題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)
,數(shù)列
的項滿足:
,(1)試求![]()
(2) 猜想數(shù)列
的通項,并利用數(shù)學(xué)歸納法證明.
【解析】第一問中,利用遞推關(guān)系
, ![]()
, ![]()
第二問中,由(1)猜想得:
然后再用數(shù)學(xué)歸納法分為兩步驟證明即可。
解: (1)
,
![]()
,
…………….7分
(2)由(1)猜想得:![]()
(數(shù)學(xué)歸納法證明)i)
,
,命題成立
ii) 假設(shè)
時,
成立
則
時,![]()
![]()
![]()
綜合i),ii) :
成立
在數(shù)列
中,
記![]()
(Ⅰ)求
、
、
、
并推測
;
(Ⅱ)用數(shù)學(xué)歸納法證明你的結(jié)論.
【解析】第一問利用遞推關(guān)系可知,
、
、
、
,猜想可得![]()
第二問中,①當(dāng)
時,
=
,又
,猜想正確
②假設(shè)當(dāng)
時猜想成立,即
,
當(dāng)
時,
=![]()
=
,即當(dāng)
時猜想也成立
兩步驟得到。
(2)①當(dāng)
時,
=
,又
,猜想正確
②假設(shè)當(dāng)
時猜想成立,即
,
當(dāng)
時,
=![]()
=
,即當(dāng)
時猜想也成立
由①②可知,對于任何正整數(shù)
都有
成立
已知
,(其中
)
⑴求
及
;
⑵試比較
與
的大小,并說明理由.
【解析】第一問中取
,則
;
…………1分
對等式兩邊求導(dǎo),得![]()
取
,則
得到結(jié)論
第二問中,要比較
與
的大小,即比較:
與
的大小,歸納猜想可得結(jié)論當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
;
猜想:當(dāng)
時,
運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法證明即可。
解:⑴取
,則
;
…………1分
對等式兩邊求導(dǎo),得
,
取
,則
。 …………4分
⑵要比較
與
的大小,即比較:
與
的大小,
當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
;
…………6分
猜想:當(dāng)
時,
,下面用數(shù)學(xué)歸納法證明:
由上述過程可知,
時結(jié)論成立,
假設(shè)當(dāng)
時結(jié)論成立,即
,
當(dāng)
時,![]()
而![]()
∴![]()
即
時結(jié)論也成立,
∴當(dāng)
時,
成立。
…………11分
綜上得,當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
已知遞增等差數(shù)列
滿足:
,且
成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列
的通項公式
;
(2)若不等式
對任意
恒成立,試猜想出實數(shù)
的最小值,并證明.
【解析】本試題主要考查了數(shù)列的通項公式的運(yùn)用以及數(shù)列求和的運(yùn)用。第一問中,利用設(shè)數(shù)列
公差為
,
由題意可知
,即
,解得d,得到通項公式,第二問中,不等式等價于
,利用當(dāng)
時,
;當(dāng)
時,
;而
,所以猜想,
的最小值為
然后加以證明即可。
解:(1)設(shè)數(shù)列
公差為
,由題意可知
,即
,
解得
或
(舍去). …………3分
所以,
. …………6分
(2)不等式等價于
,
當(dāng)
時,
;當(dāng)
時,
;
而
,所以猜想,
的最小值為
. …………8分
下證不等式
對任意
恒成立.
方法一:數(shù)學(xué)歸納法.
當(dāng)
時,
,成立.
假設(shè)當(dāng)
時,不等式
成立,
當(dāng)
時,
,
…………10分
只要證
,只要證
,
只要證
,只要證
,
只要證
,顯然成立.所以,對任意
,不等式
恒成立.…14分
方法二:單調(diào)性證明.
要證 ![]()
只要證
,
設(shè)數(shù)列
的通項公式
, …………10分
, …………12分
所以對
,都有
,可知數(shù)列
為單調(diào)遞減數(shù)列.
而
,所以
恒成立,
故
的最小值為
.
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