例说放缩法在微积分中的使用江苏省睢宁高级中学 王苏华 221200所谓放缩法,就是针对不等式的结构特征,运用不等式的性质,瞄准目标,将不等式的一边或两边进行放大或缩小,使问题解决的一种变形手段.无论是放大还是缩小都要遵循不等式传递性法则,保证变换的连续性、目的性与和谐性 . 放缩法在微积分中有着广泛的应用,然而放缩法的教学是一大难点,学生接受、运用时普遍感到难以驾驭.归因于使用放缩法需要较高的拆分组合技巧,还要把握好放缩的“尺度”,否则将达不到预期的目的,或得出错误的结论.本文将就如何放缩、如何适度放缩谈一些个人的见解.一、放缩的作用放缩变形与恒等变形不同,放缩变形赋予人们较大的创造空间,允许添加、舍弃一些项(或项的局部),使放缩后项的结构简单,或具有规律,促成问题解决.这就是放缩的作用. 1. 化繁为简2. 化一般为特殊二、 放缩的方法⒈利用常见的不等式使用放缩法时,需要熟练运用一些常见的不等式,如 本题运用算术—几何不等式,因“式”利导,恰当放缩,完成证明. 例 4 求证:对任意自然数n>1有 证明运用Bernoulli不等式,完成证明.⒉利用函数(或数列)的有界性 常见的有界函数有y=sinx和y=cosx ,如本题巧妙的应用了正、余弦函数的有界性进行适当的放大或缩小.如3利用函数定义域的区间端点例 6、7分别在(*)、(**)处恰当地应用区间端点进行适当的放大或缩小,成功化解矛盾,促成问题的解决.4利用函数(或数列)单调性若处理的式子含有单调函数(或数列),则可用它来完成放缩. 一般,含有单调的函数(或数列), 易于寻找函数(或数列)的上(或下)界,应用上(或下)界完成放缩.对非单调的函数(或数列),也可找上(或下)界. 5利用放大、缩小分母或分子例 10 求证证明本题观察数列的构成规律,采用通项放缩的技巧把一般数列转化成特殊数列,从而达到简化证题的目的。6利用添(或舍)项法三、放缩的控制 所谓放缩的控制是指放缩的“尺度”适当,“精度”恰当,符合目标要求.⒈ 部分放缩 在放缩过程中,为防止放的过大或过小,而采取保持一部分不动,变化另一部分. 例 12 求证 证明说明:若本题从第二项起放大,则左边<1+1- <2 ,这使的证明失败.⒉ 分组放缩 运用放缩法处理“多项式”时, 为达到预期的目的,需对式子进行分组放缩. 本题为了说明{a n}¬是单调趋于0的数列,对通项分别作了分组放大和缩小,该方法具有典型性.⒊ 整体放缩所谓整体放缩就是条件中含有(或可以推导出)等式,在放缩过程中,构造该等式,对剩余部分再放缩.当采取整体放缩时,可使放缩的精度有效提高,达到解题目的.例 1 4分析 由本题的分析过程看,采取整体放缩时,有效提高精度,而整体的寻找也不是“莫须有”,要从题目中得到.4. 逐次放缩 若遇放缩的结果有多个,且这些结果间有大小顺序,如 ,不要首先用 ,而先 ,逐步调整,即实施逐次放缩,可提高放缩的精度.综上,如果掌握了放缩法,对于很多难下手的题目,都能找到解题途径,使问题得以解决.当然,还要因“式”利导,化繁为简,注重积累放缩经验,才能把题解活,从而培养和提高自己的分析问题和解决问题的能力.