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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=-an-(n∈N*

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)若数列{bn}满足bn=,证明:对于一切正整数n,不等式b1×b2×b3×…×bn<2×n!恒成立.

正确答案

解:(1)由Sn=-an-①,

得Sn-1=-an-1-(n≥2)②,

由①-②,得an=-an+an-1,即3an=an-1(n≥2).

由S1=-a1-,得a1=-

∴数列{an}为以a1=-为首项,为公比的等比数列,

即an=-=-(n∈N*).

(2)证明:由

bn==(n∈N*),

得:b1×b2×b3×…×bn==

因此,要证b1×b2×b3×…×bn<2×n!,

只要证(1-)(1-)…(1-)>

下面用数学归纳法先证明(1-)(1-)…(1-)≥1-(++…+)(n∈N*).

①当n=1,不等式左边=,右边=

∴不等式成立;           

②设n=k(k≥1,k∈N*)时,不等式成立,

即(1-)(1-)…(1-)≥1-(++…+)(k∈N*),

则当n=k+1时,

左边=(1-)(1-)…(1-)(1-)≥[1-(++…+)](1-),

而[1-(++…+)]•(1-)=1--(++…+)+++…+)≥1-(++…++),

即n=k+1时,不等式也成立.

综合①②,(1-)(1-)…(1-)≥1-(++…+)(n∈N*).成立.

又1-(++…+)=1-=+

∴(1-)(1-)…(1-)>.成立.

从而b1×b2×b3×…×bn<2×n!成立.

解析

解:(1)由Sn=-an-①,

得Sn-1=-an-1-(n≥2)②,

由①-②,得an=-an+an-1,即3an=an-1(n≥2).

由S1=-a1-,得a1=-

∴数列{an}为以a1=-为首项,为公比的等比数列,

即an=-=-(n∈N*).

(2)证明:由

bn==(n∈N*),

得:b1×b2×b3×…×bn==

因此,要证b1×b2×b3×…×bn<2×n!,

只要证(1-)(1-)…(1-)>

下面用数学归纳法先证明(1-)(1-)…(1-)≥1-(++…+)(n∈N*).

①当n=1,不等式左边=,右边=

∴不等式成立;           

②设n=k(k≥1,k∈N*)时,不等式成立,

即(1-)(1-)…(1-)≥1-(++…+)(k∈N*),

则当n=k+1时,

左边=(1-)(1-)…(1-)(1-)≥[1-(++…+)](1-),

而[1-(++…+)]•(1-)=1--(++…+)+++…+)≥1-(++…++),

即n=k+1时,不等式也成立.

综合①②,(1-)(1-)…(1-)≥1-(++…+)(n∈N*).成立.

又1-(++…+)=1-=+

∴(1-)(1-)…(1-)>.成立.

从而b1×b2×b3×…×bn<2×n!成立.

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题型:简答题
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简答题

数列{an}满足a1=,2an=an-1 +1(n≥2).

(1)计算a2,a3,a4

(2)由{an}的前4项猜想通项公式an,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)∵数列{an}满足a1=,2an=an-1 +1(n≥2),

∴2a2=a1+1=,∴a2=

同理a3=,a4=

(2)猜想通项公式an=1-,证明如下:

①n=1时,结论成立;

②设n=k时,结论成立,即ak=1-

则n=k+1时,2ak+1=ak+1=2-,∴ak+1=1-

即n=k+1时,结论成立.

由①②可知an=1-

解析

解:(1)∵数列{an}满足a1=,2an=an-1 +1(n≥2),

∴2a2=a1+1=,∴a2=

同理a3=,a4=

(2)猜想通项公式an=1-,证明如下:

①n=1时,结论成立;

②设n=k时,结论成立,即ak=1-

则n=k+1时,2ak+1=ak+1=2-,∴ak+1=1-

即n=k+1时,结论成立.

由①②可知an=1-

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题型:简答题
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简答题

已知不等式++…+,其中n为大于2的整数,[log2n]表示不超过log2n的最大整数.设数列{an}的各项为正,且满足a1=b(b>0),an,n=2,3,4,….证明:an,n=3,4,5,….

正确答案

证明:设f(n)=++…+,首先利用数学归纳法证不等式an,n=3,4,5.

(ⅰ)当n=3时,由a3==,知不等式成立.

(ⅱ)假设当n=k(k≥3)时,不等式成立,即ak,则ak+1====

即当n=k+1时,不等式也成立.

由(ⅰ)(ⅱ)知,an,n=3,4,5,…

又由已知不等式得an=,n=3,4,5,…

解析

证明:设f(n)=++…+,首先利用数学归纳法证不等式an,n=3,4,5.

(ⅰ)当n=3时,由a3==,知不等式成立.

(ⅱ)假设当n=k(k≥3)时,不等式成立,即ak,则ak+1====

即当n=k+1时,不等式也成立.

由(ⅰ)(ⅱ)知,an,n=3,4,5,…

又由已知不等式得an=,n=3,4,5,…

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题型:填空题
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填空题

用数学归纳法证明时,由n=k的假设到证明n=k+1时,等式左边应添加的式子是______

正确答案

(k+1)2+k2

解析

解:根据等式左边的特点,各数是先递增再递减

由于n=k,左边=12+22+…+(k-1)2+k2+(k-1)2+…+22+12

n=k+1时,左边=12+22+…+(k-1)2+k2+(k+1)2+k2+(k-1)2+…+22+12

比较两式,从而等式左边应添加的式子是(k+1)2+k2

故答案为(k+1)2+k2

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题型:简答题
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简答题

数列{an}中,已知a1=,an=an-1+(n≥2,n∈N*).

(1)计算a2,a3,a4的值,并归纳猜想出数列{an}的通项公式;

(2)试用数学归纳法证明你归纳猜想出的结论.

正确答案

解:(1)

∴猜测出,n∈N*

(2)证明:1)n=1时,显然猜想成立;

2)假设n=k时猜想成立,即

∴根据递推公式n=k+1时,=

∴n=k+1时猜想成立;

综上得对一切n∈N*都成立.

解析

解:(1)

∴猜测出,n∈N*

(2)证明:1)n=1时,显然猜想成立;

2)假设n=k时猜想成立,即

∴根据递推公式n=k+1时,=

∴n=k+1时猜想成立;

综上得对一切n∈N*都成立.

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