题目内容
设ai>0(i=1,2,…,n).考查①a1·
≥1,②(a1+a2)(
+
)≥4,③(a1+a2+a3)(
+
+
)≥9后,归纳出对a1,a2,…,an也成立的类似不等式,并用数学归纳法加以证明.
分析:由①②③归纳出类似的不等式并不难,关键是如何证明.要注意用上归纳假设及式子的变化.
解:由①②③我们可以得出不等式
(a1+a2+…+an)(
+
+…+
)≥n2
下面用数学归纳法证明这个不等式
(1)当n=1时,由题设知不等式成立.
(2)假设当n=k(k≥1)时不等式成立,即
(a1+a2+…+ak)(
+
+…+
)≥k2
那么当n=k+1时
(a1+a2+…+ak+ak+1)(
+
+…+
+…+
)
=(a1+a2+…+ak)(
+
+…+
)+ak+1
(
+
+…+
)+
(a1+a2+…+ak)+ak+1·
≥k2+1+(
+
)+(
+
)+…+(
+
)≥k2+1+
=k2+1+2k=(k+1)2.
所以当n=k+1时,不等式成立.
由(1)(2)知,对任意的正整数n,不等式恒成立.
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