- 数学归纳法
- 共1204题
已知等差数列{an}的公差d大于0,且a2、a5是方程x2-12x+27=0的两根,数列{bn}的前n项和为Tn,且.
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,试判断n≥4时与Sn+1的大小,并用数学归纳法证明你的结论.
正确答案
解:(1)设an的首项为a1,∵a2,a5是方程x2-12x+27=0的两根,
∴,∴
∴a1=1,d=2,∴an=2n-1
n=1时,b1=T1=1-b1,∴b1=
n≥2时,,
,
两式相减得bn=bn-1数列是等比数列,
∴bn=•(
)n-1;
(2)Sn==n2,∴Sn+1=(n+1)2,
=
n≥4时,>Sn+1,证明如下:
下面用数学归纳法证明:①当n=4时,已证.
②假设当n=k (k∈N*,k≥4)时,>Sk+1,即
>(k+1)2.
那么n=k+1时,=
=3•
>3(k+1)2=3k2+6k+3
=(k2+4k+4)+2k2+2k-1>[(k+1)+1]2=S(k+1)+1,
∴n=k+1时,结论也成立.
由①②可知n∈N*,n≥4时,>Sn+1都成立.
解析
解:(1)设an的首项为a1,∵a2,a5是方程x2-12x+27=0的两根,
∴,∴
∴a1=1,d=2,∴an=2n-1
n=1时,b1=T1=1-b1,∴b1=
n≥2时,,
,
两式相减得bn=bn-1数列是等比数列,
∴bn=•(
)n-1;
(2)Sn==n2,∴Sn+1=(n+1)2,
=
n≥4时,>Sn+1,证明如下:
下面用数学归纳法证明:①当n=4时,已证.
②假设当n=k (k∈N*,k≥4)时,>Sk+1,即
>(k+1)2.
那么n=k+1时,=
=3•
>3(k+1)2=3k2+6k+3
=(k2+4k+4)+2k2+2k-1>[(k+1)+1]2=S(k+1)+1,
∴n=k+1时,结论也成立.
由①②可知n∈N*,n≥4时,>Sn+1都成立.
已知数列{an}满足a2=2,(n-1)an+1-nan+1=0(n∈N*),求数列{an}的通项.
正确答案
解:(1)当n=1时,a1=1,
a1=1,可得a3=3,猜想an=n.
证明如下:
当n=1,2时,猜想成立,
当n≥2时,递推式为(n-2)an-(n-1)an-1+1=0
故当n=k+1时,(k-1)ak+1-kak+1=0
即(k-1)ak+1-k2+1=0
∵k≥2,
∴k-1≠0,
∵ak+1=k+1,即n=k+1时猜想成立
∴n∈N*有an=n
解析
解:(1)当n=1时,a1=1,
a1=1,可得a3=3,猜想an=n.
证明如下:
当n=1,2时,猜想成立,
当n≥2时,递推式为(n-2)an-(n-1)an-1+1=0
故当n=k+1时,(k-1)ak+1-kak+1=0
即(k-1)ak+1-k2+1=0
∵k≥2,
∴k-1≠0,
∵ak+1=k+1,即n=k+1时猜想成立
∴n∈N*有an=n
用数学归纳法证明“”时,由n=k的假设证明n=k+1时,如果从等式左边证明右边,则必须证得右边为( )
正确答案
解析
解:由所证明的等式,当n=k+1时,右边==
故选D.
设数列{an}满足an+1=an2-nan+1,a1=2,n∈N*.
(Ⅰ)求a2,a3,a4并由此猜想出an的一个通项公式;
(Ⅱ)证明由(Ⅰ)猜想出的结论.
正确答案
(Ⅰ)解:由a1=2,得a2=-a1+1=3,由a2=3,得a3=
-2a2+1=4,…(3分)
由a3=4,得a4=-3a3+1=5.
由此猜想an的一个通项公式为:an=n+1(n∈N*).…(6分)
(Ⅱ)证明:①当n=1时,a1=2,猜想成立.…(7分)
②假设当n=k(k∈N*且k≥1)时猜想成立,即ak=k+1,
那么当n=k+1时,ak+1=ak(ak-k)+1=(k+1)(k+1-k)+1=k+2,…(11分)
也就是说,当n=k+1时,ak+1=(k+1)+1.猜想成立
根据①和②,对于所有n∈N*,都有an=n+1.…(12分)
解析
(Ⅰ)解:由a1=2,得a2=-a1+1=3,由a2=3,得a3=
-2a2+1=4,…(3分)
由a3=4,得a4=-3a3+1=5.
由此猜想an的一个通项公式为:an=n+1(n∈N*).…(6分)
(Ⅱ)证明:①当n=1时,a1=2,猜想成立.…(7分)
②假设当n=k(k∈N*且k≥1)时猜想成立,即ak=k+1,
那么当n=k+1时,ak+1=ak(ak-k)+1=(k+1)(k+1-k)+1=k+2,…(11分)
也就是说,当n=k+1时,ak+1=(k+1)+1.猜想成立
根据①和②,对于所有n∈N*,都有an=n+1.…(12分)
(用数学归纳法证明)当n>1,n∈N时,求证:.
正确答案
证明:(1)当n=2时,左边=+
+
+
=
=
>
,不等式成立;
(2)假设n=k(k≥2,k∈N*)时命题成立,即+
+…+
>
成立,
则当n=k+1时,
左边=+
+…+
+
+
+
=+
+…+
+(
+
+
-
)
>+(3×
-
)
=,
∴当n=k+1时不等式也成立,
综上,由(1)(2)知,原不等式对∀n≥2(n∈N*)均成立.
解析
证明:(1)当n=2时,左边=+
+
+
=
=
>
,不等式成立;
(2)假设n=k(k≥2,k∈N*)时命题成立,即+
+…+
>
成立,
则当n=k+1时,
左边=+
+…+
+
+
+
=+
+…+
+(
+
+
-
)
>+(3×
-
)
=,
∴当n=k+1时不等式也成立,
综上,由(1)(2)知,原不等式对∀n≥2(n∈N*)均成立.
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