1
1.在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为n(n-3)条时,第一步检验第一个值n0
2
等于( )
A.1 B.2 C.3 D.0 答案:C
2.用数学归纳法证明“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”,第二步归纳假设应写成( )
A.假设n=2k+1(k∈N*)时命题成立,再推n=2k+3时命题成立 B.假设n=2k-1(k∈N*)时命题成立,再推n=2k+1时命题成立 C.假设n=k(k∈N*)时命题成立,再推n=k+1时命题成立 D.假设n=k(k≥1)时命题成立,再推n=k+2时命题成立 答案:B
3.(教材习题改编)数列{an}中,已知a1=1,当n≥2时an=an-1+2n-1,依次计算a2,a3,a4后,猜想an的表达式是( )
A.3n-2 B.n2
-
C.3n1 D.4n-3 答案:B
111127
4.用数学归纳法证明不等式:1+++?+n-1>(n∈N*)成立,其初始值至少应
24642
取( )
A.7 B.8 C.9 D.10
11-n
21111
解析:选B.左边=1+++?+n-1==2-n-1,
24122
1-2
代入验证可知n的最小值为8.
111
5.用数学归纳法证明:“1+++?+n
232-1
式成立,推理n=k+1时,左边应增加的项数是________.
答案:2k
6.设S1=12,S2=12+22+12,?,Sn=12+22+32+?+n2+?+22+12,用数学归纳
n?2n+1?
法证明Sn≥时,第二步从k到k+1应添加的项为________.
3
解析:当n=k时,左端为12+22+32+?+k2+?+22+12;
当n=k+1时,左端为1+22+32+?+k2+(k+1)2+k2+?+22+12. 答案:(k+1)2+k2
1
1.在数列{an} 中,a1=,且Sn=n(2n-1)an,通过求a2,a3,a4,猜想an的表达式为
3
( )
11
A. B. ?n-1??n+1?2n?2n+1?
11
C. D. ?2n-1??2n+1??2n+1??2n+2?
1
解析:选C.由a1=,Sn=n(2n-1)an,
3
得S2=2(2×2-1)a2,即a1+a2=6a2,
11
∴a2==,S=3(2×3-1)a3,
153×5311
即++a3=15a3. 315
111
∴a3==,a4=.故选C .
355×77×9
2.一个关于自然数n的命题,如果验证当n=1时命题成立,并在假设当n=k(k≥1且k∈N*)时命题成立的基础上,证明了当n=k+2时命题成立,那么综合上述,对于( )
A.一切正整数命题成立 B.一切正奇数命题成立 C.一切正偶数命题成立 D.以上都不对
解析:选B.本题证的是对n=1,3,5,7,?命题成立,即命题对一切正奇数成立.
-
3.用数学归纳法证明1+2+22+?+2n1=2n-1(n∈N*)的过程中,第二步假设当n=k(k∈N*)时等式成立,则n=k+1时应得到( )
--+
A.1+2+22+?+2k2+2k1=2k1-1
+-+
B.1+2+22+?+2k+2k1=2k1-1+2k1
-++
C.1+2+22+?+2k1+2k1=2k1-1
-
D.1+2+22+?+2k1+2k=2k-1+2k
解析:选D.由n=k到n=k+1等式的左边增加了一项,故选D.
-
4.已知1+2×3+3×32+4×33+?+n×3n1=3n(na-b)+c对一切n∈N*都成立,则a、b、c的值为( )
111
A.a=,b=c= B.a=b=c= 244
1
C.a=0,b=c= D.不存在这样的a、b、c
4
解析:选A.∵等式对一切n∈N*均成立, ∴n=1,2,3时等式成立,即
1=3?a-b?+c??
?1+2×3=32?2a-b?+c??1+2×3+3×32=33?3a-b?+c3a-3b+c=1??
整理得?18a-9b+c=7
??81a-27b+c=34
,
5.用数学归纳法证明当n∈N*时1+2+22+23+?+25n-1是31的倍数时,当n=1
时原式为________,从k→k+1时需增添的项是____________.
解析:把n=k,n=k+1相比较即可得出.
++++
答案:1+2+22+23+24 25k+25k1+25k2+25k3+25k4
6.利用数学归纳法证明“(n+1)(n+2)?(n+n)=2n×1×3×?×(2n-1),n∈N*”时,从“n=k”变到“n=k+1”时,左边应增乘的因式是________.
解析:当n=k(k∈N*)时,左式为(k+1)(k+2)·?·(k+k); 当n=k+1时,左式为(k+1+1)·(k+1+2)·?·(k+1+k-1)·(k+1+k) ·(k+1+k+1),
11
,解得a=,b=c=.
24
?2k+1??2k+2?
则左边应增乘的式子是=2(2k+1).
k+1
答案:2(2k+1)
7.数列{an}满足Sn=2n-an(n∈N*).
(1)计算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通项公式an; (2)用数学归纳法证明(1)中的猜想.
3715
解:(1)a1=1,a2=,a3=,a4=,
248n
2-1
由此猜想an=n-1(n∈N*).
2
(2)①当n=1时,a1=1,结论成立. ②假设n=k(k∈N*)时,结论成立,
2k-1
即ak=k-1,那么n=k+1(k∈N*)时,
2
ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak =2+ak-ak+1.∴2ak+1=2+ak.
2k-12+k-1+
22+ak2k1-1
∴ak+1===,
222k这表明n=k+1时,结论成立.
2n-1*
由①②知,对n∈N,都有an=n-1成立.
2
1.下列代数式(其中k∈N)能被9整除的是( )
-
A.6+6·7k B.2+7k1
+
C.2(2+7k1) D.3(2+7k)
解析:选D.(1)当k=1时,显然只有3(2+7k)能被9整除.
+
(2)假设当k=n(n∈N*)时,命题成立,即3(2+7n)能被9整除,那么3(2+7n1)=21(2+7n)-36.
这就是说,k=n+1时命题也成立. 由(1)(2)知,命题对k∈N*成立.
2.在一次珠宝展览会上,某商家展出一套珠宝首饰,第一件首饰是1颗珠宝,第二件首饰由6颗珠宝(图中圆圈表示珠宝)构成如图1所示的正六边形,第三件首饰由15颗珠宝构成如图2所示的正六边形,第四件首饰是由28颗珠宝构成如图3所示的正六边形,第五件首饰是由45颗珠宝构成如图4所示的正六边形,以后每件首饰都在前一件上按照这种规律增加一定数量的珠宝,使它构成更大的正六边形,依此推断前10件首饰所用珠宝总颗数为( )
*
A.190 B.715 C.725 D.385
解析:选B.由条件可知前5件首饰的珠宝数依次为:1,1+5,1+5+9,1+5+9+13,1+5+9+13+17,即每件首饰的珠宝数为一个以1为首项,4为公差的等差数列的前n项和,
n[1+?4n-3?]
通项an=4n-3.由此可归纳出第n件首饰的珠宝数为=2n2-n.则前n件首饰所
23
4n+3n2-n222
用的珠宝总数为2(1+2+?+n)-(1+2+?+n)=.当n=10时,总数为715.
6
11
3.在各项为正数的数列{an}中,数列的前n项和Sn满足Sn=(an+),则a3=
2an
__________,猜想数列{an}的通项公式为________.
11
解析:(1)由Sn=(an+)可计算出a1=1,a2=2-1,a3=3-2.
2an(2)由a1,a2,a3可归纳猜想出an=n-n-1.
答案:3-2 n-n-1
4.如果不等式2n>n2+1对于n≥n0的正整数n都成立,则n的最小值为________. 解析:当n=1时,2>2不成立, 当n=2时,4>5不成立. 当n=3时,8>10不成立. 当n=4时,16>17不成立. 当n=5时,32>26成立.
当n=6时,64>37成立,由此猜测n的最小值应取5. 答案:5
1*
5.首项为正数的数列{an}满足an+1=(a2n+3),n∈N. 4
(1)证明:若a1为奇数,则对一切n≥2,an都是奇数; (2)若对一切n∈N*都有an+1>an,求a1的取值范围.
解:(1)证明:已知a1是奇数,假设ak=2m-1是奇数,其中m为正整数,则由递推关
a2k+3
系得ak+1==m(m-1)+1是奇数.
4
根据数学归纳法,对任意n∈N*,an都是奇数.
1
(2)由an+1-an=(an-1)(an-3)知,当且仅当an<1或an>3时,an+1>an.
4
1+3
另一方面,若0
4
32+3
若ak>3,则ak+1>=3.
4
根据数学归纳法可知,?n∈N*,03?an>3.
综上所述,对一切n∈N*,都有an+1>an,则a的取值范围是03.
11?311,时,f(x)≥. 6.已知函数f(x)=ax-x2的最大值不大于,又当x∈??42?268
(1)求a的值;
11
(2)设0
2n+1
解:(1)由题意知,
323?a?2a2
f(x)=ax-x=-?x-3?+.
2261
又f(x)max≤,
62
a?a12∴f?=≤,∴a≤1. ?3?66
11?1,时,f(x)≥, 又x∈??42?81?1a31f?≥-≥?2?8288∴,即,解得a≥1.
1a311?-≥f?4328?4?≥8
???
???
又∵a2≤1,∴a=1.
3
(2)证明:由(1)知f(x)=x-x2,
2
用数学归纳法证明:
1
①当n=1时,0
2
210,?时,0 11 ∴0 63 故n=2时,原不等式也成立. 1 ②假设n=k(k≥2,k∈N*)时,不等式0 k+1 31 ∵f(x)=x-x2的对称轴为直线x=, 231 0,?时,f(x)为增函数, ∴当x∈??3? 111 ∴由0 ??k+13 1113 于是,0 ??k+12?? 13111=-×- 2+k+12?k+1?k+2k+2 k+411 =-<. 2k+22?k+1??k+2?k+2 ∴当n=k+1时,原不等式也成立. 1 根据①②知,对任何n∈N*,不等式an<成立. n+1