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题型:简答题
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简答题

设{an } 是正数组成的数列,其前n项和为Sn,,所有的正整数n,满足

(1)求a1、a2、a3;    

(2)猜想数列{an }的通项公式,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)

,即,解得a2=6;

同样,即

可得a3=10.

(2)猜想an=4n-2下面用数学归纳法证明.

1° 当n=1时,结论成立;

2°假设n=k时,结论成立,即ak=4k-2.

即当n=k+1时,结论也成立,-根据1°、2°对于一切正整数n都有an=4n-2成立.

解析

解:(1)

,即,解得a2=6;

同样,即

可得a3=10.

(2)猜想an=4n-2下面用数学归纳法证明.

1° 当n=1时,结论成立;

2°假设n=k时,结论成立,即ak=4k-2.

即当n=k+1时,结论也成立,-根据1°、2°对于一切正整数n都有an=4n-2成立.

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简答题

“数学史与不等式选讲”模块

(1)用数学归纳法证明不等式:|sinnθ|≤n|sinθ|(n∈N*

(2)求函数f(x)=sin3xcosx,x∈(0,)的最大值.

正确答案

(1)证明:①n=1时,|sinθ|≤|sinθ|成立;

②假设n=k时,命题成立,即|sinkθ|≤k|sinθ|成立

则n=k+1时,|sin(k+1)θ|=|sinkθcosθ+sinθcoskθ|≤|sinkθ+sinθ|≤(k+1)|sinθ|

即n=k+1时,命题成立

综上,|sinnθ|≤n|sinθ|(n∈N*

(2)解:求导函数可得f′(x)=sin2x(3cos2x-sin2x)

∵x∈(0,),∴令f′(x)=0,可得x=

∵x∈(0,),f′(x)>0,函数单调递增;x∈(),f′(x)<0,函数单调递减

∴x=时,函数取得最大值

解析

(1)证明:①n=1时,|sinθ|≤|sinθ|成立;

②假设n=k时,命题成立,即|sinkθ|≤k|sinθ|成立

则n=k+1时,|sin(k+1)θ|=|sinkθcosθ+sinθcoskθ|≤|sinkθ+sinθ|≤(k+1)|sinθ|

即n=k+1时,命题成立

综上,|sinnθ|≤n|sinθ|(n∈N*

(2)解:求导函数可得f′(x)=sin2x(3cos2x-sin2x)

∵x∈(0,),∴令f′(x)=0,可得x=

∵x∈(0,),f′(x)>0,函数单调递增;x∈(),f′(x)<0,函数单调递减

∴x=时,函数取得最大值

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简答题

请观察以下三个式子:①1×3=;②1×3+2×4=;③1×3+2×4+3×5=

归纳出一般的结论,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:由于所给的等式的左边,是两两自然数的积再求和的形式,右边是一个分式,分母是6,分子是三个自然数的积,注意自然数与序号之间的关系,

所以,猜想:1×3+2×4+3×5+…+n(n+2)=---------(4分)

证明:(1)当n=1时,左边=3,右边=3,等式成立.

(2)假设当n=k时,等式成立,即1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)=-----------(6分)

那么,当n=k+1时,1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)+(k+1)(k+3)

=+(k+1)(k+3)

=(2k2+7k+6k+18)=(2k2+13k+18)=

就是说,当 n=k+1时等式也成立.----------------------(13分)

综上所述,对任何n∈N+都成立.----------------------(14分)

解析

解:由于所给的等式的左边,是两两自然数的积再求和的形式,右边是一个分式,分母是6,分子是三个自然数的积,注意自然数与序号之间的关系,

所以,猜想:1×3+2×4+3×5+…+n(n+2)=---------(4分)

证明:(1)当n=1时,左边=3,右边=3,等式成立.

(2)假设当n=k时,等式成立,即1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)=-----------(6分)

那么,当n=k+1时,1×3+2×4+3×5+…+k(k+2)+(k+1)(k+3)

=+(k+1)(k+3)

=(2k2+7k+6k+18)=(2k2+13k+18)=

就是说,当 n=k+1时等式也成立.----------------------(13分)

综上所述,对任何n∈N+都成立.----------------------(14分)

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用数学归纳法证明贝努利(Bernoulli)不等式:如果x是实数,且x>-1,x≠0,n为大于1的自然数,那么有(1+x)n>1+nx.

正确答案

证明:(1)当n=2时,∵x≠0,∴(1+x)2=1+2x+x2>1+2x,不等式成立;

(2)假设n=k(k≥2)时,不等式成立,即(1+x)k>1+kx

当n=k+1时,(1+x)k+1>(1+x)(1+kx)=1+x+kx+kx2>1+(k+1)x

∴当n=k+1时,不等式成立

由(1)(2)可知,不等式成立.

解析

证明:(1)当n=2时,∵x≠0,∴(1+x)2=1+2x+x2>1+2x,不等式成立;

(2)假设n=k(k≥2)时,不等式成立,即(1+x)k>1+kx

当n=k+1时,(1+x)k+1>(1+x)(1+kx)=1+x+kx+kx2>1+(k+1)x

∴当n=k+1时,不等式成立

由(1)(2)可知,不等式成立.

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简答题

已知实数c≥0,曲线与直线l:y=x-c的交点为P(异于原点O).在曲线C上取一点P1(x1,y1),过点P1作P1Q1平行于x轴,交直线l于Q1,过点Q1作Q1P2平行于y轴,交曲线C于P2(x2,y2);接着过点P2作P2Q2平行于x轴,交直线l于Q2,过点Q2作Q2P3平行于y轴,交曲线C于P3(x3,y3);如此下去,可得到点P4(x4,y4),P5(x5,y5),…,Pn(xn,yn),设点P坐标为,x1=b,0<b<a.

(1)试用c表示a,并证明a≥1;

(2)证明:x2>x1,且xn<a(n∈N*);

(3)当时,求证:

正确答案

(1)点P的坐标满足方程组,∴

解得平方,得,∵c≥0

,所以a≥1.

(2)由已知,得

即x1=b,.   由(1)知

,∵0<b<a,a≥1,

,即x2>x1

下面用数学归纳法证明xn<a(n∈N*):①当n=1时,x1=b<a;

②假设当n=k时,xk<a,则当n=k+1时,

综上,xn<a(n∈N*).

(3)当c=0时,,∴

,∴xk单调递增.

∴当n≥1时,有,即

,∴

解析

(1)点P的坐标满足方程组,∴

解得平方,得,∵c≥0

,所以a≥1.

(2)由已知,得

即x1=b,.   由(1)知

,∵0<b<a,a≥1,

,即x2>x1

下面用数学归纳法证明xn<a(n∈N*):①当n=1时,x1=b<a;

②假设当n=k时,xk<a,则当n=k+1时,

综上,xn<a(n∈N*).

(3)当c=0时,,∴

,∴xk单调递增.

∴当n≥1时,有,即

,∴

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