- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
已知数列{an}满足a1=3,=an(n∈N*),记bn=
.
(Ⅰ)求数列{bn}的通项公式.
(Ⅱ)若(4n-1)an≥t•2n+1-17对任意n∈N*恒成立,求实数t的取值范围;
(Ⅲ)记cn=,求证:c1•c2•c3…cn>
.
正确答案
(Ⅰ)∵=an(n∈N*),∴bn=
=
=4bn+1,
∴=
∵a1=3,b1=
∴数列{bn}是以为首项,
为公比的等比数列
∴bn=;
(Ⅱ)∵bn=,∴an=
∵(4n-1)an≥t•2n+1-17对任意n∈N*恒成立,
∴t≤=2n+
对任意n∈N*恒成立
∵y=m+(m>0)在(0,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增
∴(2n+
9
2n
)min=min{2+,4+
}=
∴t≤
∴实数t的取值范围是(-∞,];
(Ⅲ)∵cn==1-
,
猜想(1-)(1-
) … (1-
)≥1-(
+
+ …+
)
用数学归纳法证明:
①n=1时,左边==右边;n=2时,左边=
,右边=
,左边>右边;
②假设n=k(k≥2)时结论成立,即(1-)(1-
) … (1-
)≥1-(
+
+ …+
)
则n=k+1时,左边=(1-)(1-
) … (1-
)(1-
)≥[1-(
+
+ …+
)](1-
)
>1-(+
+ …+
)=右边
由①②知,猜想(1-)(1-
) … (1-
)≥1-(
+
+ …+
)成立
又+
+ …+
<
=
∴c1•c2•c3…cn=(1-)(1-
) … (1-
)≥1-(
+
+ …+
)>1-
>
∴c1•c2•c3…cn>
已知等比数列{an}的首项a1=2,公比q=3,Sn是它的前n项和.求证:≤
.
正确答案
证明:由已知,得Sn=3n-1
要证明≤
等价于
≤
即3n≥2n+1(*)
(方法一)用数学归纳法证明
①当n=1时,左边=3,右边=3,所以(*)式成立
②假设当n=k时(*)成立,即3k≥2k+1
那么当n=k+1时,3k+1=3×3k≥3(2k+1)=6k+3≥2k+3=2(k+1)+1
所以当n=k+1时(*)也成立
综合①②可得,3n≥2n+1
≤
(法二)当n=1时,左边=,右边=4,所以(*)成立
当n≥2时,3n=(1+2)n=Cn0+2Cn1+22Cn2+…+2nCnn=1+2n+…>1+2n
所以≤
已知数列{an},an≥0,a1=0,an+12+an+1-1=an2(n∈N•).记Sn=a1+a2+…+an.Tn=+
+…+
.
求证:当n∈N•时,
(Ⅰ)an<an+1;
(Ⅱ)Sn>n-2.
正确答案
(Ⅰ)证明:用数学归纳法证明.
①当n=1时,因为a2是方程x2+x-1=0的正根,所以a1<a2.
②假设当n=k(k∈N*)时,ak<ak+1,
因为ak+12-ak2=(ak+22+ak+2-1)-(ak+12+ak+1-1)=(ak+2-ak+1)(ak+2+ak+1+1),
所以ak+1<ak+2.
即当n=k+1时,an<an+1也成立.
根据①和②,可知an<an+1对任何n∈N*都成立.
(Ⅱ)证明:由ak+12+ak+1-1=ak2,k=1,2,…,n-1(n≥2),
得an2+(a2+a3+…+an)-(n-1)=a12.
因为a1=0,所以Sn=n-1-an2.
由an<an+1及an+1=1+an2-2an+12<1得an<1,
所以Sn>n-2.
已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的a,b∈R都满足:f(ab)=af(b)+bf(a)。(1)求f(0)及f(1)的值;
(2)判断f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(3)若f(2)=2,un=f(2n)(n∈N*),求证un+1>un(n∈N)。
正确答案
解:(1)
因为,
所以。
(2)f(x)是奇函数。
证明:因为,
所以
因此,f(x)为奇函数。
(3)证明:先用数学归纳法证明
(i)当n=1时,;
(ii)假设当n=k时,
那么当n=k+1时,
由以上两步可知,对任意
因为
所以。
设f(n)=1++
+
+…+
,则f(k+1)-f(k)=______.
正确答案
当n=k+1时,f(k+1)=1++
+
+…+
,
当n=k时,f(k+1)=1++
+
+…+
,
则f(k+1)-f(k)=1++
+
+…
+
+…+
-(1+
+
+
+…+
)
=+
+…+
,
故答案为:+
+…+
.
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