已知m为正整数,用数学归纳法证明:当x>-1时,(1+x)m≥1+mx.
问题描述:
已知m为正整数,用数学归纳法证明:当x>-1时,(1+x)m≥1+mx.
答
将(1+x)m≥1+mx看成关于m的不等式,x为参数,以下用数学归纳法证明:
(ⅰ)当m=1时,原不等式成立;
当m=2时,左边=1+2x+x2,右边=1+2x,
因为x2≥0,所以左边≥右边,原不等式成立;
(ⅱ)假设当m=k时,不等式成立,即(1+x)k≥1+kx,
则当m=k+1时,
∵x>-1,
∴1+X>0,于是在不等式(1+x)k≥1+kx两边同乘以1+x得
(1+x)k•(1+x)≥(1+kx)•(1+x)=1+(k+1)x+kx2≥1+(k+1)x,
所以(1+x)k+1≥1+(k+1)x.即当m=k+1时,不等式也成立.
综合(ⅰ)(ⅱ)知,对一切正整数m,不等式都成立.
答案解析:本题考查的知识点是数学归纳法,要证明当x>-1时,(1+x)m≥1+mx,我们要先证明m=1时,(1+x)m≥1+mx成立,再假设m=k时,(1+x)m≥1+mx成立,进而证明出m=k+1时,(1+x)m≥1+mx也成立,即可得到对于任意正整数m:当x>-1时,(1+x)m≥1+mx.
考试点:数学归纳法.
知识点:数学归纳法常常用来证明一个与自然数集N相关的性质,其步骤为:设P(n)是关于自然数n的命题,若1)(奠基) P(n)在n=1时成立;2)(归纳) 在P(k)(k为任意自然数)成立的假设下可以推出P(k+1)成立,则P(n)对一切自然数n都成立.