質問<2376>
「「証明」」
日付 2005/5/22
質問者 タケ


全ての自然数nに対して次の不等式が成立する事を証明しなさい。
2^(n+1)>n^2+n+1
なんですが、やり方も全くわかりません。詳しいやり方で教えてください。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2005/6/13
回答者 kino


数学的帰納法というものを利用します。

[1] 2^(1+1)=\(2^{2}\)=4>3=\(1^{2}\)+1+1 より,この不等式は n=1 のとき成り立つことが
確められます。
さらに,n=2 を代入してみても,8>7 よりこの不等式が成り立つことがわかります。
[2] 2より大きいある自然数 k に対して 2^(k+1)>\(k^{2}\)+k+1 が成り立つと仮定します。
このとき,この不等式の両辺に 2 をかけると,2^(k+2)>2(\(k^{2}\)+k+1) が成り立つこと
になります。
さて,2(\(k^{2}\)+k+1)-{(k+1\()^{2}\)+(k+1)+1}=\(k^{2}\)-k-1=(k+1)(k-2)+1 ですが,
k≧2 と仮定しましたのでこれは正の数になります。よって
2^(k+2)>2(\(k^{2}\)+k+1)>(k+1\()^{2}\)+(k+1)+1
という不等式が成り立つことになります。
[3] 数学的帰納法により,
全ての自然数 n について不等式 2^(n+1)>\(n^{2}\)+n+1 が成り立つことが示されました。