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题型:简答题
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简答题

是否存在常数a、b、c,使等式对一切n∈N*都成立?证明你的结论.

正确答案

证明:假设存在符合题意的常数a,b,c,

在等式中,

令n=1,得1=a+b+c     ①

令n=2,得=2a+b+   ②

令n=3,得   ③

由①②③解得a=,b=,c=

于是,对于n=1,2,3都有

=(*)成立.

下面用数学归纳法证明:对于一切正整数n,(*)式都成立.

(1)当n=1时,由上述知,(*)成立.

(2)假设n=k(k≥1)时,(*)成立,

=

那么当n=k+1时,

=

=

==

由此可知,当n=k+1时,(*)式也成立.

综上所述,当a=,b=,c=时题设的等式对于一切正整数n都成立.

解析

证明:假设存在符合题意的常数a,b,c,

在等式中,

令n=1,得1=a+b+c     ①

令n=2,得=2a+b+   ②

令n=3,得   ③

由①②③解得a=,b=,c=

于是,对于n=1,2,3都有

=(*)成立.

下面用数学归纳法证明:对于一切正整数n,(*)式都成立.

(1)当n=1时,由上述知,(*)成立.

(2)假设n=k(k≥1)时,(*)成立,

=

那么当n=k+1时,

=

=

==

由此可知,当n=k+1时,(*)式也成立.

综上所述,当a=,b=,c=时题设的等式对于一切正整数n都成立.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an},a1=3,,(n∈N*).

(Ⅰ)求a2,a3,a4的值;

(Ⅱ)猜想an的通项公式,并用数学归纳法加以证明.

正确答案

解:( I)∵a1=3,且

; 

( II)由(1)猜想,下面用数学归纳法进行证明.

①当n=1时,,满足要求,猜想成立;

②假设n=k(k≥1且k∈N*)时,猜想成立,即

那么当n=k+1时,

这就表明当n=k+1时,猜想成立.

根据(1),(2)可以断定,对所有的正整数该猜想成立,即

解析

解:( I)∵a1=3,且

; 

( II)由(1)猜想,下面用数学归纳法进行证明.

①当n=1时,,满足要求,猜想成立;

②假设n=k(k≥1且k∈N*)时,猜想成立,即

那么当n=k+1时,

这就表明当n=k+1时,猜想成立.

根据(1),(2)可以断定,对所有的正整数该猜想成立,即

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题型:简答题
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简答题

找一个最小的正整数m,使得当正整数n≥m时,2n-1>(n-1)2 恒成立,并用数学归纳法证明这个不等式.

正确答案

解:当n=1时2n-1>(n-1)2 当n=2时,2n-1>(n-1)2 当n=3时,2n-1=(n-1)2 当n=4时2n-1<(n-1)2 当n=5时2n-1=(n-1)2 当n=6时  2n-1>(n-1)2

当n=7,8时  2n-1>(n-1)2

猜想当n≥6,2n-1>(n-1)2 恒成立.m的最小值为6.

 或令n-1=t,在同一平面直角坐标系内函数y=2t与y=t2的图象

交于两点(2,4),(4,16),当t≥5时2t>t2,所以当n≥6时,2n-1>(n-1)2 恒成立,得m的最小值为6.

数学归纳法证明:

(1)当n=6时,26-1=25=32,(6-1)2=25,32>25,2n-1>(n-1)2 成立

(2)假设当n=k(k≥6)时不等式成立,即有2k-1>(k-1)2

则当n=k+1时,2(k+1)-1=2k=2•2k-1>2•(k-1)2=k2+[(k-2)2-2]>k2  (∵(k-2)2-2>0)

=[(k+1)-1]2,即是说 当n=k+1时不等式也成立.

由(1)(2)可知当n≥6,时2n-1>(n-1)2 恒成立.

解析

解:当n=1时2n-1>(n-1)2 当n=2时,2n-1>(n-1)2 当n=3时,2n-1=(n-1)2 当n=4时2n-1<(n-1)2 当n=5时2n-1=(n-1)2 当n=6时  2n-1>(n-1)2

当n=7,8时  2n-1>(n-1)2

猜想当n≥6,2n-1>(n-1)2 恒成立.m的最小值为6.

 或令n-1=t,在同一平面直角坐标系内函数y=2t与y=t2的图象

交于两点(2,4),(4,16),当t≥5时2t>t2,所以当n≥6时,2n-1>(n-1)2 恒成立,得m的最小值为6.

数学归纳法证明:

(1)当n=6时,26-1=25=32,(6-1)2=25,32>25,2n-1>(n-1)2 成立

(2)假设当n=k(k≥6)时不等式成立,即有2k-1>(k-1)2

则当n=k+1时,2(k+1)-1=2k=2•2k-1>2•(k-1)2=k2+[(k-2)2-2]>k2  (∵(k-2)2-2>0)

=[(k+1)-1]2,即是说 当n=k+1时不等式也成立.

由(1)(2)可知当n≥6,时2n-1>(n-1)2 恒成立.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,且对任意的n∈N*都有Sn=2an-n,

(1)求数列{an}的前三项a1,a2,a3

(2)猜想数列{an}的通项公式an,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)令n=1,S1=2a1-1.∴a1=1

又Sn+1=2an+1-(n+1),Sn=2an-n,

两式相减得,an+1=2an+1-2an-1,∴an+1=2an+1

∴a2=3,a3=7

(2)猜想an=2n-1

证明如下:①由(1)知,n=1时,结论成立;

②设n=k时,结论成立,即

则n=k+1时,=2k+1-1

即n=k+1时,结论成立

由①②可知,猜想成立.

解析

解:(1)令n=1,S1=2a1-1.∴a1=1

又Sn+1=2an+1-(n+1),Sn=2an-n,

两式相减得,an+1=2an+1-2an-1,∴an+1=2an+1

∴a2=3,a3=7

(2)猜想an=2n-1

证明如下:①由(1)知,n=1时,结论成立;

②设n=k时,结论成立,即

则n=k+1时,=2k+1-1

即n=k+1时,结论成立

由①②可知,猜想成立.

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题型: 单选题
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单选题

设函数f(n)=(2n+9)•3n+1+9,当 n∈N*时,f(n)能被m(m∈N*)整除,猜想m的最大值为(  )

A9

B18

C27

D36

正确答案

D

解析

解:∵f(1)=108=36×3,f(2)=360=36×10,f(3)=136×9=36×34,可猜想f(n)=(2n+9)•3n+1+9能被36整除,m的最大值为36.

证明:(1)当n=1时,f(1)=108=36×3,猜想成立;

(2)假设n=k时,f(k)=(2k+9)•3k+1+9能被36整除,

则当n=k+1时,f(k+1)=[2(k+1)+9]•3(k+1)+1+9

=(2k+9)•3(k+1)+1+2•3(k+1)+1+9

=[3(2k+9)•3k+1+9]+6•3k+1

=3[(2k+9)•3k+1+9]-18+18•3k

=3[(2k+9)•3k+1+9]+18(3k-1)(k≥1,k∈N*),

∵f(k)=(2k+9)•3k+1+9能被36整除,

∴3[(2k+9)•3k+1+9]能被36整除,①

又k≥1,k∈N*

∴3k-1能被2整除,18(3k-1)能被36整除,②

由①②知,f(k+1)=3[(2k+9)•3k+1+9]+18(3k-1)(k≥1,k∈N*)能被36整除,

即n=k+1时猜想也成立,

由(1)(2)知,f(n)=(2n+9)•3n+1+9能被36整除,m的最大值为36.

故选:D.

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