題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù),數(shù)列
的項(xiàng)滿足:
,(1)試求
(2) 猜想數(shù)列的通項(xiàng),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(shí),
成立
則時(shí),
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(shí),
=
,又
,猜想正確
②假設(shè)當(dāng)時(shí)猜想成立,即
,
當(dāng)時(shí),
=
=,即當(dāng)
時(shí)猜想也成立
兩步驟得到。
(2)①當(dāng)時(shí),
=
,又
,猜想正確
②假設(shè)當(dāng)時(shí)猜想成立,即
,
當(dāng)時(shí),
=
=,即當(dāng)
時(shí)猜想也成立
由①②可知,對(duì)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(duì)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(shí),
;
當(dāng)時(shí),
;
當(dāng)時(shí),
;
猜想:當(dāng)時(shí),
運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法證明即可。
解:⑴取,則
;
…………1分
對(duì)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(shí),
;
當(dāng)時(shí),
;
當(dāng)時(shí),
;
…………6分
猜想:當(dāng)時(shí),
,下面用數(shù)學(xué)歸納法證明:
由上述過程可知,時(shí)結(jié)論成立,
假設(shè)當(dāng)時(shí)結(jié)論成立,即
,
當(dāng)時(shí),
而
∴
即時(shí)結(jié)論也成立,
∴當(dāng)時(shí),
成立。
…………11分
綜上得,當(dāng)時(shí),
;
當(dāng)時(shí),
;
當(dāng)時(shí),
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(xiàng)公式
;
(2)若不等式對(duì)任意
恒成立,試猜想出實(shí)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(xiàng)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(xiàng)公式,第二問中,不等式等價(jià)于
,利用當(dāng)
時(shí),
;當(dāng)
時(shí),
;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(jià)于,
當(dāng)時(shí),
;當(dāng)
時(shí),
;
而,所以猜想,
的最小值為
. …………8分
下證不等式對(duì)任意
恒成立.
方法一:數(shù)學(xué)歸納法.
當(dāng)時(shí),
,成立.
假設(shè)當(dāng)時(shí),不等式
成立,
當(dāng)時(shí),
,
…………10分
只要證 ,只要證
,
只要證 ,只要證
,
只要證 ,顯然成立.所以,對(duì)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(xiàng)公式
, …………10分
, …………12分
所以對(duì),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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