第一篇:【弹无虚发】2013高考数学秒杀必备:数列和不等式证明的交叉论文
高考中数列和不等式证明的交叉
数列和不等式是高考的两大热点也是难点,数列是高中数学中一个重要的内容,在高等数学也有很重要的地位,不等式是高中数学培养学生思维能力的一个突出的内容,它可以体现数学思维中的很多方法,当两者结合在一起的时候,问题会变得非常的灵活。所以在复习时,我们在分别复习好两类知识的同时,一定要注意它们的相互渗透和交叉,培养灵活的思维能力。
数列和证明不等式的交叉,是这两大块知识的主要交叉点,它在数列的特殊情景下,巧妙的融合了不等式的证明,它所涉及的问题往往是灵活的应用了数列和不等式的知识,把这两者完美的结合在了一起。
例1设an和bn分别是等差数列和等比数列,且a1b10,a2b20,若a1a2,试比较an和bn的大小。
分析:这两个通项大小的比较,它们的未知量比较多,比容易直接完成。因通过它们的项数n把他们组合在一起。设an的公差为d,bn的公比为q。显然q0,因为a2b20,所以有,a1da1q,即a1q1d。
anbna1n1da1qn1a1a1n1q1a1qn1。又因为a1a2,所以
1qn1a2n1= q1。若q1时,anbna11q1
=a11q1qq2qn2n1。因为1qq2qn1n1,1q0,所以有:anbn。若0q1时,1qq2qn1n1,1q0,所以也有:
anbn。综上所述,当nN,且n2时,anbn。在证明过程,对等比数列求和公式的逆用,是本题证明的一个转折点,它避免了一些不必要的分类讨论,时问题得以简化。
例2已知递增的等比数列an前三项之积为512,且这三项分别减去1,3,9后成等差数列,求证:123n1。123n
分析:要想证明这个不等式,首先要求出左边的和式。根据题意,an是等比数列,所以左边的和式可以利用错位相减法来求和。先确定这个等比数列。由
23a1a3a2512,所以a28。再设等比数列an的公比为q。可得,a1a2a3a
2则根据条件可得:818q9283,解得,q2或q1(舍去)。所以
a14q2Sn,因此,an2n
1。令
123n=123n----------①,则123n2223242n1
1S123n--------------②,n2222由①-②得,1S1111n,即,n2223242n12n2
n=11n1 Sn11112222222例3在某两个正数x,y之间,若插入一个数a,使x,a,y成等差数列;若另插入两个数b,c,使x,b,c,y成等比数列,求证:a12b1c1 分析:不等式左边有字母a,右边有不同字母b、c,要比较两边的大小,必须寻
xy
c3xy2。,b3x2y,33mnn0,bm2n,cmn2,为计算方便,我们再令m0,则a,c三者之间的联系,b、找a、利用数列的关系可得:a
m3n32
那么,a1b1c11m2n1mn21=
m3n3
=m2n2mn0,得a12b1c1。
例4设an0,且ananan1,求证:对一切自然数n,都有an。
an1an,由已知an0,所以有,分析:因为ananan1,所以an1anan
an1an0,即0an1。又因为an1an1an,则有,1
111,所以1111。
n1nnnnn1nn
在上式中取n1,2,,n1,得n1个不等式,把它们相加得,11n1,n1
于是,1n11n11n,因此,an1。在此题的证明过程中,我们巧
n1
妙的利用了数列求和的累加法,时问题的解决有一种全新的感觉。本题由于和自
然数有关,也可以利用数学归纳法来证明。
例5 设a2,给定数列xn,其中x1a,且满足xn1
2xn
。
n
求证:xn2且
xn1
1。n
分析:这是1984年的高考题,当时难倒了绝大部分的学生,大家觉得无从着手。它给定的是数列,求证的是不等式,而且都是和通项有关,所以我们可以考虑求出数列的通项再来观察。因为
xnxn1xn1
22n1xn4xn4xn2n1
n1
xn
x
又因为1,1
22n
xnax1a,所以有,n,则xn
2a21
。而a2,则有,a2所以010a21,
因此,xn2且
2n1
a2那么011,
2n1
a21
2n
1,xn1
1。n
1。例6求证:1352n1
分析:这是一道不等式的证明题,若我们总是在不等式的圈子里转悠,问题不能圆满的解决。跳出这个圈子,我们不难发现这是一个自然数有关的命题,那么,解决它的方法不外乎两种,一是利用数学归纳法;二是构造数列。我们来构造一
2n223n1an11352n1个数列an。令an= 3n1,则22n13n4n
12n28n20n41。=所以,an1an,从而有,anan1an2a11。12n328n219n4
因此原不等式得证。
例7设an是正项的等比数列,Sn是其前n项的和.证明:
lgSnlgSn2
lgSn1。
分析:这是在数列情景下的不等式证明,所以要交叉使用数列的性质和不等式的证明技巧。要证不等式等价于SnSn2Sn1,因为an0,所以Sn1Sn0。
由等比数列的定义可得:
aaa2a3
n1n2。12nn1
再用等比定理得:
Sn2Sn1an2a2a3an1Sn1a1Sn1,因此
n1nn112nnn
有:SnSn2Sn1。
2例8 数列an和bn都是正项数列,对任意的自然数都有an,bn,an1成等差数
22列,bn,an1,bn1成等比数列。
(1)问:bn是不是等差数列?为什么?
222(2)求证:对任意的自然数p和q(pq),bp≥b2bqpqp。
分析:对于第(1)题,我们不难证明它一定是等差数列。问题(2)的证明方法很多,我们可以直接利用等差数列的通项公式,通过作差比较来完成。但是若我们仔细
222
分析题意,观察bp q,bpq,bp的特点,我们不难发现它们三者之间有等量关系:
22bpqbpq2bp,所以bpqbpq
bpqbpq2
2b2。此题充分体现了数列≥
p
和不等式知识的交叉运用。
例9数列an中,前n项之和为Snan2bn,其中a和b为常数,且a0,ab1,nN。
(1)求数列an的通项公式an;并证明an1an1。(2)若cnloganan1,试判断数列cn中任意两项的大小。
分析:此题的已知条件,前n项之和为Snan2bn 告诉我们,数列an是一个等差数列,要证明an1an1成立,只要证明该数列是一个递增的数列,且a11即可。(1)由Snan2bn可知,a1S1ab1,anSnSn12anab,所以an1an2a0,即数列an是一个单调递增的数列,那么
an1ana11。
(2)
由
(1)
可
知,=数
列
cn
各项都为正。则≤
cn1logan1an2
nann1
logan1an2logan1an
logan1an2logan1an1logan1an2an2
2aa1logn2n
= an1
=1logan1an1
1,所以cn1cn.2例10 已知数列an中,对一切自然数n,都有an0,1且anan 12an1an0。
求证:(1)an11an;
(2)若Sn表示数列an的前n项之和,则Sn2a1。
2分析:从题目的结构可以看出,条件anan12an1an0是解决问题的关键,2必须从中找出an1和an 的关系。(1)由已知anan12an1an0,可得
an
2an12
01a,又因为,所以有,a0,1n11,因此an2an1,即n2
1an1
an11an。
1a,即a1a,于是有,(2)由结论(1)可知,an1an112an2n n11n11
112
11Sna1a2ana1a1n1a1a121
2a1,即Sn2a1。
从上面的一系列问题中,我们可以看出,数列和不等式证明是紧密相连互相渗透的,在复习中我们一定要注意它们的联系,在知识的交叉点上思考分析,达到知识的融会贯通,培养分析问题和解决问题的能力。
第二篇:高中数学 高考中数列和不等式证明的交叉论文
高考中数列和不等式证明的交叉
数列和不等式是高考的两大热点也是难点,数列是高中数学中一个重要的内容,在高等数学也有很重要的地位,不等式是高中数学培养学生思维能力的一个突出的内容,它可以体现数学思维中的很多方法,当两者结合在一起的时候,问题会变得非常的灵活。所以在复习时,我们在分别复习好两类知识的同时,一定要注意它们的相互渗透和交叉,培养灵活的思维能力。
数列和证明不等式的交叉,是这两大块知识的主要交叉点,它在数列的特殊情景下,巧妙的融合了不等式的证明,它所涉及的问题往往是灵活的应用了数列和不等式的知识,把这两者完美的结合在了一起。
例1设an和bn分别是等差数列和等比数列,且a1b10,a2b20,若a1a2,试比较an和bn的大小。
分析:这两个通项大小的比较,它们的未知量比较多,比容易直接完成。因通过它们的项数n把他们组合在一起。设an的公差为d,bn的公比为q。显然q0,因为a2b20,所以有,a1da1q,即a1q1d。anbna1n1da1qn1a1a1n1q1a1qn1。又因为a1a2,所以
1qn1a2q1。若q1时,anbna11qn1= a11q
=a11q1qq2qn2n1。因为1qq2qn1n1,1q0,所以有:anbn。若0q1时,1qq2qn1n1,1q0,所以也有: anbn。综上所述,当nN,且n2时,anbn。在证明过程,对等比数列求和公式的逆用,是本题证明的一个转折点,它避免了一些不必要的分类讨论,时问题得以简化。
例2已知递增的等比数列an前三项之积为512,且这三项分别减去1,3,9后成等差数列,求证:123n1。a1a2a3an
分析:要想证明这个不等式,首先要求出左边的和式。根据题意,an是等比数列,2所以左边的和式可以利用错位相减法来求和。先确定这个等比数列。由a1a3a2可
得,a1a2a3a2512,所以a28。再设等比数列an的公比为q。则根据条件可
a14
得:818q9283,解得,q2或q1(舍去)。所以,因此,q2q2123n
an2n1。令Sn123n=234n1----------①,则
a1a2a3an222
21S123n--------------②,2n2324252n2由①-②得,1S1111n,即,2n2223242n12n2
1111n11n
1= Sn
222232n2n12n2n1
例3在某两个正数x,y之间,若插入一个数a,使x,a,y成等差数列;若另插入两个数b,c,使x,b,c,y成等比数列,求证:a12b1c1
分析:不等式左边有字母a,右边有不同字母b、c,要比较两边的大小,必须寻找
xy,bx2y,cxy2。a、b、c三者之间的联系,利用数列的关系可得:a2为计算方便,我们再令mx0,n
33
mn则a,bm2n,cmn2,y0,m3n32
1m2n1mn21= 那么,a1b1c1
2m3n3
=m2n2mn0,得a12b1c1。
2
例4设an0,且ananan1,求证:对一切自然数n,都有an。
n
22分析:因为ananan1,所以an1ananan1an,由已知an0,所以有,an1an0,即0an1。又因为an1an1an,111,所以1111。则有,1
an1an1anan1anan1an1an
在上式中取n1,2,,n1,得n1个不等式,把它们相加得,11n1,于
ana1
是,1n11n11n,因此,an1。在此题的证明过程中,我们巧妙的nana1
利用了数列求和的累加法,时问题的解决有一种全新的感觉。本题由于和自然数有关,也可以利用数学归纳法来证明。
例5 设a2,给定数列xn,其中x1a,且满足xn1
xn1
1。xn
2xn
。
2xn1求证:xn2且
分析:这是1984年的高考题,当时难倒了绝大部分的学生,大家觉得无从着手。它给定的是数列,求证的是不等式,而且都是和通项有关,所以我们可以考虑求出数列的通项再来观察。
xnxn1xn1x1因为2,又因为2xn12xn4xn4xn2x2x11n1
xn
xnax1a,所以有,xn2a2
n1
2n,则xn
2a21a
2n1
。而a2,则有,a20a21,所以01
aa因此,xn2且
xn1
1。xn
2n1
a21,那么01a
2n1
a21a
2n
1,1例6求证:1352n1。
2462n3n1
分析:这是一道不等式的证明题,若我们总是在不等式的圈子里转悠,问题不能圆满的解决。跳出这个圈子,我们不难发现这是一个自然数有关的命题,那么,解决它的方法不外乎两种,一是利用数学归纳法;二是构造数列。我们来构造一个数列
a2n23n1=
an。令an1352n1n1,则n1
2462n2n123n4an
12n28n20n41。所以,aa,从而有,aaaa1。=n1nnn1n2112n328n219n4
因此原不等式得证。
lgSnlgSn2
lgSn1。
分析:这是在数列情景下的不等式证明,所以要交叉使用数列的性质和不等式的证
例7设an是正项的等比数列,Sn是其前n项的和.证明:
明技巧。要证不等式等价于SnSn2Sn1,因为an0,所以Sn1Sn0。
由等比数列的定义可得:
aaa2a3
n1n2。a1a2anan1
再用等比定理得:
SnSn2Sn1。
Sn2Sn1an2a2a3an1Sn1a1Sn1,因此有:
Sn1Snan1a1a2anSnSn
例8 数列an和bn都是正项数列,对任意的自然数都有an,bn,an1成等差数列,22,an1,bnbn1成等比数列。
(1)问:bn是不是等差数列?为什么?
222(2)求证:对任意的自然数p和q(pq),bpqbpq≥2bp。
分析:对于第(1)题,我们不难证明它一定是等差数列。问题(2)的证明方法很多,我们可以直接利用等差数列的通项公式,通过作差比较来完成。但是若我们仔细分
222
析题意,观察bp,bbqpqp的特点,我们不难发现它们三者之间有等量关系:
bpqbpq≥
bpqbpq2bp,所以bpqbpq
。此题充分体现了数列和2bp
不等式知识的交叉运用。
例9数列an中,前n项之和为Snan2bn,其中a和b为常数,且a0,ab1,nN。
(1)求数列an的通项公式an;并证明an1an1。(2)若cnloganan1,试判断数列cn中任意两项的大小。
分析:此题的已知条件,前n项之和为Snan2bn 告诉我们,数列an是一个等差数列,要证明an1an1成立,只要证明该数列是一个递增的数列,且a11即可。(1)由Snan2bn可知,a1S1ab1,anSnSn12anab,所以an1an2a0,即数列an是一个单调递增的数列,那么an1ana11。
cn1logan1an2
(2)由(1)可知,数列cn各项都为正。则=logan1an2logan1ancnloganan1
logan1an2logan1an≤2=1logan1an124
2aan
1logaan2an21logan1n2= n1424
1,所以cn1cn.例10 已知数列an中,对一切自然数n,都有an0,1且anan 12an1an0。
求证:(1)an11an;
(2)若Sn表示数列an的前n项之和,则Sn2a1。
分析:从题目的结构可以看出,条件anan12an1an0是解决问题的关键,必2须从中找出an1和an 的关系。(1)由已知anan可得an12an1an0,2an1
1an1,12
又因为an0,1,所以有,01an11,因此an2an1,即an1an。2
1a1aa(2)由结论(1)可知,an1an112an2n,即1n1,于是有,22212n1112112a1,即Sn2a1。Sna1a2ana1a1n1a1a1
12212
从上面的一系列问题中,我们可以看出,数列和不等式证明是紧密相连互相渗透的,在复习中我们一定要注意它们的联系,在知识的交叉点上思考分析,达到知识的融会贯通,培养分析问题和解决问题的能力。
第三篇:用数学归纳法证明数列不等式
【例1】(2012全国大纲卷理22)函数f(x)x22x3,定义数列xn如下:x12,xn1是过两点P(4,5)、Qn(xn,f(xn))的直线PQn与x轴交点的横坐标.(1)证明:2xnxn13;(2)求数列xn的通项公式.【证】(1)证:直线PQn的方程为y5f(xn)5(x4),即y5(xn2)(x4),xn44x35令y0,解得xn14.nxn2xn2下用数学归纳法证明2xn3:
① 当n1时,x12,所以2x13.② 假设当nk时结论成立,即2xk3,则当nk1时,由xk1411555xk13,故xk14,得4,即42232xk2*2xk13.由①②知,对一切nN都有2xn3.4xn3xn22xn3(3xn)(xn1)从而xn1xnxn0,故xn1xn.xn2xn2xn2综上,2xnxn13.4x3x35(xn1)(2)解:由(1)知,xn1n,则 xn13n ①,xn11 ②,xn2xn2xn
2①②,得
x311xn131xn3,故数列n是首项为,公比为的等比数列.53xn115xn1x1nn195n11xn311*
因此,(nN).,解得:xnn1351xn135【例2】已知函数f(x)ln(2x)ax在开区间(0,1)内是增函数.
(Ⅰ)求实数a的取值范围;
(Ⅱ)若数列an满a1(0,1),an1ln(2an)an(nN*),证明:0anan11.(Ⅰ)解:f(x)1a,由于f(x)在(0,1)内是增函数,2x1a0在x∈∴ f(x)0,即 (0,1)时恒成立. 2x1∴ a 恒成立,x2而
-2<x-2<-1,11,x22111,即 2x2∴
a1即为所求. ∴ 1(Ⅱ)证明:① 当n=1时,由题设知a1∈(0,1). ② 假设当n=k时,不等式成立,即ak∈(0,1),则 当n=k+1时,由(Ⅰ)知,f(x)=ln(2-x)+x在(0,1)上是增函数
∴0f(0)ln(20)0ak1ln(2ak)akf(ak)f(1)ln(21)11,即ak+1∈(0,1),故n=k+1时命题成立.根据① ② 知0<an<1,n∈N*. 又 ∵ an1anln(2an)ln(21)0,∴ 0anan11.
【例3】已知函数f(x)xsinx,数列{an}满足:0a11,an1f(an),n1,2,3,证明:,13an.6证明:(Ⅰ)先用数学归纳法证明0an1,n1,2,3,(Ⅰ)0an1an1;(Ⅱ)an1① 当n=1时,由已知,结论成立.② 假设当n=k时结论成立,即0ak1,因为0x1时,f(x)1cosx0,所以f(x)在(0,1)上是增函数,又f(x)在[0,1]上连续,从而f(0)f(ak)f(1),即0ak11sin11,故当n=k+1时,结论成立.由①②可知,0an1对一切正整数都成立.又因为0an1时,an1anansinanansinan0,所以an1an,综上所述0an1an1.(Ⅱ)设函数g(x)sinxx13x,0x1,6由(Ⅰ)可知,当0x1时,sinxx.x2x2x2x22x2sin2()0, 从而g(x)cosx122222所以g(x)在(0,1)上是增函数.又g(0)0,所以当0x1时,g(x)>0成立.13于是g(an)0,即sinananan0,613故an1an.
【例4】已知函数f(x)xln1x,数列an满足0a11, an1fan;数列bn满足b111,bn1(n1)bn, nN*.求证: 22(Ⅰ)0an1an1;
an2;(Ⅱ)an122,则当n≥2时,bnann!.(n!n(n1)(Ⅲ)若a12*解:(Ⅰ)先用数学归纳法证明0an1,nN.(1)当n=1时,由已知得结论成立;
21)(2)假设当n=k时,结论成立,即0ak1.则当n=k+1时,因为0
————①bn1bn2b12 an2aaaaa,知:n1n, 所以n=23由(Ⅱ)an12a1a1a2an2因为a1anaa12an122an1 , 22, n≥2, 0an1an1.2a1a2an1a1n2a121a1 所以 an.222222 由①② 两式可知: bnann!.【例5】 设函数f(x)与数列an满足以下关系: ① a1,其中是方程f(x)x的实根; ② an1f(an); 1).③ f(x)的导数f(x)(0,(Ⅰ)求证:an; (Ⅱ)判断an与an1的大小关系,并证明你的结论.(Ⅰ)证:① 当n1时,a1,不等式成立.② 假设当nk时不等式成立,即ak,则nk1时,∵f(x)0,则f(x)递增.∴ak1f(ak)f(),即nk1时不等式也成立.由①、②知,an对一切nN都成立.(Ⅱ)解:an1anf(an)an,设F(x)f(x)x,则F(x)f(x)10,∴F(x)递减,而an,∴F(an)F()f()0,即f(an)an0,亦即an1an0,*∴an1an.【例6】(2005江西)已知数列{an}的各项都是正数,且满足: 1an(4an),nN.2(1)证明anan12,nN;a01,an1(2)求数列{an}的通项公式an.解:(1)方法一 用数学归纳法证明: 13a0(4a0),∴a0a12,命题正确.222°假设n=k时有ak1ak2.1则nk1时,akak1ak1(4ak1)ak(4ak) 2212(ak1ak)(ak1ak)(ak1ak) 21(ak1ak)(4ak1ak).2而ak1ak0.4ak1ak0,akak10.112又ak1ak(4ak)[4(ak2)]2.22∴nk1时命题正确.由1°、2°知,对一切n∈N时有anan12.1°当n=1时,a01,a1方法二:用数学归纳法证明: 1°当n=1时,a01,a1 2°假设n=k时有ak令f(x)13a0(4a0),∴0a0a12; 22ak2成立,1x(4x),f(x)在[0,2]上单调递增,所以由假设 2111有:f(ak1)f(ak)f(2),即ak1(4ak1)ak(4ak)2(42),222也即当n=k+1时 akak12成立,所以由1°、2°知,对一切nN,有akak1 2(2)下面来求数列的通项:an111an(4an)[(an2)24],所以 222(an12)(an2)2 121122112221122n12n令bnan2,则bnbn(b)()b()bn1n2n1222222,2又bn=-1,所以bn()12n11n,即an2bn2()21 【拓展题】 【例】、数列an满足an12a3an,且a11.(1)当1时,求数列an的nan12通项公式; (2)若不等式an1an对一切nN恒成立,求的取值范围; (3)当31时,证明: *11111n.1a11a21an2解:(1)当1时,an12an1an112(an1)an2n1.(an1)21*(2)an1an①,要使an1an对一切nN恒成立,an1(a11)213至少需使a2a10成立3.a112下面先用数归法证明:当3时,an1(略),再由①知an1an恒成立.所以[3,)为所求.(3)当31时,由(2)知an1,则由 2a(a1)(an1)11an1nn2an12an1 an1an1an112(an1)22(an11)2n(a11)2n1110an12nn,1an21111111从而2n1n,等号当且仅当n11a11a21an2222时成立.(2009安徽理21)首项为正数的数列an满足an1为奇数,则对一切n2,an都是奇数;(2)若对一切nN都有an1an,求a1的取值范围.略解:(1)已知a1是奇数,假设ak2m1是奇数,其中m为正整数,*12(an3),nN*.(1)证明:若a14ak23m(m1)1是奇数.(因为m(m1)是偶数)则由递推关系得ak14*根据数学归纳法,对任何nN,an都是奇数.1(2)(方法一)由an1an(an1)(an3)知,an1an当且仅当an1或an3.4133231;若ak3,则ak13.另一方面,若0ak1,则0ak144根据数学归纳法,0a11,0an1,nN*;a13an3,nN*.综合所述,对一切nN都有an1an的充要条件是0a11或a13.*a123a1,得a124a130,于是0a11或a13.(方法二)由a24an23an23an123(anan1)(anan1), an1an,因为a10,an14444所以所有的an均大于0,因此an1an与anan1同号.根据数学归纳法,nN,an1an与a2a1同号.*因此,对一切nN都有an1an的充要条件是0a11或a13.* 数列和式不等式的证明策略 罗红波洪湖二中高三 (九)班周二第三节(11月13日) 数列和式不等式的证明经常在试卷压轴题中出现,在思维能力和方法上要求很高,难度很大,往往让人束手无策,其实,这类不等式的证明,是有一定的规律的,利用S1 n a1q 来证明也能事半功倍,下面用几个例子来简述数列和式不等式的证明 S1 n a1q 常用策略。 一、基础演练: 1、等比数列{an},公比为q,则{an}的前n项和Sn为() na1(q1A.) an a1(1q)1(1qn)a 1q(q1)B.na1C.1qD.11q2、正项等比数列{an},公比为q,0q1,{an}的前n项和Sn,以下说法正确的是()A.S1n a11qB.Sa11qC.Saa nn1qD.Sn11q3、正项数列{a},{a的前n项和Sa nn}n,要证明S1n1q,其中0q1,可以去证明()A. an1qB.an1aqC.an1qD.a n1aq nnanan 二、典例精讲: 例 1、等比数列{a1 n},a11,q2,{an}的前n项和Sn,求证:Sn2 变式 1、正项等比数列{an},{a1n}的前n项和Sn,a11,Sn2恒成立,求证:0q 2例 2、已知数列{an},an1 2n 1,{an}的前n项和S5n,求证:Sn2(Sn3?) aann变式 2、数列{n1n},a3232n1,a11,{a3 n1n}的前n项和Sn,求证:Sn n 2例 3、(09四川理22)数列{an}的前n项和Sn,对任意正整数n,都有a4an n5Sn1成立,记bn1a(nN).n (1)求数列{bn}的通项公式; (2)记c nb2nb2n1(nN),{c3 n}的前n项和Tn,求证:Tn 2变式 3、已知a1n 2,求证Sn(1)a1(1)2a2(1)nan1 (2)n 3三、小结 四、课后作业: 1、等比数列{a1 n},a12,q 3,{an}的前n项和Sn,求证:Sn3 2、已知数列{an},an 14n2,{an}的前n项和Sn,求证:S2 n 3 数列、极限、数学归纳法·用数学归纳法证明不等式·教案 证明:(1)当n=1时,左=2,右=2,则等式成立.(2)假设n=k时(k∈N,k≥1),等式成立,即 2+4+6+…+2k=k(k+1). 当n=k+1时,2+4+6+…+2k+(k+1) 所以n=k+1时,等式也成立. 根据(1)(2)可知,对于任意自然数n,原等式都能成立. 生甲:证明过程正确. 生乙:证明方法不是数学归纳法,因为第二步证明时,没有应用归纳假设. 师:从形式上看此种证明方法是数学归纳法,但实质在要证明n=k+1正确时,未用到归纳假设,直接采用等差数列求和公式,违背了数学归纳法的本质特点递推性,所以不能称之为数学归纳法.因此告诫我们在运用数学归纳法证明时,不能机械套用两个步骤,在证明n=k+1命题成立时,一定要利用归纳假设. (课堂上讲评作业,指出学生作业中不妥之处,有利于巩固旧知识,为新知识的学习扫清障碍,使学生引以为戒,所谓温故而知新) (二)讲授新课 师:在明确数学归纳法本质的基础上,我们来共同研究它在不等式证明中的应用.(板书)例1已知x>-1,且x≠0,n∈N,n≥2.求证:(1+x)n>1+nx. 师:首先验证n=2时的情况. (板书)证:(1)当n=2时,左边=(1+x)2=1+2x+x2,右边=1+2x,因x2>0,则原不等式成立. (在这里,一定要强调之所以左边>右边,关键在于x2>0是由已知条件x≠0获得,为下面证明做铺垫)第四篇:数列不等式的证明
第五篇:数列、极限、数学归纳法·用数学归纳法证明不等式