∴1+-<1+++...+<1+1-,
即-<1+++...+<2-(n∈N+且n≥2)成立.
类型二 反证法证明不等式
命题角度1 证明"否定性"结论
例2 设a>0,b>0,且a+b=+,证明:
(1)a+b≥2;(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
证明 由a+b=+=,a>0,b>0,得ab=1.
(1)由基本不等式及ab=1可知,a+b≥2=2,即a+b≥2,当且仅当a=b=1时等号成立.
(2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,则由a2+a<2及a>0,得0<a<1;同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾.故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
反思与感悟 当待证不等式的结论为否定性命题时,常用反证法来证明,对结论的否定要全面不能遗漏,最后的结论可以与已知的定义、定理、已知条件、假设矛盾.
跟踪训练2 设0<a<2,0<b<2,0<c<2,
求证:(2-a)·c,(2-b)·a,(2-c)·b不可能同时大于1.
证明 假设(2-a)·c,(2-b)·a,(2-c)·b同时都大于1,
即(2-a)·c>1,(2-b)·a>1,(2-c)·b>1,
则(2-a)·c·(2-b)·a·(2-c)·b>1,
∴(2-a)(2-b)(2-c)·abc>1.①
∵0<a<2,0<b<2,0<c<2,
∴(2-a)·a≤2=1,
同理(2-b)·b≤1,(2-c)·c≤1,
∴(2-a)·a·(2-b)·b·(2-c)·c≤1,
∴(2-a)(2-b)(2-c)·abc≤1,这与①式矛盾.
∴(2-a)·c,(2-b)·a,(2-c)·b不可能同时大于1.
命题角度2 证明"至少""至多"型问题
例3 已知f(x)=x2+px+q,求证:
(1)f(1)+f(3)-2f(2)=2;
(2)|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有一个不小于.
证明 (1)f(1)+f(3)-2f(2)
=(1+p+q)+(9+3p+q)-2(4+2p+q)=2.