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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}满足an>0,其前n项和Sn=(an+1)(an+2),n∈N*

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)设bn=log2(1+),并记Tn为数列{bn}的前n项和,求证:3Tn>log2),n∈N*

正确答案

(I)解:∵Sn=(an+1)(an+2),n∈N*.即6Sn=

∴当n=1时,6a1=+3a1+2,解得a1=1或2.

当n≥2时,

∴6an=-3an-1,化为(an+an-1)(an-an-1-3)=0,

∵∀n∈N*,an>0,∴an-an-1=3,

∴数列{an}是等差数列,公差为3,首项为1或2.

∴an=1+3(n-1)=3n-2,或an=2+3(n-1)=3n-1.

(II)证明:当an=3n-2,bn=log2(1+)=

数列{bn}的前n项和Tn=++…+=

要证明3Tn>log2),n∈N*

即证明Tn

即证明•…•

下面利用数学归纳法证明:

(i)当n=1时,左边=1+1=2,右边=,左边>右边,不等式成立.

(ii)假设当n=k(k∈N*)时,不等式成立,即•…•

则当n=k+1时,需要证明:×

即证明:成立,

,即证明(3k+2)3>(3k+1)2(3k+4),

而(3k+2)3-(3k+1)2(3k+4)=9n+8>0,

因此逆推可知:×,也就是当n=k+1时不等式成立.

综上可得:3Tn>log2),n∈N*

当an=3n-1,同理可证.

解析

(I)解:∵Sn=(an+1)(an+2),n∈N*.即6Sn=

∴当n=1时,6a1=+3a1+2,解得a1=1或2.

当n≥2时,

∴6an=-3an-1,化为(an+an-1)(an-an-1-3)=0,

∵∀n∈N*,an>0,∴an-an-1=3,

∴数列{an}是等差数列,公差为3,首项为1或2.

∴an=1+3(n-1)=3n-2,或an=2+3(n-1)=3n-1.

(II)证明:当an=3n-2,bn=log2(1+)=

数列{bn}的前n项和Tn=++…+=

要证明3Tn>log2),n∈N*

即证明Tn

即证明•…•

下面利用数学归纳法证明:

(i)当n=1时,左边=1+1=2,右边=,左边>右边,不等式成立.

(ii)假设当n=k(k∈N*)时,不等式成立,即•…•

则当n=k+1时,需要证明:×

即证明:成立,

,即证明(3k+2)3>(3k+1)2(3k+4),

而(3k+2)3-(3k+1)2(3k+4)=9n+8>0,

因此逆推可知:×,也就是当n=k+1时不等式成立.

综上可得:3Tn>log2),n∈N*

当an=3n-1,同理可证.

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题型:简答题
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简答题

数列{an}满足

(Ⅰ)求a2,a3

(Ⅱ) 求证:a1+a2+…+an=

(Ⅲ)求证:

正确答案

(Ⅰ)解:∵数列{an}满足

…(2分)

(Ⅱ)证明:由知  .                     (1)

所以    

即      .                              …(5分)

从而  a1+a2+…+an==.                           …(7分)

(Ⅲ) 证明:等价于

证明

即    .                          (2)…(8分)

当n=1时,

即n=1时,(2)成立.

设n=k(k≥1)时,(2)成立,即 

当n=k+1时,由(1)知;         …(11分)

又由(1)及知 均为整数,

从而由 有 

所以  

即(2)对n=k+1也成立.

所以(2)对n≥1的正整数都成立,

对n≥1的正整数都成立.     …(13分)

注:不同解法请教师参照评标酌情给分.

解析

(Ⅰ)解:∵数列{an}满足

…(2分)

(Ⅱ)证明:由知  .                     (1)

所以    

即      .                              …(5分)

从而  a1+a2+…+an==.                           …(7分)

(Ⅲ) 证明:等价于

证明

即    .                          (2)…(8分)

当n=1时,

即n=1时,(2)成立.

设n=k(k≥1)时,(2)成立,即 

当n=k+1时,由(1)知;         …(11分)

又由(1)及知 均为整数,

从而由 有 

所以  

即(2)对n=k+1也成立.

所以(2)对n≥1的正整数都成立,

对n≥1的正整数都成立.     …(13分)

注:不同解法请教师参照评标酌情给分.

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题型:简答题
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简答题

观察下列算式:

1=12

1+3=4=22

1+3+5=9=32

1+3+5+7=16=42

1+3+5+7+9=25=52

对任意正整数n,你能得出怎样的结论?用数学归纳法证明你的结论.

正确答案

解:(1)观察算式:

1=12

1+3=4=22

1+3+5=9=32

1+3+5+7=16=42

1+3+5+7+9=25=52

可得1+3+5+…+(2n-1)=n2

证明:①n=1时,左式=右式=1,等式成立.

②假设n=k时,等式成立,即1+3+5+…+(2k-1)=k2

则当n=k+1时,

1+3+5+…+(2k-1)+(2k+1)=k2+2k+1=(k+1)2

这就是说n=k+1时,等式成立.

根据①,②,等式对任意的n∈N*均成立.

解析

解:(1)观察算式:

1=12

1+3=4=22

1+3+5=9=32

1+3+5+7=16=42

1+3+5+7+9=25=52

可得1+3+5+…+(2n-1)=n2

证明:①n=1时,左式=右式=1,等式成立.

②假设n=k时,等式成立,即1+3+5+…+(2k-1)=k2

则当n=k+1时,

1+3+5+…+(2k-1)+(2k+1)=k2+2k+1=(k+1)2

这就是说n=k+1时,等式成立.

根据①,②,等式对任意的n∈N*均成立.

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题型: 单选题
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单选题

数学归纳法证明(n+1)(n+2)…(n+n)=2n•1•3…(2n-1)(n∈N)时,证明从n=k到n=k+1的过程中,相当于在假设成立的那个式子两边同乘以(  )

A2k+2

B(2k+1)(2k+2)

C

D

正确答案

D

解析

解:n=k时,左边=(k+1)(k+2)…(k+k),

n=k+1时,左边=(k+2)…(k+k)(k+k+1)(k+k+2),

∴证明从n=k到n=k+1的过程中,相当于在假设成立的那个式子两边同乘以

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

已知f1(x)=x+1,且fn(x)=f1[fn-1(x)],(n≥2,n∈N+

(1)求f2(x),f3(x)的表达式,猜想fn(x)的表达式,并用数学归纳法证明;

(2)若关于x的函数在区间(-∞,-1]上的最小值为12,求n.

正确答案

(1)解:f2(x)=f1[f1(x)]=x+2,f3(x)=f1[f2(x)]=x+3,

猜想fn(x)=x+n

证明:①当n=1时,f1(x)=x+1,成立;

②假设n=k时成立,即fk(x)=x+k,则n=k+1时,fk+1(x)=f1[fk(x)]=x+k+1

∴n=k+1时,结论成立

由①②可知fn(x)=x+n;

(2)解:∵fn(x)=x+n

∴f1(x)+f2(x)+…+fn(x)=nx+

∴g(x)=x2+f1(x)+f2(x)+…+fn(x)=x2+nx+=(2+

①当->-1,即n<2时,函数在(-∞,-1]上为减函数,∴x=-1时,g(x)min==12,方程无正整数解舍去;

②当-≤-1,即n≥2时,x=-时,g(x)min==12,∴n=6或n=-8(舍去)

综上,n=6.

解析

(1)解:f2(x)=f1[f1(x)]=x+2,f3(x)=f1[f2(x)]=x+3,

猜想fn(x)=x+n

证明:①当n=1时,f1(x)=x+1,成立;

②假设n=k时成立,即fk(x)=x+k,则n=k+1时,fk+1(x)=f1[fk(x)]=x+k+1

∴n=k+1时,结论成立

由①②可知fn(x)=x+n;

(2)解:∵fn(x)=x+n

∴f1(x)+f2(x)+…+fn(x)=nx+

∴g(x)=x2+f1(x)+f2(x)+…+fn(x)=x2+nx+=(2+

①当->-1,即n<2时,函数在(-∞,-1]上为减函数,∴x=-1时,g(x)min==12,方程无正整数解舍去;

②当-≤-1,即n≥2时,x=-时,g(x)min==12,∴n=6或n=-8(舍去)

综上,n=6.

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