故当n=k+1时,不等式成立.
由1°,2°,可知对任意n∈N,n≥1,原不等式成立.
8已知不相等的正数a,b,c成等差数列,当n>1且n∈N时,试证明an+cn>2bn.
证明:(1)当n=2时,∵a2+c2>2()2=2b2,即命题成立.
(2)设当n=k(k≥2)时,有ak+ck>2bk.
由于a,c为正数,所以(ak-ck)与a-c同号,即(ak-ck)(a-c)>0,亦即ak+1+ck+1>akc+ack,
∴ak+1+ck+1=12(ak+1+ck+1+ak+1+ck+1)>(ak+1+ck+1+akc+ack)
=(ak+ck)(a+c)=(ak+ck)b>2bk+1,
即n=k+1时成立.
由(1)、(2),知对于n>1且n∈N时命题成立.
拓展探究
9已知x1>0,x1≠1且xn+1=(n=1,2,3,...),试证:数列{xn}或者对任意n∈N都满足xn
证明:由于xn+1-xn=-xn=且x1>0,又由题设可知对任意n∈N,有xn>0,故xn+1-xn与1-xn2同号,于是应分x1<1与x1>1两种情况讨论.
(1)若x1<1,用数归纳法证明1-xn2>0.
1°当n=1时,1-x12>0成立.
2°假设当n=k时,1-xk2>0成立,则当n=k+1时,1-xk+12=1-[]2=>0,即当n=k+1时,有1-xk+12>0成立.故对任意n∈N,都有1-xn2>0,∴对任意n∈N,有xn+1>xn.
(2)若x1>1,同样可证,对任意n∈N,1-xn2<0,此时有xn+1 备选习题 10求证:n≥3时,>1. 证明:用数学归纳法.当n=3时,>1,命题成立. 根据归纳假设,当n=k(k≥3)时,命题成立,即>1.① 要证明n=k+1时,命题也成立,即 >1.②