问题 解答题
已知ai>0(i=1,2,…,n),考查
a1
1
a1
≥1

(a1+a2)(
1
a1
+
1
a2
)≥4

(a1+a2+a3)(
1
a1
+
1
a2
+
1
a3
)≥9

归纳出对a1,a2,…,an都成立的类似不等式,并用数学归纳法加以证明.
答案

结论:(a1+a2+…+an)(

1
a1
+
1
a2
+…+
1
an
)≥n2…(3分)

证明:①当n=1时,显然成立;…(5分)

②假设当n=k时,不等式成立,

即:(a1+a2+…+ak)(

1
a1
+
1
a2
+…+
1
ak
)≥k2…(7分)

那么,当n=k+1时,

(a1+a2+…+ak+ak+1)(

1
a1
+
1
a2
+…+
1
ak
+
1
ak+1

=(a1+a2+…+ak)(

1
a1
+
1
a2
+…+
1
ak
)+ak+1
1
a1
+
1
a2
+…+
1
ak
)+
1
ak+1
(a1+a2+…+ak)+1

≥k2+(

ak+1
a1
+
a1
ak+1
)+(
ak+1
a2
+
a2
ak+1
)+…+(
ak+1
ak
+
ak
ak+1
)+1

≥k2+2k+1

=(k+1)2

即n=k+1时,不等式也成立.…(14分)

由①②知,不等式对任意正整数n成立.…(15分)

问答题
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