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题型:简答题
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简答题

对于一切n∈N*,等式×+×+…+×=a+(a∈R,b∈R)恒成立.

(1)求a,b的值;

(2)用数学归纳法证明上面等式.

正确答案

解:(1)将n=1,n=2代入等式得:解得:…(6分)

(2)由(1)得,

下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,左边=,右边=,等式成立;…(8分)

②假设n=k时等式成立,即

则n=k+1时,

左边=×+×+…++

=1-+

=1-=右边

即n=k+1时等式成立.…(12分)

由①②知,等式成立.…(14分)

解析

解:(1)将n=1,n=2代入等式得:解得:…(6分)

(2)由(1)得,

下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,左边=,右边=,等式成立;…(8分)

②假设n=k时等式成立,即

则n=k+1时,

左边=×+×+…++

=1-+

=1-=右边

即n=k+1时等式成立.…(12分)

由①②知,等式成立.…(14分)

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题型: 单选题
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单选题

利用数学归纳法证明“”的过程中,由“n=k”变成“n=k+1”时,不等式左边的变化是(  )

A增加

B增加

C增加,并减少

D增加,并减少

正确答案

D

解析

解:n=k时,左边=

n=k+1时,左边=

由“n=k”变成“n=k+1”时,

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

已知数列{an},{bn}满足a1=,an+bn=1,bn+1=,则b2011=(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:∵an+bn=1,

∴bn+1===

==

猜想:

下用数学归纳法进行证明:

①当n=1时,适合

②假设当n=k时满足条件,即

当n=k+1时,==

综上可得,对于任意正整数n都成立

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题型:简答题
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简答题

观察下列等式

1=1                     第一个式子

2+3+4=9                 第二个式子

3+4+5+6+7=25            第三个式子

4+5+6+7+8+9+10=49       第四个式子

照此规律下去

(Ⅰ)写出第6个等式;

(Ⅱ)你能做出什么一般性的猜想?请用数学归纳法证明猜想.

正确答案

解:(Ⅰ)第6个等式6+7+8+…+16=112…(2分)

(Ⅱ)猜测第n个等式为n+(n+1)+(n+2)+…(3n-2)=(2n-1)2…(4分)

证明:(1)当n=1时显然成立;

(2)假设n=k(k≥1,k∈N+)时也成立,

即有k+(k+1)+(k+2)+…(3k-2)=(2k-1)2…(6分)

那么当n=k+1时,左边=(k+1)+(k+2)+…(3k-2)+(3k-1)+(3k)+(3k+1)

=k+(k+1)+(k+2)+…(3k-2)+(3k-1)+(3k)+(3k+1)-k

=(2k-1)2+(3k-1)+(3k)+(3k+1)-k

=[2(k+1)-1]2

而右边=[2(k+1)-1]2

这就是说n=k+1时等式也成立.…(10分)

根据(1)(2)知,等式对任何n∈N+都成立.…(12分)

解析

解:(Ⅰ)第6个等式6+7+8+…+16=112…(2分)

(Ⅱ)猜测第n个等式为n+(n+1)+(n+2)+…(3n-2)=(2n-1)2…(4分)

证明:(1)当n=1时显然成立;

(2)假设n=k(k≥1,k∈N+)时也成立,

即有k+(k+1)+(k+2)+…(3k-2)=(2k-1)2…(6分)

那么当n=k+1时,左边=(k+1)+(k+2)+…(3k-2)+(3k-1)+(3k)+(3k+1)

=k+(k+1)+(k+2)+…(3k-2)+(3k-1)+(3k)+(3k+1)-k

=(2k-1)2+(3k-1)+(3k)+(3k+1)-k

=[2(k+1)-1]2

而右边=[2(k+1)-1]2

这就是说n=k+1时等式也成立.…(10分)

根据(1)(2)知,等式对任何n∈N+都成立.…(12分)

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x-sinx,数列{an}满足an+1=f(an).

(1)若a1=2,试比较a2与a3的大小;

(2)若0<a1<1,求证:0<an<1对任意n∈N*恒成立.

正确答案

(1)解:a1=2时,a2=f(2)=2-sin2∈(0,2),所以sina2>0,

所以a3-a2=-sina2<0,所以a2>a3.(4分)

(2)证明:①n=1时,结论成立;

②设n=k时,0<ak<1,则当n=k+1时,ak+1-ak=-sinak<0,即ak+1<ak<1,(6分)

当x∈(0,1)时,f‘(x)=1-cosx>0,

即f(x)是(0,1)上的单调递增函数,所以ak+1=f(ak)>f(0)=0,即0<ak+1<1

即n=k+1时,结论成立,

综上可得,当0<a1<1时,0<an<1对任意n∈N*恒成立,(10分)

解析

(1)解:a1=2时,a2=f(2)=2-sin2∈(0,2),所以sina2>0,

所以a3-a2=-sina2<0,所以a2>a3.(4分)

(2)证明:①n=1时,结论成立;

②设n=k时,0<ak<1,则当n=k+1时,ak+1-ak=-sinak<0,即ak+1<ak<1,(6分)

当x∈(0,1)时,f‘(x)=1-cosx>0,

即f(x)是(0,1)上的单调递增函数,所以ak+1=f(ak)>f(0)=0,即0<ak+1<1

即n=k+1时,结论成立,

综上可得,当0<a1<1时,0<an<1对任意n∈N*恒成立,(10分)

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n和为Sn,其中

(1)求a2,a3

(2)猜想数列{an}的通项公式,并用数学归纳法加以证明.

正确答案

解:(1)

,则,类似地求得

(2)由

猜得:

以数学归纳法证明如下:

①当n=1时,由(1)可知等式成立;

②假设当n=k时猜想成立,即

那么,当n=k+1时,由题设

所以Sk=k(2k-1)ak=k(2k-1)=

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

因此,

所以=

这就证明了当n=k+1时命题成立.

由①、②可知命题对任何n∈N*都成立.

解析

解:(1)

,则,类似地求得

(2)由

猜得:

以数学归纳法证明如下:

①当n=1时,由(1)可知等式成立;

②假设当n=k时猜想成立,即

那么,当n=k+1时,由题设

所以Sk=k(2k-1)ak=k(2k-1)=

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

因此,

所以=

这就证明了当n=k+1时命题成立.

由①、②可知命题对任何n∈N*都成立.

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题型:填空题
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填空题

用数学归纳法证明不等式时,第一步:不等式的左边是______

正确答案

+

解析

解:用数学归纳法证明不等式时,

第一步:不等式的左边是+

故答案为:+

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题型: 单选题
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单选题

用数学归纳法证明等式  的过程中,由n=k递推到n=k+1时不等式左边(  )

A增加了项 

B增加了项 

C增加了项 

D以上均不对

正确答案

C

解析

解:用数学归纳法证明等式++…+>1(n≥2)的过程中,

假设n=k时不等式成立,左边=+++…+(k≥2),

则当n=k+1时,左边=++…++++(k≥2),

∴由n=k递推到n=k+1时不等式左边增加了:++-

=+-

=+-

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

在数列{an}中,a1=0,an+1=

(Ⅰ)求a2、a3、a4、a5的值,由此猜想数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)请用数学归纳法证明你的猜想.

正确答案

解:(I)∵,…4 分

猜想:(n∈N*).…(6分)

(II)证明:(1)当n=1时,,猜想成立.…(7分)

(2)假设n=k(k∈N*)时猜想成立,即

那么n=k+1时,

∴当n=k+1时猜想仍成立.…(11分)

根据(1)(2),可以断定猜想对任意的n∈N*都成立.…(12分)

解析

解:(I)∵,…4 分

猜想:(n∈N*).…(6分)

(II)证明:(1)当n=1时,,猜想成立.…(7分)

(2)假设n=k(k∈N*)时猜想成立,即

那么n=k+1时,

∴当n=k+1时猜想仍成立.…(11分)

根据(1)(2),可以断定猜想对任意的n∈N*都成立.…(12分)

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题型:简答题
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简答题

设正数数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=(an+),试求an,并用数学归纳法证明你的结论.

正确答案

解:∵Sn=(an+),

∴当n=1,2,3时,可得a1=1,a2=-1,a3=,…,猜想an=

下面利用数学归纳法证明.

(1)当n=1时,a1=1=成立;

(2)假设当n=k(k∈N*)时,成立.

∵Sn=(an+),

∴an+1=-(an+),

化为=0.

则当n=k+1时,++=0,解得ak+1=

∴当n=k+1时,ak+1=成立.

综上(1)(2)可得:∀n∈N*,an=成立.

解析

解:∵Sn=(an+),

∴当n=1,2,3时,可得a1=1,a2=-1,a3=,…,猜想an=

下面利用数学归纳法证明.

(1)当n=1时,a1=1=成立;

(2)假设当n=k(k∈N*)时,成立.

∵Sn=(an+),

∴an+1=-(an+),

化为=0.

则当n=k+1时,++=0,解得ak+1=

∴当n=k+1时,ak+1=成立.

综上(1)(2)可得:∀n∈N*,an=成立.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=,Sn=n(2n-1)an (n∈N*).

(1)求a2,a3的值;

(2)猜想{an}的通项公式,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)∵Sn=n(2n-1)an,且a1=

∴当n=2时,S2=a1+a2=2(4-1)a2,解得:a2=

当n=3时,S3=a1+a2+a3=3(6-1)a3,解得:a3=

(2)由 (1)可以猜想{an}的通项为an=

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,由条件知等式成立;

②假设当n=k(k≥1且k∈N*)等式成立,

即:ak=

那么当n=k+1时,由条件Sn=n(2n-1)an 有:

Sk=k(2k-1)ak=k(2k-1); 

=

∴Sk+1-Sk=ak+1=(k+1)(2k+1)-,即

k(2k+3)ak+1=,∴ak+1=

即:当n=k+1时等式也成立.

由①②可知,命题对一切n∈N*都成立.

解析

解:(1)∵Sn=n(2n-1)an,且a1=

∴当n=2时,S2=a1+a2=2(4-1)a2,解得:a2=

当n=3时,S3=a1+a2+a3=3(6-1)a3,解得:a3=

(2)由 (1)可以猜想{an}的通项为an=

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,由条件知等式成立;

②假设当n=k(k≥1且k∈N*)等式成立,

即:ak=

那么当n=k+1时,由条件Sn=n(2n-1)an 有:

Sk=k(2k-1)ak=k(2k-1); 

=

∴Sk+1-Sk=ak+1=(k+1)(2k+1)-,即

k(2k+3)ak+1=,∴ak+1=

即:当n=k+1时等式也成立.

由①②可知,命题对一切n∈N*都成立.

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题型:简答题
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简答题

设a>0,且a≠1,f(x)=

(1)求值:f(0)+f(1),f(-1)+f(2);

(2)由(1)的结果归纳概括对所有实数x都成立的一个等式,并加以证明;

(3)若n∈N*,求和:f(-99)+f(-98)+…+f(-1)+f(0)+f(1)+…+f(100).

正确答案

解:(1)f(0)+f(1)=+==

f(-1)+f(2)=+==.2分

(2)由(1)归纳得到对一切实数x,有f(x)+f(1-x)=.4分

证明:f(x)+f(1-x)=+=+===.7分

(3)设S=f(-99)+f(-98)+…+f(-1)+f(0)+f(1)+…+f(100),

又S=f(100)+f(99)+…+f(1)+f(0)+f(-1)+…+f(-99),

两式相加,得(由(2)的结论)2S=200×

∴S=.12分.

解析

解:(1)f(0)+f(1)=+==

f(-1)+f(2)=+==.2分

(2)由(1)归纳得到对一切实数x,有f(x)+f(1-x)=.4分

证明:f(x)+f(1-x)=+=+===.7分

(3)设S=f(-99)+f(-98)+…+f(-1)+f(0)+f(1)+…+f(100),

又S=f(100)+f(99)+…+f(1)+f(0)+f(-1)+…+f(-99),

两式相加,得(由(2)的结论)2S=200×

∴S=.12分.

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题型:简答题
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简答题

平面上有n条直线,它们任意两条不平行,任意三条不共点.设n(n≥1,n∈N)条这样的直线把平面分成f(n)个区域,试求出f(1),f(2),f(3),f(4),f(5).由此猜想出f(n)并用数学归纳法给出证明.

正确答案

解:由题意,f(1)=2,f(2)=4,f(3)=7,f(4)=11,f(5)=16----4分

猜想f(n)=-----8分

证明:①当n=1时 上式显然成立

②假设当n=k(k≥)时成立,即成立

则当n=k+1时,第k+1条直线与前k条直线相交有k个交点,

所以k个交点将第k+1条直线分成k+1份,每一份将原来的区间分成2份,

所以在原来的基础上增加了k+1个区间.--------12分

所以f(k+1)=f(k)+k+1=+k+1=

所以当n=k+1时成立----------13分

综合①②,所以猜想成立-------14分.

解析

解:由题意,f(1)=2,f(2)=4,f(3)=7,f(4)=11,f(5)=16----4分

猜想f(n)=-----8分

证明:①当n=1时 上式显然成立

②假设当n=k(k≥)时成立,即成立

则当n=k+1时,第k+1条直线与前k条直线相交有k个交点,

所以k个交点将第k+1条直线分成k+1份,每一份将原来的区间分成2份,

所以在原来的基础上增加了k+1个区间.--------12分

所以f(k+1)=f(k)+k+1=+k+1=

所以当n=k+1时成立----------13分

综合①②,所以猜想成立-------14分.

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题型:简答题
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简答题

已知数列an-an-1=2n-1,且a1=1.

(1)求a2,a3,a4

(2)猜想出an并用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)∵an-an-1=2n-1,且a1=1,

∴a2=a1+2×2-1=1+2×2-1=4;

a3=a2+2×3-1=4+2×3-1=9,

同理可得:a4=16;

(2)由(1)可猜想:an=n2

下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,由已知a1=1=12,成立;

②假设n=k时,命题成立,即ak=k2

则当n=k+1时,ak+1=ak+2(k+1)-1=k2+2k+1=(k+1)2

即n=k+1时,等式也成立,

综合①②知,对∀n∈N*,an=n2

解析

解:(1)∵an-an-1=2n-1,且a1=1,

∴a2=a1+2×2-1=1+2×2-1=4;

a3=a2+2×3-1=4+2×3-1=9,

同理可得:a4=16;

(2)由(1)可猜想:an=n2

下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,由已知a1=1=12,成立;

②假设n=k时,命题成立,即ak=k2

则当n=k+1时,ak+1=ak+2(k+1)-1=k2+2k+1=(k+1)2

即n=k+1时,等式也成立,

综合①②知,对∀n∈N*,an=n2

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题型:简答题
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简答题

在数列{an}中,其中Sn表示数列的前n项和.

(Ⅰ)分别求a2,a3,a4的值;

(Ⅱ)求数列{an}的通项公式an的表达式,并予以证明.

正确答案

(本小题满分14分)

解:(Ⅰ)因为

所以n=2时

n=3时===

n=4时==…(3分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)猜想数列{an}的通项公式…(5分)

以下用数学归纳法证明:①n=1时,,命题成立;

②假设n=k(k≥1)时成立,即成立…(7分)

由已知

推得:

成立…(9分)

那么,当n=k+1时,=

=

则n=k+1时,也成立.…(14分)

综上可知,对任意n∈N,成立.

解析

(本小题满分14分)

解:(Ⅰ)因为

所以n=2时

n=3时===

n=4时==…(3分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)猜想数列{an}的通项公式…(5分)

以下用数学归纳法证明:①n=1时,,命题成立;

②假设n=k(k≥1)时成立,即成立…(7分)

由已知

推得:

成立…(9分)

那么,当n=k+1时,=

=

则n=k+1时,也成立.…(14分)

综上可知,对任意n∈N,成立.

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