- 反证法与放缩法
- 共409题
证明:,
,
不能为同一等差数列的三项.
正确答案
证明:假设、
、
为同一等差数列的三项,
则存在整数m,n满足
=
+md ①
=
+nd ②
①×n-②×m得:n-
m=
(n-m)
两边平方得:3n2+5m2-2mn=2(n-m)2
左边为无理数,右边为有理数,且有理数≠无理数
所以,假设不正确.
即 、
、
不能为同一等差数列的三项
已知等差数列a,b,c中的三个数都是正数,且公差不为零,求证它们的倒数所组成的数列,
,
不可能成等差数列.
正确答案
证明(反证法):假设,
,
成等差数列,
则-
=
-
,即
=
两边乘以b,得
=
,
又∵a,b,c成等差数列,且公差不为零,
∴a-b=b-c≠0.由以上两式,可知=
.
两边都乘以ac,得a=c、
这与已知数列a,b,c的公差不为零,a≠c相矛盾,
所以数列,
,
不可能成等差数列
已知{an}是公差不为零的等差数列,其前n项和为Sn,若a3是a1、a9的等比中项,且S5=15.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{}的前n项和Tn,求证:Tn<2.
正确答案
(Ⅰ)设数列{an}的公差为d(d≠0),则
∵a3是a1、a9的等比中项,S5=15,
∴,∴a1=d=1
∴an=n;
(Ⅱ)证明:n=1时,Tn=1<2;
n≥2时,Tn=+
+…+
<1+
+…+
=1+1-
+…+
-
=2-
<2
综上,Tn<2.
设数列{an}满足:a1=1,an+1=(1+4an+
)(n∈N*)
(1)求a2,a3;
(2)令bn=,求数列{bn}的通项公式;
(3)已知f(n)=6an+1-3an,求证:f(1)•f(2)…f(n)>.
正确答案
(1)∵数列{an}满足:a1=1,an+1=(1+4an+
)(n∈N*),
∴a2=(1+4a1+
)=
,
a3=(1+4a2+
)=
(1+4×
+
)=
.
(2)∵bn=,∴an=
,代入 an+1=
(1+4an+
)(n∈N*) 得
=
(1+4×
+ bn),化简可得 4bn+12=(bn+3)2,即 2bn+1=bn+3.
∴2(bn+1-3)=bn-3,∴{bn-3}是以2为首项,以为公比的等比数列,
∴bn-3=2(
1
2
)n-1,∴bn=(
1
2
)n-2+3.
(3)证明:∵已知 an==
=
×(
1
4
)n+(
1
2
)n+,
故 f(n)=6an+1-3an =6[×(
1
4
)n+1+(
1
2
)n+1+]-3(
×(
1
4
)n+(
1
2
)n+)=1-
=(1-)(1+
).
当n≥2时,有(1+)•(1-
)=1-
+
-
=1+
>1.
∴f(1)•f(2)…•f(n)=(1-)(1+
)•(1-
)(1+
)…(1-
)(1+
)
>(1-)(1+
)=
+
>
.
故要证的不等式 f(1)•f(2)…f(n)>成立.
已知:函数.
(1)若f(x)≥0恒成立,求参数t的取值范围;
(2)证明:.
正确答案
(1)解:求导函数,可得
①当t>1时,由f'(x)<0,可得1<x<t,∴f(x)在(1,t)上递减,∴f(x)≤f(1)=0
∴f(x)≥0不恒成立;
②当﹣1<t≤1时,由f'(x)0,可得x≥1,∴f(x)在[1,+∞)上递增,∴f(x)≥f(1)=0
∴f(x)≥0恒成立;
综上所述,参数t的取值范围为(﹣1,1];
(2)证明:由(1)知,t=1时有f(x)≥0,即
∴当x>1时,
令x=1+,∴
=
(k=1,2…,n)
将上述式子相加:
=
∴
∴
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