证明不等式1/(n+1)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/25 02:20:29
证明不等式1/(n+1)

证明不等式1/(n+1)
证明不等式1/(n+1)

证明不等式1/(n+1)
证明:用第二数学归纳法证明之.
1、当n=1时,命题显然成立.即:1/2<ln3-ln2<1(1);设命题当n≤k时都成立.即当n=2时,有:1/3<ln3-ln2<1/2(2);.;将前k-2个不等式两边分别相加得:1/2+1/3+1/4+.+1/(k-1)<ln(k-1)<1+1/2+1/3+1/4+.+1/(k-2)(**);当n=k-1时,又有:1/k<lnk<1/(k-1).将上述前k-1个不等式的左右两端分别相加得:1/2+1/3+1/4+.+1/k<ln(k-1)<1+1/2+1/3+1/4+...+1/(k-1)(*).(**)式-(*)式得:1/k<lnk-ln(k-1)<1/(k-1).所以命题对n=k-1是成立的.下面来看n=k时的情形.
2、当n=k时,就是要证:1/(k+1)<ln(k+1)-lnk<1/k.用反证法来证之.假定命题对n=k时不成立,即:1/(k+1)<ln(k+1)-lnk<1/k不成立,那么就有:ln(k+1/k)>1/k①,且ln(k+1/k)<1/(k+1)或-ln(k+1/k)>-1/(k+1)②成立.于是①式+②式得:0>1/k-1/(k+1)=1/k(k+1).于是有:k(k+1)<0,但是k>0.所以此不等式的解只能是:k<-1.此与k是正整数矛盾!所以假设不正确.综上所述,命题对于一切自然数n都成立.