- 数学归纳法
- 共1204题
(1)用数学归纳法证明
(2)用数学归纳法证明:.
正确答案
证明:(1)①当n=1时,左边=3×1-2=1,右边×1(3×1-1)=1,左边=右边,等式成立;
②假设当n=k时等式成立,即1+4+7+…+(3k-2)=k(3k-1),
则当n=k+1时,
1+4+7+…+(3k-2)+[3(k+1)-2]
=k(3k-1)+[3(k+1)-2]
=(3k2+5k+2)
=(k+1)(3k+2)
=(k+1)[3(k+1)-1],
即n=k+1时,等式也成立;
综合①②知,对任意n∈N*,等式成立.
(2)证明:①当n=1时,证明左边=,右边=
,左边=右边,等式成立;
②假设当n=k时等式成立,即+
+…+
=
,
则当n=k+1时,
+
+…+
+
=+
=
=
=
=,
即当n=k+1时,等式也成立;
综上知,对任意n∈N*,等式+
+…+
=
恒成立.
解析
证明:(1)①当n=1时,左边=3×1-2=1,右边×1(3×1-1)=1,左边=右边,等式成立;
②假设当n=k时等式成立,即1+4+7+…+(3k-2)=k(3k-1),
则当n=k+1时,
1+4+7+…+(3k-2)+[3(k+1)-2]
=k(3k-1)+[3(k+1)-2]
=(3k2+5k+2)
=(k+1)(3k+2)
=(k+1)[3(k+1)-1],
即n=k+1时,等式也成立;
综合①②知,对任意n∈N*,等式成立.
(2)证明:①当n=1时,证明左边=,右边=
,左边=右边,等式成立;
②假设当n=k时等式成立,即+
+…+
=
,
则当n=k+1时,
+
+…+
+
=+
=
=
=
=,
即当n=k+1时,等式也成立;
综上知,对任意n∈N*,等式+
+…+
=
恒成立.
已知f(n)=+
+…+
(n∈N*),则下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:∵,
∴,f(2)=
,f(k+1)-f(k)=
+…+
-(
+
+…+
)=
.
故选D.
(理)已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,(a,b,c∈R)满足:对任意实数x,都有f(x)≥x,f(-2)=0,且当x∈(1,3)时,有f(x)≤成立.
(1)求f(x)的表达式.
(2)g(x)=4f′(x)-sinx-2数列{an}满足:an+1=g(an),0<a1<1,n=1,2,3,证明:(Ⅰ)0<an+1<an<1;(Ⅱ)an+1<3.
正确答案
解:(1)由条件对任意实数x,都有f(x)≥x,知f(2)≥2成立
∵当x∈(1,3)时,有f(x)≤(x+2)2成立,
∴取x=2时,f(2)≤(2+2)2=2成立,
∴f(2)=2.
∴4a+2b+c=2①
∵f(-2)=0
∴4a-2b+c=0②
由①②可得,∴4a+c=2b=1,
∴b=,c=1-4a,又f(x)≥x恒成立,即ax2+(b-1)x+c≥0恒成立,
∴a>0,
可得a=,∵c=1-4a,
∴c=,
∴a=,b=
,c=
,
∴f(x)=.
(2):(Ⅰ)证明:0<an<1,
①当n=1时,0<a1<1,成立;
②假设n=k时,0<ak<1,
那么,ak+1=ak-sinak
∵0<ak<1,∴ak-sinak∈(0,1).即ak+1∈(0,1);
由①②可知,0<an<1,n=1,2,3,…成立.
下面证明an>an+1
g(x)=4f′(x)-sinx-2=x-sinx,
g′(x)=1-cosx>0,∴g(x)是增函数,
g(x)≥g(0)=0.
当x∈[0,1)时,sinan>0,an+1=an-sinan,
∴an>an+1
∴0<an+1<an<1;
(Ⅱ)设h(x)=x-sinx-,易证h(x)=x-sinx-
在x∈[0,1)时单调递减,
所以,h(x)<h(0)=0,
∴x-sinx,an∈(0,1),
∴an+1<3.
解析
解:(1)由条件对任意实数x,都有f(x)≥x,知f(2)≥2成立
∵当x∈(1,3)时,有f(x)≤(x+2)2成立,
∴取x=2时,f(2)≤(2+2)2=2成立,
∴f(2)=2.
∴4a+2b+c=2①
∵f(-2)=0
∴4a-2b+c=0②
由①②可得,∴4a+c=2b=1,
∴b=,c=1-4a,又f(x)≥x恒成立,即ax2+(b-1)x+c≥0恒成立,
∴a>0,
可得a=,∵c=1-4a,
∴c=,
∴a=,b=
,c=
,
∴f(x)=.
(2):(Ⅰ)证明:0<an<1,
①当n=1时,0<a1<1,成立;
②假设n=k时,0<ak<1,
那么,ak+1=ak-sinak
∵0<ak<1,∴ak-sinak∈(0,1).即ak+1∈(0,1);
由①②可知,0<an<1,n=1,2,3,…成立.
下面证明an>an+1
g(x)=4f′(x)-sinx-2=x-sinx,
g′(x)=1-cosx>0,∴g(x)是增函数,
g(x)≥g(0)=0.
当x∈[0,1)时,sinan>0,an+1=an-sinan,
∴an>an+1
∴0<an+1<an<1;
(Ⅱ)设h(x)=x-sinx-,易证h(x)=x-sinx-
在x∈[0,1)时单调递减,
所以,h(x)<h(0)=0,
∴x-sinx,an∈(0,1),
∴an+1<3.
用数学归纳法证明某命题时,左式为+cosα+cos3α+…+cos(2n-1)α(α≠kπ,k∈Z,n∈N*)在验证n=1时,左边所得的代数式为( )
正确答案
解析
解:由于左式为+cosα+cos3α+…+cos(2n-1)α(α≠kπ,k∈Z,n∈N*),
因此在验证n=1时,左边所得的代数式为:.
故选:B.
观察下面等式,归纳出一般结论,并用数学归纳法证明你的结论.
结论:12+22+32+…+n2=______.
正确答案
解:由于所给的等式的左边,是非0自然数的平方和,右边是倍的连续的两个自然数n,(n+1)与一个2n+1的积,
所以,猜想:12+22+32+…+n2=------------------(4分)
证明:(1)当n=1时,左边=12=1,右边=,等式成立.
(2)假设当n=k时,等式成立,即:12+22+32+…+k2=-----------(6分)
那么,当 n=k+1时,12+22+32+…+k2+(k+1)2=
=
=,
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)
故答案为:.
解析
解:由于所给的等式的左边,是非0自然数的平方和,右边是倍的连续的两个自然数n,(n+1)与一个2n+1的积,
所以,猜想:12+22+32+…+n2=------------------(4分)
证明:(1)当n=1时,左边=12=1,右边=,等式成立.
(2)假设当n=k时,等式成立,即:12+22+32+…+k2=-----------(6分)
那么,当 n=k+1时,12+22+32+…+k2+(k+1)2=
=
=,
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)
故答案为:.
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