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今夜の番組チェック
n
は2以上の自然数で、
a>0
のとき、不等式
(1+a)
n
>1+na
を証明しなさい。
今度は
数学的帰納法
で不等式に挑戦です (^^)♪
まずは、
【手順1】
n=
2
のとき、問題の不等式は、
(左辺)=
(1+a)
2
=1+2a+a
2
(右辺)=
1+
2
a
明らかに、
a
2
(>0)
がある分、左辺の方が大きいですね。
したがって、問題の不等式が成り立ちます。
次に、
【手順2】
n=
k
のときに正しいと仮定します。 つまり
(1+a)
k
>1+
k
a
・・・@
は正しいものとします。
すると、
【手順3】
n=
k+1
のときは
(左辺)=
(1+a)
k+1
=(1+a)
k
(1+a)
手順2を使えば
>(1+
k
a)(1+a)
展開して
=1+(k+1)a+ka
2
k>0
なので
ka
2
>0
ですから
>1+(k+1)a=
(右辺)
∴
(左辺)>(右辺)
となって問題の不等式が成り立ちます。
以上の結果から(数学的帰納法により)2以上のすべての自然数
n
について、
問題の不等式は正しいことが言えました。
不等式の証明では、プラスになる数がキーを握っていますね。 (^O^)