高二数学构造数列证明不等式的几种思路林明成证明与自然数n有关的不等式的常规思路是数学归纳法或放缩法,但数学归纳法的证明过程比较繁琐,而放缩法的技巧性很强,难度较大。如果抛开定势思维,根据命题的具体结构与特点,构造数列来证明,可使证明过程思路清晰、可操作性强、简捷明快,收到事半功倍的效果。本文谈谈运用构造法证明数列型不等式的几种思路。一、直接法视不等式的左边为一个整体,直接考查不等式左边对应的数列的单调性,达到证明的目的。例1.证明对于一切大于1的正整数n,有。证明:构造数列。因为所以数列为递增数列。因为n是大于1的正整数。所以,当且仅当时等号成立。故原不等式成立。二、作差法欲证,可转证数列是首项大于0的递增数列。例2.证明对于一切正整数n,有。证明:令。则所以数列是递增数列。所以,故原不等式成立。例3.已知且且,求证:。证明:令,又且0,则,所以在上单调递减。所以,故原不等式成立。三、作商法若,则欲证,可转证数列是首项大于1的递增数列。例4.证明对于一切正整数n,有。证明:设,则用心爱心专心。即数列是递增数列。所以,故原不等式成立。例5.当时,求证:。证明:设,则。。所以数列是递减数列,所以,故原不等式成立。例6.已知i、m、n是正整数,且,求证:。证明:构造数列,则。所以数列是递增数列,所以,故原不等式成立。四、差分法对于“”型不等式,令,若能证明,则欲证明的不等式得证。这种思路朴素,可操作性强,对于“和型”不等式,往往行之有效。例7.证明对于一切正整数n,有。证明:记数列的前n项的和为。当时,。又。则数列的每一项大于数列的相应项,故大于数列的前n项和,故原不等式成立。五、商分法对于“”型不等式,令,若能证明,则欲证明的不等式得证。例8.证明对于一切大于1的正整数n,有。证明:原不等式即。记数列的前n项的积为。则。当时,,用心爱心专心欲证,只需证,即证,而这是明显成立的。可见数列的每一项均小于数列的相应项,所以小于数列的前n项积,故原不等式成立。例9.(同前例4)证明:原不等式即。记数列的前n项的积为。当因为又可见数列的每一项均小于数列的相应项,所以小于数列的前n项积。故原不等式成立。五、变换结论法将结论适当变形,使不等式两边为“和”型或“积”型结构,然后依此利用“差分法”或“商分法”构造数列,巧妙地解决原问题。例10.证明对于一切正整数n,有。证明:要证,即证,即证。记数列的前n项的和为下面只需证明(*)当(*)式成立。当时,。综上,原不等式成立。例11.求证:证明:要证,只要证即可。因为构造数列。又。所以,当且仅当时取等号。所以。例12.求证:。证明:从特殊值2007、2008难以入手,考虑更一般的情况:。用心爱心专心要证即可。因为。构造数列当时,(*)式成立。当。故当时,综上,(*)式成立,故原不等式成立。六、对偶法根据已知不等式的结构,给原“数列”(不等式的一端)匹配一个与之对偶的数列,然后一起参与运算,从而使问题获得圆满解决。例13.(同前例8)证明:原不等式即。记构造数列。则。,故原不等式成立。评注:本题利用了整数的分类中奇数与偶数的对称性构造对偶式。例4可仿本题完成。例14.设为互不相等的正整数,求证:。证明:记,构造对偶数列,则,当且仅当时,等号成立。又为互不相等的正整数,所用心爱心专心。评注:本题通过对式中的某些元素取倒数来构造对偶式。用心爱心专心