- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
用数学归纳法证明:
.
正确答案
证明:(1)当时,左边
,右边
左边,∴等式成立.
(2)设当时,等式成立,
即. 则当
时,
左边
∴ 时,等式成立.
由(1)、(2)可知,原等式对于任意成立.
首先证明当n=1时等式成立,再假设n=k时等式成立,得到等式
,
下面证明当n=k+1时等式左边
,
根据前面的假设化简即可得到结果,最后得到结论.
已知:a,b∈R+,n>1,n∈N*,求证:≥(
)n.
正确答案
证明:(1)当n=2时,左边-右边=-(
)2=(
)2≥0,不等式成立.(2分)
(2)假设当n=k(k∈N*,k>1)时,不等式成立,即 ≥(
)k.(4分)
因为a>0,b>0,k>1,k∈N*,
所以(ak+1+bk+1)-(akb+abk)=(ak-bk)(a-b)≥0,于是ak+1+bk+1≥akb+abk.(6分)
当n=k+1时,()k+1=(
)k•
≤
•
=
≤=
.
即当n=k+1时,不等式也成立.(9分)
综合(1),(2)知,对于a,b∈R+,n>1,n∈N*,不等式 ≥(
)n总成立(11分).
各项都为正数的数列{an},满足a1=1,an+12-an2=2.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明+
+…+
≤
对一切n∈N+恒成立.
正确答案
(Ⅰ)∵an+12-an2=2,∴an2为首项为1,公差为2的等差数列,
∴an2=1+(n-1)×2=2n-1,又an>0,则an=
(Ⅱ)只需证:1++…+
≤
.
1当n=1时,左边=1,右边=1,所以命题成立.
当n=2时,左边<右边,所以命题成立
②假设n=k时命题成立,即1++…+
≤
,
当n=k+1时,左边=1++…+
+
≤
+
.
<+
=+
=.命题成立
由①②可知,+
+…+
≤
对一切n∈N+恒成立.
用数学归纳法证明42n+1+3n+2能被13整除,其中n∈N*.
正确答案
见解析
证明:(1)当n=1时,42×1+1+31+2=91能被13整除.
(2)假设当n=k时,42k+1+3k+2能被13整除,
则当n=k+1时,
42(k+1)+1+3k+3=42k+1·42+3k+2·3-42k+1·3+42k+1·3
=42k+1·13+3·(42k+1+3k+2)
∵42k+1·13能被13整除,42k+1+3k+2能被13整除,
各项均为正数的数列对一切
均满足
.证明:
(1);
(2).
正确答案
(1)详见解析,(2)详见解析.
试题分析:(1)作差证明不等式,因为,
,所以
,且
.
因此.即
.(2)本题证明:
用数学归纳法,而证明
用反证法. ① 当
时,由题设
可知
成立;② 假设
时,
,
当时,由(1)得,
.由①,②可得,
.假设存在自然数
,使得
,则一定存在自然数
,使得
.因为
,
,
, ,
,与题设
矛盾,所以,
.若
,则
,根据上述证明可知存在矛盾.
【证明】(1)因为,
,与题设
矛盾,所以,
.若
,则
,根据上述证明可知存在矛盾.
所以,
所以,且
.
因为.
所以,
所以,即
. 4分
(注:用反证法证明参照给分)
(2)下面用数学归纳法证明:.
① 当时,由题设
可知结论成立;
② 假设时,
,
当时,由(1)得,
.
由①,②可得,. 7分
下面先证明.
假设存在自然数,使得
,则一定存在自然数
,使得
.
因为,
,
, ,
,
与题设矛盾,所以,
.
若,则
,根据上述证明可知存在矛盾.
所以成立. 10分
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