- 数学归纳法
- 共1204题
设数列{an}满足:a1=1,.令
.
(1)求证数列{bn-3}是等比数列并求数列{bn}的通项公式;
(2)已知f(n)=6an+1-3an,求证:.
正确答案
证明:(1)由,得
,代入
得
,∴
,
∴2bn+1=bn+3,∴2(bn+1-3)=bn-3,
∴{bn-3}是首项为2,公比为的等比数列
∴,∴
(2)法一:由(2)得
∴
∵
∴
法二:同理由
∵
∴
解析
证明:(1)由,得
,代入
得
,∴
,
∴2bn+1=bn+3,∴2(bn+1-3)=bn-3,
∴{bn-3}是首项为2,公比为的等比数列
∴,∴
(2)法一:由(2)得
∴
∵
∴
法二:同理由
∵
∴
在数列{an}中,a1=1,a2=,且an+1=
(n≥2).
(Ⅰ)求a3、a4,猜想an的表达式,并加以证明;
(Ⅱ)设bn=,求证:对任意的自然数n∈N*都有b1+b2+…+bn<
.
正确答案
(Ⅰ)解:∵数列{an}中,a1=1,a2=,且an+1=
(n≥2),
∴a3==
=
,同理可求a4=
,
故可以猜测…(2分)
下面用数学归纳法证明:显然当n=1时,结论成立.…(3分)
假设当n=k(k≥1)时结论成立,即,
当n=k+1时,…(5分)
即当n=k+1时,结论也成立,综合可得成立.…(6分)
(Ⅱ)证明:∵,…(8分)
∴b1+b2+……
=
,
要证b1+b2+…+bn<成立,
只需证明,即证
,…(10分)
即证,即证
,该式显然成立,故结论得证.…(12分)
解析
(Ⅰ)解:∵数列{an}中,a1=1,a2=,且an+1=
(n≥2),
∴a3==
=
,同理可求a4=
,
故可以猜测…(2分)
下面用数学归纳法证明:显然当n=1时,结论成立.…(3分)
假设当n=k(k≥1)时结论成立,即,
当n=k+1时,…(5分)
即当n=k+1时,结论也成立,综合可得成立.…(6分)
(Ⅱ)证明:∵,…(8分)
∴b1+b2+……
=
,
要证b1+b2+…+bn<成立,
只需证明,即证
,…(10分)
即证,即证
,该式显然成立,故结论得证.…(12分)
已知数列{an}满足0<a1<1,an+1=an-ln(an+1);数列{bn}满足.
(Ⅰ)求证:0<an+1<an<1;
(Ⅱ)若a1=且an+1<
,则当n≥2时,求证:bn>an•n!.
正确答案
证明:(Ⅰ)先用数学归纳法证明0<an<1.
①当n=1时,由已知得结论成立
②假设n=k(k∈N+)时0<ak<1成立,则当n=k+1时,设f(x)=x-ln(x+1),
于是在(0,1)上恒有f′(x)>0,所以f(x)在(0,1)上递增,
所以f(0)<f(ak)<f(1)=1-ln2<1,又f(0)=0,从而0<ak+1<1,
这就是说当n=k+1时命题成立,
由①②知0<an<1成立
又an+1-an=-ln(1+an)<0,即an+1<an,
综上可得,0<an+1<an<1,n∈N+.…(6分)
(Ⅱ)因为,所以
=
,
所以n≥2时,
因为an+1<,an>0,所以
,
从而n≥2时 ,
因为a1=,当n≥2时,0<an<an-1<1
所以,又
,
因此当n≥2时,bn>an•n!.…(13分)
解析
证明:(Ⅰ)先用数学归纳法证明0<an<1.
①当n=1时,由已知得结论成立
②假设n=k(k∈N+)时0<ak<1成立,则当n=k+1时,设f(x)=x-ln(x+1),
于是在(0,1)上恒有f′(x)>0,所以f(x)在(0,1)上递增,
所以f(0)<f(ak)<f(1)=1-ln2<1,又f(0)=0,从而0<ak+1<1,
这就是说当n=k+1时命题成立,
由①②知0<an<1成立
又an+1-an=-ln(1+an)<0,即an+1<an,
综上可得,0<an+1<an<1,n∈N+.…(6分)
(Ⅱ)因为,所以
=
,
所以n≥2时,
因为an+1<,an>0,所以
,
从而n≥2时 ,
因为a1=,当n≥2时,0<an<an-1<1
所以,又
,
因此当n≥2时,bn>an•n!.…(13分)
用数学归纳法证明命题时,某命题左式为,则n=k+1与n=k时相比,左边应添加的项为( )
正确答案
解析
解:由题意,n=k时,最后一项为 ,n=k+1时,最后一项为
,
∴由n=k变到n=k+1时,左边增加了 ,
故选B.
用数学归纳法证明:“1×4+2×7+3×10+…+n(3n+1)=n(n+1)2,n∈N+”,当n=1时,左端为______.
正确答案
4
解析
解:在等式:“1×4+2×7+3×10+…+n(3n+1)=n(n+1)2,n∈N+”中,
当n=1时,3n+1=4,
而等式左边起始为1×4的连续的正整数积的和,
故n=1时,等式左端=1×4=4
故答案为:4.
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