3、要通过“放大”或“缩小”的过程,才能利用上归纳假设,因此,我们可以利用“比较法”“综合法”“分析法”等来分析从“n=k”到an=k+Vf的变化,从屮找到“放缩尺度”,准确地拼凑出所需要的结构.题型一用数学归纳法证明有关函数中的不等关系【例1】已知£3=牙刁.对于胆N+,试比较f(萌)与阳的大小并说明理由.分析:先通过刀取比较小的值进行归纳猜想,确定证明方向,再用数学归纳法证明.厂护一I9解:据题总f3=#+f=/”+]—1—xn--,(厂、2_//-12・••如)=1-幵p又而齐?・・・要比较卅边)与异的大小,只需比较2〃与
4、/的大小即可,当/7=1时,2,=2>12=1,当刀=2吋,22=4=22,当/?=3时,23=8<32=9,当z?=4时,24=16=42,当77=5时,25=32>52=25,当77=6时,26=64>62=36・故猜测当&5gN+)时,2”>/,下面用数学归纳法加以证明.⑴当刀=5吋,2n>rf显然成立.(2)假设n=k(k25,且圧NJ时,不等式2”>/成立,即(心5),则当n=k+时,2a+1=2・2a>2・护=#+#+2斤+1一2&一1=(斤+1)'+(k—1)—2>(&+1)“因为(k—1):>2)・由⑴⑵可知,
5、对_切必5,用N+,2n>n成立.综上所述,当〃=1或“25时,/(^2)>/『+].当77=2或/7=4时,f(迈)=令肓,2_J当77=3时,代农)<奔亍反思利用数学归纳法比较大小,关键是先用不完全归纳法归纳出两个量的大小关系,猜测出证明的方向.再用数学归纳法证HJ]结论成立.题型二数学归纳法在解决冇关数列问题中的应用【例2】已知数列{/}满足:戲=
6、,且禺=2,%'—1(心2,胆N+).(1)求数列{/}的通项公式;(2)求证:对一切正整数刀,不等式…禺<2/?!恒成立.分析:(1)由题设条件知,可用构造新数列的方法求得日
7、“;(2)可以等价变形,视为证明新的不等式.(1)解:将条件变为:1一仝=丫1一口),an3如1丿因此数列{1--}为一个等比数列,其首项为1一丄=£公比为从而1一卫=g,因此Un33dnozri〃X3"/、、厂、侍$"=(刀21).①(2)证明:由①得,n为证句型…禺<2刀!,只要证“GN+时,X—X>+•②显然,左端每个因式皆为正数,先证明,对/?WN+,有(1—*)x(1—*)><•・•x(l—£j$l下面用数学归纳法证明③式:①当/?=1时,显然③式成立,②假设n=kgN+,倡1)时,③式成立,3X3a+,即当n=k
8、+时,③式也成立.故对一切用N+,③式都成立.利用③,得(1-扣(1-扑(1-书故原不等式成立.反思本题提供了用数学归纳法证明相关问题的-种证明思路,即要证明的不等式不一定非要用数学归纳法去直接证明,我们通过分析法、综合法等方法的分析,可以找到一些证明的关键,“耍证明……”,“只需证明……”,转化为证明其他某一个条件,进而说明耍证明的不等式是成立的.题型三用数学归纳法证明不等式【例3】设£=(1+才)",Q(—+nx+—^—^—^-x,用N+,涎(一1,+°°),试比较E与@的大小,并加以证明.分析:这类问题,一•般都是先取
9、匕,@的前儿项进行观察,以寻求规律,作出猜想,再证明猜想的正确性.解:P=+x=Q,P2=+2x+x=Q>.A=1+3/+3#+,,Q=l+3x+3,,I—Q.=x,山此推测,E与Q的人小要由/的符号来决定.⑴当/7=i,2时,plt=a.(2)当心