對數函數放縮應用選題

2021-01-10 騰訊網

在處理指對數混合型函數的不等式證明和求參數範圍題目時經常會用到放縮法,同時放縮法也是最不好掌握的方法,放縮時容易出現放縮過當或者放縮後參數範圍過大的情況,除了在某些特定的題型中,例如指對數證明題或適合利用同構求參數的題目外,不建議使用放縮法。

但是在一些三問導數與數列不等式結合的題目時又經常會用到放縮法,特別是數列中摻雜對數的,因為數列中n的取值,若在對數真數位置出現數列形式,很多時候可判斷出真數的範圍,利用常用的對數放縮法可將含對數形式直接去掉,轉化為常規不等式,關於lnx或ln(x+1)形式的放縮形式有很多,在這裡只給出常用的兩種。

兩種形式實為一種,用在不同條件中而已。

第二問可用數學歸納法作出,但是題目的條件恰好滿足lnx>1-1/x的形式,若設an=x,則所需證明的是x1-1/x的形式,但是需要確定出an≠1,可從0

第一問很容易猜出來數列的通項公式,若在大題中寫步驟可採用待定係數法,有些同學不知道為什麼直接兩側同時減去1,這裡不一定,框住的部分用待定係數法恰好求出k=-1

不等式的左側不可直接求和,可對左側進行放縮成對數的形式,再利用累加法即可證明出,另外此類問題在導數中也出現過,但是給的方法是將Sn轉化為an,證明關於an的不等式成立即可,本題目也可這樣做:

注意放縮時需要判定是否符合放縮的條件,另外,關於對數放縮形式能否直接拿來用,我建議可以做一個簡短的證明,畢竟證明起來也很簡單,最好不用直接拿來用。

第二問直接給出了用到的放縮形式,也就提示了需要對不等式兩側取對數,對an

利用累加法不能求出右側的和,加之第一問中證明an≥2,可在對數放縮之前對等式進行放縮

上面這種題目難度剛剛好,很適合全國卷中的數列題改革。

上面的證明也可利用函數的凸凹性來證明(超綱),將兩對數利用lnx>1-1/x放縮之後恰好和為零,也可以把對數變成ln(1+x)的形式再進行放縮,結果都一樣,證明不等式右側時發現右側有b-a的形式,很容易想到把a變成-a,再利用不等式將兩個對數函數的真數變成相同即可,值域下面框住的的不等式其實是根據所需的條件反推來的,沒什麼實際意義。

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