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题型: 单选题
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单选题

利用数学归纳法证明不等式1+++…+<f(n)(n≥2,n∈N*)的过程中,由n=k变到n=k+1时,左边增加了(  )

A1项

Bk项

C2k-1

D2k

正确答案

C

解析

解:由题意,n=k时,最后一项为,n=k+1时,最后一项为

∴由n=k变到n=k+1时,左边增加了2k-(2k-1+1)+1=2k-1

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

用数学归纳法证明(n+1)(n+2)…(n+n)=2n•1•3•5•…•(2n-1)时,从k变到k+1时,左边应增添的因式是(  )

A2k+1

B

C

D2(2k+1)

正确答案

D

解析

解:当n=k时,左边等于 (k+1)(k+2)…(k+k)=(k+1)(k+2)…(2k),

当n=k+1时,左边等于 (k+2)(k+3)…(k+k)(2k+1)(2k+2),

故从“k”到“k+1”的证明,左边需增添的代数式是 =2(2k+1),

故选D.

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题型:简答题
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简答题

(1)若a<<b对x∈(0,)恒成立,求a的最大值与b的最小值.

(2)证明:sin+sin+…+sin,n≥2,n∈N*

正确答案

解:(1)当x>0时,“>a”等价于“sinx-ax>0”,

<b”等价于“sinx-bx<0”.

令g(x)=sinx-cx,则g′(x)=cosx-c.

①当c≤0时,g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立.

②当c≥1时,因为对任意x∈(0,),g′(x)=cosx-c<0,

∴g(x)在区间(0,)上单调递减,

从而g(x)<g(0)=0对任意x∈(0,)恒成立.

③当0<c<1时,存在唯一的x0∈(0,)使得g′(x0)=cosx0-c=0.

g(x)与g′(x)在区间(0,)上的情况如下:

∵g(x)在区间(0,x0)上是增函数,

∴g(x0)>g(0)=0.

于是“g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立”当且仅当g()=1-c≥0,即0<c≤

综上所述,当且仅当c≤时,g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立;

当且仅当c≥1时,g(x)<0对任意x∈(0,)恒成立.

∴若a<<b对任意x∈(0,)恒成立,

则a的最大值为,b的最小值为1.

(2)证明:①当n=2时,,即原不等式成立;

②假设n=k时,原不等式成立,即:

则当n=k+1时,左边=sin+sin+…++

下面只要证明:+,即证明即可.

由(1)可知:=,而

综上可得:命题对于n≥2,n∈N*都成立.

解析

解:(1)当x>0时,“>a”等价于“sinx-ax>0”,

<b”等价于“sinx-bx<0”.

令g(x)=sinx-cx,则g′(x)=cosx-c.

①当c≤0时,g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立.

②当c≥1时,因为对任意x∈(0,),g′(x)=cosx-c<0,

∴g(x)在区间(0,)上单调递减,

从而g(x)<g(0)=0对任意x∈(0,)恒成立.

③当0<c<1时,存在唯一的x0∈(0,)使得g′(x0)=cosx0-c=0.

g(x)与g′(x)在区间(0,)上的情况如下:

∵g(x)在区间(0,x0)上是增函数,

∴g(x0)>g(0)=0.

于是“g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立”当且仅当g()=1-c≥0,即0<c≤

综上所述,当且仅当c≤时,g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立;

当且仅当c≥1时,g(x)<0对任意x∈(0,)恒成立.

∴若a<<b对任意x∈(0,)恒成立,

则a的最大值为,b的最小值为1.

(2)证明:①当n=2时,,即原不等式成立;

②假设n=k时,原不等式成立,即:

则当n=k+1时,左边=sin+sin+…++

下面只要证明:+,即证明即可.

由(1)可知:=,而

综上可得:命题对于n≥2,n∈N*都成立.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}满足2an+1an-3an+1-an+2=0,则n∈N*,a1=

(1)计算a2,a3,a4

(2)猜想数列{a4}的通项公式,并用数学归纳法加以证明.

正确答案

解:(1)∵数列{an}满足2an+1an-3an+1-an+2=0,n∈N*,a1=

∴当n=1时,2a2a1-3a2-a1+2=0,即=0,解得a2=

同理可得:a3=,a4=

(2)由(1)猜想:an=

下面利用数学归纳法证明.

(i)当n=1时,=成立.

(ii)假设当n=k∈N*时,成立.

则n=k+1时,有2ak+1ak-3ak+1-ak+2=0,即-3ak+1-+2=0,

解得ak+1=

∴当n=k+1时,an=成立.

综上可得:∀n∈N*,an=成立.

解析

解:(1)∵数列{an}满足2an+1an-3an+1-an+2=0,n∈N*,a1=

∴当n=1时,2a2a1-3a2-a1+2=0,即=0,解得a2=

同理可得:a3=,a4=

(2)由(1)猜想:an=

下面利用数学归纳法证明.

(i)当n=1时,=成立.

(ii)假设当n=k∈N*时,成立.

则n=k+1时,有2ak+1ak-3ak+1-ak+2=0,即-3ak+1-+2=0,

解得ak+1=

∴当n=k+1时,an=成立.

综上可得:∀n∈N*,an=成立.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}中,a1=2,对∀n∈N*总有an+1=3an+2成立,

(1)计算a2,a3,a4的值;

(2)根据(1)的结果猜想数列的通项an,并用数学归纳法证明.

正确答案

解:(1)当n=1时,a2=3×2+2=8;…(2分)

当n=2时,a3=3×8+2=26;…(4分)

当n=3时,a4=3×26+2=80;…(6分)

(2)结论:…(8分)

证明:1°当n=1时,显然成立;…(9分)

2°假设当n=k(k∈N*)时成立,即

则当n=k+1时,

所以,当n=k+1时也成立,…(13分)

综合1°2°,可知,对任意n∈N*,总有成立.  …(14分)

解析

解:(1)当n=1时,a2=3×2+2=8;…(2分)

当n=2时,a3=3×8+2=26;…(4分)

当n=3时,a4=3×26+2=80;…(6分)

(2)结论:…(8分)

证明:1°当n=1时,显然成立;…(9分)

2°假设当n=k(k∈N*)时成立,即

则当n=k+1时,

所以,当n=k+1时也成立,…(13分)

综合1°2°,可知,对任意n∈N*,总有成立.  …(14分)

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