不等式数学归纳法

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基本不等式常用方法

基本不等式常用方法

基本不等式常用方法
不等式在数学中有着广泛的应用,解决不等式时,常用的方法包括:
1. 代数方法
加减法:在不等式两边同时加上或减去相同的数字
乘除法:在不等式两边同时乘以或除以相同的正数,但若乘以或除以负数,则不等号需逆转
平方或取绝对值:当不等式中出现根式或绝对值时,可以平方或取绝对值,这时需要考虑平方或取绝对值后的符号变化
因式分解:将不等式中的多项式因式分解,然后根据因式之间的大小关系确定不等式的解
2. 几何方法
数轴法:将不等式表示在数轴上,不等号的符号决定了数轴上
被包含或排除的区域
直线法:当不等式涉及一次函数时,可以用直线方程表示不等式,直线上下方区域满足不等式
圆或椭圆法:当不等式涉及二次函数时,可以用圆或椭圆表示不等式,圆或椭圆内部或外部区域满足不等式
3. 代换法
代入法:给定不等式的解,将其代入不等式两边进行验证
换元法:引进新的变量,将不等式中的复杂表达式用新变量表示,简化不等式便于求解
4. 反证法
反证法:假设不等式不成立,推导出矛盾,从而证明不等式成立
背理法:假设不等式成立的否定,通过推理得到矛盾,从而证明不等式成立
5. 其它方法
分步传递法:将不等式分步传递,每一步都得到一个新的不等式,直到得到最终结果
数学归纳法:当不等式涉及自然数时,可以使用数学归纳法证明不等式对所有自然数成立
反例法:找出一个反例,证明不等式不成立。

4.2用数学归纳法证明不等式举例--教案(优秀经典公开课比赛教案)

4.2用数学归纳法证明不等式举例--教案(优秀经典公开课比赛教案)

课题:4.2用数学归纳法证明不等式举例一、教材分析: 数学归纳法是一种重要的数学证明方法,在高中数学内容中占有重要的地位,其中体现的数学思想方法对学生进一步学习数学、领悟数学思想至关重要。

数学归纳法的证明过程中展现的推理与逻辑能让学生体会数学的严谨与规范,学习数学归纳法后学生对数列和不等式证明等问题会有新的解决思路和方法。

二、教学目标:1、知识与技能:(1)使学生初步了解数学归纳法,理解数学归纳法的基本原理。

(2)掌握数学归纳法证明题目的步骤和适用范围,能够使用数学归纳法证明与正整数有关的命题。

2、过程与方法:(1)通过类比多米诺骨牌游戏,使学生进一步理解数学归纳法,并培养在观察,归纳,猜想中逐步解决问题的能力。

(2)让学生经历发现问题,提出问题,分析问题,解决问题的过程,形成能力并应用于今后的学习中。

3、情感、态度与价值观:(1)通过对数学归纳法的探究培养学生严谨的,实事求是的科学态度和积极思考,大胆质疑的学习氛围。

(2)通过有限到无限的这种跨越,体会数学证明的美感与用途。

三、教学重点:了解数学归纳法的原理及其使用范围和基本步骤四、教学难点:(1)认识数学归纳法的证明思路。

(2)运用数学归纳法时,在“假设与递推”的步骤中发现具体问题中的递推关系。

五、教学准备1、课时安排:2课时2、学情分析:学生在学习本节之前已经学习过归纳推理,以及一些简单的数学证明方法,并且已经开始使用与正整数有关的结论(例1的公式),但学生只是停留在认知阶段;另外高二学生经过了一年半的高中学习之后,已初步具有了发现和探究问题的能力,这为本节学习数学归纳法奠定了一定基础。

3、教具选择:多媒体六、教学方法:讲练结合 合作探究法七、教学过程1、自主导学:一.复习回顾引入:<师>(1)请同学们回顾学习过的证明方法有哪些?<生> 请一名学生回答该问题。

<师>(2)思考:通过计算下面式子,你能猜想出1357(1)(21)n n -+-++⋅⋅⋅+-⋅-的结果吗?证明你的结论。

不等式的证明与数学归纳法结合

不等式的证明与数学归纳法结合

不等式的证明与数学归纳法结合不等式在数学中起着重要的作用,它们用于比较和描述数值之间的关系。

在解决不等式问题时,数学归纳法是一种常见的证明方法。

本文将介绍不等式的证明以及如何结合数学归纳法来解决相关问题。

一、不等式的证明方法不等式的证明可以通过直接证明法、反证法、数学归纳法等多种方法来实现。

在这里,我们重点介绍数学归纳法与不等式的结合运用。

数学归纳法是一种常用的证明方法,适用于证明对于所有自然数n 都成立的命题。

它分为三个步骤:基础步骤、归纳假设和归纳步骤。

基础步骤:证明当n=1时,命题成立。

归纳假设:假设当n=k时,命题成立,即命题对于某个自然数k成立。

归纳步骤:证明当n=k+1时,命题也成立。

二、不等式证明的案例为了更好地理解不等式的证明与数学归纳法的结合运用,我们来看一个具体的案例。

假设我们要证明对于所有自然数n都有1+3+5+...+(2n-1)=n^2。

基础步骤:当n=1时,命题左边为1,右边为1^2=1,显然相等,基础步骤成立。

归纳假设:假设当n=k时,命题成立,即1+3+5+...+(2k-1)=k^2成立。

归纳步骤:我们需要证明当n=k+1时,命题也成立。

即1+3+5+...+(2(k+1)-1)=(k+1)^2也成立。

在归纳步骤中,我们需要将左边的项展开并进行简化:1+3+5+...+(2k-1)+(2(k+1)-1)=k^2+(2(k+1)-1)=(k^2+2k+1)=(k+1)^2可以看出,当n=k+1时,命题也成立。

因此,根据数学归纳法,对于所有自然数n,1+3+5+...+(2n-1)=n^2成立。

三、结合数学归纳法证明不等式数学归纳法可以用于证明不等式的正确性。

我们将通过一个例子来说明这一点。

假设我们要证明对于所有自然数n都有2^n>n^2。

基础步骤:当n=1时,命题左边为2^1=2,右边为1^2=1,显然左边大于右边,基础步骤成立。

归纳假设:假设当n=k时,命题成立,即2^k>k^2成立。

归纳法证明不等式用归纳法证明不等式

归纳法证明不等式用归纳法证明不等式

归纳假设
提出归纳假设
根据已知条件和不等式的性质,提出一个归纳假设,即假设在某个条件下不等 式成立。
验证归纳假设
验证在初始条件下,归纳假设成立。
归纳步骤
归纳递推
根据归纳假设,推导出在更广泛的情况下不等式也成立。
完成证明
通过递推和归纳,最终完成对不等式的证明。
CHAPTER 03
归纳法证明不等式的例子
归纳法证明
利用数学归纳法证明平方和公式,首先需要证明基础步骤,即当$n=1$时,公式成立。然后通过假设 当$n=k$时公式成立,推导出当$n=k+1$时公式也成立。最后,根据数学归纳法,可以得出平方和公 式对于所有正整数$n$都成立。
CHAPTER 04
归纳法证明不等式的注意事 项
初始基础要正确
确定初始基础
在开始归纳法之前,确保选择正确的初 始基础,这可以是已知的不等式或数学 定理。
VS
检查基础条件
确保所选择的初始基础是正确的,并且满 足所给定的条件。
归纳假设要合理
要点一
选择归纳假设
选择一个合理的归纳假设,以便在归纳步骤中使用。
Hale Waihona Puke 要点二验证归纳假设
确保所选择的归纳假设是正确的,并且满足所给定的 条件。
归纳法证明
利用数学归纳法证明等比数列求和公式,首先需要证明基础步骤,即当$n=1$时,公式成立。然后通过假设当 $n=k$时公式成立,推导出当$n=k+1$时公式也成立。最后,根据数学归纳法,可以得出公式对于所有正整数 $n$都成立。
利用数学归纳法证明平方和公式
平方和公式
平方和公式是指一个数列中所有数的平方和的极限存在时,该极限等于数列的各项的平方和。

用数学归纳法证明不等式举例

用数学归纳法证明不等式举例

用数学归纳法证明不等式举例使用数学归纳法证明不等式是一种常用的方法,它可以帮助我们证明一类问题的正确性。

在这篇文章中,我们将使用数学归纳法证明一个特定的不等式,并且详细解释这个过程。

这个不等式是一个经典的例子,在不等式理论中非常有用,它的证明将展示使用数学归纳法的步骤和思路。

要证明的不等式为:对于任意正整数n,有1+2+3+...+n≤n²/2我们将使用数学归纳法证明这个不等式。

数学归纳法分为两个步骤:基础步骤和归纳步骤。

一、基础步骤:首先,我们需要验证对于n=1时,不等式是否成立。

即:1≤1²/2通过计算可知,1≤1/2,显然成立。

因此,基础步骤得证。

二、归纳步骤:我们假设对于任意的k(k≥1)都有:1+2+3+...+k≤k²/2我们需要证明当n=k+1时,也就是将k+1代入不等式中,不等式仍然成立。

即:1+2+3+...+k+(k+1)≤(k+1)²/2接下来,我们将左右两边进行推导。

我们已经假设对于任意k都有不等式成立,所以可以得到:1+2+3+...+k≤k²/2我们可以将左右两边分别加上(k+1),得到:1+2+3+...+k+(k+1)≤k²/2+(k+1)接下来,我们需要对右侧进行变换,目的是能够使用归纳假设。

我们注意到,k²/2+(k+1)=(k²+2(k+1))/2=(k²+2k+2)/2我们知道(k+1)²=k²+2k+1,所以(k+1)²/2=(k²+2k+1)/2我们可以将这个等式代入之前的不等式:1+2+3+...+k+(k+1)≤(k²+2k+1)/2对于右边的分数1+2+3+...+k+(k+1)≤(k²+2k+1)/2=(k²+2k)/2+1/2由于我们已经假设1+2+3+...+k≤k²/2,所以可以用k²/2替换分子中的1+2+3+...+k:1+2+3+...+k+(k+1)≤(k²+2k)/2+1/2≤k²/2+1/2+1/2我们可以对右边的不等式相加得到:1+2+3+...+k+(k+1)≤(k²+2k)/2+1/2≤k²/2+1我们将右侧简化得到(k²+2k)/2+1/2=(k²+2k+1)/2,因为1/2可以写成1/2的分数。

数学归纳法证明不等式

数学归纳法证明不等式

数学归纳法证明不等式数学归纳法是一种证明数学命题的重要方法,它基于数学归纳的思想,通过证明一个命题在一些特定条件下成立,并且在此条件下该命题的下一步也具有同样的性质,从而证明该命题对于一切满足该条件的情况都成立。

在这里,我们将使用数学归纳法来证明一个不等式。

不等式是数学中常见的一种关系式,它描述了两个数或者更多数之间大小关系的性质。

在这里,我们将使用数学归纳法来证明一个形如:$2^n>n^2$的不等式,其中$n$是一个正整数。

首先,我们需要证明当$n=1$时,不等式$2^n>n^2$成立。

当$n=1$时,不等式变为$2^1>1^2$,显然成立。

其次,我们需要证明对于任意一个正整数$k$,如果当$n=k$时不等式$2^k>k^2$成立,那么当$n=k+1$时,不等式$2^{k+1}>(k+1)^2$也成立。

也就是说,我们需要证明如果$2^k>k^2$,那么$2^{k+1}>(k+1)^2$。

根据我们的假设,我们知道$2^k>k^2$。

将不等式两边都乘以2,我们得到$2^{k+1}>2k^2$。

由于$k$是一个正整数,所以$k^2>k$。

将这个不等式代入前面的结果中,我们得到$2^{k+1}>2k^2>k^2+k^2>k^2+k>(k+1)^2$。

也就是说,如果$2^k>k^2$,那么$2^{k+1}>(k+1)^2$。

通过对$n=1$和$n=k+1$的情况都进行证明,我们完成了对于任意正整数$n$的证明。

根据数学归纳法的原理,这意味着不等式$2^n>n^2$对于一切$n$都成立。

综上所述,我们使用数学归纳法成功地证明了不等式$2^n>n^2$,其中$n$是一个正整数。

初中数学知识点:不等式证明的六大方法

初中数学知识点:不等式证明的六大方法

马行软地易失蹄,人贪安逸易失志。

对待生命要认真,对待生活要活泼。

以下是为您推荐初中数学知识点:不等式证明的六大方法。

1、比较法:包括比差和比商两种方法。

2、综合法
证明不等式时,从命题的已知条件出发,利用公理、定理、法则等,逐步推导出要证明的命题的方法称为综合法,它是由因导果的方法。

3、分析法
证明不等式时,从待证命题出发,分析使其成立的充分条件,利用已知的一些基本原理,逐步探索,最后将命题成立的条件归结为一个已经证明过的定理、简单事实或题设的条件,这种证明的方法称为分析法,它是执果索因的方法。

4、放缩法
证明不等式时,有时根据需要把需证明的不等式的值适当放大或缩小,使其化繁为简,化难为易,达到证明的目的,这种方法称为放缩法。

5、数学归纳法
用数学归纳法证明不等式,要注意两步一结论。

在证明第二步时,一般多用到比较法、放缩法和分析法。

6、反证法
证明不等式时,首先假设要证明的命题的反面成立,把它作为条件和其他条件结合在一起,利用已知定义、定理、公理等基本原理逐步推证出一个与命题的
条件或已证明的定理或公认的简单事实相矛盾的结论,以此说明原假设的结论不成立,从而肯定原命题的结论成立的方法称为反证法。

利用数学归纳法证明不等式的基本技巧

利用数学归纳法证明不等式的基本技巧

利用数学归纳法证明不等式的基本技巧利用数学归纳法证明不等式的基本技巧:1、比较法:比较法证明不等式的一般步骤:作差(作商)—变形—判断—结论.作差法:差与“0”比较。

为了判断作差后的符号,经常需要把这个差变形为一个常数,或者变形为一个常数与一个或几个平方和的形式,也可变形为几个因式的积的形式,判断其正负.作商法:商与“1”相比较。

作商时,需要满足两者均为正数。

2、综合法(顺推):综合法是指从已知条件出发,经过逐步的逻辑推理,最后得到结论,其特点是“执因索果”,即由“已知”,利用已经证明过的不等式或不等式的性质逐步推向“未知”。

综合法证明不等式的逻辑关系是:A B1B2…Bn B,及从已知条件A 出发,逐步推演不等式成立的必要条件,推导出所要证明的结论 B.3、分析法(逆推):从求证的结论出发,分析使这个结论成立的充分条件,把证明不等式转化为判定这些充分条件是否具备的问题,即“执果索因”.即从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”。

4、放缩法:要证明不等式A<B 成立,借助一个或多个中间变量通过适当的放大或缩小达到证明不等式的方法.放缩法证明不等式的理论依据主要有:①不等式的传递性;②等量加不等量为不等量;③同分子(分母)异分母(分子)的两个分式大小的比较.常用的放缩技巧有:①应用均值不等式进行放缩;②舍掉(或加进)一些项;③在分式中放大或缩小分子或分母。

5、反证法:即从正难则反的角度去思考,要证明不等式A>B,先假设A≤B,由题设及其它性质,推出矛盾,从而肯定A>B. 凡涉及到的证明不等式为否定命题、惟一性命题或含有“至多”、“至少”、“不可能”、“不存在”等词语时,可以考虑用反证法.6、常数代换法常数代换是指利用某些带有常数项的恒等式,把常量化为变量代入到所求证的式子中,以到达化繁为简的目的。

常用的带有常数项的恒等式,可由题目中的条件变形得到,也可用常用的公式或公式变形。

7、几何法通过构造几何图形,利用几何图形的性质来证明不等式的方法称为几何法。

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1. 设实数122018,,..,x x x 满足任意的12018i j ≤<≤,均有(1)i j
i j x x ++≥-,求2018
1
i
i ix =∑
求2018
1i i ix =∑最小值.
2. 设正实数12,,..,n x x x 满足12..1n x x x =,求证:{}{}{}1221
...2
n n x x x -+++≤
,其中 {}x
表示x 的小数部分.
3. 设互不相等正整数12,,..,(2)n x x x n ≥,求证: (1)2221212231.......23n n x x x x x x x x x n +++≥++++-, (2)
222121221
...(...)3
n n n x x x x x x ++++≥+++
4.设[]2,(1),0,1i n i i n x ≥∀≤≤∈,求证: 11
13n
k l k k l n k n kx x kx ≤<≤=-≤∑∑,
5.设1233,...n n x x x x ≥<<<<,证明:111
(1)
()(1)2n n
i j i j i j n i j n n x x n i x j x ≤<≤==->--∑∑∑
6.
求证:12
n
i π
=
7.设函数211
()1.....2!n n f x x x x n =++++,证明:
(1) 当0x >,(),x n e f x n N +>∈; (2)当0x >,存在实数y,使得11
()(1)!
x n y n e f x x e n +=++,证明:0y x <<
8.设()f n n =+,定义数列{}n a ,11,,()n n a m m N a f a ++=∈=,证明:对于每一个正整数m,数列{}n a 必有无穷多个完全平方数. ,
9.对于任意的实数数列{}n x ,定义数列{}n y ,满足12211111
,()()n
n n i
i y x y x x n N +++===-∈∑;
求最小的实数λ,使得对于任意实数数列{}n x 及一切正整数m,均有22
11
1m m m i i i i i x y m λ-==≤∑∑ 。

10.设0n N x +
∈>,,求证:2
(1)
21n n k n
i x x k
+=≥∑
11. 设,0,n N a b +∈>,,求证:222
21)(
)(21)()222n
n n a b a b a b n +-⎡⎤+≤+-⎢⎥⎣⎦(
12.设2,,n n N z C +≥∈∈,2()1()...()444n z z z
f z =++++,若存在1212,,1,1z z C z z ∈≤≤;
证明:12123
()()25
f z f z z z ->-
13. 设12,,..,n x x x R +
∈,证明:可以选取{}12,,...,,1,1n a a a ∈-,使得2
21
1
()n
n
i i i i i i a x a x ==≥∑∑
14.求最大的常数λ,使得对于任意正整数n 及满足
12111
...n
n x x x +++=的正实数,都有:1
1
1()n
n
i
i i i x
x n λ==-≥-∑∏
15.证明:121
sin cos( (1)
i n i x x x x =++++≥∑,其中121,,..,n n x x x x R -∈
16.已知1212,,..,,,,..,,,1,n m x x x N y y y N n m +
+
∈∈>满足1
1
n
m
i i i i x y mn ===<∑∑;
证明:在等式1
1
n m
i i i i x y ===∑∑删除一些(不是所有)项,等式仍然成立.
17.证明:
存在正整数n 与符号的某种选择,任意正整数m 都可以表示为22212.....n ±±±±
18. 已知121,,..,,sin 0,n
n i i x x x R x =∈=∑证明:21sin 4n
i i n i x =⎡⎤
≤⎢⎥⎣⎦
∑;
19.设整数2n ≥,证明: 对于任意的正实数12,,..,n a a a ,都有:
{}{
}212111max ,,..,min ,,..,n n
i i i n i i i a a a a a a x +==≤∑
20.给定正数12,,..,n x x x ,2n ≥,证明:222
1212231
111...111n n x x x n x x x x x x ++++++≥+++
21.求c
的最小值,使得1n
i =对于满足
121...(1,2,3...,1)i i x x x x i n ++++≤=-的正数12,,...,n x x x 均成立.
22. 12,,..,n a a a 为两两不等的自然数,并且所有差(1)i j a a i j n -≤<≤互不相等,证明:
21
1
(5)6
n
i
i a
n n =≥+∑
23.设12,,...,0n x x x >,12...n s x x x =+++求证:
23123(1)(1)(1)...(1)1...2!3!!
n
n s s s x x x x s n ++++≤+++++
23.若120.....,3,n a a a n n N +<≤≤≤≥∈,证明:3211212231
......n n a a a a a a
a a a a a a +++≤+++
24.已知0,0,1,2,...,i i a b i n >>=,证明:
111111111
n
n
n
i i i i
i
i i
a b a b ===+

+∑∑∑
25.对于每个整数2n ≥,[]12,,..,0,1,n x x x ∈求证:1
11n
i k j i i j n
x x x =≤<≤-
≤∑∑
26.已知数列{}n a 满足:111,)n n a a a n N ++==∈,证明: (1) 对于任意的正整数n,均有2n n a n ≤≤;
(2) 对于任意的正整数n,均有n a n ≤+(18年11月月刊)
27.证明:1
11
cos 22)2n i i n
x n +-=≥≥∑(
28.设12,,..,0n a a a >
,证明:
....+
29.设2n 个(n 不小于2)个不同整数分成两组1212,,..,,,,...,n n a a a b b b ,证明:
111()n i j j i j i i n i j n
j n
T a b a a b b n ≤≤≤<≤≤≤=--
-+-≥∑

30.已知12,,..,n z z z Z ∈,证明:22
2
1
1
1
1
)Re()Re n
n
n
n
k k
k k
i i i i z z
z z
====-
≥-
∑∑∑∑(()
31.已知12,,...,0,2,n a a a n >≥,证明:12
1
12((1))(
(1))n
i j n i i i j n
i j
a a a a a -=≤<≤+≥+
+∏∏
32.已知121989,,.....,v v v 为一组共面向量,
1,11989,r v r r N +≤≤≤∈,证明:可以找到
(11989)r r ε≤≤等于1±
,使得
19891
r r
r v
ε=≤∑
33.矩阵
1111
n n nn a a a a ⎛⎫

⎪ ⎪⎝⎭
对一切i x 的每种选择满足不等式111........n
j jn n j a x a x M =++≤∑,
其中1i
x =±,证明:1122...nn a a a M +++≤。

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