- 数学归纳法
- 共1204题
已知数列{an}满足:.
(1)若a=-1,求数列{an}的通项公式;
(2)若a=3,试证明:对∀n∈N*,an是4的倍数.
正确答案
(1)解:a=-1时,
令bn=an-1,则
∵b1=-5为奇数,bn也是奇数且只能为-1
∴,即
;
(2)证明:a=3时,
①n=1时,a1=-4,命题成立;
②设n=k时,命题成立,则存在t∈N*,使得ak=4t
∴=34t-1+1=27•(4-1)4(t-1)+1
∵(4-1)4(t-1)=+…+
4+1=4m+1,m∈Z
∴=27•(4m+1)+1=4(27m+7)
∴n=k+1时,命题成立
由①②可知,对∀n∈N*,an是4的倍数.
解析
(1)解:a=-1时,
令bn=an-1,则
∵b1=-5为奇数,bn也是奇数且只能为-1
∴,即
;
(2)证明:a=3时,
①n=1时,a1=-4,命题成立;
②设n=k时,命题成立,则存在t∈N*,使得ak=4t
∴=34t-1+1=27•(4-1)4(t-1)+1
∵(4-1)4(t-1)=+…+
4+1=4m+1,m∈Z
∴=27•(4m+1)+1=4(27m+7)
∴n=k+1时,命题成立
由①②可知,对∀n∈N*,an是4的倍数.
已知数列{an}的前n项和Sn=1-nan(n∈N*)
(1)计算a1,a2,a3,a4;
(2)猜想an的表达式,并用数学归纳法证明你的结论.
正确答案
解:(1)计算得;
;
;
.
(2)猜测:.下面用数学归纳法证明
①当n=1时,猜想显然成立.
②假设n=k(k∈N*)时,猜想成立,
即.
那么,当n=k+1时,Sk+1=1-(k+1)ak+1,
即Sk+ak+1=1-(k+1)ak+1.
又,
所以,
从而.
即n=k+1时,猜想也成立.
故由①和②,可知猜想成立.
解析
解:(1)计算得;
;
;
.
(2)猜测:.下面用数学归纳法证明
①当n=1时,猜想显然成立.
②假设n=k(k∈N*)时,猜想成立,
即.
那么,当n=k+1时,Sk+1=1-(k+1)ak+1,
即Sk+ak+1=1-(k+1)ak+1.
又,
所以,
从而.
即n=k+1时,猜想也成立.
故由①和②,可知猜想成立.
已知,用数学归纳法证明:n∈N*时,an<1.
正确答案
解:利用数学归纳法证明.
①当n=1时,a1=<1;
②假设n=k时,不等式成立,即.
那么n=k+1时,=
<1.
这就是说,n=k+1时,不等式也成立.
所以,对于n∈N*时,an<1成立.
解析
解:利用数学归纳法证明.
①当n=1时,a1=<1;
②假设n=k时,不等式成立,即.
那么n=k+1时,=
<1.
这就是说,n=k+1时,不等式也成立.
所以,对于n∈N*时,an<1成立.
某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:
①cos213°+cos273°-cos13°cos73°;
②cos215°+cos275°-cos15°cos75°;
③cos240°+cos2100°-cos40°cos100°;
④cos2(-30°)+cos230°-cos(-30°)cos30°;
⑤cos2(-12°)+cos248°-cos(-12°)cos48°.
(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;
(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.
正确答案
解:(1)对于①式,原式=cos213°+cos273°-cos13°cos(60°+13°)
=cos213°+cos273°-cos13°()
=+cos273°
=
=+
=-
=
=.
(2)根据式子特点猜想:cos2α+cos2(α+60°)-cosαcos(α+60°)=
证明:原式左边=cos2α+(cosαcos60°-sinαsin60°)2-cosα(cosαcos60°-sinαsin60°)
=cos2α+-2×
+
-
=+
-
=
=.
解析
解:(1)对于①式,原式=cos213°+cos273°-cos13°cos(60°+13°)
=cos213°+cos273°-cos13°()
=+cos273°
=
=+
=-
=
=.
(2)根据式子特点猜想:cos2α+cos2(α+60°)-cosαcos(α+60°)=
证明:原式左边=cos2α+(cosαcos60°-sinαsin60°)2-cosα(cosαcos60°-sinαsin60°)
=cos2α+-2×
+
-
=+
-
=
=.
用数学归纳法证明的过程中,由n=k变到n=k+1时,左边总共增加了______ 项.
正确答案
2k+1
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)+(k2+3)+…+(k+1)2,
所以增加的项数为:(k+1)2-(k2+1)+1=2k+1
即增加了2k+1项.
故答案为:2k+1.
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