(1+a3992)1996<(1+a3994)1997。
思維方法直接證明比較困難,不妨考慮將特殊問題推向一般化。觀察不等式可改寫為
1+12a19961996<1+12a19971997。
由此,可改證一般形式,得出新命題:
設0
證明:在均值不等式
a1+a2+…+ann≥na1a2…an中,
令a1=1,a2=a3=…an=an+1=1+bn,則a1≠a2,得
1+n(1+bn)n+1>[1·(1+bnn]1n+1,
(1+bn+1)n+1>(1+bn)n。
再以n=1996,b=12a代入,即證得原題。
由於特殊性中包含著普遍性,所以它無論改變形態,總留有一般特征的痕跡,通過觀察就能發現其原型。
例7求證2549>49!
思維方法直接計算證明難度大,觀察不等式找其原型,可改寫為:(49+12)49>49!一般化,得出新命題:求證(n+12)n>n!。利用均值不等式易於得證。再以n=49代入,原題便得證。
4、歸納猜想思維
歸納猜想是對研究對象或問題,以一定數量的個別例或簡單的、特殊的情況進行觀察、分析,從中歸納出一般的規律和性質,得出有關命題的形式、結論或求解方法的猜測。這種從特殊到一般猜想的思維方式稱為歸納猜想思維。這是數學解題常用的一種思維方法。
例8已知數列
8·112·32,8·232·52,…,8n(2n-1)2(2n+1)2…。Sn為其前項n項和,計算得
S1=89,S2=2425,S3=4849,S4=8081
試求計算Sn的公式,並證明之。
思維方法觀察S1=89=1-132,
S2=2425=1-152,S3=4849=1-172,
S4=8081=1-192。
猜想Sn=1-1(2n+1)2。
且an=8n(2n-1)2(2n+1)2
=(2n+1)2-(2n-1)2(2n-1)2(2n+1)2
=1(2n-1)2-1(2n+1)2,
也有sn=∑nk=1ak=1-132+132+152+…+1(2n-1)2-1(2n+1)2=1-1(2n+1)2。
我們可以用數學歸納法證明猜想的正確性。
證明:
∵an=8n(2n-1)2(2n+1)2=1(2n-1)2-1(2n+1)2
∴Sn=∑nk=1ak=1-1(2n+1)2。