- 数学归纳法
- 共1204题
已知数列{an}满足a1=,an+1=
.
(1)证明:0<an<an+1<1;
(2)令Ak=(k=1,2,3,4…),证明:
|ak-Ak|<
(n≥2)
正确答案
解:(1)∵a1=,an+1=
,
∴a2=>0,
则a3>0,
由归纳法知an>0,
an+1=,
当且仅当an=1取等号,
∵a1=≠1,∴等号不成立,
即an+1<1,则0<an<1
∵an-an+1=an-=an(
)<0,
∴an<an+1,
即0<an<an+1<1;
(2)由(1)知,{an}为正项递增数列,且an<1;
∴kak>a1+a2+a3+…+ak,(k≥2),
故ak-Ak>0,
①当n=2时,<
,成立,
②假设当n′=n时,|ak-Ak|<
成立,
则当n′=n+1时,(ak-Ak)=
(ak-Ak)+an+1-An+1,
其中an+1-An+1=<
(an+1-a1)=
(an+1-
)
,
∴(ak-Ak)=
(ak-Ak)+an+1-An+1<
+
<
,
故当n′=n+1时,不等式也成立,
综上由①②得|ak-Ak|<
(n≥2)成立.
解析
解:(1)∵a1=,an+1=
,
∴a2=>0,
则a3>0,
由归纳法知an>0,
an+1=,
当且仅当an=1取等号,
∵a1=≠1,∴等号不成立,
即an+1<1,则0<an<1
∵an-an+1=an-=an(
)<0,
∴an<an+1,
即0<an<an+1<1;
(2)由(1)知,{an}为正项递增数列,且an<1;
∴kak>a1+a2+a3+…+ak,(k≥2),
故ak-Ak>0,
①当n=2时,<
,成立,
②假设当n′=n时,|ak-Ak|<
成立,
则当n′=n+1时,(ak-Ak)=
(ak-Ak)+an+1-An+1,
其中an+1-An+1=<
(an+1-a1)=
(an+1-
)
,
∴(ak-Ak)=
(ak-Ak)+an+1-An+1<
+
<
,
故当n′=n+1时,不等式也成立,
综上由①②得|ak-Ak|<
(n≥2)成立.
已知数列{an},其中(n∈N*)
(1)写出{an}的前4项
(2)猜想{an}的通项公式,并用数学归纳法进行证明.
正确答案
解:(1)∵a1=1,an+1=,
∴a2==
=
,
同理可求,a3=,a4=
…(2分)
(2)由(1)猜想an=…(5分)
证明:①当n=1时,a1==
=1,猜想成立 …(7分)
②假设n=k(k>1且k∈N*)时ak=成立 …(8分)
那么当n=k+1时,ak+1==
=
=
=
,
即:n=k+1猜想成立 …(12分)
综上所述:当n∈N*时an=成立. …(13分)
解析
解:(1)∵a1=1,an+1=,
∴a2==
=
,
同理可求,a3=,a4=
…(2分)
(2)由(1)猜想an=…(5分)
证明:①当n=1时,a1==
=1,猜想成立 …(7分)
②假设n=k(k>1且k∈N*)时ak=成立 …(8分)
那么当n=k+1时,ak+1==
=
=
=
,
即:n=k+1猜想成立 …(12分)
综上所述:当n∈N*时an=成立. …(13分)
用数学归纳法证明不等式+
+…+
>
的过程中,由n=k推导n=k+1时,不等式的左边增加的式子是______.
正确答案
+
-
解析
解:当n=k时,左边的代数式为+
+…+
,(共k项)
当n=k+1时,左边的代数式为+
+…+
+
(共k+1项)
故用n=k+1时左边的代数式减去n=k时左边的代数式的结果,+
-
即为不等式的左边增加的项.
故答案为:+
-
.
用数学归纳法证明1+2+…+(2n+1)=(n+1)(2n+1),在验证n=1成立时,左边所得的代数式是( )
正确答案
解析
解:在等式 1+2+…+(2n+1)=(n+1)(2n+1)中,
当n=1时,2n+1=3,
而等式左边起始为1的连续的正整数的和,
故n=1时,等式左边的项为:1+2+3,
故选C.
用数学归纳法证明斐波拉契数列的通项公式.
正确答案
证明:.
当n=1时,,
当n=2时,=
;
假设对一般的n=1,2,3,4,…k时命题成立,那么当n=k+1时:
ak+1=ak-1+ak=
=
=
=
=.
综上,命题对于任意的n∈N*都成立.
即斐波拉契数列的通项公式为.
解析
证明:.
当n=1时,,
当n=2时,=
;
假设对一般的n=1,2,3,4,…k时命题成立,那么当n=k+1时:
ak+1=ak-1+ak=
=
=
=
=.
综上,命题对于任意的n∈N*都成立.
即斐波拉契数列的通项公式为.
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