- 数学归纳法
- 共1204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.
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.
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.
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.
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.
扫码查看完整答案与解析