- 数学归纳法证明不等式
- 共359题
(本小题满分14分)
正确答案
解:(1),
,
…………………………………4分
(2)猜想: 即:
(n∈N*)……5分
下面用数学归纳法证明
n=1时,已证S1=T1 ………………………………………………………………6分
假设n=k时,Sk=Tk(k≥1,k∈N*),即:
………………8分
则
……………………………………………………10分
……………………11分
由①,②可知,对任意n∈N*,Sn=Tn都成立. ………………………………………14分
略
用数学归纳法证明不等式:>1(n∈N*且n>1).
正确答案
见解析
①当n=2时,左边=>1,
∴n=2时不等式成立;
②假设当n=k(k≥2)时不等式成立,即>1,
那么当n=k+1时,
左边=
=
>1+(2k+1)·>1.
综上,对于任意n∈N*,n>1不等式均成立,原命题得证.
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
(本小题满分10分) 当时,
,
.
(Ⅰ)求,
,
,
;
(Ⅱ)猜想与
的大小关系,并用数学归纳法证明.
正确答案
(1) ,
;
(2)猜想:(
)证明:见解析.
(1)令 代入
,
.可求得
,
;
(2)由(1)可猜想。用数学归纳法证明,一定用上归纳假设,代入整理可得证。
解:(1) ,
;
(2)猜想:(
)
证明:(1)当时,
;
(2)假设当时,
,
即,
当时
,即
,
结合(1)(2),可知,
成立.
数列的前
项组成集合
,从集合
中任取
个数,其所有可能的
个数的乘积的和为
(若只取一个数,规定乘积为此数本身),记
.例如:当
时,
,
,
;当
时,
,
,
.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)猜想,并用数学归纳法证明.
正确答案
(Ⅰ)63; (Ⅱ).
试题分析:(Ⅰ)通过列举进行计算;(Ⅱ)先从特殊入手,
当时,
,
,
;
当时,
,
,
,所以
;
从特殊到一般探求与
之间的递推关系,从而便于用数学归纳法证明.
试题解析:(Ⅰ)当时,
,
,
,所以
;
(Ⅱ)由,
,
猜想,下面证明:
(1)易知时成立;
(2)假设时
,
则时,
(其中,为
时可能的
个数的乘积的和为
),
即时
也成立,
综合(1)(2)知对,
成立.
所以.
(13分)
(1)写出a2, a3, a4的值,并猜想数列{an}的通项公式;
(2)用数学归纳法证明你的结论;
正确答案
;
(2)证明:见解析。
本试题主要是考查哦数列的通项公式的求解和数学归纳法的综合运用。
(1)运用赋值的思想得到前几项,然后猜想通项公式。
(2)运用数学归纳法来分两步证明,注意证明要用到假设。
………4分
………………………………………………………6分
(2)证明:(i)易知,n=1时,猜想正确。………………………………………………7分
,……………………8分
这说明,n=k+1时猜想正确。…………………………………………………11分
…………………………13分
(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.
(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.
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