- 用数学归纳法证明不等式
- 共357题
已知各项均为正数的数列{an}满足an+12=2an2+anan+1,且a2+a4=2a3+4,其中n∈N*,
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{bn}的前n项和为Tn,令bn=an2,其中n∈N*,试比较与
的大小,并加以证明。
正确答案
解:(Ⅰ)因为,
即(an+1+an)(2an-an+1)=0,
又an>0,
所以有2an-an+1=0,
所以,2an=an+1,
所以数列{an}是公比为2的等比数列,
由a2+a4=2a3+4,得2a1+8a1=8a1+4,解得:a1=2,
故数列{an}的通项公式为。
(Ⅱ)因,所以,
,
即数列{bn}是首项为4,公比为4的等比数列,
所以,,
则,
又,
,
猜想:,
①当n=1时,,上面不等式显然成立;
②假设当n=k时,不等式成立,
当n=k+1时,
;
综上①②对任意n∈N*均有,
又,
∴,
所以对于任意n∈N*均有。
已知数列{an},{bn}与函数f(x),g(x),x∈R满足条件:an=bn,f(bn)=g(bn+1)(n∈N*)。
(1)若f(x)≥tx+1,t≠0,t≠2,g(x)=2x,f(b)≠g(b),存在,求
的值;
(2)若函数y=f(x)为R上的增函数,g(x)=f-1(x),b=1,f(1)<1,证明对任意n∈N*,an+1<an(用t表示)。
正确答案
解:(1)由题设知得
又已知,可得
由可知
所以是等比数列,其首项为
,公比为
,于是
即
又存在,可得
所以-2<t<2且t≠0
∴。
(2)因为
所以
即
下面用数学归纳法证明an+1<an(n∈N*)
(i)当n=1时,由f(x)为增函数,且<1,得
<1
<1
<
即a2<a1,结论成立
(ii)假设n=k时结论成立,即<
,由f(x)为增函数,得
f(ak+1)<f(ak),即<
进而得<f(
)即
<
这就是说当n=k+1时,结论也成立
根据(i)(ii)可知,对任意的n∈N*,an+1<an。
扫码查看完整答案与解析