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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}满足:a1=,且an=(n≥2,n∈N*)。

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)证明:对于一切正整数n,不等式a1·a2·…an<2·n!

正确答案

解:(1)将条件变为:

因此一个等比数列,其首项为,公比

从而

据此得 ①;

(2)据①得

为证a1·a2·…an<2·n!

只要证n∈N*时有 ②

显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个n∈N*,有  ③

用数学归纳法证明③式:

(i)n=1时,③式显然成立,

(ii)设n=k时,③式成立

则当n=k+1时,

即当n=k+1时,③式也成立

故对一切n∈N*,③式都成立。

利用③得

故②式成立,从而结论成立。

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简答题

已知数列{an}中,,当n≥2时,3an+1=4an-an-1(n∈N*),

(Ⅰ)证明:{an+1-an}为等比数列;

(Ⅱ)求数列{an}的通项;

(Ⅲ)若对任意n∈N*有λa1a2a3…an≥1(λ∈N*)均成立,求λ的最小值。

正确答案

(Ⅰ)证明:∵数列{an}中,

当n≥2时,3an+1=4an-an-1(n∈N*),

∴当n≥2时,

所以,是以为首项,以为公比的等比数列。

(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,

累加,得

所以,

 (Ⅲ)解:若对任意n∈N*有λa1a2a3…an≥1(λ∈N*)均成立,

在n∈N*时恒成立,

故需求在n∈N*上的最小值,

先证n∈N*时有

显然,左边每个因式都是正数,先证明对每个n∈N*,有

用数学归纳法证明上式,

(ⅰ)n=1时,上式显然成立;

(ⅱ)假设n=k时,结论成立,

则当n=k+1时,

即当n=k+1时,结论也成立;

故对一切n∈N*,

成立,

所以,

易知

在n∈N*时恒成立且λ∈N*,

所以,λ的最小值为2。

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简答题

已知函数f(x)=x﹣﹣2lnx在定义域是单调函数,f′(x)是函数f(x)的导函数.

(1)求实数m的取值范围;

(2)当m取得最小值时,数列{an}满足:a1=m+3,an+1=f′()﹣nan+1,n∈N*.

试证:

①an>n+2;

+++…+

正确答案

解:(1)∵f′(x)=,令h(x)=x2﹣2x+m,△=(﹣2)2﹣4m,

当△≤0,即m≥1时,f′(x)≥0恒成立,f(x)单调递增;

当△>0,即m<1时,f′(x)的符号不确定(或大于0,或小于0),

f(x)在定义域内不单调,

∴当f(x)单调递增时,m≥1;当m<1时,f(x)在定义域内不单调.

∴实数m的取值范围为[1,+∞);

(2)∵m≥1,

∴当m取得最小值时m=1,

∴a1=3+m=4,

又an+1=f′()﹣nan+1,n∈N*.

∴an+1=an2﹣nan+1

①用数学归纳法证明:

(I)当n=1时,a1=4>3=1+2,不等式成立;

(II)假设当n=k时,不等式成立,即ak>k+2,

那么,ak+1=ak(ak﹣k)+1>(k+2)(k+2﹣k)+1≥k+3,

也就是说,当n=k+1时,ak+1>(k+1)+2,

根据(I)和(II),对于所有n≥1,有an≥n+2.

②由an+1=an(an﹣n)+1及①,对k≥2,有

ak=ak﹣1(ak﹣1﹣k+1)+1≥ak﹣1(k﹣1+2﹣k+1)+1=2ak﹣1+1

∵1+ak≥2(ak﹣1+1),

由等比数列的通项公式可得:ak≥2k﹣1(a1+1)﹣1,

于是(k≥2),

++…+==

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简答题

已知数列{an}中,,当n≥2时,3an+1=4an-an-1(n∈N*),

(Ⅰ)证明:{an+1-an}为等比数列;

(Ⅱ)求数列{an}的通项;

(Ⅲ)若对任意n∈N*有λa1a2a3…an≥1(λ∈N*)均成立,求λ的最小值。

正确答案

(Ⅰ)证明:∵数列{an}中,

当n≥2时,3an+1=4an-an-1(n∈N*),

∴当n≥2时,

所以,是以为首项,以为公比的等比数列。

(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,

累加,得

所以,

 (Ⅲ)解:若对任意n∈N*有λa1a2a3…an≥1(λ∈N*)均成立,

在n∈N*时恒成立,

故需求在n∈N*上的最小值,

先证n∈N*时有

显然,左边每个因式都是正数,先证明对每个n∈N*,有

用数学归纳法证明上式,

(ⅰ)n=1时,上式显然成立;

(ⅱ)假设n=k时,结论成立,

则当n=k+1时,

即当n=k+1时,结论也成立;

故对一切n∈N*,

成立,

所以,

易知

在n∈N*时恒成立且λ∈N*,

所以,λ的最小值为2。

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简答题

已知等差数列{an}的公差d大于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

(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;

(2)设数列{an}的前n项和为Sn,试比较的大小,并说明理由.

正确答案

解:(1)设{an}的首项为a1

∵a2,a5是方程x2﹣12x+27=0的两根,

∴an=2n﹣1

n=1时,

n≥2时,

两式相减得 数列是等比数列,

(2)∵Sn==n2

∴S n+1=(n+1)2=

以下比较与S n+1的大小:

当n=1时,=,S2=4,∴<S2

当n=2时,=,S3=9,∴<S3

当n=3时,=,S4=16,∴<S4

当n=4时,=,S5=25,∴>S5

猜想:n≥4时,>S n+1

下面用数学归纳法证明:

①当n=4时,已证.

②假设当n=k (k∈N*,k≥4)时,>S k+1,即>(k+1)2

那么n=k+1时,==3>3(k+1)2=3k2+6k+3

=(k2+4k+4)+2k2+2k﹣1>[(k+1)+1]2=S(k+1)+1

∴n=k+1时,>S n+1也成立.

由①②可知n∈N*,n≥4时,>Sn+1都成立,

综上所述,当n=1,2,3时,<S n+1;当n≥4时,>Sn+1.

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