- 反证法与放缩法
- 共409题
已知a1=b1=1,an+1=bn+n,bn+1=an+(-1)n,n∈N*,
(Ⅰ)求a3,a5的值;
(Ⅱ)求通项公式an;
(Ⅲ)求:;
(Ⅳ)求证:。
正确答案
解:,
∴当n≥2时,代入,得
,
(Ⅰ);
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
,
∴,
同理,
,
…
,
∴,
又,
∴,
∴。
(Ⅲ),
∴,
∴。
(Ⅳ),
∴,
∴,
当n≥3时,,
∴,
∴,
,
,
…
,
∴,
故。
已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*)。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}滿足,证明:数列{bn}是等差数列;
(3)证明:(n∈N*)。
正确答案
解:(1))∵an+1=2an+1(n∈N*),
∴an+1+1=2(an+1),
∴{an+1}是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列
∴an+1=2n即an=2n-1(n∈N*)。
(2)∵
∴
∴2[(b1+b2+…+bn)-n]=nbn,①
2[(b1+b2+…+bn+bn+1)-(n+1)]=(n+1)bn+1 ②
②-①,得2(bn+1-1)=(n+1)bn+1-nbn,
即(n-1)bn+1-nbn+2=0,③
nbn+2-(n+1)bn+1+2=0 ④
③-④,得nbn+2-2nbn+1+nbn=0,
即bn+2-2bn+1+bn=0,
∴bn+2-bn+1=bn+1-bn(n∈N*),
∴{bn}是等差数列。
(3)∵,k=1,2,3,···,n
∴
∵,k=1,2,3,···,n
∴
∴。
在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+n,n∈N*,
(1)记bn=an+n+1,求证:数列{bn}是等比数列,并写出数列{an}的通项公式;
(2)在(1)的条件下,记,数列{cn}的前n项和为Sn。求证:Sn<
。
正确答案
解:(1),
即,
∴{bn}是等比数列,
∴。
(2)由(1)可知:,
∴,
故。
设a>0,函数.
(1)求证:关于x的方程没有实数根;
(2)求函数的单调区间;
(3)设数列{xn}满足,当a=2且
,证明:对任意m∈N*都有
.
正确答案
解:(1)∵方程,
∴,
∴﹣x+a+1=0,
∵a>0,
∴△=1﹣4(a+1)=﹣4a﹣3<0
方程没有实数根;
(2)∵函数,
∴g'(x)=a+2x+a,
令g'(x)=a+2x+a=0,则△=4﹣4a2,
①当△=4﹣4a2<0,即a>1,对任意实数g'(x)>0,
∴g(x)在R上单调递增
②当△=4﹣4a2=0,即a=1,g'(1)=0,但g'(x)>0,(x≠1),
∴g(x)在R上单调递增
③当△=4﹣4a2>0,即0<a<1,对任意实数由g'(x)>0,a+2x+a>0,得x
或x>
,
∴g(x)在()上单调递减,g(x)在(﹣∞,
),(
,+∞)上单调递增
(3)当a=2时,由=0,得 x2=f(
)=f(0)=
,
|﹣x2|=
,|x3﹣x2|=|
|=
×|x22﹣x12|<
×|x2﹣
||x2+
|
=×
×|x2﹣
|=
当k≥2时,∵0<xk≤
∴|xk+1﹣xk|=||=
×|xk2﹣xk﹣12|<
×|xk﹣xk﹣1||xk+xk﹣1|<
×|xk﹣xk﹣1|<
×|xk﹣1﹣xk﹣2|<…<
×|x3﹣x2|<
对任意m∈N+,|xm+k﹣xk|=|(xm+k﹣xm+k﹣1)+(xm+k﹣1﹣xm+k﹣2)+(xm+k﹣2﹣xm+k﹣3)…+(xk+1﹣xk)|≤|(xm+k﹣xm+k﹣1)|+|(xm+k﹣1﹣xm+k﹣2)|+…+|(xk+1﹣xk)|
≤(+
+…+
+1)|xk+1﹣xk|=
|xk+1﹣xk|=
·
=
,即证;
已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),等比数列{bn}的公比为q(q>1),设Sn=a1b1+a2b2+…anbn,Tn=a1b1-a2b2+…+(-1)n-1anbn,n∈N*。
(1)若a1=b1=1,d=2,q=3,求S3的值。
(2)若b1=1,证明:(1-q)S2n-(1+q)T2n=,n∈N*。
(3)若正整数n满足2≤n≤q,设k1,k2,…kn和l1,l2,…ln是1,2,…,n的两个不同的排列,c1=,c2=
,证明c1≠c2。
正确答案
解:(1)由题设,可得
所以;
(2)由题设,可得
则
①式减去②式,得
①式加上②式,得
③式两边同乘q,得
所以
;
(3)证明:
因为d≠0,b1≠0,
所以
(i)若kn≠ln,取i=n
(ii)若kn=ln,取i满足
由(i),(ii)及题设知,1<i≤n,且
即
又
所以
因此
即。
②当时,同理可得
因此
综上。
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