- 数学归纳法
- 共1204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)
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( )
正确答案
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.
已知数列{an},{bn}满足a1=,an+bn=1,bn+1=
,则b2011=( )
正确答案
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
∴
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)
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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