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数学的帰納法(不等式)
数学的帰納法で不等式を証明する問題です。
いつもは、【1】でn=1のとき成り立つ、【2】でn=kのとき成り立つと仮定し、n=k+1のときを考えていいたのですが、今回の問題は違っていました。なぜですか?(写真に質問を書き込んでいるので見て頂きたいです。)
回答
えふさん、こんにちは。
[2]の「n=k+2の時を考える」ところで、与えられた漸化式を使いますが、そこにはkのとき、k+1のときを使いますので、この両方が成り立っていないことには話が進みません。
答案を書くときは、普通にn=1のときとn=kのときで証明を書き進めて、n=k+1の時を示そうとすると、n=kの時だけではできず、n=k-1の時も成立を仮定しないことには進めないことに気づきます。この段階で[1]にn=2のときを追加し、[2]ではn=k、n=k+1の両方の時に成立していると仮定して、はじめて[2]の議論が進められます。
「どういうことか?」のところは、n=k+2の時の示すべき右辺 $\Big(\dfrac{7}{4}\Big)^{k+2}$ と、とりあえず求まった $\Big(\dfrac{7}{4}\Big)^k\cdot \dfrac{11}{4}$ を比較して、その差異である $\Big(\dfrac{7}{4}\Big)^2$ と $\dfrac{11}{4}$ を比べているところですね。 $\Big(\dfrac{7}{4}\Big)^2$ と$\dfrac{11}{4}$ の大小比較ですから、そこは自分なりのやり方でどうぞ。これとこれの大小をきちんと示せばいいのだ、という目標が見えていないと、突然なにこれ?となってしまいますね。
これで大丈夫ですか?
ありがとうございます🙇♂️ 最終的にどんな形で表せばよいのかを考えてから問題を解いていけるようにします!
はい、そうです。でも、途中で行き詰まりますから、そこで振り返ってみても大丈夫ですよ!