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2. 数列与不等式

数列的概念与等差、等比数列 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 利用数列通项公式或前n项和,结合不等式性质求解参数范围或证明不等式成立。

从哪来 本节为起点,无前置知识点记录。

为什么 数列本质是定义在正整数集上的函数,不等式则是刻画变量取值范围的代数工具。将二者结合,是因为数列的单调性、有界性往往需要通过不等式关系来量化,而参数范围的确定则依赖于不等式恒成立或存在性问题的转化。

函数视角法
将数列 $a_n$ 视为函数 $f(n)$,利用导数或差分法判断单调性,转化为求最值问题。
适合:逻辑严密、擅长函数与导数综合运用的学生。
放缩构造法
利用基本不等式、裂项相消或已知不等式(如柯西、AM-GM)对数列项进行放缩,构造可求和或可比较的结构。
适合:技巧性强、对代数变形敏感、喜欢寻找特殊结构的学生。
数形结合法
画出数列项的散点图或前n项和的折线图,直观判断单调性与边界,再用代数严格证明。
适合:空间想象力好、喜欢直观理解、代数推导易出错的学生。
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练一道
基础题
已知数列 $\{a_n\}$ 满足 $a_1=1, a_{n+1}=a_n+\frac{1}{n(n+1)}$,求 $a_n$ 的通项公式,并证明 $a_n < 2$。
变式
若对任意 $n \in \mathbb{N}^*$,不等式 $a_n < m$ 恒成立,求实数 $m$ 的最小值。
试试手自己判
检测题
已知数列 $\{b_n\}$ 满足 $b_1=1, b_{n+1}=b_n + \frac{1}{2^n}$,若 $b_n < k$ 对一切 $n$ 成立,求 $k$ 的最小值。
看答案和判分标准
答案:2
判对标准:
1. 正确求出 $b_n = 2 - \frac{1}{2^{n-1}}$(2分);
2. 正确判断数列单调递增且极限为2(2分);
3. 得出 $k \ge 2$,最小值为2(1分)。
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