当n=2时,左=22+2=6,右=22=4,所以左边>右边;
当n=3时,左=23+2=10,右=32=9,所以左边>右边.
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.
当n=k+1时,
2k+1+2
=2·2k+2
=2(2k+2)-2>2k2-2
=k2+2k+1+k2-2k-3
=(k2+2k+1)+(k+1)(k-3)(因k≥3,则k-3≥0,
k+1>0)≥k2+2k+1=(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),原不等式对于任何n∈N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.用数学归纳法证明:++...+>(n≥2,n∈N+).
证明:(1)当n=2时,左边=+++>,不等式成立.