- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
已知,
.
(1)当n=1,2,3时,分别比较f(n)与g(n)的大小(直接给出结论);
(2)由(1)猜想f(n)与g(n)的大小关系,并证明你的结论.
正确答案
解:(1)当n=1时,f(1)=1,,f(1)>g(1),
当n=2时,,
,f(2)>g(2),
当n=3时,,g(3)=2,f(3)>g(3).
(2)猜想:f(n)>g(n)(n∈N*),即.
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时,上面已证.
②假设当n=k时,猜想成立,即
则当n=k+1时,=
;
而,
下面转化为证明:
只要证:,
需证:(2k+3)2>4(k+2)(k+1),
即证:4k2+12k+9>4k2+12k+8,此式显然成立.
所以,当n=k+1时猜想也成立.
综上可知:对n∈N*,猜想都成立,即成立.
已知正项数列{an}中,.用数学归纳法证明:
.
正确答案
证明:当n=1时,,a1<a2,
所以n=1时,不等式成立.
假设n=k(k∈N*)时,ak<ak+1成立,
则n=k+1时,
=
=
=>0;
即ak+2﹣ak+1>0,
所以n=k+1时,不等式也成立.
综上所述,不等式成立.
已知数列满足
,
,数列
满足
。
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前n项和为
,求证:当
时,
;
(3)求证:当时,
。
正确答案
(1)解:由题意,得,
即,
∴。
(2)解:由(1)知,,
当时,
,即
,
平方,得,
∴,
叠加,得,
∴,
∴。
(3)证明:当n=2时,,即n=2时,命题成立;
假设命题成立,即
,
当时,
,
即时,命题成立;
综上,对于任意,
。
设f(x) 是定义在R上的减函数,满足f(x+y)=f(x)·f(y)且f(0)=1,数列{n} 满足
14,(n∈N*);
(Ⅰ)求数列{n}的通项公式;
(Ⅱ)设Sn是数列{n}的前n项和, 试比较Sn与6n2-2的大小。
正确答案
解:(Ⅰ)由题设知可化为
,
∵y=f(x)是定义在R上的单调减函数,
∴,即
,
∴数列是以
为首项,1为公差的等差数列,
∴,
即n=。
(Ⅱ)Sn=a1+a2+a3+···+an =4(1+31+32+···+3n-1)=2(3n-1) ,
当n=1时,有Sn=6n2-2=4;
当n=2时,有Sn=16<6n2-2=22;
当n=3时,有Sn=6n2-2=52;
当n=4时,有Sn=160>6n2-2=94;
当n=5时,有Sn=484>6n2-2=148。
由此猜想当n≥4时, 有Sn>6n2-23n-1>n2,
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时显然成立;
②假设当n=k(k≥4,k∈N*)时, 有3k-1>k2;
当n=k+1时,有3k=3·3k-1>3k2,
∵k≥4,
∴k(k-1)≥12, ∴3k2-(k-1)2=2k(k-1)-1>0即3k2>(k+1)2,
∴3k>3k2>(k+1)2, ∴3k>(k+1)2,因此当n=k+1时原式成立。
由①②可知,当n≥4时有3n-1>n2,
即Sn>6n2-2,
综上可知当n=1,3时,有Sn=6n2-2;当n=2时,有Sn<6n2-2;当n≥4时,有Sn>6n2-2。
用数学归纳法证明不等式:+
+
+…+
>1(n∈N*且n.1).
正确答案
证明:(1)当n=2时,左边=+
+
=
>1,∴n=2时成立(2分)
(2)假设当n=k(k≥2)时成立,即
+
+
+…+
>1
那么当n=k+1时,左边=+
+
+…+
=+
+
+
+…+
+
-
>1++
+…+
-
>1+(2k+1)•-
>1+
>1
∴n=k+1时也成立(7分)
根据(1)(2)可得不等式对所有的n>1都成立(8分)
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