- 数学归纳法
- 共1204题
用数学归纳法证明(a≠1,n∈N*),在验证当n=1时,等式左边应为( )
正确答案
解析
证明:∵(a≠1,n∈N*),
∴当n=1时,等式左边应为1+a+a2+a3,
故答案为:1+a+a2+a3.
用数学归纳法证明:,第一步应该验证左式是______,右式是______.
正确答案
解析
解:根据等式的特点,可知n=1时,左边=,右边=
故答案为:,
用数学归纳法证明:1•n+2•(n-1)+3•(n-2)+…+n•1=n(n+1)(n+2)(n∈N*)
正确答案
证明:设f(n)=1•n+2•(n-1)+3•(n-2)+…+(n-1)•2+n•1.
(1)当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立;
(2)设当n=k时等式成立,即1•k+2•(k-1)+3•(k-2)+…+(k-1)•2+k•1=k(k+1)(k+2),
则当n=k+1时,
f(k+1)=1•(k+1)+2[(k+1)-1]+3[(k+1)-2]+…+[(k+1)-2]•3+[(k+1)-1]•2+(k+1)•1
=f(k)+1+2+3+…+k+(k+1)
=k(k+1)(k+2)+
(k+1)(k+1+1)
=(k+1)(k+2)(k+3)=
(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2].即当n=k+1时,等式也成立.
∴由(1)(2)可知当n∈N*时等式都成立.
解析
证明:设f(n)=1•n+2•(n-1)+3•(n-2)+…+(n-1)•2+n•1.
(1)当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立;
(2)设当n=k时等式成立,即1•k+2•(k-1)+3•(k-2)+…+(k-1)•2+k•1=k(k+1)(k+2),
则当n=k+1时,
f(k+1)=1•(k+1)+2[(k+1)-1]+3[(k+1)-2]+…+[(k+1)-2]•3+[(k+1)-1]•2+(k+1)•1
=f(k)+1+2+3+…+k+(k+1)
=k(k+1)(k+2)+
(k+1)(k+1+1)
=(k+1)(k+2)(k+3)=
(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2].即当n=k+1时,等式也成立.
∴由(1)(2)可知当n∈N*时等式都成立.
若a>0,a≠1,求证:(n∈N*)
正确答案
证明:(1)当n=1时,=a+
>2=
,不等式成立;
(2)假设n=k时不等式成立,即>
,
则当n=k+1时,
+
=
=
>2
>2-
>2-
=
故n=k+1时,不等式成立
(3)由(1)(2)可知命题对n∈N*时恒成立.
解析
证明:(1)当n=1时,=a+
>2=
,不等式成立;
(2)假设n=k时不等式成立,即>
,
则当n=k+1时,
+
=
=
>2
>2-
>2-
=
故n=k+1时,不等式成立
(3)由(1)(2)可知命题对n∈N*时恒成立.
已知数列{an}满足an+1=a-nan+1,且a1=2.
(1)计算a2,a3,a4的值,由此猜想数列{an}的通项公式,并用数学归纳法证明;
(2)求证:2nn≤a<3nn.
正确答案
解:(1)由已知an+1=a-nan+1,且a1=2.得到a2=
-a1+1=3,a3=
-2a2+1=4,a4=
-3a3+1=5;
由此猜测数列{an}的通项公式为an=n+1;
证明:①n=1,2,3,4显然成立;
②假设n=k时成立,即ak=k+1,则n=k+1时,ak+1=-kak+1=(k+1)2-k(k+1)+1=k+2=(k+1)+1;
所以n=k+1时,数列an=n+1也成立;
所以数列{an}的通项公式an=n+1对任意n∈N+都成立;
(2)因为an=n+1,所以=(n+1)n=
>
=2nn;
构造函数f(x)=(1+)x,则f′(x)=(1+
)xln(1+
)(-
)<0,所以函数f(x)为减函数,又x≥1,所以f(x)≤f(1)=2<3,所以
=
<3,
即(n+1)n<3nn;
所以2nn≤a<3nn.
解析
解:(1)由已知an+1=a-nan+1,且a1=2.得到a2=
-a1+1=3,a3=
-2a2+1=4,a4=
-3a3+1=5;
由此猜测数列{an}的通项公式为an=n+1;
证明:①n=1,2,3,4显然成立;
②假设n=k时成立,即ak=k+1,则n=k+1时,ak+1=-kak+1=(k+1)2-k(k+1)+1=k+2=(k+1)+1;
所以n=k+1时,数列an=n+1也成立;
所以数列{an}的通项公式an=n+1对任意n∈N+都成立;
(2)因为an=n+1,所以=(n+1)n=
>
=2nn;
构造函数f(x)=(1+)x,则f′(x)=(1+
)xln(1+
)(-
)<0,所以函数f(x)为减函数,又x≥1,所以f(x)≤f(1)=2<3,所以
=
<3,
即(n+1)n<3nn;
所以2nn≤a<3nn.
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