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专题十三 推理与证明
第三十九讲 数学归纳法
解答题
1.(2017 浙江)已知数列 满足: , .
证明:当 时
(Ⅰ) ;
(Ⅱ) ;
(Ⅲ) .
2.(2015 湖北) 已知数列 的各项均为正数, ,e 为自然对数的
底数.
(Ⅰ)求函数 的单调区间,并比较 与 e 的大小;
(Ⅱ)计算 , , ,由此推测计算 的公式,并给出证明;
( Ⅲ ) 令 , 数 列 , 的 前 项 和 分 别 记 为 , , 证 明 :
.
3.(2014 江苏)已知函数 ,设 为 的导数, .
(Ⅰ)求 的值;
(2)证明:对任意的 ,等式 成立.
4.(2014 安徽)设实数 ,整数 , .
(Ⅰ)证明:当 且 时, ;
(Ⅱ)数列 满足 , ,
证明: .
0>c 1>p *Nn∈
1−>x 0≠x pxx p +>+ 1)1(
{ }na pca
1
1 > p
nnn ap
cap
pa −
+ +−= 1
1
1
p
nn caa
1
1 >> +
{ }nx 1 1x = 1 1ln(1 )n n nx x x+ += + + ( )n∈ *N
n∈ *N
10 n nx x+< < 1 12 2 n n n n x xx x + + − ≤ 1 2 1 1 2 2nn nx− −≤ ≤ { }na 1(1 ) ( )n n nb n a nn += + ∈N ( ) 1 exf x x= + − 1(1 )n n + 1 1 b a 1 2 1 2 b b a a 1 2 3 1 2 3 b b b a a a 1 2 1 2 n n b b b a a a 1 1 2( )n n nc a a a= { }na { }nc n nS nT en nT S< 0 sin( ) ( 0)xf x xx = > ( )nf x 1 ( )nf x− n ∗∈N
( ) ( )1 22 2 2 2f fπ π π+
n ∗∈N ( ) ( )1
2
4 4 4 2n nnf f−
π π π+ =
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5.(2014 重庆)设
(Ⅰ)若 ,求 及数列 的通项公式;
(Ⅱ)若 ,问:是否存在实数 使得 对所有 成立?证明
你的结论.
6.(2012 湖北)(Ⅰ)已知函数 ,其中 为有理数,且
. 求 的最小值;
(Ⅱ)试用(Ⅰ)的结果证明如下命题:设 , 为正有理数. 若 ,
则 ;
(Ⅲ)请将(Ⅱ)中的命题推广到一般形式,并用数学归纳法证明你所推广的命题.
注:当 为正有理数时,有求导公式 .
7.(2011 湖南)已知函数 , .
(Ⅰ)求函数 的零点个数,并说明理由;
(Ⅱ)设数列{ }( )满足 , ,证明:存在常数
,使得对于任意的 ,都有 ≤ .
2
1 11, 2 2 ( *)n n na a a a b n N+= = − + + ∈
1b = 2 3,a a { }na
1b = − c
r
0 1r< < ( )f x 1 20, 0a a≥ ≥ 1 2,b b 1 2 1b b+ = 1 2 1 2 1 1 2 2 b ba a a b a b≤ + α 1( )x xα αα −′ = 2 2 1n na c a +< < *n N∈ ( ) (1 )rf x rx x r= − + − ( 0)x >
3( )f x x= ( )g x x x= +
( ) ( ) ( )h x f x g x= −
na *n N∈ 1 ( 0)a a a= > 1( ) ( )n nf a g a+ =
M *n N∈ na M