- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
已知f(n)=1++
+
…+
,g(n)=
-
,n∈N*.
(1)当n=1,2,3时,试比较f(n)与g(n)的大小关系;
(2)猜想f(n)与g(n)的大小关系,并给出证明.
正确答案
(1)当n=1时,f(1)=1,g(1)=1,所以f(1)=g(1);
当n=2时,f(2)=,g(2)=
,
所以f(2)<g(2);
当n=3时,f(3)=,g(3)=
,
所以f(3)<g(3).
(2)由(1),猜想f(n)≤g(n),下面用数学归纳法给出证明:
①当n=1,2,3时,不等式显然成立.
②假设当n=k(k≥3)时不等式成立,
即1++
+
+
<
-
,
那么,当n=k+1时,f(k+1)=f(k)+<
-
+
,
因为-(
-
)=
-
=
<0,
所以f(k+1)<-
=g(k+1).
由①、②可知,对一切n∈N*,都有f(n)≤g(n)成立.
数列中,
,用数学归纳法证明:
正确答案
证明略
(1)当n=1时,,不等式成立
(2)假设当n=k时等式成立,即,
则,
当n=k+1时, 不等式也成立
综合(1)(2),不等式对所有正整数都成立
(湖北理21)(本小题满分14分)
已知m,n为正整数.
(Ⅰ)用数学归纳法证明:当x>-1时,(1+x)m≥1+mx;
(Ⅱ)对于n≥6,已知,求证
,m=1,1,2…,n;
(Ⅲ)求出满足等式3n+4m+…+(n+2)m=(n+3)n的所有正整数n.
正确答案
见解析
(Ⅲ)假设存在正整数成立,
即有()+
=1. ②
又由(Ⅱ)可得
()+
+与②式矛盾,
故当n≥6时,不存在满足该等式的正整数n.
故只需要讨论n=1,2,3,4,5的情形;
当n=1时,3≠4,等式不成立;
当n=2时,32+42=52,等式成立;
当n=3时,33+43+53=63,等式成立;
当n=4时,34+44+54+64为偶数,而74为奇数,故34+44+54+64≠74,等式不成立;
当n=5时,同n=4的情形可分析出,等式不成立.
综上,所求的n只有n=2,3.
(本小题满分12分)用数学归纳法证明:
正确答案
综合(1)、(2)可知等式对于任意正整数都成立。…………………………………12分
在数列中,
,求数列
的通项公式
正确答案
点拨:本题有多种求法,“归纳——猜想——证明”是其中之一
解析:猜想
下面用数学归纳法证明:(1)当n=1时,,猜想成立
(2)假设当n=k时猜想成立,则
当n=k+1时猜想也成立
综合(1)(2),对猜想都成立
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