3.2 数学归纳法的应用
1.会利用数学归纳法证明一些简单的不等式.
2.了解贝努利不等式及其应用的条件,会用数学归纳法证明贝努利不等式.
贝努利不等式
定理:对任何实数x≥-1和任何正整数n,有(1+x)n≥1+nx.
(1)条件减弱,"n∈N+",改为"α∈R",仍有类似不等式(更一般的)形式:
①α∈R,且满足α>1或α<0时,有(1+x)α≥1+αx(x≥-1).
②α∈R,且满足0<α<1时,有(1+x)α≤1+αx(x≥-1).
(2)贝努利不等式的作用:在数学研究中,经常用贝努利不等式把二项式的乘方(1+x)n缩小为简单的1+nx的形式,这在数值估计和放缩法证明不等式中有重要应用.例如:当x是实数,且x>-1,x≠0时,有贝努利不等式不难得到不等式>1-对一切不小于2的正整数n成立.
用数学归纳法证明不等式
涉及正整数的不等式,如果其它方法证明比较困难,可考虑用数学归纳法证明,在证第二步n=k+1不等式成立时,其它方法(比较法、分析法、综合法、放缩法)常被灵活应用.
在贝努利不等式中当x=0时,n为大于1的自然数,不等式形式将有何变化?
提示:当x=0时,不等式将变成等式,即(1+x)n=1+nx.
贝努利不等式的简单应用
设b>a>0,n∈N+,证明≥(b-a)+1.
[思路点拨] 利用1+x=代换为利用贝努利不等式创造条件.
[证明] 由b>a>0,知>1,
令1+x=(x>0),