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题型:简答题
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简答题

设实数q满足|q|<1,数列{an}满足:a1=2,a2≠0,an·an+1=-qn,求an表达式,又如果S2n<3,求q的取值范围

正确答案

-1<q<0或0<q

a1·a2=-q,a1=2,a2≠0,

q≠0,a2=-,

an·an+1=-qn,an+1·an+2=-qn+1

两式相除,得,即an+2=q·an

于是,a1=2,a3=2·q,a5=2·qn…猜想:a2n+1=-qn(n=1,2,3,…)

综合①②,猜想通项公式为an=

下证:(1)当n=1,2时猜想成立

(2)设n=2k-1时,a2k1=2·qk1n=2k+1时,由于a2k+1=q·a2k1

a2k+1=2·qkn=2k-1成立.

可推知n=2k+1也成立.

n=2k时,a2k=-qk,则n=2k+2时,由于a2k+2=q·a2k,

所以a2k+2=-qk+1,这说明n=2k成立,可推知n=2k+2也成立.

综上所述,对一切自然数n,猜想都成立.

这样所求通项公式为an=

S2n=(a1+a3…+a2n1)+(a2+a4+…+a2n)

=2(1+q+q2+…+qn-1)- (q+q2+…+qn)

由于|q|<1,∴=

依题意知<3,并注意1-q>0,|q|<1解得-1<q<0或0<q

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简答题

(本小题满分12分)

设数列的前n项和为且方程有一根为,n=1,2,3…,试求的值,猜想的表达式,并用数学归纳法加以证明

正确答案

当n=2时,由①得 ,

当n=3时,由①得  ,

猜想  n="1,2,3…" 证明见解析。

本试题主要是考查了数列的前n项和的表达式的求解和证明的综合运用。

(1)根据已知条件,对n令值,得到前几项的和,然后归纳猜想。

(2)运用数学归纳法加以证明,分为两步骤,注意要用到假设。

证明:             

当n=1时,  

当n≥2时,

代入(*)式得①            ……(3分)

当n=2时,由①得    ……(4分)

当n=3时,由①得    ……(5分)

可以看到上面表示的三个结果的分数中,分子与项数一致,分母是项数加1,

由此猜想  n=1,2,3…             ……(6分)

下面用数学归纳法证明这个猜想:

(1)当n=1时已知猜想成立                        ……(7分)

(2)假设n=k时猜想成立,即

则当n=k+1时,由①得

这就是说,当n=k+1时,猜想也成立             ……(10分)

根据(1)和(2),可知对所有正整数n都成立  ……(12分)

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题型:简答题
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简答题

数列的前项和,先计算数列的前4项,后猜想并证明之.

正确答案

证明见解析

,得,由,得

,得

,得

猜想来.下面用数学归纳法证明猜想正确:

(1)时,左边,右边,猜想成立.

(2)假设当时,猜想成立,就是,此时

时,由,得

这就是说,当时,等式也成立,

由(1)(2)可知,均成立.

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简答题

设曲线在点处的切线斜率为,且.对一切实数,不等式恒成立(≠0).

(1) 求的值;

(2) 求函数的表达式;

(3) 求证:

正确答案

(1)  (2)  (3) 要证原不等式,即证因为

所以

=所以

试题分析:(1)由,所以     2分

(2),由得    3分

                4分

恒成立,则由恒成立得

,                6分

同理由恒成立也可得:       7分

综上,所以       8分

(3)

要证原不等式,即证

因为

所以

=

所以                12分

本小问也可用数学归纳法求证。证明如下:

时,左边=1,右边=,左边>右边,所以,不等式成立

假设当时,不等式成立,即

时,

左边=

所以

即当时,不等式也成立。综上得

点评:函数求解析式采用的是待定系数法,由已知条件找到的关系式,期间将不等式恒成立问题转化为二次函数性质的考察,第三问在证明不等式时用到了放缩法,这种方法对学生有一定的难度

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简答题

.已知数列的各项均为正数,

(1)求数列的通项公式;

(2)证明对一切恒成立。

正确答案

见解析。

本试题主要是考查了数列的通项公式和数列求和的综合运用。

(1)因为数列的各项均为正数,,那么利用等差数列的定义可知

,从而得到数列的通项公式。

((2)要证明对一切恒成立。

与自然数相关的不等式的成立,只要运用数学归纳法证明即可。

(1)由,所以

(2)①当n=1时,1=1成立;当n=2时,左边<右边;

②假设当n=k时,成立,

那么当n=k+1时,

不等式成立

由①②可得对一切恒成立。

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简答题

(11分)探究:是否存在常数abc使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)

对对一切正自然数n均成立,若存在求出abc,并证明;若不存在,请说明理由.

正确答案

设存在abc使题设的等式成立,这时令n=1,2,3,有

证明见解析。

先令n=1,2,3建立关于a,b,c的三个方程,解出a,b,c的值.然后再证明时,也成立.由于是与n有关的证明问题,可以考虑用数学归纳法进行证明.

设存在abc使题设的等式成立,这时令n=1,2,3,有

于是,对n=1,2,3下面等式成立1·22+2·32+…+n(n+1)2=

Sn=1·22+2·32+…+n(n+1)2n=k时上式成立,即Sk= (3k2+11k+10)

那么Sk+1=Sk+(k+1)(k+2)2=(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)2= (3k2+5k+12k+24)

=[3(k+1)2+11(k+1)+10]也就是说,等式对n=k+1也成立.

综上所述,当a=3,b=11,c=10时,题设对一切正自然数n均成立.

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简答题

是否存在abc使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)

正确答案

a=3,b=11,c=10时,题设对一切自然数n均成立

综上所述,当a=3,b=11,c=10时,题设对一切自然数n均成立

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简答题

为常数,且

小题1:证明对任意

小题2:假设对任意,求的取值范围.

正确答案

小题1:证法一:(ⅰ)当时,由已知,等式成立.

(ⅱ)假设当等式成立,即

那么

也就是说,当时,等式也成立.

根据(ⅰ)和(ⅱ)可知

小题2:由通项公式

                     ①

(ⅰ)当时,①式即为

即为                  ②

②式对都成立,有

(ⅱ)当时,

即为               ③

③式对都成立,有

综上,①式对任意成立,有

的取值范围为

同答案

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简答题

已知数列是正数组成的数列,其前n项和,对于一切均有与2的等差中项等于与2的等比中项。

(1)计算并由此猜想的通项公式

(2)用数学归纳法证明(1)中你的猜想。

正确答案

解:(1)由可求得,┈5分

由此猜想的通项公式。 ┈┈┈7分

(2)证明:①当时,,等式成立;   ┈┈┈9分

 ②假设当时,等式成立,即,  ┈┈┈11分

时,等式也成立。          ┈┈┈13分

由①②可得成立。       ┈┈┈15分 

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简答题

(14分)

用数学归纳法证明:

正确答案

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简答题

时,

(I)求;

(II)猜想的关系,并用数学归纳法证明.

正确答案

(I)1/2   7/12   1/2  7/12

(II)

本试题主要考查了数列的通项公式的求解和数学归纳法的运用。

解:(1)

   

(2)猜想: 即:

(n∈N*)

下面用数学归纳法证明

①       n=1时,已证S1=T1 

②       假设n=k时,Sk=Tk(k≥1,k∈N*),即:

 

 

由①,②可知,对任意n∈N*,Sn=Tn都成立.

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简答题

如图,在圆内画条线段,将圆分割成两部分;画条相交线段,彼此分割成条线段,将圆分割成部分;画条线段,彼此最多分割成条线段,将圆最多分割成部分;画条线段,彼此最多分割成条线段,将圆最多分割成部分.

       

(1)猜想:圆内两两相交的条线段,彼此最多分割成多少条线段?

(2)记在圆内画条线段,将圆最多分割成部分,归纳出的关系.

(3)猜想数列的通项公式,根据的关系及数列的知识,证明你的猜想是否成立.

正确答案

(1)彼此最多分割成条线段.   (2)由已知得  

(3)  

(1)利用数学归纳知识归纳出结论;(2)根据相邻项的关系列出关系式;(3)利用叠加法求解数列的通项,然后利用数学归纳法证明即可

(1)彼此最多分割成条线段.            ………………………………4分

(2)由已知得               ………………………………8分

(3)

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简答题

如图,在圆内画条线段,将圆分割成两部分;画条相交线段,彼此分割成条线段,将圆分割成部分;画条线段,彼此最多分割成条线段,将圆最多分割成部分;画条线段,彼此最多分割成条线段,将圆最多分割成部分.

       

(1)猜想:圆内两两相交的条线段,彼此最多分割成多少条线段?

(2)记在圆内画条线段,将圆最多分割成部分,归纳出的关系.

(3)猜想数列的通项公式,根据的关系及数列的知识,证明你的猜想是否成立.

正确答案

(1)彼此最多分割成条线段.   (2)由已知得  

(3)  

(1)利用数学归纳知识归纳出结论;(2)根据相邻项的关系列出关系式;(3)利用叠加法求解数列的通项,然后利用数学归纳法证明即可

(1)彼此最多分割成条线段.            ………………………………4分

(2)由已知得               ………………………………8分

(3)

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简答题

由下列各式:

你能得出怎样的结论,并进行证明.

正确答案

对所给各式进行比较观察,注意各不等式左边的最后一项的分母特点:1=21-1,3=22-1,7=23-1,15=24-1,…,一般的有2n-1,对应各式右端为一般也有.

解:归纳得一般结论

证明:当n=1时,结论显然成立.

当n≥2时,

故结论得证.

.

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简答题

数列{an}满足Sn=2n-an(n∈N*).

(1)计算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通项公式an;

(2)用数学归纳法证明(1)中的猜想.

正确答案

(1)a1=1,a2= a3= a4= an=(n∈N*)(2)证明略

(1)解 当n=1时,a1=S1=2-a1,∴a1=1.

当n=2时,a1+a2=S2=2×2-a2,∴a2=.

当n=3时,a1+a2+a3=S3=2×3-a3,∴a3=.

当n=4时,a1+a2+a3+a4=S4=2×4-a4,∴a4=.

由此猜想an=(n∈N*).

(2)证明 ①当n=1时,a1=1,结论成立.

②假设n=k(k≥1且k∈N*)时,结论成立,即ak=,

那么n=k+1时,

ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak=2+ak-ak+1.

∴2ak+1=2+ak,

∴ak+1===,

这表明n=k+1时,结论成立,

由①②知猜想an=(n∈N*)成立.

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