- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
在数列{an}中,a1=1,an+1=1-,bn=
,其中n∈N*,
(Ⅰ)求证:数列{bn}为等差数列;
(Ⅱ)求证:。
正确答案
证明:(Ⅰ),
∴数列{bn}为等差数列。
(Ⅱ)因为,
所以,
原不等式即为证明,
即成立,
用数学归纳法证明如下:
当n=2时,成立,所以n=2时,原不等式成立;
假设当n=k时,成立,
当n=k+1时,
,
所以当n=k+1时,不等式成立;
所以对n∈N*,n≥2,总有成立。
已知等差数列{an}的公差d>0,且a2,a5是方程x2-12x+27=0的两根,数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn=1-bn。
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,试比较与Sn+1的大小,并说明理由。
正确答案
解:(1)由,
又∵的公差d大于0,
∴,
从而,
,
∴。
又已知,令n=1,得
,
∴,
由,当n≥2时,
,
两式相减,得,
(n≥2),
∴。
(2)∵,
∴,
,
以下比较与
的大小:
当n=1时,,
;
当n=2时,,
;
当n=3时,,
;
当n=4时,,
;
猜想:n≥4时,,
下面用数学归纳法证明:
①当n=4时,已证;
②假设n=k(k∈N*,k≥4)时,,即
,
那么,n=k+1时,
,
∴n=k+1时,也成立,
由①②可知,n∈N*,n≥4时,;
综上所述,当n=1,2,3时,;当n≥4时,
。
等比数列{}的前n项和为
, 已知对任意的
,点
均在函数
(
且
,b,r均为常数)的图像上。
(1)求r的值;
(2)当b=2时,记,证明:对任意的
,不等式
成立。
正确答案
(1)解:;
(2)证明:当b=2时,,
,
则,
所以,
下面用数学归纳法证明不等式成立。
①当n=1时,左边=,右边=
,因为
,所以不等式成立;
②假设当时,不等式成立,即
成立,
则当时,下面证明
时,不等式:
成立,
左边=
,
所以当时,不等式也成立。
设数列{an}满足an+1=an2-nan+1,n=1,2,3,…,
(Ⅰ)当a1=2时,求a2,a3,a4,并由此猜想出an的一个通项公式;
(Ⅱ)当a1≥3时,证明对所有的n≥1,有
(ⅰ)an≥n+2;
(ⅱ)。
正确答案
解:(Ⅰ)由,得
;
由,得
;
由,得
;
由此猜想an的一个通项公式:。
(Ⅱ)(ⅰ)用数学归纳法证明:
①当,不等式成立;
②假设当n=k时不等式成立,即,
那么,,
也就是说,当n=k+1时,,
根据①和②,对于所有n≥1,有。
(ⅱ)由及(ⅰ),对k≥2,
有,
∴,
于是,
。
等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N*,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数)的图像上,
(1)求r的值;
(2)当b=2时,记bn=2(log2an+1)(n∈N*),证明:对任意的n∈N*,不等式成立。
正确答案
解:(1)因为对任意的n∈N*,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数)的图像上,
所以得,
当n=1时,,
当n≥2时,,
又因为{an}为等比数列,所以r=-1,公比为b,。
(2)当b=2时,,
,
则,
所以,
下面用数学归纳法证明不等式成立,
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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