- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
已知数列{an}中,a1=,an+1=
an(n=1,2,…).计算a2,a3,a4的值,根据计算结果,猜想an的通项公式,并用数学归纳法进行证明.
正确答案
根据已知,a2=,a3=
=
,a4=
,
猜测an=.…(3分)
证明:①当n=1时,由已知,左边=,右边=
=
,猜想成立.…(4分)
②假设当n=k(k∈N*)时猜想成立,即ak=,…(5分)
那么,ak+1=ak=
•
=
=
=
,…(7分)
所以,当n=k+1时,猜想也成立.
根据①和②,可知猜想对于任何n∈N*都成立.…(8分)
已知数列{an}的各项都是正数,且满足:a0=1,an+1=an•(4-an),n∈N.
(1)求a1,a2;
(2)证明an<an+1<2,n∈N.
正确答案
(1)a0=1,a1=a0(4-a0)=
,a2=
a1(4-a1)=
.
(2)用数学归纳法证明:
1°当n=0时,a0=1,a1=,∴a0<a1<2,命题正确.
2°假设n=k时,有ak-1<ak<2.
则n=k+1时,ak-ak+1=ak-1(4-ak-1)-
ak(4-ak)=2(ak-1-ak)-
(ak-1-ak)(ak-1+ak)=
(ak-1-ak)(4-ak-1-ak).
而ak-1-ak<0,4-ak-1-ak>0,∴ak-ak-1<0.
又ak+1=ak(4-ak)=
[4-(ak-2)2]<2,∴n=k+1时命题正确.
由1°、2°知,对一切n∈N,有an<an+1<2.
在数列中,
,且
成等差数列,
成等比数列
.
(1)求;
(2)根据计算结果,猜想的通项公式,并用数学归纳法证明.
正确答案
(1) ,
;(2)
,证明过程见试题解析.
试题分析:(1)由已知得,令
得
,可得
,又
,令
得
,可得
,依次分别求得其余各项; (2)由(1)中结果,易猜想出
,用数学归纳法证明中,当
时,需证
,
方可得结论成立.
解:(1)由已知条件得,
由此算出,
.
(2)由(1)的计算可以猜想,
下面用数学归纳法证明:
①当时,由已知
可得结论成立,
②假设当时猜想成立,即
.
那么,当时,
,
,
因此当时,结论也成立.
当①和②知,对一切,都有
成立. 12分
试比较nn+1与(n+1)n(n∈N*)的大小.
当n=1时,有nn+1______(n+1)n(填>、=或<);
当n=2时,有nn+1______(n+1)n(填>、=或<);
当n=3时,有nn+1______(n+1)n(填>、=或<);
当n=4时,有nn+1______(n+1)n(填>、=或<);
猜想一个一般性的结论,并加以证明.
正确答案
当n=1时,nn+1=1,(n+1)n=2,此时,nn+1<(n+1)n,
当n=2时,nn+1=8,(n+1)n=9,此时,nn+1<(n+1)n,
当n=3时,nn+1=81,(n+1)n=64,此时,nn+1>(n+1)n,
当n=4时,nn+1=1024,(n+1)n=625,此时,nn+1>(n+1)n,
根据上述结论,我们猜想:当n≥3时,nn+1>(n+1)n(n∈N*)恒成立.
①当n=3时,nn+1=34=81>(n+1)n=43=64
即nn+1>(n+1)n成立.
②假设当n=k时,kk+1>(k+1)k成立,即:>1
则当n=k+1时,=(k+1)•(
)k+1>(k+1)•(
)k+1=
>1
即(k+1)k+2>(k+2)k+1成立,即当n=k+1时也成立,
∴当n≥3时,nn+1>(n+1)n(n∈N*)恒成立.
已知f(n)=1++
+…+
(n∈N*),用数学归纳法证明f(2n)>
时,f(2k+1)-f(2k)等于________.
正确答案
+
+…+
∵f(2k+1)=1++
+
+…+
+
+…+
+
+
+…+
,
f(2k)=1++
+
+…+
+
+…+
,
∴f(2k+1)-f(2k)=+
+…+
.
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