- 反证法与放缩法
- 共409题
设数列{an}满足a1=0,an+1=can3+1-c,c∈N*,其中c为实数。
(1)证明:an∈[0,1]对任意n∈N*成立的充分必要条件是c∈[0,1];
(2)设0<c<,证明:an≥1-(3c)n-1,n∈N*;
(3)设0<c<,证明:
,n∈N*。
正确答案
解:(1)必要性:∵,
又∵,
∴,
即
充分性:设,对任意
用数学归纳法证明
当时,
假设当时,
,
则,
且,
由数学归纳法知,对任意
成立。
(2)设,当
时,
,结论成立;
当时,∵
,
∴
∵,由(1)知
,
∴且
,
∴,
∴。
(3)设,当
时,
,结论成立;
当时,由(2)知
,
∴
∴
。
已知函数满足f(2)=1,且方程f(x)=x有且仅有一个实数根.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设数列{an}满足a1=l,an+1=f(an)≠l,n∈N*,求数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)定义,对于(Ⅱ)中的数列{an},令
,设Sn为数列{bn}的前n项和,求证:Sn>ln(n+1).
正确答案
解:(Ⅰ)由,得
,
又有且仅有一个解,即
有唯一解满足,且
,
∵a≠0,
∴当时,b=1,x=0,
则,此时
,
又当时,
,
因此,
所以,,
则a=1,此时,,
综上所述,或者
。
(Ⅱ),
当时,
,不合题意;
则,
∴,
则。
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,,
∴,则
,
所以,,
设数列{cn}的前n项和为,
则,
当n≥2时,,
要证明,
令,只要证明
,其中t>1,
令,
则,
所以,在
上是增函数,
则当x>1时,,即
,
所以,,
则。
说明:也可用数学归纳法证明,为此,先证明,
即证:lnt<t-1,其中t>l。
已知函数f(x)=(a>0,c∈R)为奇函数,当x>0时,f(x)的最小值为2.
(I)求函数的解析式
(Ⅱ)若a+b=1,a、b∈R+,求证:f(a)f(b)≥
(Ⅲ) 若g(x)=f(x)-x,n∈N*且n≥2,求证:≤g(22)+g(32)+g(42)+…+g(n2)<
.
正确答案
(I)由函数f(x)=(a>0,c∈R)为奇函数,
可得f(-x)==-f(x)=-
∴-x+c=-x-c
∴c=0
∴f(x)=
再由x>0时,f(x)=≥
=2
,
∵f(x)的最小值为2,得2=2,⇒a=1,
故f(x)=(x≠0)…(4分)
(Ⅱ)欲证原不等式成立,
需证:(a+)•(b+
)≥
.
因为 a+b=1,即证:ab+-2≥
,
再由a+b=1,a、b∈R+,ab≤()2=
,故0<ab≤
,
令t=ab,考察函数y=t+,它在区间(0,
]上是单调减函数,当t=
时,y=
,
∴ab+-2≥
,
从而原不等式成立.…(8分)
(学生用其它方法参照给分)
(Ⅲ)g(x)=,需证:
≤
+
+
+…+
<
一方面:
…(10分)
另一方面:=
=
>
(k>3)
综上≤
+
+
+…+
<
.
…(14分)
设二次函数f(x)=-x2+ax+a,方程f(x)-x=0的两根x1和x2满足0<x1<x2<1。
(1)求实数a的取值范围;
(2)试比较f(0)·f(1)-f(0)与的大小,并说明理由。
正确答案
解:(1)令
则由题意可得
故所求实数a的取值范围是。
(2)
令
∵当时,
单调增加
∴当时,
即。
(1)证明不等式:;
(2)已知函数f(x)=ln(1+x)-在(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
(3)若关于x的不等式在[0,+∞)上恒成立,求实数b的最大值。
正确答案
解:(1)令,
则,
∴g(x)在(0,+∞)上单调递减,即g(x)
从而成立;
(2)由,
当x=0或时,
,
由已知得在(0,+∞)上恒成立,
∴,
又f(x)在(0,+∞)有意义,
∴a≥0,
综上:;
(3)由已知在[0,+∞)上恒成立,
∵,
当x>0时,易得恒成立,
令得
恒成立,
由(2)知:令a=2得:ln(1+x)>,
∴;
由(1)得:
,
当时,
;
∴当时,
不大于
;
∴;
当x=0时,b∈R,
综上:。
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