n=2のとき、左辺=1+1/4=5/4<2-1/2=3/2
n=kのとき、①が成立すると仮定すると、
右辺-左辺=(2-1/k+1)-(1+1/4+…+1/(k+1)^2)
>(2-1/k)-(1+1/4+…+1/k^2)-1/(k+1)^2
仮定より、(2-1/k)-(1+1/4+…+1/k^2)>0
ここで、1/k-1/(k+1)と1/(k+1)^2の大小を比較する。
1/k-1/(k+1)=1/k(k+1)、k(k+1)<(k+1)^2より、
1/k(k+1)>1/(k+1)^2、
これらより、n=k+1のときも①は成立する。
数学的帰納法より、①はn≧2のとき、常に成立。