已知a,b是不相等的正數,n 2,n n,用數學歸納法證明

2021-12-23 03:36:33 字數 5179 閱讀 3020

1樓:

要證明2^(n-1)(a^n+b^n) >(a+b)^n即要證明(a^n+b^n)/ 2 >[(a+b)/2]^n第一步:當n=2時

由於a≠b

所以a^2+b^2>2ab

所以[(a+b)/2]^2=(a^2+b^2+2ab)/4<(a^2+b^2+a^2+b^2)/4=(a^2+b^2)/2

則n=2的時候 不等式成立

第二步:加上n=k時,不等式成立

即(a^k+b^k)/2>[(a+b)/2]^k右邊乘以一個(a+b)/2,

即有:[(a+b)/2]^(k+1)=[(a+b)/2]^k (a+b)/2

<(a^k+b^k)/2(a+b)/2

=1/4[a^(k+1)+b^(k+1)+ab^k+a^kb]然而當a≠b的時候 (a^n-b^n)(a-b)>0 恆成立(不論,a>b,,a=2不等式都成立

2樓:匿名使用者

當n=2時,2(a^2+b^2)=(a^2+b^2+2ab)+(a^2+b^2-2ab)=(a+b)^2+(a-b)^2>(a+b)^2 (a≠b)

假設n=k時結論成立即2^(k-1)(a^k+b^k)>(a+b)^k

則n=k+1時(a+b)^(k+1)=(a+b)*(a+b)^k<(a+b)*2^(k-1)(a^k+b^k)=2^(k-1)(a+b)(a^k+b^k)

且2^k[a^(k+1)+b^(k+1)]-2^(k-1)(a+b)(a^k+b^k)=2^(k-1)*[a^(k+1)+b^(k+1)-b*a^k-a*b^k]

=2^(k-1)*(a^k-b^k)(a-b),由於y=x^k(k∈n)在(0,+∞)上單調遞增,則(a^k-b^k)與(a-b)同號,

則2^k[a^(k+1)+b^(k+1)]>2^(k-1)(a+b)(a^k+b^k)>(a+b)^(k+1) 結論成立

綜上,2^(n-1)(a^n+b^n)>(a+b)^n對一切n∈n+(n≥2)成立

3樓:匿名使用者

顯然當n=2時結論成立。若結論對n成立,即(a+b)^n<2^(n-1)(a^n+b^n),注意到此時有(a^n-b^n)(a-b)>0(這個容易證明),於是得a^nb+b^na

4樓:從前有個阿斗

額滴孃親啊~~數學歸納法?!!好複雜好長一串的咧……

已知a>0,b>0,n>1,n屬於n*.用數學歸納法證明:a^n+b^n/2≥(a+b/2)^n

5樓:匿名使用者

首先,你要明白是(a+b)/2 而不是a+b/2

注意n=2的時候

(a^2+b^2)/2-(a+b/2)^2

=a^2/2+b^2/2-a^2-ab-b^2/4

=b^2/4-ab-a^2/2

=-1/2(a^2+2ab-b^/2)

這個不一定大於等於0的

應該是[(a+b)/2]^n

這樣的話

a^2/2+b^2/2-(a+b)^2/4

=(a-b)^2/4>=0

採用數學歸納法。

第一步,當n=1時,不等式顯然成立。

第二步,假設n=k之前時,不等式成立。即有(a^k+b^k)/2>=[(a+b)/2]^k

右邊乘以(a+b)/2

右邊=[(a+b)/2]^k (a+b)/2<=(a+b)/2(a^k+b^k)/2=

1/4[a^(k+1)+b^(k+1)+ab^k+a^kb]

然而 (a^n-b^n)(a-b)>=0 恆成立(不論,a>b,a=b,a

所以 ab^k+a^kb≤a^(k+1)+b^(k+1)

∴1/4[a^(k+1)+b^(k+1)+ab^k+a^kb]<=1/4[2a^(k+1)+2b^(k+1)]

=1/2[a^(k+1)+b^(k+1)]

即n=k+1也成立

第三步,由一和二可知,n=1時成立,則n=2時成立,則n=3時成立……類推,對任意n不等式都成立。

用數學歸納法證明不等式1+1/2+1/3+......1/2^n次方在減11)時,第一步因驗證不等式是?

6樓:o拉

證明:(1)當n=1時,左邊=1+1/2-1=1/2<1 不等式成立

(2)假設當n=k時不等式成立,即:1+1/2+1/3+......1/2^k-1>k成立。

那麼,當n=k+1時,左邊=1+1/2+1/3+......1/2^k + 2的k次方+1分之1+....+2的k+1次方

利用歸納假設:上式 > k + 2的k次方+1分之1+....+2的k+1次方。

注意:2的k次方+1分之1+....+2的k+1次方,這中間共有2的k次方項。

若能證明:2的k次方+1分之1+....+2的k+1次方<1,那麼即可證明1+1/2+1/3+......1/2^k + 2的k次方+1分之1+....+2的k+1次方1成立

7樓:匿名使用者

1+1/2+1/3+......1/2^n

證明:當n=1時,左邊=1+1/2+1/3=1+5/6=11/6<2

8樓:匿名使用者

你這題不對,這個式子不具有規律

用數學歸納法證明1/n+1/(n+1)+1/(n+2)+……1/n²>1(n∈n*,n>1)

9樓:匿名使用者

n=2略

n=k時有1/k+1/(k+1)+……+1/k²>1k≥2令a=1/k+1/(k+1)+……+1/k²>1則n=k+1

1/(k+1)+1/(k+2)+……+1/(k+1)²=a-1/k+1/(k²+1)+……+1/(k+1)²因為1/(k²+1)>1/(k+1)²

1/(k²+2)>1/(k+1)²

……所以a-1/k+1/(k²+1)+……+1/(k+1)²>a-1/k+1/(k+1)²+……+1/(k+1)²

=a-1/k+(2k+1)*1/(k+1)²=a+(2k²+k-k²-2k-1)/k(k+1)²=a+[(k-1/2)²-5/4]k(k+1)²k≥2所以a+[(k-1/2)²-5/4]k(k+1)²>a>1所以n=k+1

1/(k+1)+1/(k+2)+……+1/(k+1)²>1綜上,……

10樓:

n=21/2+1/3+1/4=(6+4+3)/12=13/12>1

成立設n=k時,關係成立

1/k+1/(k+1)+...+1/k²>1

n=k+1時

左邊=1/(k+1)+1/(k+2)+...+1/k²+1/(k²+1)+...+1/(k+1)²

=1/k+1/(k+1)+1/(k+2)+...+1/k²+1/(k²+1)+...+1/(k+1)²-1/k

>1+1/(k²+1)+...+1/(k+1)²-1/k

要證明:

1/(k²+1)+...+1/(k+1)²-1/k≥0

(k+1)²-k²=2k+1項,

1/(k²+1)+...+1/(k+1)²>(2k+1)[1/(k²+1)(k²+2)...(k+1)²]^(2k+1)

>(2k+1)/(k+1)²

1/(k²+1)+...+1/(k+1)²-1/k>(2k+1)/(k+1)²-1/k

=[k(2k+1)-(k+1)²]/k(k+1)²

=(2k²+k-k²-2k-1)/k(k+1)²

=(k²-k-1)/k(k+1)²

=[(k-1/2)²-5/4]/k(k+1)²

k≥2,

k-1/2≥2-1/2=3/2

(k-1)²≥6/4

(k-1)²-5/4≥6/4-5/4=1/4>0

∴1/(k²+1)+...+1/(k+1)²-1/k≥0成立。

得證.

11樓:匿名使用者

證:n=2時,1/2 +1/3 +1/4=13/12>1,不等式成立。

假設當n=k(k∈n*)時,不等式成立,即1/k +1/(k+1)+...+1/k²>1

則當n=k+1時

1/(k+1)+1/(k+2)+...+1/k²+1/(k²+1)+1/(k²+2)+...+1/(k²+2k+1)

=[1/(k²+1)+1/(k²+2)+...+1/(k²+2k+1) -1/k] +[1/k +1/(k+1)+...+1/k²]

>[1/(k²+1)+1/(k²+2)+...+1/(k²+2k+1) -1/k] +1

1/(k²+1)+1/(k²+2)+...+1/(k²+2k+1) -1/k

>1/(k+1)²+ 1/(k+1)²+...+1/(k+1)² -1/k

=(2k+1)/(k+1)² -1/k

=[k(2k+1)-(k+1)²]/[k(k+1)²]

=(k²-k-1)/[k(k+1)²]

=(k²-k-2+1)/[k(k+1)²]

=[(k+1)(k-2)+1]/[k(k+1)²]

k≥2,(k+1)(k-2)≥0,1>0,(k+1)²>0

[(k+1)(k-2)+1]/[k(k+1)²]>0

1/(k²+1)+1/(k²+2)+...+1/(k²+2k+1) -1/k

>1/(k+1)²+ 1/(k+1)²+...+1/(k+1)² -1/k

>01/(k+1)+1/(k+2)+...+1/k²+1/(k²+1)+1/(k²+2)+...+1/(k²+2k+1)

>[1/(k²+1)+1/(k²+2)+...+1/(k²+2k+1) -1/k] +1

>1不等式同樣成立。

k為任意正整數,因此對於任意正整數n,不等式恆成立。

即:1/n +1/(n+1)+ 1/(n+2)+...+1/n²>1

解題思路:

1、運用數學歸納法,先解得n=2時不等式成立;再設n=k,進而證明n=k+1時不等式成立。

2、在證明過程中,用到了放縮法。

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