- 数学归纳法
- 共1204题
已知数列{an}满足:a1=,且an+1=
(n∈N*).
(1)求+
+…+
的值;
(2)设bn=(n∈N*),用数学归纳法证明:b1b2b3…bn<2.
正确答案
(1)解:∵an+1=,
∴-1=
(
-1),
∵a1=,
∴{-1}是以-
为首项,
为公比的等比数列,
∴-1=-
•
,
∴=1-
•
,
∴+
+…+
=n-
=n-
(1-
);
(2)证明:n=1时,b1=a1=<2,满足题意;
设n=k时,结论成立,即b1b2b3…bk<2,
则n=k+1时,b1b2b3…bk+1<2bk+1=2×,
由(1)知,=1-
•
<1,∴0<
<1,
∴b1b2b3…bk+1<2,
由(1)(2)可知b1b2b3…bn<2.
解析
(1)解:∵an+1=,
∴-1=
(
-1),
∵a1=,
∴{-1}是以-
为首项,
为公比的等比数列,
∴-1=-
•
,
∴=1-
•
,
∴+
+…+
=n-
=n-
(1-
);
(2)证明:n=1时,b1=a1=<2,满足题意;
设n=k时,结论成立,即b1b2b3…bk<2,
则n=k+1时,b1b2b3…bk+1<2bk+1=2×,
由(1)知,=1-
•
<1,∴0<
<1,
∴b1b2b3…bk+1<2,
由(1)(2)可知b1b2b3…bn<2.
已知数列{an},满足a2=6,(n∈N*),
(1)求a1,a3,a4,a5的值;
(2)猜想数列{an}的通项公式an,并用数学归纳法证明;
(3)己知,设
,记sn=b1+b2+b3+…+bn,求
.
正确答案
解:(1)∵a2=6,,
∴,∴a1=1,
∵,∴a3=15,
∵,∴a4=28,
∵,∴a5=45;
(2)由(1)知,an=n(2n-1),证明如下:
①n=1时,a1=1成立;
②假设n=k时,猜想成立,即ak=k(2k-1),则
n=k+1时,,∴ak+1=(k+1)(2k+1),
即n=k+1时,猜想成立.
由①②可知an=n(2n-1).
(3)=
,
∴Sn=b1+b2+b3+…+bn=+
+…+
,
∴Sn=
+…+
+
,
两式相减可得Sn=
+
+…+
-
,
∴Sn=3-,
∵,
∴=3.
解析
解:(1)∵a2=6,,
∴,∴a1=1,
∵,∴a3=15,
∵,∴a4=28,
∵,∴a5=45;
(2)由(1)知,an=n(2n-1),证明如下:
①n=1时,a1=1成立;
②假设n=k时,猜想成立,即ak=k(2k-1),则
n=k+1时,,∴ak+1=(k+1)(2k+1),
即n=k+1时,猜想成立.
由①②可知an=n(2n-1).
(3)=
,
∴Sn=b1+b2+b3+…+bn=+
+…+
,
∴Sn=
+…+
+
,
两式相减可得Sn=
+
+…+
-
,
∴Sn=3-,
∵,
∴=3.
请观察以下三个式子:
①1×3=;
②1×3+2×4=;
③1×3+2×4+3×5=,
归纳出一般的结论,并用数学归纳法证明之.
正确答案
解:由于所给的等式的左边,是两两自然数的积再求和的形式,右边是一个分式,分母是6,分子是三个自然数的积,注意自然数与序号之间的关系,所以,猜想:1×3+2×4+3×5+…+n(n+2)=---------(4分)
证明:(1)当n=1时,左边=3,右边=3,等式成立.
(2)假设当n=k时,等式成立,即1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)=------------(6分)
那么,当n=k+1时,1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)+(k+1)(k+3)
=+(k+1)(k+3)
=(2k2+7k+6k+18)=
(2k2+13k+18)=
,
就是说,当 n=k+1时等式也成立.----------------------(13分)
综上所述,对任何n∈N+都成立.----------------------(14分)
解析
解:由于所给的等式的左边,是两两自然数的积再求和的形式,右边是一个分式,分母是6,分子是三个自然数的积,注意自然数与序号之间的关系,所以,猜想:1×3+2×4+3×5+…+n(n+2)=---------(4分)
证明:(1)当n=1时,左边=3,右边=3,等式成立.
(2)假设当n=k时,等式成立,即1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)=------------(6分)
那么,当n=k+1时,1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)+(k+1)(k+3)
=+(k+1)(k+3)
=(2k2+7k+6k+18)=
(2k2+13k+18)=
,
就是说,当 n=k+1时等式也成立.----------------------(13分)
综上所述,对任何n∈N+都成立.----------------------(14分)
已知a<b,且a2-a-6=0,b2-b-6=0,数列{an}、{bn}满足a1=1,a2=-6a,,
.
(1)求证数列{bn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式an;
(3)若{cn}满足c1=1,c2=5,,试用数学归纳法证明:
.
正确答案
证明(1)∵a<b,a2-a-6=0,b2-b-6=0,
∴a=-2,b=3,a2=12.
∵,
,
∴bn+1=an+2-3an+1
=6an+1-9an+1-3an+1
=3(an+1-3an)
=3bn (n∈N*).
又b1=a2-3a1=9,
∴数列{bn}是公比为3,首项为b1的等比数列.
(2)依据(1)可以,得bn=3n+1(n∈N*).
于是,有an+1-3an=3n+1(n∈N*),即=1,(n∈N*).
因此,数列{}是首项为
=
,公差为1的等差数列.
故.
所以数列{an}的通项公式是an=(3n-2)•3n-1(n∈N*).
(3)用数学归纳法证明:
(i)当n=2时,左边:cn+acn-1=c2-2c1=3,
右边:,
即左边=右边,所以当n=2时结论成立.
(ii)假设当n=k.(k≥2,k∈N*)时,结论成立,即.
当n=k+1时,左边=ck+1+ack
=5ck-6ck-1-2ck
=3(ck-2ck-1)=,
右边=.
即左边=右边,因此,当n=k+1时,结论也成立.
根据(i)、(ii)可以断定,
cn+acn-1=对n≥2的正整数都成立.
解析
证明(1)∵a<b,a2-a-6=0,b2-b-6=0,
∴a=-2,b=3,a2=12.
∵,
,
∴bn+1=an+2-3an+1
=6an+1-9an+1-3an+1
=3(an+1-3an)
=3bn (n∈N*).
又b1=a2-3a1=9,
∴数列{bn}是公比为3,首项为b1的等比数列.
(2)依据(1)可以,得bn=3n+1(n∈N*).
于是,有an+1-3an=3n+1(n∈N*),即=1,(n∈N*).
因此,数列{}是首项为
=
,公差为1的等差数列.
故.
所以数列{an}的通项公式是an=(3n-2)•3n-1(n∈N*).
(3)用数学归纳法证明:
(i)当n=2时,左边:cn+acn-1=c2-2c1=3,
右边:,
即左边=右边,所以当n=2时结论成立.
(ii)假设当n=k.(k≥2,k∈N*)时,结论成立,即.
当n=k+1时,左边=ck+1+ack
=5ck-6ck-1-2ck
=3(ck-2ck-1)=,
右边=.
即左边=右边,因此,当n=k+1时,结论也成立.
根据(i)、(ii)可以断定,
cn+acn-1=对n≥2的正整数都成立.
用数学归纳法证明等式:(a≠1,n∈N*),验证n=1时,等式左边=______.
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)”时,
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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