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题型:简答题
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简答题

已知函数y=f(n)(n∈N*)设f(1)=2且任意的n1,n2∈N*,有n1,n2∈N*,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2

(1)求f(2)、f(3)、f(4)的值;

(2)试猜想f(n)的解析式,并用数学归纳法给出证明.

正确答案

解:(1)f(1)=2,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2

∴f(2)=f(1+1)=f(1)•f(1)=22=4、

f(3)=f(2+1)=f(2)•f(1)=22•2=8、

f(4)=f(3+1)=f(3)•f(1)=23•2=16;

(2)猜想f(n)=2n,n∈N*

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,f(1)=21=2∴猜想正确;…(7分)

②假设当n=k(k≥1)时猜想正确,即f(k)=2k,k∈N*

那么当n=k+1时,f(k+1)=f(k)f(1)=2k•2=2k+1

所以,当n=k+1时,猜想正确

由①②知,对n∈N*,f(n)=2n,正确.…(13分)

解析

解:(1)f(1)=2,f(n1+n2)=f(n1)•f(n2

∴f(2)=f(1+1)=f(1)•f(1)=22=4、

f(3)=f(2+1)=f(2)•f(1)=22•2=8、

f(4)=f(3+1)=f(3)•f(1)=23•2=16;

(2)猜想f(n)=2n,n∈N*

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,f(1)=21=2∴猜想正确;…(7分)

②假设当n=k(k≥1)时猜想正确,即f(k)=2k,k∈N*

那么当n=k+1时,f(k+1)=f(k)f(1)=2k•2=2k+1

所以,当n=k+1时,猜想正确

由①②知,对n∈N*,f(n)=2n,正确.…(13分)

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•琼海校级月考)是否存在常数a、b、c使等式12+22+32+…n2+(n-1)2+…22+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立,若存在,求出a、b、c并证明;若不存在,试说明理由.

正确答案

解:假设存在a、b、c使12+22+32+…n2+(n-1)2+…21+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立.

当n=1时,a(b+c)=1;当n=2时,2a(4b+c)=6;当n=3时,3a(9b+c)=19.

解方程组,解得

证明如下:

①当n=1时,由以上知存在常数a、b、c使等式成立.

②假设n=k(k∈N*)时等式成立,

即12+22+32+…k2+(k-1)2+…22+12=ak(bk2+c)=

当n=k+1时,12+22+32+…(k+1)2+k2+…22+12=ak(bk2+c)=+(k+1)2+k2=

即n=k+1时,等式成立.

因此存在,使等式对一切n∈N*都成立.

解析

解:假设存在a、b、c使12+22+32+…n2+(n-1)2+…21+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立.

当n=1时,a(b+c)=1;当n=2时,2a(4b+c)=6;当n=3时,3a(9b+c)=19.

解方程组,解得

证明如下:

①当n=1时,由以上知存在常数a、b、c使等式成立.

②假设n=k(k∈N*)时等式成立,

即12+22+32+…k2+(k-1)2+…22+12=ak(bk2+c)=

当n=k+1时,12+22+32+…(k+1)2+k2+…22+12=ak(bk2+c)=+(k+1)2+k2=

即n=k+1时,等式成立.

因此存在,使等式对一切n∈N*都成立.

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题型:简答题
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简答题

在不等式理论的研究和证明中,平均值不等式占有重要的位置,平均值不等式的证明方法多样、技巧性高.下面介绍的就是其证明方法之一:

先证明引理:如果n个正数x1、x2…xn的乘积x1x2…xn=1,那么它们的和x1+x2+…+xn≥n.

再利用引理,证明平均值不等式;对于n个正数a1、a2…an,它们的算术平均值不小于它们的几何平均值,即

(1)请你用数学归纳法证明引理;

(2)请你利用引理,通过变量代换,证明n个正数的平均值不等式.

正确答案

(1)证明:利用数学归纳法.

(i)当n=1时,x1=1≥1,结论成立.

(ii)假设当n≤k,k∈N*时,结论成立,即k个正数x1、x2,…,xk的乘积x1x2…xk=1,那么它们的和x1+x2+…+xk≥k.

当n=k+1时,k+1个正数x1、x2,…,xk,xk+1的乘积x1x2…xk•xk+1=1,

显然存在xi≥1,xj≤1(i,j∈{1,2,3,…,k+1}),不妨设i=1,j=2.则(x1x2)•x3•…•xk+1=1,

由归纳假设可得:x1x2+x3+…+xk+1≥k,∵x1≥1,x2≤1,∴(x1-1)(x2-1)≤0,∴x1x2+1≤x1+x2

∴x1+x2+…+xk+xk+1≥x1x2+1+x3+…+xk+1≥k+1.

综上可知:对于∀n∈N*,命题成立.

(2)证明:令x1=>0,…,xn=>0,

∴x1x2•…•xn=1.

由引理可得:x1+x2+…+xn≥n,∴≥n,即

解析

(1)证明:利用数学归纳法.

(i)当n=1时,x1=1≥1,结论成立.

(ii)假设当n≤k,k∈N*时,结论成立,即k个正数x1、x2,…,xk的乘积x1x2…xk=1,那么它们的和x1+x2+…+xk≥k.

当n=k+1时,k+1个正数x1、x2,…,xk,xk+1的乘积x1x2…xk•xk+1=1,

显然存在xi≥1,xj≤1(i,j∈{1,2,3,…,k+1}),不妨设i=1,j=2.则(x1x2)•x3•…•xk+1=1,

由归纳假设可得:x1x2+x3+…+xk+1≥k,∵x1≥1,x2≤1,∴(x1-1)(x2-1)≤0,∴x1x2+1≤x1+x2

∴x1+x2+…+xk+xk+1≥x1x2+1+x3+…+xk+1≥k+1.

综上可知:对于∀n∈N*,命题成立.

(2)证明:令x1=>0,…,xn=>0,

∴x1x2•…•xn=1.

由引理可得:x1+x2+…+xn≥n,∴≥n,即

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题型:填空题
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填空题

用数学归纳法证明:“++…+≥1( n∈N+)”时,在验证初始值不等式成立时,左边的式子应是“______”.

正确答案

++

解析

解:n=1时,左边的式子是++

故答案为:++

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题型:简答题
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简答题

已知数列,…,计算S1,S2,S3,由此推测Sn的计算公式,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:S1=,S2=,S3=,猜想:Sn=

下面用数学归纳法加以证明:①n=1时,成立;

②假设n=k时,猜想成立,即Sk=

则n=k+1时,Sk+1=+=

∴n=k+1时猜想也成立

根据①②可知猜想对任何n∈N*都成立.

解析

解:S1=,S2=,S3=,猜想:Sn=

下面用数学归纳法加以证明:①n=1时,成立;

②假设n=k时,猜想成立,即Sk=

则n=k+1时,Sk+1=+=

∴n=k+1时猜想也成立

根据①②可知猜想对任何n∈N*都成立.

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