教材整理1 用数学归纳法证明不等式
在不等关系的证明中,有多种多样的方法,其中数学归纳法是最常用的方法之一,在运用数学归纳法证不等式时,推导“k+1”成立时其他的方法如比较法、分析法、综合法、放缩法等常被灵活地运用.
教材整理2 贝努利不等式
1.定理1(贝努利不等式) 设x>-1,且x≠0,n为大于1的自然数,则(1+x)n>1+nx.
2.定理2(选学) 设α为有理数,x>-1,
(1)如果0<α<1,则(1+x)α≤1+αx;
(2)如果α<0或者α>1,则(1+x)α≥1+αx.当且仅当x=0时等号成立.
事实上,当α是实数时,也是成立的.
设n∈N+,则2n与n的大小关系是( )
A.2n>n B.2n<n
C.2n=n D.不确定
[解析] 2n=(1+1)n,根据贝努利不等式有(1+1)n≥1+n×1=1+n,上式右边舍去1,得(1+1)n>n,即2n>n.
[答案] A
【例1】 已知Sn=1+++…+(n>1,n∈N+),求证:S2n>1+(n≥2,n∈N+).
[精彩点拨] 求Sn 再证明比较困难,可运用数学归纳法直接证明,注意Sn表示前n项的和(n>1),首先验证n=2,然后证明归纳递推.
[自主解答] (1)当n=2时,S22=1+++=>1+,即n=2时命题成立.
(2)假设n=k(k≥2,k∈N+)时命题成立,即S2k=1+++…+>1+.