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题型:简答题
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简答题

用数学归纳法证明

正确答案

见解析.

证:当n=1时,左边=-14,右边=-1·2·7=-14,等式成立

假设当n=k时等式成立,即有

那么 当n=k+1时,

这就是说,当n=k+1时等式也成立

根据以上论证可知等式对任何都成立

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题型:简答题
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简答题

(12分)是否存在自然数,使得f (n) = (2n+7)·3n+ 9对于任意都能被整除,若存在,求出(如果m不唯一,只求m的最大值);若不存在,请说明理由。

正确答案

命题对于一切自然数nnN)均成立。

.猜想的值应为其最大公约数36.

显然正确.

②设n=k时命题正确,即f (k) = (2k+7)·3k+ 9 能被36整除.

时 ,

能被36整除,

n=k+1时,命题正确。

综合上述,命题对于一切自然数nnN)均成立。

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题型:简答题
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简答题

在数列中,

(1)写出;(2)求数列的通项公式

正确答案

(1)(2)

,猜想

下面用数学归纳法证明:(1)当n=1时,由上面的探求可知猜想成立

(2)假设n=k时猜想成立,即

所以当n=k+1时,猜想也成立

综合(1)(2),对猜想都成立

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题型:简答题
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简答题

数列{an}中,an+1=,n∈N*

(I)若a1=,设bn=log13,求证数列{bn}是等比数列,并求出数列{an}的通项公式;

(II)若a1>2,n≥2,n∈N,用数学归纳法证明:2<an<2+

正确答案

(I)证明:

∵bn+1=log13=log13=log13()2=2log13()=2bn,

(2分)

∵b1=log13=2,∴数列{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,(4分)

∴bn=2n,即log13=2n,得=()2n,所以an=.(6分)

(II)证明:(i)当n=2时,∵a1>2,

∴a2-2=-2=>0,

∴a2-2-=-=<0,

∴2<a2<2+,不等式成立;(8分)

(ii)假设当n=k(k≥2)时,2<ak<2+成立,

那么,当n=k+1时,去证明2<ak+1<2+

∵ak+1-2=-2=>0,

∴ak+1>2;

∵ak+1-2-=--=---=0

∴ak+1<2+

∴2<ak+1<2+

所以n=k+1不等式也成立,

由(i)(ii)可知,不等式成立.(12分)

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题型:简答题
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简答题

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=2x+r(其中r为常数)的图象上.

(1)求r的值;

(11)记bn=2(log2an+1)(n∈N+

证明:对任意的n∈N+,不等式成立.

正确答案

(1)因为对任意的n∈N*,点(n,Sn),均在函数y=2x+r(其中r为常数)的图象上

所以得Sn=2n+r,

当n=1时,a1=S1=2+r,

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+r-(2n-1+r )=2n-1

又因为{an}为等比数列,所以公比为2,r=-1,

(2)由(1)知,an=2n-1

∴bn=2(log2an+1)=2(log22n-1+1)=2n

=

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.

∴不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}满足a1=3,=an(n∈N*),记bn=

(Ⅰ)求数列{bn}的通项公式.

(Ⅱ)若(4n-1)an≥t•2n+1-17对任意n∈N*恒成立,求实数t的取值范围;

(Ⅲ)记cn=,求证:c1•c2•c3…cn>

正确答案

(Ⅰ)∵=an(n∈N*),∴bn===4bn+1,

=

∵a1=3,b1=

∴数列{bn}是以为首项,为公比的等比数列

∴bn=

(Ⅱ)∵bn=,∴an=

∵(4n-1)an≥t•2n+1-17对任意n∈N*恒成立,

∴t≤=2n+对任意n∈N*恒成立

∵y=m+(m>0)在(0,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增

∴(2n+

9

2n

)min=min{2+,4+}=

∴t≤

∴实数t的取值范围是(-∞,];

(Ⅲ)∵cn==1-

猜想(1-)(1-)  …  (1-)≥1-(++ …+)

用数学归纳法证明:

①n=1时,左边==右边;n=2时,左边=,右边=,左边>右边;

②假设n=k(k≥2)时结论成立,即(1-)(1-)  …  (1-)≥1-(++ …+)

则n=k+1时,左边=(1-)(1-)  …  (1-)(1-)≥[1-(++ …+)](1-)

>1-(++ …+)=右边

由①②知,猜想(1-)(1-)  …  (1-)≥1-(++ …+)成立

++ …+=

∴c1•c2•c3…cn=(1-)(1-)  …  (1-)≥1-(++ …+)>1-

∴c1•c2•c3…cn>

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题型:简答题
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简答题

已知等比数列{an}的首项a1=2,公比q=3,Sn是它的前n项和.求证:

正确答案

证明:由已知,得Sn=3n-1

要证明等价于即3n≥2n+1(*)

(方法一)用数学归纳法证明

①当n=1时,左边=3,右边=3,所以(*)式成立

②假设当n=k时(*)成立,即3k≥2k+1

那么当n=k+1时,3k+1=3×3k≥3(2k+1)=6k+3≥2k+3=2(k+1)+1

所以当n=k+1时(*)也成立

综合①②可得,3n≥2n+1

(法二)当n=1时,左边=,右边=4,所以(*)成立

当n≥2时,3n=(1+2)n=Cn0+2Cn1+22Cn2+…+2nCnn=1+2n+…>1+2n

所以

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an},an≥0,a1=0,an+12+an+1-1=an2(n∈N).记Sn=a1+a2+…+an.Tn=++…+

求证:当n∈N时,

(Ⅰ)an<an+1

(Ⅱ)Sn>n-2.

正确答案

(Ⅰ)证明:用数学归纳法证明.

①当n=1时,因为a2是方程x2+x-1=0的正根,所以a1<a2

②假设当n=k(k∈N*)时,ak<ak+1

因为ak+12-ak2=(ak+22+ak+2-1)-(ak+12+ak+1-1)=(ak+2-ak+1)(ak+2+ak+1+1),

所以ak+1<ak+2

即当n=k+1时,an<an+1也成立.

根据①和②,可知an<an+1对任何n∈N*都成立.

(Ⅱ)证明:由ak+12+ak+1-1=ak2,k=1,2,…,n-1(n≥2),

得an2+(a2+a3+…+an)-(n-1)=a12

因为a1=0,所以Sn=n-1-an2

由an<an+1及an+1=1+an2-2an+12<1得an<1,

所以Sn>n-2.

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的a,b∈R都满足:f(ab)=af(b)+bf(a)。(1)求f(0)及f(1)的值;

(2)判断f(x)的奇偶性,并证明你的结论;

(3)若f(2)=2,un=f(2n)(n∈N*),求证un+1>un(n∈N)。

正确答案

解:(1)

因为

所以

(2)f(x)是奇函数。

证明:因为

所以

 

因此,f(x)为奇函数。

(3)证明:先用数学归纳法证明

(i)当n=1时,

(ii)假设当n=k时,

那么当n=k+1时,

由以上两步可知,对任意

因为

所以

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题型:填空题
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填空题

设f(n)=1++++…+,则f(k+1)-f(k)=______.

正确答案

当n=k+1时,f(k+1)=1++++…+

当n=k时,f(k+1)=1++++…+

则f(k+1)-f(k)=1++++…++…+-(1++++…+

=++…+

故答案为:++…+

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题型:简答题
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简答题

已知函数f (x) =x3,g (x)=x+

(Ⅰ)求函数h (x)=f (x)-g (x)的零点个数,并说明理由;

(Ⅱ)设数列{an}(n∈N*)满足a1=a(a>0),f(an+1)=g(an),证明:存在常数M,使得对于任意的n∈N*,都有an≤M。

正确答案

解:(Ⅰ)由知,

而h(0)=0,且

则x=0为h(x)的一个零点,且h(x)在(1,2)内有零点,

因此h(x)至少有两个零点,

,记,则

时,,因此ψ(x)在(0,+∞)上单调递增,

则ψ(x)在(0,+∞)内至多只有一个零点。

又因为

则ψ(x)在内有零点,所以ψ(x)在(0,+∞)内有且只有一个零点。

记此零点为x1,则当时,

时,

所以,当时,h(x)单调递减,而h(0)=0,则h(x)在内无零点;

时,h(x)单调递增,则h(x)在内至多只有一个零点;

从而h(x)在(0,+∞)内至多只有一个零点;

综上所述,h(x)有且只有两个零点。

(Ⅱ)记h(x)的正零点为x0,即

(1)当时,由,即

,因此,由此猜测:

下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,显然成立;

②假设当时,有成立,

则当n=k+1时,由知,

因此,当n=k+1时,成立。

故对任意的n∈N*,成立。

(2)当时,由(1)知,h(x)在上单调递增,则

从而,即,由此猜测:

下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,显然成立;

②假设当n=k(k≥1)时,有成立,

则当n=k+1时,由知,

因此,当n=k+1时,成立。

故对任意的n∈N*,成立。

综上所述,存在常数,使得对于任意的n∈N*,都有

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax++c(a>0)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x-1,

(Ⅰ)用a表示出b,c;

(Ⅱ)若f(x)≥lnx在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围;

(Ⅲ)证明:

正确答案

(Ⅰ)解:,则有

解得

(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,

(ⅰ)当时,

,则g′(x)<0,g(x)是减函数,所以g(x)<g(1)=0,

即f(x)<lnx,故f(x)≥lnx在[1,+∞)上不恒成立;

(ⅱ)当时,

若x>1,则g′(x)>0,g(x)是增函数,所以g(x)>g(1)=0,

即f(x)>lnx.故当x≥1时,f(x)≥lnx;

综上所述,所求a的取值范围为

(Ⅲ)证明:用数学归纳法证明,

①当n=1时,左边=1,右边=,不等式成立;

②假设n=k时,不等式成立,就是

那么

由(Ⅱ)知当时,有f(x)≥lnx(x≥1),

,有

,得

这就是说,当n=k+1时,不等式也成立.

根据①和②,可知不等式对任何n∈N*都成立。

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x2+2lnx,f′(x)表示f(x)的导函数,(其中m∈R,且m>0),

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若对任意的x1,x2,都有f′(x1)≤g′(x2)成立,求实数m的取值范围;

(Ⅲ)试证明:对任意正数a和正整数n,不等式恒成立。

正确答案

解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),

,∴在x∈(0,+∞)恒成立,

故f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间。

(Ⅱ)依题意,问题转化为

首先求在x∈上的最大值,

由于

时,,所以上递减,

上的最大值是

其次求函数上的最小值,

,记

转化为求函数上的最小值,

(当且仅当t=m时,取等号),

(ⅰ)若

此时由,知

解得:

(ⅱ)若m>6,函数y=h(t)在上为减函数,

由题意,有恒成立,∴m>6;

(ⅲ)若,函数y=h(t)在上为增函数,

因此必须

又由于知,此时m无解;

综上所述,m的取值范围是

 (Ⅲ)问题即证:

也即证:

用数学归纳法证明:

(ⅰ)当n=1时,左=0,右=0,显然不等式成立;

(ⅱ)假设n=k(k≥1)时,原不等式成立,

则n=k+1时,

这就是说,n=k+1时,原不等式也成立;

综上所述,对任意正数a和正整数n,不等式都成立。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax-x2的最大值不大于,又当时,

(1)求a的值;

(2)设,an+1=f(an),n∈N*,证明

正确答案

解:(1)由于的最大值不大于

所以,即 ①

时,

所以

解得 ②

由①②得a=1。

(2)(i)当n=1时,,不等式成立

所以

故n=2时不等式也成立;

(ii)假设时,不等式成立,

因为的对称轴为,知f(x)在为增函数,

所以由

于是有

所以当n=k+1时,不等式也成立

根据(i)(ii)可知,对任何n∈N*,不等式成立。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)是在(0,+∞)上每一点处均可导的函数,若xf '(x)>f(x)在

(0,+∞)上恒成立.

(Ⅰ)①求证:函数在(0,+∞)上是增函数;②当x1>0,x2>0时,证明:f(x1)+f(x2)<f(x1+x2);

(Ⅱ)已知不等式ln(x+1)<x在x>﹣1且x≠0时恒成立,求证:

正确答案

解(Ⅰ)①∵,∴

∵xf '(x)>f(x),∴g '(x)>0在(0,+∞)上恒成立,

从而有在(0,+∞)上是增函数.

②由①知在(0,+∞)上是增函数,

当x1>0,x2>0时,有

于是有:

两式相加得:f(x1)+f(x2)<f(x1+x2

(Ⅱ)由(Ⅰ)②可知:f(x1)+f(x2)<f(x1+x2),(x1>0,x2>0)恒成立

由数学归纳法可知:xi>0(i=1,2,3,…,n)时,

有:f(x1)+f(x2)+f(x3)+…+f(xn)<f(x1+x2+x3+…xn)(n≥2)恒成立

设f(x)=xlnx,则xi>0(i=1,2,3,…,n)时,

x1lnx1+x2lnx2+…+xnlnxn<(x1+x2+…+xn)ln(x1+x2+…+xn)(n≥2)(*)恒成立

,记

,且ln(x+1)<x

∴(x1+x2+…+xn)ln(x1+x2+…+xn)<(x1+x2+…+xn)ln(1﹣

<﹣(x1+x2+…+xn)<﹣)=﹣  (**)

将(**)代入(*)中,可知:﹣(

于是

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