即1+++...++<2成立.
所以当n=k+1时,不等式成立.
由(1)(2)可知,对于任意正整数n,原不等式都成立.
数学归纳法证明不等式的技巧
(1)证明不等式时,由n=k到n=k+1时的推证过程与证明等式有所不同,由于不等式中的不等关系,需要我们在证明时,对原式进行"放大"或者"缩小"才能使用到n=k时的假设,所以需要认真分析,适当放缩,才能使问题简单化,这是利用数学归纳法证明不等式时常用的方法之一.
(2)数学归纳法的应用通常需要与数学的其他方法联系在一起,如比较法、放缩法、配凑法、分析法和综合法等,才能完成证明过程.
1.设Sn是数列的前n项和,当n≥2时,比较S2n与的大小,并予以证明.
解:由S22=1+++=>,S23=1+++++...+>S22++++>+=,猜想:S2n>(n≥2).
下面用数学归纳法证明.
(1)当n=2时,上面已证不等式成立.
(2)假设当n=k(k∈N+,k≥2)时,有S2k>,
则当n=k+1时,
S2k+1=S2k+++...+>+
=+=,
即当n=k+1时,不等式也成立.
结合(1)(2)可知,S2n>(n≥2,n∈N+)成立.
2.用数学归纳法证明:
1+++...+<2-(n≥2,n∈N+).
证明:(1)当n=2时,1+=<2-=,不等式成立.
(2)假设当n=k(k≥2,k∈N+)时不等式成立,