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题型:简答题
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简答题

已知函数y=f(n)(n∈N*)设f(1)=2且任意的n1,n2∈N*,有n1,n2∈N*,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2

(1)求f(2)、f(3)、f(4)的值;

(2)试猜想f(n)的解析式,并用数学归纳法给出证明.

正确答案

解:(1)f(1)=2,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2

∴f(2)=f(1+1)=f(1)•f(1)=22=4、

f(3)=f(2+1)=f(2)•f(1)=22•2=8、

f(4)=f(3+1)=f(3)•f(1)=23•2=16;

(2)猜想f(n)=2n,n∈N*

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,f(1)=21=2∴猜想正确;…(7分)

②假设当n=k(k≥1)时猜想正确,即f(k)=2k,k∈N*

那么当n=k+1时,f(k+1)=f(k)f(1)=2k•2=2k+1

所以,当n=k+1时,猜想正确

由①②知,对n∈N*,f(n)=2n,正确.…(13分)

解析

解:(1)f(1)=2,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2

∴f(2)=f(1+1)=f(1)•f(1)=22=4、

f(3)=f(2+1)=f(2)•f(1)=22•2=8、

f(4)=f(3+1)=f(3)•f(1)=23•2=16;

(2)猜想f(n)=2n,n∈N*

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,f(1)=21=2∴猜想正确;…(7分)

②假设当n=k(k≥1)时猜想正确,即f(k)=2k,k∈N*

那么当n=k+1时,f(k+1)=f(k)f(1)=2k•2=2k+1

所以,当n=k+1时,猜想正确

由①②知,对n∈N*,f(n)=2n,正确.…(13分)

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•琼海校级月考)是否存在常数a、b、c使等式12+22+32+…n2+(n-1)2+…22+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立,若存在,求出a、b、c并证明;若不存在,试说明理由.

正确答案

解:假设存在a、b、c使12+22+32+…n2+(n-1)2+…21+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立.

当n=1时,a(b+c)=1;当n=2时,2a(4b+c)=6;当n=3时,3a(9b+c)=19.

解方程组,解得

证明如下:

①当n=1时,由以上知存在常数a、b、c使等式成立.

②假设n=k(k∈N*)时等式成立,

即12+22+32+…k2+(k-1)2+…22+12=ak(bk2+c)=

当n=k+1时,12+22+32+…(k+1)2+k2+…22+12=ak(bk2+c)=+(k+1)2+k2=

即n=k+1时,等式成立.

因此存在,使等式对一切n∈N*都成立.

解析

解:假设存在a、b、c使12+22+32+…n2+(n-1)2+…21+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立.

当n=1时,a(b+c)=1;当n=2时,2a(4b+c)=6;当n=3时,3a(9b+c)=19.

解方程组,解得

证明如下:

①当n=1时,由以上知存在常数a、b、c使等式成立.

②假设n=k(k∈N*)时等式成立,

即12+22+32+…k2+(k-1)2+…22+12=ak(bk2+c)=

当n=k+1时,12+22+32+…(k+1)2+k2+…22+12=ak(bk2+c)=+(k+1)2+k2=

即n=k+1时,等式成立.

因此存在,使等式对一切n∈N*都成立.

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题型: 单选题
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单选题

已知n为正偶数,用数学归纳法证明时,若已假设n=k(k≥2,且k为偶数)时等式成立,则还需利用归纳假设再证(  )

An=k+1时等式成立

Bn=k+2时等式成立

Cn=2k+2时等式成立

Dn=2(k+2)时等式成立

正确答案

B

解析

解:若已假设n=k(k≥2,k为偶数)时命题为真,因为n只能取偶数,所以还需要证明n=k+2成立.

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数n,不等式成立.

正确答案

证明:①当n=2时,左端=1+=,右端=,又知,∴左端>右端,即当n=2时有原不等式成立.

②假设当n=k时,有原不等式成立,即成立,

那么当n=k+1时,有=

又4k2+8k+4>4k2+8k+3,∴

,即对n=k时成立,

综上,由①②知,对一切大于1的自然数n,不等式成立.

解析

证明:①当n=2时,左端=1+=,右端=,又知,∴左端>右端,即当n=2时有原不等式成立.

②假设当n=k时,有原不等式成立,即成立,

那么当n=k+1时,有=

又4k2+8k+4>4k2+8k+3,∴

,即对n=k时成立,

综上,由①②知,对一切大于1的自然数n,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}的通项an=n2+n,试问是否存在常数p,q,使等式++…=对一切自然数n都成立.若存在,求出p,q的值.并用数学归纳法证明,若不存在说明理由.

正确答案

解:令n=1,2可得=+=

∴p+q=8,4p+2q=22,

∴p=3,q=5,

++…+=

证明如下:

①n=1时,左边==,右边==,结论成立;

②假设n=k时结论成立,即++…+=

则n=k+1时,左边=++…++=+

=

即n=k+1时,结论成立,

由①②可知++…+=

解析

解:令n=1,2可得=+=

∴p+q=8,4p+2q=22,

∴p=3,q=5,

++…+=

证明如下:

①n=1时,左边==,右边==,结论成立;

②假设n=k时结论成立,即++…+=

则n=k+1时,左边=++…++=+

=

即n=k+1时,结论成立,

由①②可知++…+=

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题型:填空题
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填空题

用数学归纳法证明1+a+a2+…+an+1=(a≠1),在验证n=1时,左端计算所得的项为______

正确答案

1+a+a2

解析

解:用数学归纳法证明:“1+a+a2+…+an+1=(a≠1)”

在验证n=1时,把当n=1代入,左端=1+a+a2

故答案为:1+a+a2

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题型:简答题
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简答题

在不等式理论的研究和证明中,平均值不等式占有重要的位置,平均值不等式的证明方法多样、技巧性高.下面介绍的就是其证明方法之一:

先证明引理:如果n个正数x1、x2…xn的乘积x1x2…xn=1,那么它们的和x1+x2+…+xn≥n.

再利用引理,证明平均值不等式;对于n个正数a1、a2…an,它们的算术平均值不小于它们的几何平均值,即

(1)请你用数学归纳法证明引理;

(2)请你利用引理,通过变量代换,证明n个正数的平均值不等式.

正确答案

(1)证明:利用数学归纳法.

(i)当n=1时,x1=1≥1,结论成立.

(ii)假设当n≤k,k∈N*时,结论成立,即k个正数x1、x2,…,xk的乘积x1x2…xk=1,那么它们的和x1+x2+…+xk≥k.

当n=k+1时,k+1个正数x1、x2,…,xk,xk+1的乘积x1x2…xk•xk+1=1,

显然存在xi≥1,xj≤1(i,j∈{1,2,3,…,k+1}),不妨设i=1,j=2.则(x1x2)•x3•…•xk+1=1,

由归纳假设可得:x1x2+x3+…+xk+1≥k,∵x1≥1,x2≤1,∴(x1-1)(x2-1)≤0,∴x1x2+1≤x1+x2

∴x1+x2+…+xk+xk+1≥x1x2+1+x3+…+xk+1≥k+1.

综上可知:对于∀n∈N*,命题成立.

(2)证明:令x1=>0,…,xn=>0,

∴x1x2•…•xn=1.

由引理可得:x1+x2+…+xn≥n,∴≥n,即

解析

(1)证明:利用数学归纳法.

(i)当n=1时,x1=1≥1,结论成立.

(ii)假设当n≤k,k∈N*时,结论成立,即k个正数x1、x2,…,xk的乘积x1x2…xk=1,那么它们的和x1+x2+…+xk≥k.

当n=k+1时,k+1个正数x1、x2,…,xk,xk+1的乘积x1x2…xk•xk+1=1,

显然存在xi≥1,xj≤1(i,j∈{1,2,3,…,k+1}),不妨设i=1,j=2.则(x1x2)•x3•…•xk+1=1,

由归纳假设可得:x1x2+x3+…+xk+1≥k,∵x1≥1,x2≤1,∴(x1-1)(x2-1)≤0,∴x1x2+1≤x1+x2

∴x1+x2+…+xk+xk+1≥x1x2+1+x3+…+xk+1≥k+1.

综上可知:对于∀n∈N*,命题成立.

(2)证明:令x1=>0,…,xn=>0,

∴x1x2•…•xn=1.

由引理可得:x1+x2+…+xn≥n,∴≥n,即

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题型:填空题
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填空题

用数学归纳法证明:“++…+≥1( n∈N+)”时,在验证初始值不等式成立时,左边的式子应是“______”.

正确答案

++

解析

解:n=1时,左边的式子是++

故答案为:++

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题型:简答题
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简答题

已知数列,…,计算S1,S2,S3,由此推测Sn的计算公式,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:S1=,S2=,S3=,猜想:Sn=

下面用数学归纳法加以证明:①n=1时,成立;

②假设n=k时,猜想成立,即Sk=

则n=k+1时,Sk+1=+=

∴n=k+1时猜想也成立

根据①②可知猜想对任何n∈N*都成立.

解析

解:S1=,S2=,S3=,猜想:Sn=

下面用数学归纳法加以证明:①n=1时,成立;

②假设n=k时,猜想成立,即Sk=

则n=k+1时,Sk+1=+=

∴n=k+1时猜想也成立

根据①②可知猜想对任何n∈N*都成立.

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题型:简答题
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简答题

已知集合X={1,2,3},Yn={1,2,3,…,n)(n∈N*),设Sn={(a,b)|a整除b或b整除a,a∈X,B∈Yn},令f(n)表示集合Sn所含元素的个数.

(1)写出f(6)的值;

(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)f(6)=6+2++=13;

(2)当n≥6时,f(n)=

下面用数学归纳法证明:

①n=6时,f(6)=6+2++=13,结论成立;

②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,Sk+1在Sk的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:

1)若k+1=6t,则k=6(t-1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++,结论成立;

2)若k+1=6t+1,则k=6t,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1=(k+1)+2++,结论成立;

3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;

4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;

5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;

6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立.

综上所述,结论f(n)=n+[]+[]+3,对满足n≥6的自然数n均成立.

解析

解:(1)f(6)=6+2++=13;

(2)当n≥6时,f(n)=

下面用数学归纳法证明:

①n=6时,f(6)=6+2++=13,结论成立;

②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,Sk+1在Sk的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:

1)若k+1=6t,则k=6(t-1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++,结论成立;

2)若k+1=6t+1,则k=6t,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1=(k+1)+2++,结论成立;

3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;

4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;

5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;

6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立.

综上所述,结论f(n)=n+[]+[]+3,对满足n≥6的自然数n均成立.

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题型: 单选题
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单选题

函数f1(x)=,f2(x)=,…,fn+1(x)=,…,则函数f2014(x)是(  )

A奇函数但不是偶函数

B偶函数但不是奇函数

C既是奇函数又是偶函数

D既不是奇函数又不是偶函数

正确答案

A

解析

解:当x<0时,f1(x)=<0,f2(x)=<0,…,fn+1(x)=<0,…,

同理,x>0时,函数值均大于0,

∴fn(x)不可能是偶函数,

∵f1(x)=是奇函数,

假设fk(x)是奇函数,则fk+1(-x)===-fk+1(x),

∴fk+1(x)是奇函数,

从而fn(x)是奇函数,

故选:A.

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题型:简答题
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简答题

求证

正确答案

证明:①当n=1时,左边=2,右边=,等式成立;

②假设当n=k时,等式成立,

则当n=k+1时,

左边==(k+1)(k+2)(k+1)=(k+1)(k+2)(k+3)

即n=k+1时,等式也成立.

所以对任意正整数都成立.

解析

证明:①当n=1时,左边=2,右边=,等式成立;

②假设当n=k时,等式成立,

则当n=k+1时,

左边==(k+1)(k+2)(k+1)=(k+1)(k+2)(k+3)

即n=k+1时,等式也成立.

所以对任意正整数都成立.

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题型:简答题
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简答题

某地区原森林木材存量为a,且每年增长率为25%,因生产建设的需要每年年底要砍伐的木材量为b,设an为n年后该地区森林木材存量

(1)计算a1,a2,a3的值;

(2)由(1)的结果,推测an的表达式,并用数学归纳法证明你的结论;

(3)为保护生态环境,防止水土流失,该地区每年的森林木材存量应不少于a,如果b=a,那么该地区今后会发生水土流失吗?若会,需要经过几年?(取lg2≈0.30)

正确答案

解:(1)a1=a(1+)-b=a-b,

a2=a1-b=a-b)-b=a-(+1)b,

a3=a2-b=a-[++1]b,

(2)由(1)可推测

an=a-[++…++1]b

=a-4[-1]b(n∈N*).

证明如下:①当n=1时,a1=a(1+)-b=a-b,已证推测成立.

②假设n=k时,ak=a-4[-1]b(k∈N*)成立,

则当n=k+1时,

ak+1=ak-b={a-4[-1]b}-b

=a-4[-1]b,

故当n=k+1时,推测也成立.

由①②知,对n∈N*推测成立.

(3)当b=a时,若该地区今后发生水土流失,则森林木材存量必须少于a,

a-4[-1]×a<a,

>5.

两边取对数得:nlg>lg5,n>=≈7,

∴经过8年后该地区就开始水土流失.

解析

解:(1)a1=a(1+)-b=a-b,

a2=a1-b=a-b)-b=a-(+1)b,

a3=a2-b=a-[++1]b,

(2)由(1)可推测

an=a-[++…++1]b

=a-4[-1]b(n∈N*).

证明如下:①当n=1时,a1=a(1+)-b=a-b,已证推测成立.

②假设n=k时,ak=a-4[-1]b(k∈N*)成立,

则当n=k+1时,

ak+1=ak-b={a-4[-1]b}-b

=a-4[-1]b,

故当n=k+1时,推测也成立.

由①②知,对n∈N*推测成立.

(3)当b=a时,若该地区今后发生水土流失,则森林木材存量必须少于a,

a-4[-1]×a<a,

>5.

两边取对数得:nlg>lg5,n>=≈7,

∴经过8年后该地区就开始水土流失.

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题型:简答题
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简答题

已知数列,…,…,计算S1,S2,S3,由此推测计算Sn的公式,并证明.

正确答案

解:S1=1-=,S2=1-=,S3=1-=,猜测Sn=

运用数学归纳法证明:当n=1时,S1=,S1=,等式成立,

假设当n=k时,Sk=成立,

则当n=k+1时,Sk+1=Sk+=+=1-=

即当n=k+1时,等式也成立.

故对n∈N*,测Sn=都成立.

解析

解:S1=1-=,S2=1-=,S3=1-=,猜测Sn=

运用数学归纳法证明:当n=1时,S1=,S1=,等式成立,

假设当n=k时,Sk=成立,

则当n=k+1时,Sk+1=Sk+=+=1-=

即当n=k+1时,等式也成立.

故对n∈N*,测Sn=都成立.

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题型: 单选题
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单选题

用数学归纳法证明1+2+3+…+n2=,则当n=k+1时左端应在n=k的基础上加上(  )

Ak2+1

B(k+1)2

C

D(k2+1)+(k2+2)+(k2+3)+…+(k+1)2

正确答案

B

解析

解:当n=k时,等式左端=1+2+…+k2

当n=k+1时,等式左端=1+2+…+k2+k2+1+k2+2+…+(k+1)2,增加了项(k2+1)+(k2+2)+(k2+3)+…+(k+1)2

故选D.

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