2017-2018学年北师大版选修4-5 数学归纳法应用 学案
2017-2018学年北师大版选修4-5                   数学归纳法应用    学案第2页

a1a2...a a +1>a1a2...a +a +1-1(*)成立.

要证明不等式(*)成立,只需证明

(a1a2...a -1)(a +1-1)>0.

又∵0

∴0

∴(a1a2...a -1)(a +1-1)>0成立.

∴不等式(*)也成立,即n= +1时原不等式成立.

由①②可知对于任何n∈N*(n≥2)原不等式成立.

温馨提示

当"假设不等式"直接向"目标不等式"过渡有困难时,可以先找一个介于"假设不等式"和"目标不等式"之间的"中途不等式".通过对"中途不等式"的证明,实现由"假设不等式"到"目标不等式"的平稳过渡.而这个"中途不等式"仅起到桥梁作用.本例关键是尽快由"假设不等式"得到一个右边和"目标不等式"完全一样的不等式后,由不等式的传递性寻找到要证明的"中途不等式".

【例3】求证 (n+1)(n+2)+(n+3)*...·(n+n)=2n×1×3×5×...×(2n-1).

证明 用数学归纳法.当n=1时,显然成立.

根据归纳法假设,当n= 时,命题成立,即

( +1)( +2)( +3)...( + )=2 ×1×3×5×...×(2 -1).①

要证明n= +1时,命题也成立,即

( +2)( +3)...( + )( +1+ )( +1+ +1)

=2 +1×1×3×5×...×[2( +1)-1].②

要用① 证明②,事实上,对等式①两边乘以,就凑好了等式②的左边.接下 ,对[2 ×1×3×5×...×恒等变形,可得②式右边.因此,对任意n∈N*,原不等式成立.

【例4】已知函数y=f(x)的定义域为R,对任意不相等的实数x1,x2,都有 f(x1)-f(x2) < x1-x2 ,且f(p)=p(p为常数),又在数列{an}中,a1

(1)an

(2)an+1>an.

思路分析 用数学归纳法证明从"n= 到n= +1"时,关键是"一凑假设,二凑结论".

证明 很明显,n=1时,a1

假设n= 时,a

则当n= +1时,由 f(p)-f(a ) < p-a 及f(p)=p,

可得 p-f(a ) < p-a ,

又a

故 p-f(a )

注意到已知条件f(a )+a =2a +1,

将其变形为f(a )=2a +1-a ,

代入①式得a +1

代入②式得a +1>a .

这样命题(1)、(2)获证.