數學歸納法證明 不等式2的N次方n的4次方對哪些正整數n成立?證明你的結論本人求得N等於16時相等謝

2022-03-14 11:01:28 字數 1077 閱讀 5561

1樓:隼

n為整數,可分為如下幾種情況進行討論

(1)當n=<-1時,-n>=1>0,則2^(-n)>=2^1=2>0,由此可得:0<1/[2^(-n)]=<1/2,即:2^n=<1/2 ……(這一步也可由函式f(x)=2^x是增函式來獲得)

而由n=<-1易知|n|>=1,n^4=|n|^4>=1^4=1

所以此時:2^nn^4

當n=1時,2^1=2,1^4=1,所以此時:2^n>n^4

(3)當n=2時,2^2=4,2^4=16,所以此時:2^nn^4

假設當n=k(k>=18,k為整數)時,不等式:2^k>k^4也成立

則當n=k+1時,由k>=18可知k>17>1,k^2>1,k^3>1,因此有:

2^(k+1)

=2*2^k

>2*k^4 …………(因為2^k>k^4)

=k^4+k^4

=k^4+k*k^3

>k^4+17*k^3 …………(因為k>17)

=k^4+4*k^3+6*k^3+4*k^3+3*k^3

>k^4+4*k^3+6*k^2+4*k+3 …………(因為k>1,k^2>1,k^3>1)

>k^4+4*k^3+6*k^2+4*k+1

=(k+1)^4

即當n=k時,不等式:2^k>k^4成立可推出:

當n=k+1時,不等式:2^(k+1)>(k+1)^4也成立

因此由數學歸納法可知,當n>=17時,不等式:2^n>n^4成立

綜合上述所有討論結果,可知:

當n=0,n=1,或者n>=17(n為整數)時,不等式:2^n>n^4成立

當n=<-1(n為整數),或者n為2到15之間的整數(包含2與15)時,不等式:2^n

當n=16時,2^n=n^4

2樓:

你是正確的。考察兩個函式y=2^n y=n^4n=0 y=1 y=0 n=1,y=2,y=1,n=2,y=4,y=16

n=16,y=2^16,y=16^4=y

指數函式最後都比冪函式增加得快

n>16時 2的n次方>n的4次方

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