹,此类题题号靠前,难度不大,却可以很坑爹。例:求证 1/(n+1)+1/(n+2)+1/(n+3)+.1/(n+n)1难吗,有没有发现左边n 个式子每一项都比 1/n 小,那 n 个合起来当然比 1 小了,这不这么显然吗?如果你考试时做不出来,请拿出小学生考你脑筋急转弯你答不出来的心态来。第二条较常用(导数中有道数列不等式也要用它,在此只举一例) 这类放缩就是朝裂项相消方向靠拢。很显然的,我们有 1/n(n+1)1/n21/n(n-1() 原谅我不会把平方打成角标)。当然我

6、们有更加强版的 1/n21/(n+1)(n-1)。如此只要有平方倒数,我们可以考虑用这些不等式将其放缩为能裂项相消求和的式子,举个,而是否用加强版的放缩,要看题里的条件,用那个式子更美观,加强版不见得是好的。例如 an=1/n2,求证 Sn2,我们可以将 a1 保留(显然放缩之中 a1 没有定义),从 a2 开始放缩为 1/n(n-1),熟悉的裂项求和求出,后面部分的和是小于 1 的。用加强版一定也可以,但是那个计算起来要稍微麻烦些,没必要。第三是一个指数型的放缩,具体题目我忘了,是个老题,没必要过分纠缠,做法很多,我只取我自己独创的做法,觉得还是比较好的,至少比老师讲的简单些。an=3n-2

7、n,求 Sn 小于什么还是大于什么我忘了,反正显然是要放缩,这个尺度不好把握,我是这么来把握的。an=(3/2)n-1*2n,然后令二分之三的指数 n=1,2,3 等某个定值,再等比求和。因为二分之三是比一要大的,其指数函数是递增的,把 n 限制为某个值,他一定变小了,控制n 的值就一定程度控制了放缩尺度。为什么能想到这呢,其实你对题有研究的精神,有兴趣,没事多想想,就肯定能有灵感,能超越老师的思路,这个谁都可以有。首先,我来提一个高大上的东西,就是高数里面的泰勒公式,这个只是背景,了解就行,感兴趣的可以找百科或者高数书。就是从某个点 X0 处,我们可以构建一个多项式来近似函数在这一点的邻域中

8、的值,如果这个点是 0,就是形式比较简单的麦克劳林级数。简而言之,它的功能就是把坑爹的超越式近似表示为幂函数。 然后给出高中阶段常用的放缩的不等式,推荐背过,题里一般会提示,若无提示,用这些也有可能让题目简单。exx+1x-1lnx-1/x1+x 1+x(/2根号不会打,平方下就知道这式子怎么来的了。)1-x2/2cosx-1x2/4(在-到 上)对实数 x-1,在 n1时,有 (1+x)n1+nx 成立;在 0n1时,有(1+x)n1+nx成立(伯努利不等式)重点研究前两个,十道导数题八道与它有关,其中两道就要用它们,另外两道用它们会简化题目。很容易发现 exx+1 ,这是取的麦克劳林级数的

9、前两项。我们对该式两边取以自然对数,得到xl(n x+1),用 x-1替换 x 就得,lnx-x1。在这个式子中,用1/x替换X就可以得到-lnx (1/x)-1即lnx-11/x 。从图像中也可以看出 x+1 和 x-1 正好是切线,这样凭这个图像很容易就记住了这两个不等式 当然将指数对数稍作平移,切线都变为 x 看着似乎更有趣,两个图像有公切线,然而切点是不同的第三道 2014 课标 1,我知道可以不用放缩,但此帖就是在讲放缩。1,显然 ex-1/x 是1 的,但它的系数为 2,你要是直接弄成2就错了,f(x)是大于的,证这个大于 1,两边都有 1 可消掉,成了证明就成了证它0,求导求最小

10、值,恰好是 0,等号不同时取,所以是大于。第四,我忘了原题了,原题要复杂,我只编个简单点的说明下这个灵活的思想吧。跟我思路来。求证:x2+(lnx)21/2。xlnx+1,所以只须证(lnx+1)2+(lnx)21/2,令 t=lnx+1,(换元成 2 次函数),则转化为证 2t2-2t+11/2。二次函数求最小值,就是 1/2其实就是告诉大家,一定一定要很灵活,我们的思路都是转化为幂函数,这个题,却将幂转化为对数(受不等号方向的限制),然后又通过大家熟知的换元法转化为简单的二次函数。看题。求证 1+1/2+1/3+1/4+1/nln(n+1),这种题,数学归纳法是可以的,但步骤未免有些繁琐,我们有简化的证法。把这个不等式看作关于 n 的式子,复制一个 n-1 的式子1+1/2+1/3+1/4+1/(n-1)ln(n)用上式减下式,得 1/nln(1+1/n)(上面的不等式可证明,令x=1/n)1/nln(1+1/n)分别求和就可证出上面的式子。 所以遇见数列不等式,先复制n-1 的式子,如果不等号两边都是某数列的前n 项和,这样就可以找到两个数列的通项,由通项的大小就可以证明前 n 项和的大小。

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