本题导读
本题考查数列递推公式,以及数列不等式的证明。
📌【题干】
Question
(2021年浙江卷)10. 已知数列 满足 。记数列 的前 项和为 ,则( )
A. B.
C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
本题的核心目标是求 的上下界。 1. 找下界(极简): 因为 ,显然各项都大于 。算出 后,立刻可知 ,直接锁定下界。 2. 找上界(连环放缩,核心难点): - 第一步(取倒数求下界): 递推式呈分式形态,首选**“倒数法”。变形后配方,放缩去掉常数,利用累加法**求出 的上界,从而得到 的下界。
- 第二步(代回递推式找比例): 将 的下界代回原递推式的分母中,进行局部放缩,得到相邻两项的比例关系 。
- 第三步(累乘找通项上界): 利用上述比例,通过累乘法求出 的上界表达式,化简后发现它可以裂项。
- 第四步(裂项求和): 利用裂项相消法对上界进行求和,最终证明 。
✍【详细解析】
Abstract
第一步:简单推导找下界 因为 ,且 ,显然数列各项 。 。 所以 。(这已经排除了部分错误选项的下界)。
第二步:取倒数,配方放缩 对递推式两边取倒数: 对其进行配方: 因为 ,所以直接放缩掉(放大): 两边同时开平方(因为各项均为正):
第三步:累加法求 下界 利用累加法,对于 : 又因为 ,所以 。 因此:。 (注:当 时, 也成立)。 取倒数并平方,得到 的下界:
第四步:代回原式,局部放缩 回到原递推式 。 为了把 放大,我们需要把分母变小。既然 ,那么: 即:。
第五步:累乘法求 上界并裂项求和 利用累乘法求 :
中间项全部对角相消,分子剩下 ,分母剩下 : 利用裂项相消法将通项拆开:
最后,对前 100 项求和:
综上所述:。 故选 A。
✅【答案】
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A
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 递推式见分母加法 想倒数: 看到 这种形式,第一反应必须是两边取倒数,化成 ,这就把复杂的“分式递推”变成了可以用代数化简的“加法递推”。
- 放缩法的“步步为营”: 本题的放缩极其精妙。先放大 来寻找 的最小限制(下界),然后把这个下界塞进原递推式的分母里,从而找出 的最大限制(上界),最后累乘出能裂项的通项公式。这需要极强的代数预判能力!
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:待补
结论推广:待补
🔗【关联脉络】
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