- 数学归纳法
- 共1204题
用数学归纳法证明:+
+…+
>
.(n=1,2,3…)
正确答案
证明:(1)当n=1时,左边==
>
,不等式成立;
(2)假设当n=k时,不等式成立,即+…+
>
.
则当n=k+1时,
有左边=+
+…+
=
+…+
+
+
+
-
>
+
+
-
∵+
=
>
∴+
-
>0
∴当n=k+1时不等式也成立.
由(1)(2)知,对一切正整数n,结论成立.
解析
证明:(1)当n=1时,左边==
>
,不等式成立;
(2)假设当n=k时,不等式成立,即+…+
>
.
则当n=k+1时,
有左边=+
+…+
=
+…+
+
+
+
-
>
+
+
-
∵+
=
>
∴+
-
>0
∴当n=k+1时不等式也成立.
由(1)(2)知,对一切正整数n,结论成立.
已知数列O、{bn}满足a1=2,an-1=an(an+1-1),bn=an-1,数列{bn}的前n项和为Sn.
(Ⅰ)求证:数列为等差数列;
(Ⅱ)设Tn=S2n-Sn,求证:,Tn+1>Tn;
(Ⅲ)求证:对任意的1•k+1+k2=3,k∈R*,∴k=1都有成立.
正确答案
证明:(Ⅰ)由bn=an-1得an=bn+1,代入an-1=an(an+1-1)得bn=(bn+1)bn+1
整理得bn-bn+1=bnbn+1,(1分)
∵bn≠0否则an=1,与a1=2矛盾
从而得,(3分)
∵b1=a1-1=1
∴数列是首项为1,公差为1的等差数列(4分)
(Ⅱ)∵,则
.
∴
∴Tn=S2n-Sn=
=(6分)
∵
==
∴Tn+1>Tn.(8分)
(Ⅲ)用数学归纳法证明:
①当n=1时,不等式成立;(9分)
②假设当n=k(k≥1,k∈N*)时,不等式成立,即,
那么当n=k+1时,=
=
(12分)
=
∴当n=k+1时,不等式成立
由①②知对任意的n∈N*,不等式成立(14分)
解析
证明:(Ⅰ)由bn=an-1得an=bn+1,代入an-1=an(an+1-1)得bn=(bn+1)bn+1
整理得bn-bn+1=bnbn+1,(1分)
∵bn≠0否则an=1,与a1=2矛盾
从而得,(3分)
∵b1=a1-1=1
∴数列是首项为1,公差为1的等差数列(4分)
(Ⅱ)∵,则
.
∴
∴Tn=S2n-Sn=
=(6分)
∵
==
∴Tn+1>Tn.(8分)
(Ⅲ)用数学归纳法证明:
①当n=1时,不等式成立;(9分)
②假设当n=k(k≥1,k∈N*)时,不等式成立,即,
那么当n=k+1时,=
=
(12分)
=
∴当n=k+1时,不等式成立
由①②知对任意的n∈N*,不等式成立(14分)
已知数列{an}是等差数列,且满足等式n•2n-1=a1+a2
+…+an
(n∈N*),试求出这个等差数列的通项an.
正确答案
解:由n•2n-1=a1+a2
+…+an
(n∈N*),可得:
当n=1时,a1=1;当n=2时,2×2=+a2,解得a2=2;同理可得a3=3.
猜想:an=n(n∈N*).
下面利用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,显然成立;
(2)假设当n=k(k∈N*)时,ak=k;
则当n=k+1时,(k+1)•2k=+2
+…+
+ak+1,
根据=
,
∴(k+1)•2k=+
+…+
+ak+1=(k+1)(2k-1)+ak+1,
∴ak+1=k+1.
∴当n=k+1时,命题成立.
综上可得:an=n(n∈N*)成立.
解析
解:由n•2n-1=a1+a2
+…+an
(n∈N*),可得:
当n=1时,a1=1;当n=2时,2×2=+a2,解得a2=2;同理可得a3=3.
猜想:an=n(n∈N*).
下面利用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,显然成立;
(2)假设当n=k(k∈N*)时,ak=k;
则当n=k+1时,(k+1)•2k=+2
+…+
+ak+1,
根据=
,
∴(k+1)•2k=+
+…+
+ak+1=(k+1)(2k-1)+ak+1,
∴ak+1=k+1.
∴当n=k+1时,命题成立.
综上可得:an=n(n∈N*)成立.
试求使不等式对一切正整数n都成立的最小自然数t的值,并用数学归纳法加以证明.
正确答案
解:设
∵=
=
=
∴f(n)递增,∴f(n)最小为
∵f(n)>5-2t对一切正整数n都成立,∴,∴自然数t≥2
∴自然数t的最小值为2 …(7分)
下面用数学归纳法证明
(1)当n=1时,左边=,∴n=1时成立
(2)假设当n=k时成立,即
那么当n=k+1时,左边==
=
∴n=k+1时也成立
根据(1)(2)可知成立 …(14分)
注:第(1)小题也可归纳猜想得出自然数t的最小值为2
解析
解:设
∵=
=
=
∴f(n)递增,∴f(n)最小为
∵f(n)>5-2t对一切正整数n都成立,∴,∴自然数t≥2
∴自然数t的最小值为2 …(7分)
下面用数学归纳法证明
(1)当n=1时,左边=,∴n=1时成立
(2)假设当n=k时成立,即
那么当n=k+1时,左边==
=
∴n=k+1时也成立
根据(1)(2)可知成立 …(14分)
注:第(1)小题也可归纳猜想得出自然数t的最小值为2
数列{an}中a1=1,且
①写出数列的前5项;
②归纳出数列的通项公式;
③用数学归纳法证明归纳出的结论.
正确答案
解:①∵a1=1,an+1=an+,
∴a2=1+=
;
a3=a2+=
+
=
=
;
a4=a3+=
+
=
;
a5=a4+=
+
=
;
②由①归纳知,an=;
③证明:(1)当n=1时,a1=1,等式成立;
(2)假设n=k时,ak=,
则当n=k+1时,
ak+1=ak+
=+
=(2k-1+
)
=•
=•
=
=.
即n=k+1时,等式也成立.
综上所述,对任意n∈N*,an=均成立.
解析
解:①∵a1=1,an+1=an+,
∴a2=1+=
;
a3=a2+=
+
=
=
;
a4=a3+=
+
=
;
a5=a4+=
+
=
;
②由①归纳知,an=;
③证明:(1)当n=1时,a1=1,等式成立;
(2)假设n=k时,ak=,
则当n=k+1时,
ak+1=ak+
=+
=(2k-1+
)
=•
=•
=
=.
即n=k+1时,等式也成立.
综上所述,对任意n∈N*,an=均成立.
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