高中数学:请用数学归纳法证明这道压轴题,在线等
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我大胆猜测你这道题绝不是叫你用数学归纳法,很明显是第二问,那就必须用到第一问的结论,除非这题两问都是考数学归纳法,数学归纳法不是万能的,有时用它反而更复杂。
我猜你这道题的第一问必定是函数。因为你没有给出第一问,也为了让你看得懂,我逆推回去。
由第二问得,1/n^2<ln[(n+1)/n]<1/n,即1/n^2<ln(1+1/n)<1/n,构造函数
f(x)=x-ln(x+1),运用导数可以证明f(x)在x=0处取得最小值,所以有f(x)>=f(0)=0,所以有
x>=ln(x+1),所以当x>0时,有x>ln(x+1),在上式中,取x=1/n,得1/n>ln(1+1/n)。
或构造函数f(x)=lnx-x+1,可以运用导数证明f(x)在x=1处取得最大值,所以有f(x)<=f(1)=0,所以当
x>0且不等于1时也有:x-1>lnx,在上式中取x=1+1/n,所以得1/n>ln(1+1/n)=ln(n+1)-lnn。
实际上,运用函数证明不等式也是高中常考的,如由x>ln(1+x),取x=1/n,得
ln(n+1)-lnn<1/n,所以得
ln2-ln1<1
ln3-ln2<1/2
...
ln(n+1)-lnn<1/n
将上述n个式子相加便得ln(n+1)<1+1/2+1/3+...+1/n
而由x>ln(x+1),取x=n,得ln(n+1)<n,所以有
ln(1+1)=ln2<1
ln(2+1)=ln3<2
...
ln(n-1+1)=lnn<n-1
上述n-1个式子相加便得ln(1*2*3*...*n)<n(n-1)/2,即n!<e^[n(n-1)/2]
好了,说了这么多,只是说明一下运用函数证明不等式,类似的题还有很多,比如由x-1>=lnx,可以用来证明算术-几何均值不等式。我也不多说了。
该题也可运用数学归纳法,只是要复杂点,可能要放缩、添项等。
至于证明1/n^2<ln(n+1)-lnn,留给你了,例如你可以构造f(x)=ln(x+1)-x^2,当然我没算过,只是猜测,关键是我不知道你的第一问是什么。一般利用第一问,都可很快得出答案。
我猜你这道题的第一问必定是函数。因为你没有给出第一问,也为了让你看得懂,我逆推回去。
由第二问得,1/n^2<ln[(n+1)/n]<1/n,即1/n^2<ln(1+1/n)<1/n,构造函数
f(x)=x-ln(x+1),运用导数可以证明f(x)在x=0处取得最小值,所以有f(x)>=f(0)=0,所以有
x>=ln(x+1),所以当x>0时,有x>ln(x+1),在上式中,取x=1/n,得1/n>ln(1+1/n)。
或构造函数f(x)=lnx-x+1,可以运用导数证明f(x)在x=1处取得最大值,所以有f(x)<=f(1)=0,所以当
x>0且不等于1时也有:x-1>lnx,在上式中取x=1+1/n,所以得1/n>ln(1+1/n)=ln(n+1)-lnn。
实际上,运用函数证明不等式也是高中常考的,如由x>ln(1+x),取x=1/n,得
ln(n+1)-lnn<1/n,所以得
ln2-ln1<1
ln3-ln2<1/2
...
ln(n+1)-lnn<1/n
将上述n个式子相加便得ln(n+1)<1+1/2+1/3+...+1/n
而由x>ln(x+1),取x=n,得ln(n+1)<n,所以有
ln(1+1)=ln2<1
ln(2+1)=ln3<2
...
ln(n-1+1)=lnn<n-1
上述n-1个式子相加便得ln(1*2*3*...*n)<n(n-1)/2,即n!<e^[n(n-1)/2]
好了,说了这么多,只是说明一下运用函数证明不等式,类似的题还有很多,比如由x-1>=lnx,可以用来证明算术-几何均值不等式。我也不多说了。
该题也可运用数学归纳法,只是要复杂点,可能要放缩、添项等。
至于证明1/n^2<ln(n+1)-lnn,留给你了,例如你可以构造f(x)=ln(x+1)-x^2,当然我没算过,只是猜测,关键是我不知道你的第一问是什么。一般利用第一问,都可很快得出答案。
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LZ思路完全错误
压轴题的出现的不等式证明题都是源于前面所证出来的结果的推广,说白了这题就是要用结论1证明不等式2,LZ居然想到数学归纳法。
由于没给结论1,我只能想到用函数方法求解,先设函数然后求导,然后算n>3的函数最大(小)值,然后OVER。
压轴题的出现的不等式证明题都是源于前面所证出来的结果的推广,说白了这题就是要用结论1证明不等式2,LZ居然想到数学归纳法。
由于没给结论1,我只能想到用函数方法求解,先设函数然后求导,然后算n>3的函数最大(小)值,然后OVER。
追问
你算算看
追答
好吧。
设f(x)=ln(n+1)-lnn-n^(-2),求导,得到f ’ (x)=2/n^3-1/n(n+1)(n>3恒小于0)函数单调递减
ln4/3-1/9=f(3)>=f(x)>f(+无穷)=0
后面的一样,自己算算看,不过不推荐这做法(f(+无穷)=0,这东西写在试卷上我想老师会很不高兴的)
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具体解题步骤,当N=3时证明成立,N=N+1成立,然后得出成立,关键在证明,你自己算吧,写写太麻烦
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追问
思路我懂了,就是不会做下去
靠你了
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追问
肯定用赋值法酸的,不想用
可以用积分中值定理
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