- 数学归纳法
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用数学归纳法证明“当n∈N*时,1+2+22+23+…+25n-1是31的倍数”时,从k到k+1时需添加的项是______..
正确答案
25k+25k+1+25k+2+25k+3+25k+4
解析
解:当n=k时,原式=1+2+22+…+25k-1当n=k+1时,原式=1+2+22+…+25k+4∴从k到k+1时需增添的项是 25k+25k+1+25k+2+25k+3+25k+4,
故答案为:25k+25k+1+25k+2+25k+3+25k+4
用数学归纳法证明“1+2+…+n+(n-1)…+2+1=n2(n∈N+)”,从n=k到n=k+1时,左边添加的代数式为( )
正确答案
解析
解:从n=k到n=k+1时,左边添加的代数式为:k+1+k.
故选:C.
已知数列{an},a1==1且an+an+1=an+2(∀n∈N*),Sn=
+
+…+
.求证:存在正整数M,使得对任意的n>M都有2<Sn<3(n∈N*).
正确答案
证明:∵a1==1且an+an+1=an+2(∀n∈N*),
∴a3=a1+a2=1+2=3,同理可得a4=5,a5=8,a6=13.
则S4=+
+
=1+
=
>2.
下面证明:存在正整数M=3,使得对任意的n>M都有2<Sn<3(n∈N*).
①∵Sn=+
+…+
,
∴数列{Sn}是单调递增数列,
因此使得对任意的n>M都有2<Sn(n∈N*).
②=1,
=
,
=
,
=
,
=
,
=
=
,
=
<
=
,
=
=
,…,
∴当n≥6时,=
<
,
∴Sn<1++
+
+
+…+
=
+
+
<
+
+
=
<3.即可证明Sn<3(n∈N*).
综上可得:存在正整数M,使得对任意的n>M都有2<Sn<3(n∈N*).
解析
证明:∵a1==1且an+an+1=an+2(∀n∈N*),
∴a3=a1+a2=1+2=3,同理可得a4=5,a5=8,a6=13.
则S4=+
+
=1+
=
>2.
下面证明:存在正整数M=3,使得对任意的n>M都有2<Sn<3(n∈N*).
①∵Sn=+
+…+
,
∴数列{Sn}是单调递增数列,
因此使得对任意的n>M都有2<Sn(n∈N*).
②=1,
=
,
=
,
=
,
=
,
=
=
,
=
<
=
,
=
=
,…,
∴当n≥6时,=
<
,
∴Sn<1++
+
+
+…+
=
+
+
<
+
+
=
<3.即可证明Sn<3(n∈N*).
综上可得:存在正整数M,使得对任意的n>M都有2<Sn<3(n∈N*).
观察1,1+3,1+3+5,1+3+5+7的值;猜测1+3+5+…+(2n-1)的结果;用数学归纳法证明你的猜想.
正确答案
解:猜想1+3+5+7+…+(2n-1)=n2.
证明:(1)当n=1时,猜想左边=1,右边=1,猜想成立;
(2)假设当n=k时,1+3+5+7+…+(2n-1)=k2,猜想成立.
当n=k+1时,1+3+5+7+…+(2k-1)+(2k+1)=k2+(2k+1)=(k+1)2,
这就是说当n=k+1时,猜想成立.
所以当n∈N*命题都成立.
解析
解:猜想1+3+5+7+…+(2n-1)=n2.
证明:(1)当n=1时,猜想左边=1,右边=1,猜想成立;
(2)假设当n=k时,1+3+5+7+…+(2n-1)=k2,猜想成立.
当n=k+1时,1+3+5+7+…+(2k-1)+(2k+1)=k2+(2k+1)=(k+1)2,
这就是说当n=k+1时,猜想成立.
所以当n∈N*命题都成立.
设n个正数a1,a2,…,an满足a1≤a2≤…≤an(n∈N*且n≥3).
(1)当n=3时,证明:+
+
≥a1+a2+a3;
(2)当n=4时,不等式+
+
+
≥a1+a2+a3+a4也成立,请你将其推广到n(n∈N*且n≥3)个正数a1,a2,…,an的情形,归纳出一般性的结论并用数学归纳法证明.
正确答案
(1)证明:因为an(n∈N*且n≥3)均为正实数,
左-右==0,
所以,原不等式成立. …(4分)
(2)解:归纳的不等式为:(n∈N*且n≥3).…(5分)
记,
当n=3(n∈N*)时,由(1)知,不等式成立;
假设当n=k(k∈N*且k≥3)时,不等式成立,即.
则当n=k+1时,
=…(7分)
=
=,
因为ak+1≥ak,,
,
所以Fk+1≥0,
所以当n=k+1,不等式成立. …(9分)
综上所述,不等式(n∈N*且n≥3)成立.…(10分)
解析
(1)证明:因为an(n∈N*且n≥3)均为正实数,
左-右==0,
所以,原不等式成立. …(4分)
(2)解:归纳的不等式为:(n∈N*且n≥3).…(5分)
记,
当n=3(n∈N*)时,由(1)知,不等式成立;
假设当n=k(k∈N*且k≥3)时,不等式成立,即.
则当n=k+1时,
=…(7分)
=
=,
因为ak+1≥ak,,
,
所以Fk+1≥0,
所以当n=k+1,不等式成立. …(9分)
综上所述,不等式(n∈N*且n≥3)成立.…(10分)
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