2018-2019学年人教A版选修4-5 4.2用数学归纳法证明不等式举例 教案
2018-2019学年人教A版选修4-5   4.2用数学归纳法证明不等式举例 教案第3页

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  【自主解答】 (1)当n=1时,左边=21+2=4;右边=1,左边>右边;

  当n=2时,左=22+2=6,右=22=4,所以左>右;

  当n=3时,左=23+2=10,右=32=9,所以左>右.

  因此当n=1,2,3时,不等式成立.

  (2)假设当n=k(k≥3且k∈N+)时,不等式成立,即2k+2>k2(k∈N+).

  当n=k+1时,2k+1+2=2·2k+2

  =2(2k+2)-2>2k2-2

  =k2+2k+1+k2-2k-3

  =(k+1)2+(k+1)(k-3),

  ∵k≥3,∴(k+1)(k-3)≥0,

  ∴(k+1)2+(k+1)(k-3)≥(k+1)2,

  所以2k+1+2>(k+1)2.

  故当n=k+1时,原不等式也成立.

  根据(1)(2)知,原不等式对于任何n∈N+都成立.

  规律总结:

  1.本例中,针对目标k2+2k+1,由于k的取值范围(k≥1)太大,不便于缩小.因此,用增加奠基步骤(把验证n=1扩大到验证n=1,2,3)的方法,使假设中k的取值范围适当缩小到k≥3,促使放缩成功,达到目标.

  2.利用数学归纳法证明数列型不等式的关键是由n=k到n=k+1的变形.为满足题目的要求,常常要采用"放"与"缩"等手段,但是放缩要有度,这是一个难点,解决这个难题一是要仔细观察题目结构,二是要靠经验积累.

  [再练一题]

  2.用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数,不等式...>均成立.

  【证明】 (1)当n=2时,左边=1+=;右边=.

  ∵左边>右边,∴不等式成立;

  (2)假设n=k(k≥2,且k∈N+)时不等式成立,

  即...>.

则当n=k+1时,