- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
设n∈N*,f(n)=1++
+…+
,试比较f(n)与
的大小.
正确答案
当n=1,2时f(n)<;当n≥3时f(n)>
.
当n=1,2时f(n)<;
当n≥3时f(n)>.
下面用数学归纳法证明:
①当n=3时,显然成立;
②假设当n=k(k≥3,k∈N)时,即f(k)>,那么,当n=k+1时,f(k+1)>
+
=
>
=
,即n=k+1时,不等式也成立.
由①②知,对任何n≥3,n∈N不等式成立.
用数学归纳法证明等式:n∈N,n≥1,1-+
-
+…+
-
=
+
+…+
.
正确答案
证明:(1)当n=1时,左=1-=
=右,等式成立.
(2)假设当n=k时等式成立,
即1-+
-
+…+
-
=
+
+…+
则1-+
-
+…+
-
+(
-
)=
+
+…+
+(
-
)=
+…+
+
+
∴当n=k+1时,等式也成立.
综合(1)(2),等式对所有正整数都成立.
若xi>0(i=1,2,3,…,n),观察下列不等式:(x1+x2)(+
)≥4,(x1+x2+x3)(
+
+
)≥9,…,
请你猜测(x1+x2+…+xn)(+
+…+
)满足的不等式,并用数学归纳法加以证明.
正确答案
满足的不等式为(x1+x2+…+xn)(+
+…+
)≥n2(n≥2),
证明如下:
(1)当n=2时,猜想成立;
(2)假设当n=k时,猜想成立,即(x1+x2+…+xn)(+
+…+
)≥k2,
那么n=k+1时,(x1+x2+…+xk+1)(+
+…+
)≥k2+2k+1=(k+1)2
则当n=k+1时猜想也成立,根据(1)(2)可得猜想对任意的n∈N,n≥2都成立.
已知数列{an}满足a1=a,an+1=.
(Ⅰ)依次计算a2,a3,a4,a5;
(Ⅱ)猜想an的表达式,并用数学归纳法进行证明.
正确答案
(I)分别令n=1,2,3,4,得:
a2=,a3=
=
=
,
a4==
=
a5==
=
.
(II)由此,猜想 an=
下面用数学归纳法证明此结论正确.
证明:(1)当n=1时,显然结论成立
(2)假设当n=k(k≥1)时,结论成立,即 ak=
那么ak+1==
=
,
也就是说,当n=k+1时结论成立.
根据(1)和(2)可知,结论对任意正整数n都成立,即 an=
已知α1,α2,…αn∈(0,π),n是大于1的正整数,求证:|sin(α1+α2+…+αn)|<sinα1+sinα2+…+sinαn.
正确答案
证明:下面用数学归纳法证明
(1)n=2时,|sin(α1+α2)|-|sinα1cosα2+cosα1sinα2|≤sinα1|cosα2|+|cosα1|•|sinα2|<sinα1+sinα2,
所以n=2时成立.
(2)假设n=k(k≥2)时成立,即
|sin(α1+α2+Λ+αk)|<sinα1+sinα2+Λ+sinαk
当n=k+1时,|sin(α1+α2+Λ+αk+1)|=
=|sinαk+1cos(α1+Λαk)+cosαk+1sin(α1+Λαk)|
≤sinαk+1|cos(α1+Λ+αk)|+|cosαk+1|•|sin(α1+Λαk)|
<sinαk+1+|sin(α1+Λαk)|
<sinα1+sinα2+Λ+sinαk+1
∴n=k+1时也成立.
由(1)(2)得,原式成立.
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