高中奥数 2022-03-02

2022-03-02-01

(来源: 数学奥林匹克小丛书 第二版 高中卷 不等式的解题方法与技巧 苏勇 熊斌 证明不等式的基本方法 P025 习题01)

设,求证:

证明

记,,则,故原式左边-右边.

2022-03-02-02

(来源: 数学奥林匹克小丛书 第二版 高中卷 不等式的解题方法与技巧 苏勇 熊斌 证明不等式的基本方法 P026 习题02)

设,,求证:

证明

我们只需证明:.

当时,上式显然成立,当时,由二项式定理,

\begin{aligned} \left(1+\dfrac{1}{n+1}\right)^{n+1}=& \sum\limits_{k=2}^{n+1} \dfrac{1}{k !}\left(1-\dfrac{1}{n+1}\right)\left(1-\dfrac{2}{n+1}\right) \cdots\left(1-\dfrac{k-1}{n+1}\right)+2 \\ =& \sum\limits_{k=2}^{n} \dfrac{1}{k !}\left(1-\dfrac{1}{n+1}\right)\left(1-\dfrac{2}{n+1}\right) \cdots \\ &\left(1-\dfrac{k-1}{n+1}\right)+\left(\dfrac{1}{n+1}\right)^{n+1}+2, \end{aligned}
于是,显然有.

2022-03-02-03

(来源: 数学奥林匹克小丛书 第二版 高中卷 不等式的解题方法与技巧 苏勇 熊斌 证明不等式的基本方法 P026 习题03)

给定大于1的自然数、、,和是进制数,和是进制数,、、、定义为:


其中,.求证:当时,有.

证明

由于,,所以只需证,而
\begin{aligned} & A_{n} B_{n-1}-A_{n-1} B_{n} \\ =&\left(x_{n} \cdot a^{n}+A_{n-1}\right) B_{n-1}-A_{n-1}\left(x_{n} b^{n}+B_{n-1}\right) \\ =& x_{n}\left(a^{n} B_{n-1}-b^{n} A_{n-1}\right) \\ =& x_{n}\left[x_{n-1}\left(a^{n} b^{n-1}-a^{n-1} b^{n}\right)+x_{n-2}\left(a^{n} b^{n-2}-a^{n-2} b^{n}\right)+\cdots+x_{0}\left(a^{n}-b^{n}\right)\right] . \end{aligned}
因为,故当时,,并且,,于是.

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(来源: 数学奥林匹克小丛书 第二版 高中卷 不等式的解题方法与技巧 苏勇 熊斌 证明不等式的基本方法 P026 习题04)

设,求证:

证明

反复利用,有


两边同除以不等式成立.

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