- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
已知数列{xn}中,x1=1,xn+1=1+(n∈N*,p是正常数).
(Ⅰ)当p=2时,用数学归纳法证明xn<(n∈N*)
(Ⅱ)是否存在正整数M,使得对于任意正整数n,都有xM≥xn.
正确答案
证明:由x1=1,xn+1=1+知,xn>0(n∈N*),
(Ⅰ)当p=2时,xn+1=1+,
(1)当n=1时,x1=1<,命题成立.
(2)假设当n=k时,xk<,
则当n=k+1时,xk+1=1+=2-
<2-
=
,
即n=k+1时,命题成立.
根据(1)(2),xn<(n∈N*).(4分)
(Ⅱ)用数学归纳法证明,xn+1>xn(n∈N*).
(1)当n=1时,x2=1+>1=x1,命题成立.
(2)假设当n=k时,xk+1>xk,
∵xk>0,p>0,
∴<
,
则当n=k+1时,xk+1=1+=2-
<2-
=xk+2,
即n=k+1时,命题成立.
根据(1)(2),xn+1>xn(n∈N*).(8分)
故不存在正整数M,使得对于任意正整数n,都有xM≥xn.(10分)
(本小题8分)已知数列中,
,且
.
(1)求,
,
的值;
(2)写出数列的通项公式,并用数学归纳法证明.
正确答案
解:(Ⅰ),
,
;(Ⅱ)猜想:
证明:见解析.
本试题主要是考查了数列的递推关系式的运用,以及归纳猜想数列的通项公式,并运用数学归纳法加以证明的综合运用。
(1)对于n赋值,求解数列的前几项
(2)根据上一问的结论,归纳猜想其通项公式,然后运用数学归纳法分两步来证明。
解:(Ⅰ),
,
………3分
(Ⅱ)猜想: ………4分
证明:(1)当时,显然成立; ………5分
(2)假设当时,结论成立,即
,则
当时,
当
时结论也成立. ……………7分
综上(1)(2)可知,对N*,
恒成立. …………8分
用数学归纳法证明:
当时,
成立
正确答案
当
时,
成立
略
(本小题12分)试用含的表达式表示
的值,并用数学归纳法证明你的结论.
正确答案
解:猜想…………………………..4分
证明:
(2)
则当
所以,命题在n=k+1时也成立,综合(1),(2),命题对任何都成立。
……………………………………12分
略
用数学归纳法证明:对任意n∈N+,成立.
正确答案
见解析
(1)当n=1时,左边=,右边=
,因为
>
,所以不等式成立.
(2)假设当n=k时不等式成立,即……
成立,则当n=k+1时,左边=
==
.
所以当n=k+1时,不等式也成立,由(1),(2)可得不等式恒成立.
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