题目内容
已知点(an,an-1)在曲线f(x)=(1)求f(x)的定义域;
(2)求证:
(3)求证:数列{an}前n项和
【答案】分析:( 1)由f(x)=
知x满足:x2+
≥0,
≥0,所以
≥0.由此能够求出f(x)定义域.
(2)由an+12=an2+
,则an+12-an2=
,知
=an+12-a12=an+12-1.要证明:
,只需证明:
.由数学归纳法能够证明原不等式成立.
(3)要证明:
,只需证:
(n≥2).用分析法可以证明Sn=a1+a2+…+an≤1+2(
+
+…+
)=
.
解答:解:(1)由f(x)=
知x满足:x2+
≥0,
∴
≥0,
∴
≥0
∴
≥0,
故x>0,或x≤-1.
f(x)定义域为:(-∞,-1]∪(0,+∞).
(2)证明:∵an+12=an2+
,则an+12-an2=
,
于是有:
=an+12-a12=an+12-1
要证明:
只需证明:
(*)
下面使用数学归纳法证明:
(n≥1,n∈N*)
①在n=1时,a1=1,
<a1<2,则n=1时 (*)式成立.
②假设n=k时,
成立,
由
要证明:
,
只需2k+1≤
只需(2k+1)3≤8k(k+1)2
只需1≤4k2+2k,而4k2+2k≥1在k≥1时,恒成立,
于是
,于是
,
又
,
要证
只需证:
,
只需证:4k2+11k+8>0,而4k2+11k+8>0在k≥1时恒成立.
于是:
.
因此
得证.
综合①②可知(*)式得证,从而原不等式成立.
(3)证明:要证明:
,
由(2)可知只需证:
(n≥2)(**)
下面用分析法证明:(**)式成立.
要使(**)成立,
只需证:(3n-2)
>(3n-1)
即只需证:(3n-2)3n>(3n-1)3(n-1),
只需证:2n>1.
而2n>1在n≥1时显然成立,
故(**)式得证.
于是由(**)式可知有:
+
+…+
≤
因此有:Sn=a1+a2+…+an≤1+2(
+
+…+
)=
点评:本题考查数列和不等式的综合运用,解题时要认真审题,注意数学归纳法和分析法在不等式证明中的灵活运用.
(2)由an+12=an2+
(3)要证明:
解答:解:(1)由f(x)=
∴
∴
∴
故x>0,或x≤-1.
f(x)定义域为:(-∞,-1]∪(0,+∞).
(2)证明:∵an+12=an2+
于是有:
要证明:
只需证明:
下面使用数学归纳法证明:
①在n=1时,a1=1,
②假设n=k时,
由
要证明:
只需2k+1≤
只需1≤4k2+2k,而4k2+2k≥1在k≥1时,恒成立,
于是
又
要证
只需证:
只需证:4k2+11k+8>0,而4k2+11k+8>0在k≥1时恒成立.
于是:
因此
综合①②可知(*)式得证,从而原不等式成立.
(3)证明:要证明:
由(2)可知只需证:
下面用分析法证明:(**)式成立.
要使(**)成立,
只需证:(3n-2)
即只需证:(3n-2)3n>(3n-1)3(n-1),
只需证:2n>1.
而2n>1在n≥1时显然成立,
故(**)式得证.
于是由(**)式可知有:
因此有:Sn=a1+a2+…+an≤1+2(
点评:本题考查数列和不等式的综合运用,解题时要认真审题,注意数学归纳法和分析法在不等式证明中的灵活运用.
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