- 数学归纳法
- 共1204题
已知数列{an}的前n项和Sn与an满足,其中b是与n无关的常数,且b≠-1.
(1)求a1,a2;
(2)求an和an-1的关系式;
(3)猜想用n和b表示an的表达式(须化简),并证明之.
正确答案
解:(1)由
当n=1时,,∴
当n=2时,,∴
(2)n≥2时,
∵,两式相减,化简可得
(3)由(1)得:;
;
由得:
;
猜想 …(8分)
下面用数学归纳法证明猜想成立.
(i)当n=1时,,成立;
(ii)假设n=k时成立,即,
当n=k+1时,∵
∴=
=
所以,当n=k+1时也成立.…(12分)
由(i)(ii)可知,对一切自然数n都成立,即通项为:=
…(14分)
解析
解:(1)由
当n=1时,,∴
当n=2时,,∴
(2)n≥2时,
∵,两式相减,化简可得
(3)由(1)得:;
;
由得:
;
猜想 …(8分)
下面用数学归纳法证明猜想成立.
(i)当n=1时,,成立;
(ii)假设n=k时成立,即,
当n=k+1时,∵
∴=
=
所以,当n=k+1时也成立.…(12分)
由(i)(ii)可知,对一切自然数n都成立,即通项为:=
…(14分)
用数学归纳法证明:1++
+…+
<n(n∈N+,且n>1)时,第一步即证下列哪个不等式成立( )
正确答案
解析
解:用数学归纳法证明1++
+…+
<n(n∈N+,且n>1)时,时,第一步应验证不等式为:1+
+
<2故选C.
数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2n-an(n∈N*),
(1)计算a1,a2,a3,a4;
(2)猜想数列{an}的通项公式,并用数学归纳法加以证明.
正确答案
解:(1)当n=1时,a1=S1=2-a1,∴a1=1.
当n=2时,a1+a2=S2=2×2-a2,∴a2=.
当n=3时,a1+a2+a3=S3=2×3-a3,∴a3=.
当n=4时,a1+a2+a3+a4=S4=2×4-a4,∴a4=.
(2)猜想an=(n∈N*).
证明:①当n=1时,a1=1,结论成立.
②假设n=k(k≥1且k∈N*)时,结论成立,即ak=,
那么n=k+1时,
ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak=2+ak-ak+1.
∴2ak+1=2+ak,
∴ak+1==
,
这表明n=k+1时,结论成立,
由①②知猜想an=(n∈N*)成立.
解析
解:(1)当n=1时,a1=S1=2-a1,∴a1=1.
当n=2时,a1+a2=S2=2×2-a2,∴a2=.
当n=3时,a1+a2+a3=S3=2×3-a3,∴a3=.
当n=4时,a1+a2+a3+a4=S4=2×4-a4,∴a4=.
(2)猜想an=(n∈N*).
证明:①当n=1时,a1=1,结论成立.
②假设n=k(k≥1且k∈N*)时,结论成立,即ak=,
那么n=k+1时,
ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak=2+ak-ak+1.
∴2ak+1=2+ak,
∴ak+1==
,
这表明n=k+1时,结论成立,
由①②知猜想an=(n∈N*)成立.
设a1,a2,a3,…,an(n∈N*)都是正数,且a1a2a3•…an=1,试用数学归纳法证明:a1+a2+a3+…+an≥n.
正确答案
证明:①当n=1时,不等式成立
②假设当n=k-1时成立,则当n=k时,考虑等式a1a2a3•…•ak=1
若a1,a2,a3,…,ak相同,则都为1,不等式得证
若a1,a2,a3,…,ak不全相同,则a1,a2,a3,…,ak的最大数和最小数不是同一个数
不妨令a1为a1,a2,a3,…,ak的最大数,a2为a1,a2,a3,…,ak的最小数.
则∵a1a2a3•…•ak=1,∴最大数a1≥1,最小数a2≤1
现将a1a2看成一个数,利用归纳假设,有a1a2+a3+…+ak≥k-1…(1)
由于a1≥1,a2≤1,所以(a1-1)(a2-1)≤0
所以a1a2≤a1+a2-1…(2)
将(2)代入(1),得
(a1+a2-1)+a3+…+ak≥k-1,即a1+a2+a3+…+ak≥k
∴当n=k时,结论正确
综上可知,a1+a2+a3+…+an≥n.
解析
证明:①当n=1时,不等式成立
②假设当n=k-1时成立,则当n=k时,考虑等式a1a2a3•…•ak=1
若a1,a2,a3,…,ak相同,则都为1,不等式得证
若a1,a2,a3,…,ak不全相同,则a1,a2,a3,…,ak的最大数和最小数不是同一个数
不妨令a1为a1,a2,a3,…,ak的最大数,a2为a1,a2,a3,…,ak的最小数.
则∵a1a2a3•…•ak=1,∴最大数a1≥1,最小数a2≤1
现将a1a2看成一个数,利用归纳假设,有a1a2+a3+…+ak≥k-1…(1)
由于a1≥1,a2≤1,所以(a1-1)(a2-1)≤0
所以a1a2≤a1+a2-1…(2)
将(2)代入(1),得
(a1+a2-1)+a3+…+ak≥k-1,即a1+a2+a3+…+ak≥k
∴当n=k时,结论正确
综上可知,a1+a2+a3+…+an≥n.
用数学归纳法证明:当n≥2,n∈N+时,(1-)(1-
)(1-
)…(1-
)=
.
正确答案
证明:(1)当n=2时,左边=1-=
=
=右边,∴左边=右边;
(2)假设当n=k时,(1-)(1-
)(1-
)…(1-
)=
.
则当n=k+1时,(1-)(1-
)(1-
)…(1-
)
=
=
.
因此当n=k+1时,等式成立.
综上可得:等式对∀n∈N*(n≥2)成立.
解析
证明:(1)当n=2时,左边=1-=
=
=右边,∴左边=右边;
(2)假设当n=k时,(1-)(1-
)(1-
)…(1-
)=
.
则当n=k+1时,(1-)(1-
)(1-
)…(1-
)
=
=
.
因此当n=k+1时,等式成立.
综上可得:等式对∀n∈N*(n≥2)成立.
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