2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第4講 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式 2 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式舉例學(xué)案 新人教A版選修4-5

《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第4講 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式 2 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式舉例學(xué)案 新人教A版選修4-5》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第4講 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式 2 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式舉例學(xué)案 新人教A版選修4-5（8頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、二用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式舉例學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.會用數(shù)學(xué)歸納法證明簡單的不等式(重點(diǎn))2.會用數(shù)學(xué)歸納法證明貝努利不等式，了解貝努利不等式的應(yīng)用條件(難點(diǎn))教材整理用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式閱讀教材P50P53，完成下列問題1貝努利(Bernoulli)不等式如果x是實(shí)數(shù)，且x1，x0，n為大于1的自然數(shù)，那么有(1x)n1nx.2在運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式時，由nk成立，推導(dǎo)nk1成立時，常常要與其他方法，如比較法、分析法、綜合法、放縮法等結(jié)合進(jìn)行用數(shù)學(xué)歸納法證明“2nn21對于nn0的正整數(shù)n都成立”時，第一步證明中的起始值n0應(yīng)取()A2B3C5 D6Cn取1,2,3,4時不等式不成立，起始值為5

2、.數(shù)學(xué)歸納法證明不等式【例1】已知Sn1(n1，nN)，求證：S2n1(n2，nN)精彩點(diǎn)撥先求Sn 再證明比較困難，可運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法直接證明，注意Sn表示前n項(xiàng)的和(n1)，首先驗(yàn)證n2；然后證明歸納遞推自主解答(1)當(dāng)n2時，S2211，即n2時命題成立(2)假設(shè)nk(k2，kN)時命題成立，即S2k11.當(dāng)nk1時，S2k111111.故當(dāng)nk1時，命題也成立由(1)(2)知，對nN，n2，S2n1都成立此題容易犯兩個錯誤，一是由nk到nk1項(xiàng)數(shù)變化弄錯，認(rèn)為的后一項(xiàng)為，實(shí)際上應(yīng)為；二是共有多少項(xiàng)之和，實(shí)際上 2k1到2k1是自然數(shù)遞增，項(xiàng)數(shù)為2k1(2k1)12k.1若在本例中，條件變

3、為“設(shè)f(n)1(nN)，由f(1)1， f(3)1，f(7)，f(15)2，” .試問：f(2n1)與大小關(guān)系如何？試猜想并加以證明解數(shù)列1,3,7,15，通項(xiàng)公式為an2n1，數(shù)列，1，2，通項(xiàng)公式為an，猜想：f(2n1).下面用數(shù)學(xué)歸納法證明：當(dāng)n1時，f(211)f(1)1，不等式成立假設(shè)當(dāng)nk(k1，kN)時不等式成立，即f(2k1)，當(dāng)nk1時，f(2k11)f(2k1)f(2k1)f(2k1).當(dāng)nk1時不等式也成立據(jù)知對任何nN原不等式均成立【例2】證明：2n2n2(nN)精彩點(diǎn)撥自主解答(1)當(dāng)n1時，左邊2124；右邊1，左邊右邊；當(dāng)n2時，左2226，右224，所以左右

4、；當(dāng)n3時，左23210，右329，所以左右因此當(dāng)n1,2,3時，不等式成立(2)假設(shè)當(dāng)nk(k3且kN)時，不等式成立，即2k2k2(kN)當(dāng)nk1時，2k1222k22(2k2)22k22k22k1k22k3(k1)2(k1)(k3)，k3，(k1)(k3)0，(k1)2(k1)(k3)(k1)2，所以2k12(k1)2.故當(dāng)nk1時，原不等式也成立根據(jù)(1)(2)知，原不等式對于任何nN都成立1本例中，針對目標(biāo)k22k1，由于k的取值范圍(k1)太大，不便于縮小因此，用增加奠基步驟(把驗(yàn)證n1擴(kuò)大到驗(yàn)證n1,2,3)的方法，使假設(shè)中k的取值范圍適當(dāng)縮小到k3，促使放縮成功，達(dá)到目標(biāo)2利用

5、數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)列型不等式的關(guān)鍵是由nk到nk1的變形為滿足題目的要求，常常要采用“放”與“縮”等手段，但是放縮要有度，這是一個難點(diǎn)，解決這個難題一是要仔細(xì)觀察題目結(jié)構(gòu)，二是要靠經(jīng)驗(yàn)積累2用數(shù)學(xué)歸納法證明：對一切大于1的自然數(shù)，不等式均成立證明(1)當(dāng)n2時，左邊1；右邊.左邊右邊，不等式成立；(2)假設(shè)nk(k2，且kN)時不等式成立，即.則當(dāng)nk1時，.當(dāng)nk1時，不等式也成立由(1)(2)知，對于一切大于1的自然數(shù)n，不等式都成立.不等式中的探索、猜想、證明【例3】若不等式對一切正整數(shù)n都成立，求正整數(shù)a的最大值，并證明你的結(jié)論精彩點(diǎn)撥先通過n取值計(jì)算，求出a的最大值，再用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行

6、證明，證明時，根據(jù)不等式特征，在第二步，運(yùn)用比差法較方便自主解答當(dāng)n1時，則，a.(1)n1時，已證(2)假設(shè)當(dāng)nk時(k1，kN)，當(dāng)nk1時，0，也成立由(1)(2)可知，對一切nN，都有，a的最大值為25.1不完全歸納的作用在于發(fā)現(xiàn)規(guī)律，探究結(jié)論，但結(jié)論必須證明2本題中從nk到nk1時，左邊添加項(xiàng)是.這一點(diǎn)必須清楚3設(shè)an1(nN)，是否存在n的整式g(n)，使得等式a1a2a3an1g(n)(an1)對大于1的一切正整數(shù)n都成立？證明你的結(jié)論解假設(shè)g(n)存在，那么當(dāng)n2時，由a1g(2)(a21)，即1g(2)，g(2)2；當(dāng)n3時，由a1a2g(3)(a31)，即1g(3)，g(3

7、)3，當(dāng)n4時，由a1a2a3g(4)(a41)，即1g(4)，g(4)4，由此猜想g(n)n(n2，nN)下面用數(shù)學(xué)歸納法證明：當(dāng)n2，nN時，等式a1a2a3an1n(an1)成立(1)當(dāng)n2時，a11，g(2)(a21)21，結(jié)論成立(2)假設(shè)當(dāng)nk(k2，kN)時結(jié)論成立，即a1a2a3ak1k(ak1)成立，那么當(dāng)nk1時，a1a2ak1akk(ak1)ak(k1)akk(k1)ak(k1)1(k1)(k1)(ak11)，說明當(dāng)nk1時，結(jié)論也成立，由(1)(2)可知 ，對一切大于1的正整數(shù)n，存在g(n)n使等式a1a2a3an1g(n)(an1)成立1數(shù)學(xué)歸納法適用于證明的命題的

8、類型是()A已知結(jié)論B結(jié)論已知C直接證明比較困難 D與正整數(shù)有關(guān)D數(shù)學(xué)歸納法證明的是與正整數(shù)有關(guān)的命題故應(yīng)選D.2用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式12(n2，nN)時，第一步應(yīng)驗(yàn)證不等式()A12 B12C12 D12An02時，首項(xiàng)為1，末項(xiàng)為.3用數(shù)學(xué)歸納法證不等式1成立，起始值至少取()A7 B8C9 D10B左邊等比數(shù)列求和Sn2，即1，n7，n取8，選B.4用數(shù)學(xué)歸納法證明11)時，第一步證明不等式_成立解析因?yàn)閚1，所以第一步n2，即證明12成立答案125試證明：12(nN)證明(1)當(dāng)n1時，不等式成立(2)假設(shè)nk(k1，kN)時，不等式成立，即12.那么nk1時，2 2.這就是說，nk1時，不等式也成立根據(jù)(1)(2)可知不等式對nN成立- 8 -