已知a>0,b>0,n>1,n∈N*.用数学归纳法证明:an+bn2≥(a+b2)n.

问题描述:

已知a>0,b>0,n>1,n∈N*.用数学归纳法证明:

an+bn
2
≥(
a+b
2
)n

证明:(1)当n=2时,左边-右边=

a2+b2
2
−(
a+b
2
)2=(
a−b
2
)2≥0,不等式成立.(2分)
(2)假设当n=k(k∈N*,k>1)时,不等式成立,即
ak+bk
2
≥(
a+b
2
)k
.(4分)
因为a>0,b>0,k>1,k∈N*
所以(ak+1+bk+1)-(akb+abk)=(ak-bk)(a-b)≥0,于是ak+1+bk+1≥akb+abk.(6分)
当n=k+1时,(
a+b
2
)
k+1
(
a+b
2
)
k
a+b
2
ak+bk
2
a+b
2
ak+1+bk+1+akb+abk
4
ak+1+bk+1+ak+1+bk+1
4
ak+1+bk+1
2

即当n=k+1时,不等式也成立.(9分)
综合(1),(2)知,对于a>0,b>0,n>1,n∈N*,不等式
an+bn
2
≥(
a+b
2
)n
总成立.
(11分)
答案解析:用数学归纳法证明分为两个步骤,第一步,先证明当当n=2时,左边=右边,第二步,先假设当n=k(k∈N*,k>1)时,不等式成立,利用此假设证明当n=k+1时,结论也成立即可.
考试点:数学归纳法.
知识点:本题主要考查数学归纳法,数学归纳法的基本形式
设P(n)是关于自然数n的命题,若1°P(n0)成立(奠基)
2°假设P(k)成立(k≥n0),可以推出P(k+1)成立(归纳),则P(n)对一切大于等于n0的自然数n都成立