- 数学归纳法
- 共1204题
已知数列{an}、{bn}满足:.
(1)求b1,b2,b3,b4;
(2)猜想数列{bn}的通项公式,并用数学归纳法证明.
正确答案
解:(1)bn+1==
=
=
,
∵a1=,b1=
,
∴b2=,b3=
,b4=
,…4分
(2)猜想bn=,下面用数学归纳法证明…5分
①当n=1时,b1==
,命题成立,…6分
②假设当n=k(k≥1)时,命题成立,即bk=;
那么当n=k+1时,bk+1==
=
=
;
∴当n=k+1时命题也成立;
由①②知,对任意正整数命题都成立…8分
解析
解:(1)bn+1==
=
=
,
∵a1=,b1=
,
∴b2=,b3=
,b4=
,…4分
(2)猜想bn=,下面用数学归纳法证明…5分
①当n=1时,b1==
,命题成立,…6分
②假设当n=k(k≥1)时,命题成立,即bk=;
那么当n=k+1时,bk+1==
=
=
;
∴当n=k+1时命题也成立;
由①②知,对任意正整数命题都成立…8分
设f(1)=2,f(n)>0(n∈N+),且f(n1+n2)=f(n1)f(n2)
(1)求f(2),f(3),f(4);
(2)猜想f(n)的解析式;
(3)证明你的猜想.
正确答案
解:(1)f(1)=2,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2)
∴f(2)=f(1+1)=f(1)•f(1)=22=4;
f(3)=f(2+1)=f(2)•f(1)=22•2=8;
f(4)=f(3+1)=f(3)•f(1)=23•2=16;
(2)猜想f(n)=2n,n∈N*
(3)用数学归纳法证明如下:
①当n=1时,f(1)=21=2,∴猜想正确;
②假设当n=k(k≥1)时猜想正确,即f(k)=2k,k∈N*
那么当n=k+1时,f(k+1)=f(k)f(1)=2k•2=2k+1
所以,当n=k+1时,猜想正确
由①②知,对n∈N*,f(n)=2n,正确.
解析
解:(1)f(1)=2,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2)
∴f(2)=f(1+1)=f(1)•f(1)=22=4;
f(3)=f(2+1)=f(2)•f(1)=22•2=8;
f(4)=f(3+1)=f(3)•f(1)=23•2=16;
(2)猜想f(n)=2n,n∈N*
(3)用数学归纳法证明如下:
①当n=1时,f(1)=21=2,∴猜想正确;
②假设当n=k(k≥1)时猜想正确,即f(k)=2k,k∈N*
那么当n=k+1时,f(k+1)=f(k)f(1)=2k•2=2k+1
所以,当n=k+1时,猜想正确
由①②知,对n∈N*,f(n)=2n,正确.
已知函数f(x)=.
(1)求证:f(x)在区间[1,+∞)上单调递增;
(2)求证:1+.
正确答案
解:(1)在[1,+∞)上,在[1,+∞)上单调递增.
(2)当n=1时,,不等式成立;
假设当n=k时不等式成立,即有
则当n=k+1,
=
下面整:
令,则x∈[1,+∞),只需要证明
,
由(1)知在区间[1,+∞)上单调递增
也就是证明了
即当n=k,
由此可知,对于一切(n∈N+),
解析
解:(1)在[1,+∞)上,在[1,+∞)上单调递增.
(2)当n=1时,,不等式成立;
假设当n=k时不等式成立,即有
则当n=k+1,
=
下面整:
令,则x∈[1,+∞),只需要证明
,
由(1)知在区间[1,+∞)上单调递增
也就是证明了
即当n=k,
由此可知,对于一切(n∈N+),
是否存在a、b、c使得等式1•22+2•32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c).
正确答案
解:假设存在a、b、c使题设的等式成立,
这时令n=1,2,3,有解得:
.
于是,对n=1,2,3下面等式成立
1•22+2•32+…+n(n+1)2=
记Sn=1•22+2•32+…+n(n+1)2
证明:①由前面可知,当n=1时,等式成立,
②设n=k时上式成立,即Sk=(3k2+11k+10)
那么Sk+1=Sk+(k+1)(k+2)2=(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)2
=(3k2+5k+12k+24)
=[3(k+1)2+11(k+1)+10]
也就是说,等式对n=k+1也成立.
综上所述,当a=3,b=11,c=10时,题设对一切自然数n均成立.
解析
解:假设存在a、b、c使题设的等式成立,
这时令n=1,2,3,有解得:
.
于是,对n=1,2,3下面等式成立
1•22+2•32+…+n(n+1)2=
记Sn=1•22+2•32+…+n(n+1)2
证明:①由前面可知,当n=1时,等式成立,
②设n=k时上式成立,即Sk=(3k2+11k+10)
那么Sk+1=Sk+(k+1)(k+2)2=(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)2
=(3k2+5k+12k+24)
=[3(k+1)2+11(k+1)+10]
也就是说,等式对n=k+1也成立.
综上所述,当a=3,b=11,c=10时,题设对一切自然数n均成立.
用数学归纳法证明:1+3+5+…+(2n-3)+(2n-1)+(2n-3)+…+5+3+1=2n2-2n+1(n∈N*)
正确答案
证明:利用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,左边=1=右边,此时等式成立;
(2)假设当n=k∈N*时,1+3+5+…+(2k-3)+(2k-1)+(2k-3)+…+5+3+1=2k2-2k+1(k∈N*)成立.
则当n=k+1时,左边=1+3+5+…+(2k-3)+(2k-1)+(2k+1)+(2k-1)+(2k-3)+…+5+3+1=2k2-2k+1+(2k+1)+(2k-1)=2k2+2k+1=2(k+1)2-2(k+1)+1=右边,
∴当n=k+1时,等式成立.
综上可得:对于∀n∈N*,1+3+5+…+(2n-3)+(2n-1)+(2n-3)+…+5+3+1=2n2-2n+1成立.
解析
证明:利用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,左边=1=右边,此时等式成立;
(2)假设当n=k∈N*时,1+3+5+…+(2k-3)+(2k-1)+(2k-3)+…+5+3+1=2k2-2k+1(k∈N*)成立.
则当n=k+1时,左边=1+3+5+…+(2k-3)+(2k-1)+(2k+1)+(2k-1)+(2k-3)+…+5+3+1=2k2-2k+1+(2k+1)+(2k-1)=2k2+2k+1=2(k+1)2-2(k+1)+1=右边,
∴当n=k+1时,等式成立.
综上可得:对于∀n∈N*,1+3+5+…+(2n-3)+(2n-1)+(2n-3)+…+5+3+1=2n2-2n+1成立.
扫码查看完整答案与解析