- 数学归纳法
- 共357题
数列中,
是函数
的极小值点,且
(1)求的通项公式;
(2)记为数列
的前
项和,试比较
与
的大小关系.
正确答案
(1);(2)
.
第一问利用函数的极值概念得到,从而得到递推关系式
即
第二问中当
时,
………1分
猜想≥6时,
,然后运用数学归纳法证明。
解:(1)由题意得:. ………1分
得:,可得
,即
.………3分
(2), 当
时,
………1分
猜想≥6时,
………1分
下用数学归纳法证明
①当,
,成立.
②假设当(
时不等式成立,即
,那么………1分
,即当
时,不等式也成立, ………2分
由①、②可得:对于所有的都有
成立.………1分
(本小题满分12分)
用数学归纳法证明:。
正确答案
见解析
证明(1)时,
左边=右边,等式成立…………3分
(2)假设时等式成立,
即 ………………4分
则
左边=…………6分
………10分
时,等式成立
由(1)(2)知,对一切
…………12分
(本小题满分14分)
已知数列中,
,
,
为该数列的前
项和,且
.
(1)求数列的通项公式;
(2)若不等式对一切正整数
都成立,求正整数
的最大值,并证明结论.
正确答案
(1) ;
(2).当时,
,即
,所以
.而
是正整数,所以取
。
本试题主要是考查了数列的通项公式的求解,和数列与不等式的综合运用。
(1)根据的,得到前n项和与通项公式的的关系,然后整体化简求解得到其通项公式的求解。
(2)不等式对一切正整数
都成立,可以从特殊值入手,求解参数a的范围,然后分析得到结论。
解:(1)
………1分
又
………3分
构成以2为首项,以1为公差的等差数列。
………6分
(2).当时,
,即
,
所以. ………7分
而是正整数,所以取
,下面用数学归纳法证明:
.
(1)当时,已证; ………8分
(2)假设当时,不等式成立,即
. ………9分
则当时,
有
………11分
因为
即>
所以
.
所以当时不等式也成立.
由(1)(2)知,对一切正整数,都有
,………13分
所以的最大值等于25. ………14分
(本题满分12分)
用数学归纳法证明:(
)
正确答案
见解析.
用数学归纳法证明时,先证明当n取最小值时成立,再假设
转变成n=k时的模式,也成立。
用数学归纳法证明1++
+…+
(
,
),在验证
成立时,左式是____.
正确答案
1++
试题分析:当时,
;所以在验证
成立时,左式是
.
已知数列,计算
,根据计算结果,猜想
的表达式,并用数学归纳法给出证明.
正确答案
,证明见解析.
本试题主要考查了数列的归纳法,以及运用数学归纳法求证猜想的结论。
解:………2分
………………………………………………………4分
以下用数学归纳法证明这个猜想
(1)
………………………6分
(2)………………………8分
………………………………………………11分
………………………………12分
已知,由不等式
,启发我们归纳得到推广结论:
,其中
.
正确答案
nn
略
用数学归纳法证明:
n∈N*时,+
+…+
=
.
正确答案
证明略
证明 (1)当n=1时,左边==
,
右边==
,左边=右边,
所以等式成立.
(2)假设当n=k(k∈N*)时等式成立,即有
+
+…+
=
,
则当n=k+1时,
+
+…+
+
=+
=
==
=
,
所以当n=k+1时,等式也成立.
由(1)(2)可知,对一切n∈N*等式都成立.
(本小题满分12分)证明:能够被6整除.
正确答案
见解析.
本试题主要是考查了运用数学归纳法证明与自然数有关的命题的证明问题的运用。首先对于n=1证明,然后假设当当时,命题成立,即
能够被6整除.,在此基础上可推导当
时,命题也成立即可。
证明:1)当时,
显然能够被6整除,命题成立.
2)假设当时,命题成立,即
能够被6整除.
当时,
.
由假设知能够被6整除,而
是偶数,故
能够被6整除,从而
即
能够被6整除.因此,当
时命题成立.
由1)2)知,命题对一切正整数成立,即能够被6整除;
已知数列{ a n}的各项都是正数,且满足:a0=1,an+1=an·(4-an)(n∈N).
证明:an<an+1<2(n∈N).
正确答案
证明略
证明 方法一 用数学归纳法证明:
(1)当n=0时,a0=1,a1=a0(4-a0)=
,
所以a0<a1<2,命题正确.
(2)假设n=k时命题成立,即ak-1<ak<2.
则当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,所以ak-ak+1<0.
又ak+1=ak(4-ak)=
[4-(ak-2)2]<2.
所以n=k+1时命题成立.
由(1)(2)可知,对一切n∈N时有an<an+1<2.
方法二 用数学归纳法证明:
(1)当n=0时,a0=1,a1=a0(4-a0)=
,
所以0<a0<a1<2;
(2)假设n=k时有ak-1<ak<2成立,
令f(x)= x(4-x),f(x)在[0,2]上单调递增,
所以由假设有:f(ak-1)<f(ak)<f(2),
即ak-1(4-ak-1)<
ak(4-ak)<
×2×(4-2),
也即当n=k+1时,ak<ak+1<2成立.
所以对一切n∈N,有ak<ak+1<2.
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