2015考研数学证明不等式

更新时间:2025-11-06 20:57:21
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在2015年的考研数学中,证明不等式是一个常见的题型。以下是一个原创的解题示例:

题目:证明对于所有的正整数n,有不等式 \(2^n > n^2\) 成立。

证明:

首先,当n=1时,\(2^1 = 2 > 1^2\),不等式成立。

假设当n=k(k为正整数)时,不等式 \(2^k > k^2\) 成立。

那么当n=k+1时,我们需要证明 \(2^{k+1} > (k+1)^2\)。

由假设,\(2^k > k^2\),两边同时乘以2,得到 \(2^{k+1} > 2k^2\)。

接下来,我们需要证明 \(2k^2 \geq (k+1)^2\)。

展开右边,得到 \(2k^2 \geq k^2 + 2k + 1\)。

化简得到 \(k^2 \geq 2k + 1\)。

由于k是正整数,显然 \(k^2 \geq k + 1\),因此 \(k^2 \geq 2k + 1\) 成立。

所以,\(2^{k+1} > 2k^2 \geq (k+1)^2\),即 \(2^{k+1} > (k+1)^2\)。

由数学归纳法,对于所有的正整数n,不等式 \(2^n > n^2\) 成立。

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