【題目】設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn , 并且滿足2Sn=an2+n,an>0(n∈N*).
(1)求a1 , a2 , a3;
(2)猜想{an}的通項(xiàng)公式,并加以證明;
(3)設(shè)x>0,y>0,且x+y=1,證明: ≤ .
【答案】
(1)解:分別令n=1,2,3,得
∵an>0,∴a1=1,a2=2,a3=3.
(2)證法一:猜想:an=n,
由2Sn=an2+n①
可知,當(dāng)n≥2時(shí),2Sn﹣1=an﹣12+(n﹣1)②
①﹣②,得2an=an2﹣an﹣12+1,即an2=2an+an﹣12﹣1.
1)當(dāng)n=2時(shí),a22=2a2+12﹣1,∵a2>0,∴a2=2;
2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥2)時(shí),ak=k.那么當(dāng)n=k+1時(shí),
ak+12=2ak+1+ak2﹣1=2ak+1+k2﹣1[ak+1﹣(k+1)][ak+1+(k﹣1)]=0,
∵ak+1>0,k≥2,
∴ak+1+(k﹣1)>0,
∴ak+1=k+1.這就是說,當(dāng)n=k+1時(shí)也成立,
∴an=n(n≥2).顯然n=1時(shí),也適合.
故對(duì)于n∈N*,均有an=n.
證法二:猜想:an=n,
1)當(dāng)n=1時(shí),a1=1成立;
2)假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),ak=k.
那么當(dāng)n=k+1時(shí),2Sk+1=ak+12+k+1.∴2(ak+1+Sk)=ak+12+k+1,
∴ak+12=2ak+1+2Sk﹣(k+1)=2ak+1+(k2+k)﹣(k+1)=2ak+1+(k2﹣1)
(以下同證法一)
(3)證法一:要證 ≤ ,
只要證 ≤2(n+2),
即n(x+y)+2+ ≤2(n+2),
將x+y=1代入,得 ≤n+2,
即要證4(n2xy+n+1)≤(n+2)2,即4xy≤1.
∵x>0,y>0,且x+y=1,∴ ≤ ,
即xy≤ ,故4xy≤1成立,所以原不等式成立.
證法二:∵x>0,y>0,且x+y=1,∴ ≤ ①
當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí)取“=”號(hào).
∴ ≤ ②
當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí)取“=”號(hào).
① +②,得( ) ≤ =n+2,
當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí)取“=”號(hào).
∴ ≤ .
證法三:可先證 ≤ .
∵ , ,a+b≥ ,
∴2a+2b≥ ,
∴ ≥ ,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào).
令a=nx+1,b=ny+1,即得: ≤ = ,
當(dāng)且僅當(dāng)nx+1=ny+1即 時(shí)取等號(hào)
【解析】(1)分別令n=1,2,3,列出方程組,能夠求出求a1 , a2 , a3;(2)證法一:猜想:an=n,由2Sn=an2+n可知,當(dāng)n≥2時(shí),2Sn﹣1=an﹣12+(n﹣1),所以an2=2an+an﹣12﹣1再用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明;證法二:猜想:an=n,直接用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明.(3)證法一:要證 ≤ ,只要證n(x+y)+2+ ≤2(n+2),將x+y=1代入,得 ≤n+2,即要證4xy≤1.由均值不等式知4xy≤1成立,所以原不等式成立.
證法二:由題設(shè)知 ≤ , ≤ ,所以( ) ≤ =n+2,由此可導(dǎo)出 ≤ .
證法三:先證 ≤ ,然后令a=nx+1,b=ny+1,即得: ≤ = .
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)向量 =(sin x,cos x), =(sin x, sin x),x∈R,函數(shù)f(x)= ,求:
(1)f(x)的最小正周期;
(2)f(x)在區(qū)間[0,1]上的最大值和最小值,以及取得最大值和最小值時(shí)x的值.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】“中國(guó)式過馬路”是網(wǎng)友對(duì)部分中國(guó)人集體闖紅燈現(xiàn)象的一種調(diào)侃,即“湊夠一撮人就可以走了,和紅綠燈無關(guān).”出現(xiàn)這種現(xiàn)象是大家受法不責(zé)眾的“從眾”心理影響,從而不顧及交通安全.某校對(duì)全校學(xué)生過馬路方式進(jìn)行調(diào)查,在所有參與調(diào)查的人中,“跟從別人闖紅燈”“從不闖紅燈”“帶頭闖紅燈”人數(shù)如表所示:
跟從別人闖紅燈 | 從不闖紅燈 | 帶頭闖紅燈 | |
男生 | 800 | 450 | 200 |
女生 | 100 | 150 | 300 |
(1)在所有參與調(diào)查的人中,用分層抽樣的方法抽取n人,已知“跟從別人闖紅燈”的人中抽取45人,求n的值;
(2)在“帶頭闖紅燈”的人中,將男生的200人編號(hào)為1,2,…,200;將女生的300人編號(hào)為201,202,…,500,用系統(tǒng)抽樣的方法抽取4人參加“文明交通”宣傳活動(dòng),若抽取的第一個(gè)人的編號(hào)為100,把抽取的4人看成一個(gè)總體,從這4人中任選取2人,求這兩人均是女生的概率.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知函數(shù)f(x)=sinx﹣cosx+x+1,x∈[0,2π]
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)求函數(shù)f(x)的極小值和最大值,并寫明取到極小值和最大值時(shí)分別對(duì)應(yīng)x的值.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知橢圓的離心率為,其過點(diǎn),其長(zhǎng)軸的左右兩個(gè)端點(diǎn)分別為,直線交橢圓于兩點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線的斜率分別為,若,求的值.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)函數(shù)f(x)= ,則滿足f(f(a))=2f(a)的a的取值范圍是( )
A.[ ,1]
B.[0,1]
C.[ ,+∞)
D.[1,+∞)
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知函數(shù)f(x)=x3﹣3x
(1)討論f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)g(x)=f(x)﹣m在[﹣ ,3]上有三個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍;
(3)設(shè)函數(shù)h(x)=ex﹣ex+4n2﹣2n(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),如果對(duì)任意的x1 , x2∈[ ,2],都有f(x1)≤h(x2)恒成立,求實(shí)數(shù)n的取值范圍.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】函數(shù)g(x)=log2 (x>0),關(guān)于方程|g(x)|2+m|g(x)|+2m+3=0有三個(gè)不同實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為 .
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】計(jì)算題
(1)計(jì)算log2.56.25+lg0.01+ln ﹣2
(2)已知tanα=﹣3,且α是第二象限的角,求sinα和cosα.
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com