三、放缩法在数学归纳法和数列中的应用
①求证:
1
n + 1 +
1
n + 2 +
1
+ 3n
> 19 (n>2)
20
1 1 1 1 1 1 9 13 17
证明:①n = 3时不等式左边 = + + + + + = + +
5 6 7 8 9 20 42 72
> 19 ,不等式成立。
20
1
②假设n = k时 k + 1 +
证明:当 n=k+1 时,则得
1
k + 2
+Λ +
1 19
3k > 20 成立(K>2)
1
k + 2 +
1
k + 3
+Λ + 1 +
3k
1
3k + 1 +
1
3k + 2 +
1
3k + 3
1
= k + 1 +
1
k + 2
+Λ + 1
3k
1
+ 3k + 1 +
1
3k + 1 +
1
3k + 2
1
+ 3k + 3 −
1
k + 1
> 19 + 3
- 1 = 19 ,即n = k + 1时成立.
20 3k + 3 k + 1 20
本题采用放缩法和数学归纳法相结合的解题方法。
1
②设x0 = 5 xn+1 = x n +
n
证明:由递推公式有:
(n≥0),求证x100>45.
2
k +1
= x 2 + 2+
1 (k≥0),
k
2
k +1
- x 2 = 2+
1 >2.
k
令k = 0、1、2、 n - 1,并把所有不等式相加,得x2 - x2 >2n.
2
100
n 0
>2×1000+x2 = 2000+52 = 2025=452.
∴x100>45.
本题采用了数列的递增和放缩法相结合的解题技巧。
以上例题足以说明,如果掌握了不等式证明的基本方法,并能巧用放缩
法,很多难下手的题型,就能找到解题途径,使不等式证明简化。诚然,要掌握放缩法必须掌握放缩技巧,真正做到弄懂弄通,并且还要根据不同题目的类型,采用恰到好处的放缩方法,才能把题解活,从而培养和提高自己的思维和逻辑推理能力,分析问题和解决问题的能力。