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题型:简答题
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简答题

已知函数,(a>0,且a≠1)

(Ⅰ)求函数的定义域,并证明在定义域上是奇函数;

(Ⅱ)对于x∈[2,4]恒成立,求m的取值范围;

(Ⅲ)当n≥2,且n∈N*时,试比较af(2)+f(3)+…+f(n)与2n-2的大小.

正确答案

解:(Ⅰ)由,解得x<-1或x>1,∴函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).

当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,

在定义域上是奇函数.

(Ⅱ)由x∈[2,4]时,恒成立,

①当a>1时,∴对x∈[2,4]恒成立,

∴0<m<(x+1)(x-1)(7-x)在x∈[2,4]恒成立,设g(x)=(x+1)(x-1)(7-x),x∈[2,4],

则g(x)=-x3+7x2+x-7,

∴当x∈[2,4]时,g‘(x)>0,∴y=g(x)在区间[2,4]上是增函数,g(x)min=g(2)=15,∴0<m<15.

②当0<a<1时,由x∈[2,4]时,恒成立,

对x∈[2,4]恒成立,∴m>(x+1)(x-1)(7-x)在x∈[2,4]恒成立.

设g(x)=(x+1)(x-1)(7-x),x∈[2,4],由①可知y=g(x)在区间[2,4]上是增函数,

g(x)max=g(4)=45,∴m>45.

(Ⅲ)∵=,∴

当n=2时,,2n-2=2,∴af(2)+f(3)+…+f(n)>2n-2,

当n=3时,,2n-2=6,∴af(2)+f(3)+…+f(n)=2n-2,

当n≥4时,2n-2,下面证明:当n≥4时,2n-2.

证明:当n≥4时,2n-2=Cn0+Cn1+Cn2+…+Cnn-1+Cnn-2=Cn1+Cn2+…+Cnn-1

∴当n≥4时,2n-2.

解析

解:(Ⅰ)由,解得x<-1或x>1,∴函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).

当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,

在定义域上是奇函数.

(Ⅱ)由x∈[2,4]时,恒成立,

①当a>1时,∴对x∈[2,4]恒成立,

∴0<m<(x+1)(x-1)(7-x)在x∈[2,4]恒成立,设g(x)=(x+1)(x-1)(7-x),x∈[2,4],

则g(x)=-x3+7x2+x-7,

∴当x∈[2,4]时,g‘(x)>0,∴y=g(x)在区间[2,4]上是增函数,g(x)min=g(2)=15,∴0<m<15.

②当0<a<1时,由x∈[2,4]时,恒成立,

对x∈[2,4]恒成立,∴m>(x+1)(x-1)(7-x)在x∈[2,4]恒成立.

设g(x)=(x+1)(x-1)(7-x),x∈[2,4],由①可知y=g(x)在区间[2,4]上是增函数,

g(x)max=g(4)=45,∴m>45.

(Ⅲ)∵=,∴

当n=2时,,2n-2=2,∴af(2)+f(3)+…+f(n)>2n-2,

当n=3时,,2n-2=6,∴af(2)+f(3)+…+f(n)=2n-2,

当n≥4时,2n-2,下面证明:当n≥4时,2n-2.

证明:当n≥4时,2n-2=Cn0+Cn1+Cn2+…+Cnn-1+Cnn-2=Cn1+Cn2+…+Cnn-1

∴当n≥4时,2n-2.

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简答题

已知数列 {an},其中a2=6且 =n.

(1)求a1,a3,a4

(2)求数列{an}的通项公式;

(3)求++…+ ).

正确答案

解:(1)∵a2=6且 =n,

=1,=2,=3,..1′

解得a1=1,a3=15,a4=28,…3′

(2)由此猜想an=n(2n-1)…4′

下面用数学归纳法加以证明:

①当n=1时,a1=1×(2×1-1)=1,结论正确;

当n=2时,a2=2×(2×2-1)=6,结论正确;…5′

②假设n=k(k≥2)时结论正确,即ak=k(2k-1),

则当n=k+1时,

=k,

∴(k-1)ak+1=(k+1)ak-(k+1)

=(k+1)k(2k-1)-(k+1)

=(k+1)(2k2-k-1)

=(k+1)(2k+1)(k-1),

∵k-1≠0,

∴ak+1=(k+1)(2k+1)=(k+1)[2(k+1)-1],

即当n=k+1时,结论正确…7′

由①②可知,数列{an}的通项公式为:an=n(2n-1)…8′

(3)∵==[-]…10′

++…+ )=(1-)=…12′

解析

解:(1)∵a2=6且 =n,

=1,=2,=3,..1′

解得a1=1,a3=15,a4=28,…3′

(2)由此猜想an=n(2n-1)…4′

下面用数学归纳法加以证明:

①当n=1时,a1=1×(2×1-1)=1,结论正确;

当n=2时,a2=2×(2×2-1)=6,结论正确;…5′

②假设n=k(k≥2)时结论正确,即ak=k(2k-1),

则当n=k+1时,

=k,

∴(k-1)ak+1=(k+1)ak-(k+1)

=(k+1)k(2k-1)-(k+1)

=(k+1)(2k2-k-1)

=(k+1)(2k+1)(k-1),

∵k-1≠0,

∴ak+1=(k+1)(2k+1)=(k+1)[2(k+1)-1],

即当n=k+1时,结论正确…7′

由①②可知,数列{an}的通项公式为:an=n(2n-1)…8′

(3)∵==[-]…10′

++…+ )=(1-)=…12′

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简答题

已知函数f(x)=

(Ⅰ)求证:当x>1时,f(x)>1;

(Ⅱ)令an+1=f(an),a1=,求证:2nlnan≥1.

正确答案

证明:(Ⅰ)令g(x)=lnx-x+1,则g′(x)=

当0<x<1时,g′(x)>0,∴函数y=g(x)在0<x<1时为增函数,

∴0<x<1时,g(x)<g(1)=0,即lnx-x+1<0;

当x>1时,g′(x)<0,∴函数y=g(x)在x>1时为减函数,

∴x>1时,g(x)<g(1)=0,即lnx-x+1<0,

则当x>1时,0<lnx<x-1,∴>1,即f(x)>1;                …(5分)

(Ⅱ)下面用数学归纳法证明2nlnan≥1

ⅰ)当n=1时,a1=,知=1,∴n=1时,命题成立

ⅱ)假设n=k时,命题成立.即2klnak≥1

要证明n=k+1时,命题成立.即证明2k+1lnak+1≥1,只需证明ak+1

依题意知ak+1=,即证明:

f′(x)=

x>1时,有0<<1,由(Ⅰ)可知ln-+1<0,

∴当x>1时,f′(x)>0,∴函数x>1时为增函数

由归纳假设2klnak≥1,即ak>1,

∴f(ak)≥f()=…(1)

依题意知ak+1=f(ak),故又只需证明f()>

构造函数h(x)=ex-1-x,h′(x)=-1-

>1,由(Ⅰ)知ln-+1<0,即-1->0,∴h′(x)>0

∴函数y=h(x),x>0为增函数,∴h()>h(0)=0,

则f()= …(2),

由(1)(2)及题意知ak+1,即2k+1lnak+1≥1

综合(ⅰ)ⅱ)知,有2nlnan≥1成立.

解析

证明:(Ⅰ)令g(x)=lnx-x+1,则g′(x)=

当0<x<1时,g′(x)>0,∴函数y=g(x)在0<x<1时为增函数,

∴0<x<1时,g(x)<g(1)=0,即lnx-x+1<0;

当x>1时,g′(x)<0,∴函数y=g(x)在x>1时为减函数,

∴x>1时,g(x)<g(1)=0,即lnx-x+1<0,

则当x>1时,0<lnx<x-1,∴>1,即f(x)>1;                …(5分)

(Ⅱ)下面用数学归纳法证明2nlnan≥1

ⅰ)当n=1时,a1=,知=1,∴n=1时,命题成立

ⅱ)假设n=k时,命题成立.即2klnak≥1

要证明n=k+1时,命题成立.即证明2k+1lnak+1≥1,只需证明ak+1

依题意知ak+1=,即证明:

f′(x)=

x>1时,有0<<1,由(Ⅰ)可知ln-+1<0,

∴当x>1时,f′(x)>0,∴函数x>1时为增函数

由归纳假设2klnak≥1,即ak>1,

∴f(ak)≥f()=…(1)

依题意知ak+1=f(ak),故又只需证明f()>

构造函数h(x)=ex-1-x,h′(x)=-1-

>1,由(Ⅰ)知ln-+1<0,即-1->0,∴h′(x)>0

∴函数y=h(x),x>0为增函数,∴h()>h(0)=0,

则f()= …(2),

由(1)(2)及题意知ak+1,即2k+1lnak+1≥1

综合(ⅰ)ⅱ)知,有2nlnan≥1成立.

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简答题

在数列{an}中,an=(n∈Nx),记bn=(1-a1)(1-a2)…(1-an

(I)试求b1,b2,b3,b4的值;

(Ⅱ)根据(I)中的计算结果,猜想数列{bn}的通项公式并用数学归纳法进行证明.

正确答案

解:(1)∵an=(n∈Nx),bn=(1-a1)(1-a2)…(1-an),

∴b1=1-a1=1-=,b2====

(2)由(1)的值归纳得:

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,b1==,等式成立.

②假设当n=k时等式成立,即

当n=k+1时,bk+1=bk(1-ak+1)====

即当n+1时,等式也成立.

由①②知,对任何正整数n有得:成立.

解析

解:(1)∵an=(n∈Nx),bn=(1-a1)(1-a2)…(1-an),

∴b1=1-a1=1-=,b2====

(2)由(1)的值归纳得:

用数学归纳法证明如下:

①当n=1时,b1==,等式成立.

②假设当n=k时等式成立,即

当n=k+1时,bk+1=bk(1-ak+1)====

即当n+1时,等式也成立.

由①②知,对任何正整数n有得:成立.

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简答题

已知数列{an},Tn为其前n项和,且Tn+an=1.

(1)求a1,a2,a3,并猜想{an}的通项公式;

(2)用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)∵T1+a1=1,T1=a1

∴a1=

又(a1+a2)+a2=1,

a2=1-a1=

∴a2==

同理可求,a3=

∴猜想:an=

(2)证明:①当n=1时,a1=,结论成立;

②假设n=k时,结论成立,即ak=

则当n=k+1时,(a1+a2+…+ak+ak+1)+ak+1=1,

即Tk+ak+1=1,

ak+1=1-Tk

∵数列{ak}是以为首项,为公比的等比数列,

∴Tk==1-

ak+1=1-1+

∴ak+1=2•=

即n=k+1时,结论也成立;

综合①②知,对任意n∈N*,an=

解析

解:(1)∵T1+a1=1,T1=a1

∴a1=

又(a1+a2)+a2=1,

a2=1-a1=

∴a2==

同理可求,a3=

∴猜想:an=

(2)证明:①当n=1时,a1=,结论成立;

②假设n=k时,结论成立,即ak=

则当n=k+1时,(a1+a2+…+ak+ak+1)+ak+1=1,

即Tk+ak+1=1,

ak+1=1-Tk

∵数列{ak}是以为首项,为公比的等比数列,

∴Tk==1-

ak+1=1-1+

∴ak+1=2•=

即n=k+1时,结论也成立;

综合①②知,对任意n∈N*,an=

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