- 数学归纳法
- 共1204题
用数学归纳法证明:1++
+…+
<2-
(n∈N*),第二步证明“从k到k+1”,左端增加的项数是( )
正确答案
解析
解:当n=k时,左端=1++
+…+
,
那么当n=k+1时 左端=1++
+…+
+
,
∴第二步证明“从k到k+1”,左端增加的项数是2.
故选B.
对正整数n≥2,记
(1)求a2,a3,a4,a5的值;
(2)求证:当n≥5时,有.
正确答案
解:(1)依题意,a2=•
=2
同理可得a3=3,a4=a5=,---------------------(4分)
(2)下面用数学归纳法证明:当n≥5时,有an≤.
①当n≤5时,由(1)可得an≤;
②假设n=k时,ak≤(k≥5),
则n=k+1时,ak+1=+
×
+
×
+…+
×
---------(6分)
=+
(
+
×
+…+
×
)
=+
ak---------------------------------(8分)
≤+
×
=×
≤×
=
<
.
所以当n=k+1时命题成立
综上,当n≥5时,有an≤.----------------------------------------------(10分)
解析
解:(1)依题意,a2=•
=2
同理可得a3=3,a4=a5=,---------------------(4分)
(2)下面用数学归纳法证明:当n≥5时,有an≤.
①当n≤5时,由(1)可得an≤;
②假设n=k时,ak≤(k≥5),
则n=k+1时,ak+1=+
×
+
×
+…+
×
---------(6分)
=+
(
+
×
+…+
×
)
=+
ak---------------------------------(8分)
≤+
×
=×
≤×
=
<
.
所以当n=k+1时命题成立
综上,当n≥5时,有an≤.----------------------------------------------(10分)
用数学归纳法证明等式:(n+1)(n+2)…(n+n)=2n×1×2×3×…×(2n+1)时,由n=k到n=k+1时,等式左边应增加的项是______.
正确答案
2(2k+1)
解析
解:n=k时,左边=(k+1)(k+2)…(k+k),n=k+1时,左边=(k+1+1)(k+1+2)…(k+1+k-1)(k+1+k)(k+1+k+1),
∴由n=k到n=k+1时,等式左边应增加的项是2(2k+1).
故答案为:2(2k+1).
设函数f(n)=(1+)n-n,其中n为正整数.
(1)求f(1)、f(2)、f(3)的值;
(2)猜想满足不等式f(n)<0的正整数n的范围,并用数学归纳法证明你的猜想.
正确答案
解:(1)∵f(n)=(1+)n-n,
∴f(1)=1,f(2)=-2=
,f(3)=
-3=-
,…(3分)
(2)猜想:n≥3,f(n)=(1+)n-n<0,…(4分)
证明:①当n=3时,f(3)=-<0成立,…(5分)
②假设当n=k(n≥3,n∈N+)时猜想正确,即f(k)=-k<0,
∴<k,
则当n=k+1时,
由于f(k+1)=(1+)k+1=(1+
)k(1+
)=
(1+
)
<k(1+)<k+1,…(8分)
∴(1+)k+1<k+1,即f(k+1)=(1+
)k+1-(k+1)<0成立,
由①②可知,对n≥3,f(n)=(n)=(1+)n-n<0成立.…(10分)
解析
解:(1)∵f(n)=(1+)n-n,
∴f(1)=1,f(2)=-2=
,f(3)=
-3=-
,…(3分)
(2)猜想:n≥3,f(n)=(1+)n-n<0,…(4分)
证明:①当n=3时,f(3)=-<0成立,…(5分)
②假设当n=k(n≥3,n∈N+)时猜想正确,即f(k)=-k<0,
∴<k,
则当n=k+1时,
由于f(k+1)=(1+)k+1=(1+
)k(1+
)=
(1+
)
<k(1+)<k+1,…(8分)
∴(1+)k+1<k+1,即f(k+1)=(1+
)k+1-(k+1)<0成立,
由①②可知,对n≥3,f(n)=(n)=(1+)n-n<0成立.…(10分)
已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an-4n+7,其中n=1,2,3,….
(Ⅰ)计算a2,a3,a4的值;
(Ⅱ)根据计算结果猜想{an}的通项公式,并用数学归纳法加以证明.
正确答案
解:(Ⅰ)根据已知,a2=2a1-4×1+7=2×1-4+7=5;
a3=2a2-4×2+7=2×5-8+7=9;
a4=2a3-4×3+7=2×9-12+7=13.(3分)
(Ⅱ)猜想an=4n-3.(5分)
证明:①当n=1时,由已知,等式左边=1,右边=4×1-3=1,猜想成立.(7分)
②假设当n=k(k∈N*)时猜想成立,即ak=4k-3,(8分)
则n=k+1时,ak+1=2ak-4k+7=2(4k-3)-4k+7=4k+1=4(k+1)-3,
所以,当n=k+1时,猜想也成立.(12分)
综合①和②,可知an=4n-3对于任何n∈N*都成立.(13分)
解析
解:(Ⅰ)根据已知,a2=2a1-4×1+7=2×1-4+7=5;
a3=2a2-4×2+7=2×5-8+7=9;
a4=2a3-4×3+7=2×9-12+7=13.(3分)
(Ⅱ)猜想an=4n-3.(5分)
证明:①当n=1时,由已知,等式左边=1,右边=4×1-3=1,猜想成立.(7分)
②假设当n=k(k∈N*)时猜想成立,即ak=4k-3,(8分)
则n=k+1时,ak+1=2ak-4k+7=2(4k-3)-4k+7=4k+1=4(k+1)-3,
所以,当n=k+1时,猜想也成立.(12分)
综合①和②,可知an=4n-3对于任何n∈N*都成立.(13分)
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