- 数学归纳法
- 共1204题
已知数列{an}中,.
(1)求a2,a3,a4的值;
(2)猜想an的表达式,并用数学归纳法加以证明.
正确答案
解:(1)通过n=1,=
,当n=2,
=
,当n=3,a3=
,
=
.
所以a2,a3,a4的值分别为:.
(2)由(1)可知数列的前4项为:;分子为正自然数列,分母为正自然数加2,所以猜想an的表达式为:
.
证明:①当n=1时,显然成立,
②假设n=k时,猜想成立,即:,
那么,n=k+1时,=
=
=
.
就是说,n=k+1时猜想成立.由①②可知对于n∈N+时猜想成立.
解析
解:(1)通过n=1,=
,当n=2,
=
,当n=3,a3=
,
=
.
所以a2,a3,a4的值分别为:.
(2)由(1)可知数列的前4项为:;分子为正自然数列,分母为正自然数加2,所以猜想an的表达式为:
.
证明:①当n=1时,显然成立,
②假设n=k时,猜想成立,即:,
那么,n=k+1时,=
=
=
.
就是说,n=k+1时猜想成立.由①②可知对于n∈N+时猜想成立.
已知数列{an}中,a1=1,且an+1=,n∈N+.
(1)求a1,a2,a3的值;
(2)归纳数列{an}的通项公式,并用数学归纳法证明.
正确答案
解:(1)∵a1=1,且an+1=,
∴a1=1,a2=,a3=
;
(2)由(1)猜想an=.
下面用数学归纳法证明之,
①当n=1时,a1=1,结论成立;
②假设n=k(k≥1)时,结论成立,即ak=,则
n=k+1时,ak+1==
=
,
所以当n=k+1等式成立
根据①②得an=成立.
解析
解:(1)∵a1=1,且an+1=,
∴a1=1,a2=,a3=
;
(2)由(1)猜想an=.
下面用数学归纳法证明之,
①当n=1时,a1=1,结论成立;
②假设n=k(k≥1)时,结论成立,即ak=,则
n=k+1时,ak+1==
=
,
所以当n=k+1等式成立
根据①②得an=成立.
已知an=4n+15n-1(n∈N*).
(1)计算a1,a2,a3;猜想是否存在最大的正整数m,使得an能被m整除;
(2)运用数学归纳法证明(1)中猜想的结论.
正确答案
解:(1)计算a1=18=9×2,a2=45=9×5,a3=108=9×12; …3分
因为3个数的最大公约数为9,
猜想存在最大的正整数m=9,能使得an=4n+15n-1(n∈N*)能被m整除.…6分
(2)数学归纳法证明:
①当n=1时,a1=18=9×2,能被9整除,结论成立; …7分
②假设n=k(k∈N*)时结论成立,即4k+15k-1能被9整除 …9分
则当n=k+1时,ak+1=4k+1+15(k+1)-1
变形ak+1=4•4k+15k+14=4(4k+15k-1)-45k+18∴ak+1=4(4k+15k-1)+9(2-5k)…11分
因为由假设结论可知4k+15k-1能被9整除,又因为9(2-5k)也能被9整除 …12分
所以ak+1=4k+1+15(k+1)-1也能被9整除
所以则当n=k+1时,结论成立 …14分
由①②可知,对任意n∈N*,都有an能被9整除成立.…15分.
解析
解:(1)计算a1=18=9×2,a2=45=9×5,a3=108=9×12; …3分
因为3个数的最大公约数为9,
猜想存在最大的正整数m=9,能使得an=4n+15n-1(n∈N*)能被m整除.…6分
(2)数学归纳法证明:
①当n=1时,a1=18=9×2,能被9整除,结论成立; …7分
②假设n=k(k∈N*)时结论成立,即4k+15k-1能被9整除 …9分
则当n=k+1时,ak+1=4k+1+15(k+1)-1
变形ak+1=4•4k+15k+14=4(4k+15k-1)-45k+18∴ak+1=4(4k+15k-1)+9(2-5k)…11分
因为由假设结论可知4k+15k-1能被9整除,又因为9(2-5k)也能被9整除 …12分
所以ak+1=4k+1+15(k+1)-1也能被9整除
所以则当n=k+1时,结论成立 …14分
由①②可知,对任意n∈N*,都有an能被9整除成立.…15分.
设n∈N*,n>1,用数学归纳法证明:1++
+
.
正确答案
证明:记f(n)=1++
+
.(n∈N*,n>1)…(2分)
(1)当n=2时,f(2)=1+>
,不等式成立; …(4分)
(2)假设n=k(n∈N*,n≥2)时,不等式成立,…(6分)
即f(k)=1++
+
>
,
则当n=k+1时,有f(k+1)=f(k)+>
+
=
>
=
…(10分)
∴当n=k+1时,不等式也成立.…(12分)
综合(1),(2)知,原不等式对任意的n∈N*,(n>1)都成立.…(14分)
解析
证明:记f(n)=1++
+
.(n∈N*,n>1)…(2分)
(1)当n=2时,f(2)=1+>
,不等式成立; …(4分)
(2)假设n=k(n∈N*,n≥2)时,不等式成立,…(6分)
即f(k)=1++
+
>
,
则当n=k+1时,有f(k+1)=f(k)+>
+
=
>
=
…(10分)
∴当n=k+1时,不等式也成立.…(12分)
综合(1),(2)知,原不等式对任意的n∈N*,(n>1)都成立.…(14分)
用数学归纳法证明“当n为奇数时,xn+yn能被x+y整除”,在验证n=1正确后,归纳假设应写成( )
正确答案
解析
解:用数学归纳法证明:n为奇数时,xn+yn能被x+y整除,
第一步,当n=1时,x1+y1=x+y能被x+y整除;
第二步,假设n=2k-1时,k∈N*时命题正确,再证明n=2k+1,k∈N*时命题正确.
故选:D.
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