4.设{an}是首项为a,公比为q?q>0?的等比数列,前n项和为Sn,若
2Gn=a12+a2a+232,求lim+an+Sn
x??Gn
?1??5.数列?bn?中的任意相邻两项bn,bn+1是方程x2-anx+??=0的两根,其中n?N且
?3?b1=2,求lim?a1+a2+a3++an?
x??n
7.9 数学归纳法 组卷人 顾云飞
【基本要求】
⒈ 理解数学归纳法的原理.
⒉ 会用数学归纳法证明几类与自然数有关的命题. ⒊ 掌握猜想归纳的基本方法. 【基础知识】
⒈ 定义:⑴ 由特殊事例得出一般结论的推理方法叫做归纳法,又叫不完全归纳.
⑵ 以特殊情况下的结论为基础,提出归纳假设(或猜想),然后根据归纳猜想,通过演绎推理,证明结论正确,叫做数学归纳法或完全归纳法.
⒉ 数学归纳法的证明步骤:
⑴ 证明当n取第一个值n0时,命题成立.
⑵ 假设为n=k(k≥n0,k?N)时命题成立.证明当n=k+1时命题也成立。在完成
了这两个步骤以后,就可以判定命题从n0开始的所有自然n都成立.
*⒊ 数学归纳法的应用
⑴ 恒等式证明; ⑵ 整除性证明; ⑶ 数列问题证明; ⑷ 其它. 【基本方法】
⒈ 整除性证明的关键往往在于“凑归纳假设”.
⒉ 猜测数列的通项公式时,一般可以采用化整为零的方法进行猜测.
【双基回眸】
⒈ 下列命题中能用数学归纳法证明的是 ( )
A.三角形的内角和为180
n?R
1113C.???n?0
n(n?1)(n?1)(n?2)(n?2)(n?3)n(n?3)sin2n?(sin??0,n?N*) D.cos??cos3??...?cos(2n?1)??2sin?111??...?n?N?,那么f(n?1)?f(n)等于 ( ) ⒉ 设f(n)?n?1n?22n111111??A. B. C. D.
2n?22n?12n?22n?12n?22n?1⒊ 下面命题是真命题还是假命题?用数学归纳法证明过程是否正确?如错误,请纠正. ⑴ n?N* 则1?3?5?...?(2n?1)?n2?1.
证明:假设n?k时,等式成立,即1?3?5?...?(2k?1)?k2?1.则当n?k?1
时,
B.(1?n)(1?n?n2?...?n100)?1?n1011?3?5?...?(2k?1)?[2(k?1)?1]?k2?1?2k?1?(k?1)2?1
* ∴ 等式对于一切n?N均成立.
*⑵ n?N,则?1?3?5?...?(?1)n(2n?1)?(?1)nn.
证明:1°当n=1时,左=-1,右=-1 ∴ 等式成立.
* 2°假设n=k(k?N)时,等
式
成
立
,
即
?1?3?5?...?(?1)k(2k?1)?(?1)kk 成立,则n=k+1时:
?1?3?5?...?(?1)k(2k?1)?(?1)k?1[2(k?1)?1]?(?1)k?1(k?1). 根据1°,2°可得:对n?N等式均成立.
⒋ 数列{an}中,a1?1,Sn?n2an,n?N?,则a2,a3,a4分别为________,猜
*an=________.
5.利用数学归纳法证明2>n,第一步应该论证________. 【例题精析】 ⒈ 求证:1?
⒉ 求证:2
n?2nn21111111???...????...?. 2342nn?1n?22n3?5n?21 能被25整除.
⒊ 已知函数f(x)?2,数列{an}的前n项和为Sn且有a1?f(1),当n≥2时,2?xSn?21?(n2?5n?2). f(an)2⑴ 计算:a1,a2,a3,a4;
⑵ 求出{an}通项,并证明.
122n2an2?n⒋ 是否存在常数a、b,使等式 对于一切 ??...??1?33?5(2n?1)(2n?1)bn?2n?N* 都成立.
5.数列?an?,?bn?中,a1=2,b1=4,且an,bn,an+1成等差数列,bn,an+1,bn+1成等比数列 求a2,a3,a4及b2,b3,b4,由此猜想?an?,?bn?的通项公式,并证明你的结论。