套路

先粗后精的两次放缩

第一次放缩只求一个粗糙的界,把这个界**回代**进原式,第二次放缩就能得到紧得多的界。

为什么要放两次

数列递推里,每一步的增量往往长成 1c−an\dfrac{1}{c-a_n}、an1+an\dfrac{a_n}{1+a_n} 这种还含着 ana_n 的样子——想累加,得先把 ana_n 换掉。可 ana_n 正是要求的东西,死循环。

破法是分两步走:

  1. 第一次(粗):只用最省事的界(如 0<an≤a10<a_n\le a_1)把增量夹住,累加,得到 ana_n 的一个粗糙但白送的界;
  2. 第二次(精):把这个粗界回代进增量表达式,增量的界立刻紧了一大截,再累加一次,得到能用的结论。

第一次的界不必好,够把 ana_n 从表达式里赶走就行。

解题套路

以 1an+1−1an=1c−an\dfrac{1}{a_{n+1}}-\dfrac{1}{a_n}=\dfrac{1}{c-a_n} 为例:

  1. 由 an>0a_n>0 得 1c−an>1c\dfrac{1}{c-a_n}>\dfrac1c,累加得 1an>1a1+n−1c\dfrac{1}{a_n}>\dfrac1{a_1}+\dfrac{n-1}{c},即 ana_n 的粗上界;
  2. 把这个上界代回 1c−an\dfrac{1}{c-a_n} 的分母:ana_n 小 ⟹ c−anc-a_n 大 ⟹ 增量小,于是得到 1c−an<1c+(一个能求和的小量)\dfrac{1}{c-a_n}<\dfrac1c+(\text{一个能求和的小量});
  3. 再累加一次,得 1an\dfrac{1}{a_n} 的上界,取倒数即 ana_n 的下界。

两次累加分别给出上界和下界,两头一夹,答案就定了。

两条要盯住的

  • 回代的界必须先证出来,而且要注意它成立的起始下标(第一次的界常常只从 n≥2n\ge2 起成立),前面那一两项要单独处理。
  • 方向别搞混:ana_n 的上界回代进分母,得到的是增量的上界;要另一侧的界就得用 ana_n 的下界。每次都问一句「这个界是让分母变大还是变小」。

什么时候还得放第三次

第二次的界仍然够不着目标时,可以把第二次的结果再回代一轮。但每多放一次,式子就复杂一截——高考题基本停在两次;如果两次还不够,多半是某一步放得太狠了(见易错点放缩过头)。

共 1 道题考到本条。