高中数学选修2-2同步练习题库:数学归纳法(填空题:一般)
[选修2-2]·[数学归纳法] · [基础] · [习题训练]·[教师版]
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数学归纳法一、选择题(共12小题;共60分)1. 用数学归纳法证明时,由的假设到证明时,等式左边应添加的式子是A. B.C. D.2. 某个命题与自然数有关,如果当时,该命题成立,那么可推得当时命题也成立.现在已知当时,该命题不成立,那么可推得A. 当时该命题不成立B. 当时该命题成立C. 当时该命题不成立D. 当时该命题成立3. 若,则当时,为A. B. C. D. 非以上答案4. 用数学归纳法证明:,在验证成立时,左边计算所得的项是A. B. C. D.5. 数学归纳法证明,则第一步应验证A. B. C. D.6. 用数学归纳法证明命题“”时,在作归纳假设后,需要证明:当时,命题成立,即需证明A.B.C.D.7. 用数学归纳法证明命题时,在作了归纳假设后,需证明当时命题成立,即证A.B.C.D.8. 用数学归纳法证明多边形内角和定理时,第一步应该验证A. 时定理成立B. 时定理成立C. 时定理成立D. 时定理成立9. 利用数学归纳法证明“”时,在验证成立时,左边应该是A. B. C. D.10. 设,则等于A. B.C. D.11. 用数学归纳法证明时,第一步应验证不等式A. B. C. D.12. 用数学归纳法证明不等式,第二步由到时不等式左边需增加A. B.C. D.二、填空题(共5小题;共25分)13. 用数学归纳法证明:,在第二步证明从到成立时,左边增加的项数是项.14. 用数学归纳法证明不等式成立,起始值至少应取为.15. 用数学归纳法证明过程中,在成立时,左边等于.16. 用数学归纳法证明:(且),则第步应验证.17. ,从到右端需增减的项为.(不用化简)三、解答题(共5小题;共65分)18. 数学归纳法证明:.19. 用数学归纳法证明:.20. 用数学归纳法证明:21. 已知函数,设,,.证明:.22. 证明:.答案第一部分1. B2. C3. C4. C5. C【解析】根据条件知所以要验证的第一个数应该是.6. B7. D8. C 【解析】三角形是边数最少的多边形,故.9. C10. D【解析】注意与的最后一项的比较.11. B12. D第二部分13.14.【解析】不等式左边,当时不等式不成立,因为当时,不等式成立,所以初始值至少应取.15.16.17.第三部分18. ①当时,左边,右边,等式成立.②假设当时等式成立,即,则当时,即当时,等式也成立.由①②知,对一切,命题成立.19. ()当,左边,右边,左边右边,命题成立.()假设时,有,则当时,左边右边,命题成立.从而,对,有.20. 略21. ①当时,由题设知.又,所以成立.当时,因为,而,所以,不等式也成立.②假设当时,不等式成立.因为,的对称轴是,所以在上是增函数.由,得,即.所以,故当时,不等式也成立.由①②知,时,恒成立.22. ()当时,左边,右边,显然成立;()假设当时,,成立,那么当时,等式也成立.由()()知等式对任意的正整数均成立.。
人教a版数学【选修2-2】练习:2.3数学归纳法(含答案)

选修2-2第二章 2.3一、选择题1.用数学归纳法证明1+12+13+,+12n-1<n(n∈N*,n>1)时,第一步应验证不等式()A.1+12<2B.1+12+13<2C.1+12+13<3 D.1+12+13+14<3[答案] B[解析]∵n∈N*,n>1,∴n取第一个自然数为2,左端分母最大的项为122-1=13,故选B.2.(2014·秦安县西川中学高二期中)用数学归纳法证明1+a+a2+,+a n+1=1-a n+2 1-a(n∈N*,a≠1),在验证n=1时,左边所得的项为()A.1 B.1+a+a2C.1+a D.1+a+a2+a3[答案] B[解析]因为当n=1时,a n+1=a2,所以此时式子左边=1+a+a2.故应选 B.3.设f(n)=1n+1+1n+2+,+12n(n∈N*),那么f(n+1)-f(n)等于()A.12n+1B.12n+2C.12n+1+12n+2D.12n+1-12n+2[答案] D[解析]f(n+1)-f(n)=1n+1+1+1n+1+2+,+12n+12n+1+12n+1-1n+1+1n+2+,+12n=12n+1+12n+1-1n+1=12n+1-12n+2.4.某个命题与自然数n有关,若n=k(k∈N*)时,该命题成立,那么可推得n=k+1时该命题也成立.现在已知当n=5时,该命题不成立,那么可推得()A.当n=6时该命题不成立B.当n=6时该命题成立C.当n=4时该命题不成立D.当n=4时该命题成立[答案] C[解析]原命题正确,则逆否命题正确.故应选 C.5.用数学归纳法证明命题“当n是正奇数时,x n+y n能被x+y整除”,在第二步的证明时,正确的证法是()A.假设n=k(k∈N*)时命题成立,证明n=k+1时命题也成立B.假设n=k(k是正奇数)时命题成立,证明n=k+1时命题也成立C.假设n=k(k是正奇数)时命题成立,证明n=k+2时命题也成立D.假设n=2k+1(k∈N)时命题成立,证明n=k+1时命题也成立[答案] C[解析]∵n为正奇数,当n=k时,k下面第一个正奇数应为k+2,而非k+1.故应选C.6.凸n边形有f(n)条对角线,则凸n+1边形对角线的条数f(n+1)为()A.f(n)+n+1 B.f(n)+nC.f(n)+n-1 D.f(n)+n-2[答案] C[解析]增加一个顶点,就增加n+1-3条对角线,另外原来的一边也变成了对角线,故f(n+1)=f(n)+1+n+1-3=f(n)+n-1.故应选 C.二、填空题7.(2014·湖北重点中学高二期中联考)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到n=k+1”左边需增乘的代数式为() A.2k+1 B.2(2k+1)C.2k+1k+1D.2k+3k+1[答案] B[解析]n=k时,等式为(k+1)(k+2),(k+k)=2k·1·3·,·(2k-1),n=k+1时,等式左边为(k+1+1)(k+1+2),(k+1+k+1)=(k+2)(k+3),(2k)·(2k+1)·(2k+2),右边为2k+1·1·3·,·(2k-1)(2k+1).左边需增乘2(2k+1),故选 B.8.已知数列11×2,12×3,13×4,,,1n n+1,通过计算得S1=12,S2=23,S3=34,由此可猜测S n=________.[答案]n n+1[解析]解法1:通过计算易得答案.解法2:S n=11×2+12×3+13×4+,+1n n+1=1-12+12-13+13-14+,+1n-1n+1=1-1n+1=nn+1.9.用数学归纳法证明:1-12+13-14+,+12n-1-12n=1n+1+1n+2+,+12n,第一步应验证的等式是________.[答案]1-12=12[解析]当n=1时,等式的左边为1-12=12,右边=12,∴左边=右边.三、解答题10.(2013·大庆实验中学高二期中)数列{a n}满足S n=2n-a n(n∈N*).(1)计算a1、a2、a3,并猜想a n的通项公式;(2)用数学归纳法证明(1)中的猜想.[证明](1)当n=1时,a1=S1=2-a1,∴a1=1;当n=2时,a1+a2=S2=2×2-a2,∴a2=3 2;当n=3时,a1+a2+a3=S3=2×3-a3,∴a3=7 4 .由此猜想a n=2n-12n-1(n∈N*)(2)证明:①当n=1时,a1=1结论成立,②假设n=k(k≥1,且k∈N*)时结论成立,即a k=2k-1 2k-1,当n=k+1时,a k+1=S k+1-S k=2(k+1)-a k+1-2k+a k=2+a k-a k+1,∴2a k+1=2+a k∴a k+1=2+a k2=2k+1-12k,∴当n=k+1时结论成立,于是对于一切的自然数n∈N*,a n=2n-12n-1成立.一、选择题11.用数学归纳法证明1+2+3+,+n2=n4+n22,则当n=k+1时左端应在n=k的基础上加上()A.k2+1 B.(k+1)2C.k+14+k+122D.(k2+1)+(k2+2)+(k2+3)+,+(k+1)2[答案] D[解析]n=k时,左边=1+2+3+,+k2,n=k+1时,左边=1+2+3+,+k2+(k2+1)+(k2+2)+,+(k+1)2,故选 D.12.设凸k边形的内角和为f(k),则凸k+1边形的内角和f(k+1)=f(k)+________.() A.2π B.πC.π2D.π3[答案] B[解析]将k+1边形A1A2,A k A k+1的顶点A1与A k相连,则原多边形被分割为k边形A1A2,A k与三角形A1A k A k+1,其内角和f(k+1)是k边形的内角和f(k)与△A1A k A k+1的内角和π的和,故选 B.13.(2014·揭阳一中高二期中)用数学归纳法证明“n3+(n+1)3+(n+2)3(n∈N*)能被9整除”,要利用归纳假设证n=k+1时的情况,只需展开() A.(k+3)3B.(k+2)3C.(k+1)3D.(k+1)3+(k+2)3[答案] A[解析]因为从n=k到n=k+1的过渡,增加了(k+1)3,减少了k3,故利用归纳假设,只需将(k+3)3展开,证明余下的项9k2+27k+27能被9整除.14.(2014·合肥一六八中高二期中)观察下列各式:已知a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,,,则归纳猜测a7+b7=()A.26 B.27C.28 D.29[答案] D[解析]观察发现,1+3=4,3+4=7,4+7=11,7+11=18,11+18=29,∴a7+b7=29.二、填空题15.用数学归纳法证明“2n+1≥n2+n+2(n∈N*)”时,第一步的验证为________.[答案]当n=1时,左边=4,右边=4,左≥右,不等式成立[解析]当n=1时,左≥右,不等式成立,∵n∈N*,∴第一步的验证为n=1的情形.16.对任意n∈N*,34n+2+a2n+1都能被14整除,则最小的自然数a=________.[答案] 5[解析]当n=1时,36+a3能被14整除的数为a=3或5,当a=3时且n=3时,310+35不能被14整除,故a=5.三、解答题17.在平面内有n条直线,其中每两条直线相交于一点,并且每三条直线都不相交于同一点.求证:这n条直线将它们所在的平面分成n2+n+22个区域.[证明](1)n=2时,两条直线相交把平面分成4个区域,命题成立.(2)假设当n=k(k≥2)时,k条直线将平面分成k2+k+22块不同的区域,命题成立.当n=k+1时,设其中的一条直线为l,其余k条直线将平面分成k2+k+22块区域,直线l与其余k条直线相交,得到k个不同的交点,这k个点将l分成k+1段,每段都将它所在的区域分成两部分,故新增区域k+1块.从而k+1条直线将平面分成k2+k+22+k+1=k+12+k+1+22块区域.所以n=k+1时命题也成立.由(1)(2)可知,原命题成立.18.试比较2n+2与n2的大小(n∈N*),并用数学归纳法证明你的结论.[分析]由题目可获取以下主要信息:①此题选用特殊值来找到2n+2与n2的大小关系;②利用数学归纳法证明猜想的结论.解答本题的关键是先利用特殊值猜想.[解析]当n=1时,21+2=4>n2=1,当n=2时,22+2=6>n2=4,当n=3时,23+2=10>n2=9,当n=4时,24+2=18>n2=16,由此可以猜想,2n+2>n2(n∈N*)成立下面用数学归纳法证明:(1)当n=1时,左边=21+2=4,右边=1,所以左边>右边,所以原不等式成立.当n=2时,左边=22+2=6,右边=22=4,所以左边>右边;当n=3时,左边=23+2=10,右边=32=9,所以左边>右边.(2)假设n=k时(k≥3且k∈N*)时,不等式成立,即2k+2>k2.那么当n=k+1时,2k+1+2=2·2k+2=2(2k+2)-2>2·k2-2.又因:2k2-2-(k+1)2=k2-2k-3=(k-3)(k+1)≥0,即2k2-2≥(k+1)2,故2k+1+2>(k+1)2成立.根据(1)和(2),原不等式对于任何n∈N*都成立.。
2016-2017学年高二数学人教B版选修2-2同步练习2.3.1《数学归纳法》

§2.3 数学归纳法2.3.1 数学归纳法 一、基础过关1.某个命题与正整数有关,如果当n =k(k∈N *)时,该命题成立,那么可推得n =k +1时,该命题也成立.现在已知当n =5时,该命题成立,那么可推导出( )A .当n =6时命题不成立B .当n =6时命题成立C .当n =4时命题不成立D .当n =4时命题成立2.一个与正整数n 有关的命题,当n =2时命题成立,且由n =k 时命题成立可以推得n =k +2时命题也成立,则( )A .该命题对于n>2的自然数n 都成立B .该命题对于所有的正偶数都成立C .该命题何时成立与k 取值无关D .以上答案都不对3.在应用数学归纳法证明凸n 边形的对角线为12n(n -3)条时,第一步验证n 等于( )A .1B .2C .3D .04.若f(n)=1+12+13+…+12n +1(n∈N *),则n =1时f(n)是( )A .1B.13 C .1+12+13D .以上答案均不正确5.已知f(n)=1n +1n +1+1n +2+…+1n 2,则( )A .f(n)中共有n 项,当n =2时,f(2)=12+13B .f(n)中共有n +1项,当n =2时,f(2)=12+13+14C .f(n)中共有n 2-n 项,当n =2时,f(2)=12+13D .f(n)中共有n 2-n +1项,当n =2时,f(2)=12+13+146.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n 3a n +1(n∈N *),依次计算a 2,a 3,a 4,归纳推测出a n的通项表达式为( ) A.24n -3 B.26n -5 C.24n +3D.22n-1二、能力提升7.用数学归纳法证明等式(n +1)(n +2)…(n+n)=2n·1·3·…·(2n-1)(n∈N *),从k 到k +1左端需要增乘的代数式为( ) A .2k +1 B .2(2k +1) C.2k +1k +1D.2k +3k +18.已知f(n)=1n +1+1n +2+…+13n -1(n∈N *),则f(k +1)=f(k)+______________________.9.用数学归纳法证明:(1-13)(1-14)(1-15)…(1-1n +2)=2n +2(n∈N *).10.用数学归纳法证明: 12-22+32-42+…+(-1)n -1·n 2=(-1)n -1·+2(n∈N *).11.已知数列{a n}的第一项a1=5且S n-1=a n(n≥2,n∈N*),S n为数列{a n}的前n项和.(1)求a2,a3,a4,并由此猜想a n的表达式;(2)用数学归纳法证明{a n}的通项公式.三、探究与拓展12.是否存在常数a、b、c,使得等式1×22+2×32+3×42+…+n(n+1)2=+12(an2+bn+c)对一切正整数成立?并证明你的结论.答案1.B 2.B 3.C 4.C 5.D 6.B 7.B 8.13k +13k +1+13k +2-1k +19.证明 (1)当n =1时,左边=1-13=23,右边=21+2=23,等式成立.(2)假设当n =k(k≥1,k∈N *)时等式成立,即(1-13)(1-14)(1-15)…(1-1k +2)=2k +2,那么当n =k +1时,(1-13)(1-14)(1-15)…(1-1k +2)(1-1k +3)=2k +2(1-1k +3)=+++=2k +3, 所以当n =k +1时等式也成立.由(1)(2)可知,对于任意n∈N *等式都成立. 10.证明 (1)当n =1时,左边=1,右边=(-1)1-1×1×22=1,结论成立.(2)假设当n =k 时,结论成立. 即12-22+32-42+…+(-1)k -1k 2=(-1)k -1·+2,那么当n =k +1时, 12-22+32-42+…+(-1)k -1k 2+(-1)k (k +1)2=(-1)k -1·+2+(-1)k(k +1)2=(-1)k·(k+1)-k +2k +22=(-1)k·++2.即当n =k +1时结论也成立.由(1)(2)可知,对一切正整数n 等式都成立. 11.(1)解 a 2=S 1=a 1=5, a 3=S 2=a 1+a 2=10,a 4=S 3=a 1+a 2+a 3=5+5+10=20,猜想a n =⎩⎪⎨⎪⎧5=5×2n -2, ,n∈N*.(2)证明 ①当n =2时,a 2=5×22-2=5,公式成立.②假设n =k(k≥2,k∈N *)时成立,即a k =5×2k -2,那么当n =k +1时,由已知条件和假设有 a k +1=S k =a 1+a 2+a 3+…+a k =5+5+10+…+5×2k -2.=5+-2k -11-2=5×2k -1.故当n =k +1时公式也成立.由①②可知,对n≥2,n∈N *,有a n =5×2n -2.所以数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧5 =5×2n -2,n∈N*.12.解 假设存在a 、b 、c 使上式对n∈N *均成立, 则当n =1,2,3时上式显然也成立, 此时可得⎩⎪⎨⎪⎧1×22=16+b +,1×22+2×32=12+2b +,1×22+2×32+3×42=9a +3b +c ,解此方程组可得a =3,b =11,c =10,下面用数学归纳法证明等式1×22+2×32+3×42+…+n(n +1)2=+12×(3n 2+11n+10)对一切正整数均成立.(1)当n =1时,命题显然成立. (2)假设当n =k 时,命题成立. 即1×22+2×32+3×42+…+k(k +1)2=+12(3k 2+11k +10),则当n =k +1时,有1×22+2×32+…+k(k +1)2+(k +1)(k +2)2=+12(3k 2+11k +10)+(k +1)(k +2)2=+12(k +2)(3k +5)+(k +1)(k +2)2=++12(3k 2+5k +12k +24) =++12[3(k +1)2+11(k +1)+10].即当n=k+1时,等式也成立.由(1)(2)可知,对任何正整数n,等式都成立.。
高中数学选修2-2课时作业2:习题课 数学归纳法

习题课 数学归纳法一、基础过关1.用数学归纳法证明1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N *,n >1)时,第一步应验证不等式( ) A .1+12<2 B .1+12+13<2 C .1+12+13<3 D .1+12+13+14<3 [答案] B[解析] ∵n >1且n ∈N *,∴n 取的第一个值n 0=2.∴第一步应验证:1+12+13<2,选B. 2.用数学归纳法证明“2n >n 2+1对于n ≥n 0的自然数n 都成立”时,第一步证明中的起始值n 0应取( )A .2B .3C .5D .6[答案] C[解析] 当n 取1、2、3、4时2n >n 2+1不成立,当n =5时,25=32>52+1=26,第一个能使2n >n 2+1的n 值为5,故选C.3.已知f (n )=1+12+13+…+1n (n ∈N *),证明不等式f (2n )>n 2时,f (2k +1)比f (2k )多的项数是( ) A .2k -1项 B .2k +1项C .2k 项D .以上都不对[答案] C[解析] 观察f (n )的表达式可知,右端分母是连续的正整数,f (2k )=1+12+…+12k , 而f (2k +1)=1+12+…+12k +12k +1+12k +2+…+12k +2k. 因此f (2k +1)比f (2k )多了2k 项.4.用数学归纳法证明不等式1n +1+1n +2+…+12n >1124(n ∈N *)的过程中,由n =k 递推到n =k +1时,下列说法正确的是( )A .增加了一项12(k +1)B .增加了两项12k +1和12(k +1)C .增加了B 中的两项,但又减少了一项1k +1D .增加了A 中的一项,但又减少了一项1k +1[答案] C[解析] 当n =k 时,不等式左边为1k +1+1k +2+…+12k , 当n =k +1时,不等式左边为1k +2+1k +3+…+12k +12k +1+12k +2,故选C. 5.用数学归纳法证明“n 3+(n +1)3+(n +2)3(n ∈N *)能被9整除”,要利用归纳假设证n =k +1时的情况,只需展开( )A .(k +3)3B .(k +2)3C .(k +1)3D .(k +1)3+(k +2)3[答案] A[解析] 假设当n =k 时,原式能被9整除,即k 3+(k +1)3+(k +2)3能被9整除.当n =k +1时,(k +1)3+(k +2)3+(k +3)3为了能用上面的归纳假设,只需将(k +3)3展开,让其出现k 3即可.6.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S n =n 2a n (n ∈N *).依次计算出S 1,S 2,S 3,S 4后,可猜想S n 的表达式为________________.[答案] S n =2n n +1[解析] S 1=1,S 2=43,S 3=32=64,S 4=85, 猜想S n =2n n +1. 7.已知正数数列{a n }(n ∈N *)中,前n 项和为S n ,且2S n =a n +1a n,用数学归纳法证明:a n =n -n -1.证明 (1)当n =1时,a 1=S 1=12(a 1+1a 1), ∴a 21=1(a n >0),∴a 1=1,又1-0=1,∴n =1时,结论成立.(2)假设n =k (k ∈N *)时,结论成立,即a k =k -k -1.当n =k +1时,a k +1=S k +1-S k=12(a k +1+1a k +1)-12(a k +1a k ) =12(a k +1+1a k +1)-12(k -k -1+1k -k -1) =12(a k +1+1a k +1)-k . ∴a 2k +1+2ka k +1-1=0,解得a k +1=k +1-k (a n >0), ∴n =k +1时,结论成立.由(1)(2)可知,对n ∈N *都有a n =n -n -1.二、能力提升8.对于不等式n 2+n ≤n +1 (n ∈N *),某学生的证明过程如下:①当n =1时,12+1≤1+1,不等式成立.②假设n =k (n ∈N *)时,不等式成立,即k 2+k ≤k +1,则n =k +1时,(k +1)2+(k +1)=k 2+3k +2<k 2+3k +2+(k +2)=(k +2)2=(k +1)+1,所以当n =k +1时,不等式成立,上述证法( )A .过程全部正确B .n =1验证不正确C .归纳假设不正确D .从n =k 到n =k +1的推理不正确[答案] D[解析] 从n =k 到n =k +1的推理中没有使用归纳假设,不符合数学归纳法的证题要求.9.用数学归纳法证明1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N *,n >1)时,在第二步证明从n =k 到n =k +1不等式成立时,左边增加的项数为________.[答案] 2k[解析] 项数为2k +1-2k =2k .10.证明:62n -1+1能被7整除(n ∈N *).证明 (1)当n =1时,62-1+1=7能被7整除.(2)假设当n =k (k ∈N *)时,62k -1+1能被7整除.那么当n =k +1时,62(k +1)-1+1=62k -1+2+1=36×(62k -1+1)-35.∵62k -1+1能被7整除,35也能被7整除,∴当n =k +1时,62(k +1)-1+1能被7整除.由(1),(2)知命题成立.11.求证:1n +1+1n +2+…+13n >56(n ≥2,n ∈N *). 证明 (1)当n =2时,左边=13+14+15+16>56, 不等式成立.(2)假设当n =k (k ≥2,k ∈N *)时命题成立,即1k +1+1k +2+…+13k >56. 则当n =k +1时,1(k +1)+1+1(k +1)+2+…+13k +13k +1+13k +2+13(k +1)=1k +1+1k +2+…+13k +(13k +1+13k +2+13k +3-1k +1)>56+(13k +1+13k +2+13k +3-1k +1)>56+(3×13k +3-1k +1)=56, 所以当n =k +1时不等式也成立.由(1)和(2)可知,原不等式对一切n ≥2,n ∈N *均成立.12.已知数列{a n }中,a 1=-23,其前n 项和S n 满足a n =S n +1S n+2(n ≥2),计算S 1,S 2,S 3,S 4,猜想S n 的表达式,并用数学归纳法加以证明.解 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=S n +1S n+2. ∴S n =-1S n -1+2(n ≥2). 则有:S 1=a 1=-23, S 2=-1S 1+2=-34, S 3=-1S 2+2=-45, S 4=-1S 3+2=-56, 由此猜想:S n =-n +1n +2(n ∈N *). 用数学归纳法证明:(1)当n =1时,S 1=-23=a 1,猜想成立. (2)假设n =k (k ∈N *)猜想成立,即S k =-k +1k +2成立, 那么n =k +1时,S k +1=-1S k +2=-1-k +1k +2+2 =-k +2k +3=-(k +1)+1(k +1)+2. 即n =k +1时猜想成立.由(1)(2)可知,对任意正整数n ,猜想结论均成立.三、探究与拓展13.已知递增等差数列{a n }满足:a 1=1,且a 1,a 2,a 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若不等式(1-12a 1)·(1-12a 2)·…·(1-12a n )≤m 2a n +1对任意n ∈N *恒成立,试猜想出实数m 的最小值,并证明.解 (1)设数列{a n }公差为d (d >0),由题意可知a 1·a 4=a 22,即1(1+3d )=(1+d )2,解得d =1或d =0(舍去).所以a n =1+(n -1)·1=n .(2)不等式等价于12·34·56·…·2n -12n≤m 2n +1, 当n =1时,m ≥32; 当n =2时,m ≥358; 而32>358,所以猜想,m 的最小值为32. 下面证不等式12·34·56·…·2n -12n ≤322n +1对任意n ∈N *恒成立. 下面用数学归纳法证明:证明 (1)当n =1时,12≤323=12,命题成立. (2)假设当n =k 时,不等式12·34·56·…·2k -12k≤322k +1成立, 当n =k +1时,12·34·56·…·2k -12k ·2k +12k +2≤322k +1·2k +12k +2,只要证322k +1·2k +12k +2≤322k +3, 只要证2k +12k +2≤12k +3, 只要证2k +12k +3≤2k +2, 只要证4k 2+8k +3≤4k 2+8k +4, 只要证3≤4,显然成立. 所以,对任意n ∈N *,不等式12·34·56·…·2n -12n ≤322n +1恒成立.。
湘教版高中数学选修2-2同步精练:6.3 数学归纳法 含解析

1.用数学归纳法证明1+a+a2+…+a n+1=错误!(a≠1,n∈N+),验证n=1时等式的左边为( ).A.1 B.1+aC.1+a+a2D.1+a+a2+a32.在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为错误!n(n-3)条时,第一步验证n等于().A.1 B.2 C.3 D.03.用数学归纳法证明“当n为正奇数时,x n+y n能被x+y整除”的第二步是( ).A.假设n=2k+1时正确,再推n=2k+3时正确B.假设n=2k-1时正确,再推n=2k+1时正确C.假设n=k时正确,再推n=k+1时正确D.假设n≤k(k≥1),再推n=k+2时正确4.用数学归纳法证明“1+错误!+错误!+…+错误!<n(n∈N+且n >1)”时,由n=k(k>1)时不等式成立,推证n=k+1时,左边应增加的项数是().A.2k-1B.2k-1 C.2k D.2k+15.设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:“当f (k)≥k2成立时,总可推出f(k+1)≥(k+1)2成立.”那么,下列命题总成立的是().A.若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k2成立B.若f(5)≥25成立,则当k≤5时,均有f(k)≥k2成立C.若f(7)<49成立,则当k≥8时,均有f(k)<k2成立D.若f(4)=25成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k2成立6.用数学归纳法证明34n+2+52n+1能被14整除的过程中,当n=k+1时,34(k+1)+2+52(k+1)+1应变形为________.7.将正△ABC分割成n2(n≥2,n∈N+)个全等的小正三角形(图甲,图乙分别给出了n=2,3的情形),在每个三角形的顶点各放置一个数,使位于△ABC的三边及平行于某边的任一直线上的数(当数的个数不少于3时),都分别依次成等差数列.若顶点A,B,C处的三个数互不相同且和为1,记所有顶点上的数之和为f(n),则有f(2)=2,f(3)=__________,…,f(n)=__________.甲乙8.证明tan α·tan 2α+tan 2α·tan 3α+…+tan(n-1)α·tan nα=错误!-n(n≥2,n∈N+).9.某地区原有森林木材存量为a,且每年增长率为25%,因生产建设的需要每年年底要砍代的木材量为b,设a n为n年后该地区森林木材存量.(1)求a n的表达式;(2)为保护生态环境,防止水土流失,该地区每年的森林木材量应不少于错误!a,如果b=错误!a,那么该地区今后会发生水土流失吗?若会,需要经过几年?(取lg 2≈0.30)参考答案1.C 当n=1时,左边=1+a+a2.2.C 在凸n边形中,边数最少的是三角形.3.B4.C 增加的项数为(2k+1-1)-(2k-1)=2k+1-2k=2k。
高中数学苏教版选修2-2同步训练:2.3 数学归纳法 pdf版含答案

2.3 数学归纳法1、“111111111()234212122n N n n n n n*-+-++-=+++∈-++,在用数学归纳法证明上述恒等式的过程中,由(,1)n k k N k *=∈≥推导到1n k =+时,等式的右边增加的式子是( ) A.12(1)k +B.112122k k +++ C.112(1)1k k -++D.111212(1)1k k k +-+++ 2、用数学归纳法证明"223122221n n +++++⋯+=-",验证1n =时,左边计算所得的式子为( ) A. 1 B. 12+ C. 2122++ D. 231222+++3、已知()231123334333n n n na b c -+⨯+⨯+⨯++⨯=-+对一切*n N ∈都成立,那么,,a b c 的值为( )A. 12a =,14b c == B. 14a b c ===C. 0a =,14b c ==D.不存在这样的,,a b c 4、用数学归纳法证明不等式“()11113212224n n n n ++⋅⋅⋅+>>++”时的过程中,由n k =到1n k =+时,不等式的左边( )A.增加了一项()121k +B.增加了两项()112121k k +++ C.增加了两项()112121k k +++,又减少了11k + D.增加了一项()121k +,又减少了一项11k +5、设1111,1232k S k k k k=+++⋯++++则1k S += ( ) A. ()121k S k ++B. ()112121k S k k ++++ C. ()112121k S k k +-++ D. ()112121k S k k +-++6、用数学归纳法证明“52n n -”能被3整除”的第二步中1n k =+时,为了使用假设,应将1152k k ++-变形为( )A. ()52452k k k k -+⨯- B. ()55232k k k -+⨯ C. ()()5252k k -- D. ()55235k k k --⨯7、若命题()()*A n n N ∈在()*n k k N =∈时命题成立,则有1n k =+时命题成立.现知命题对()*00n n n N =∈时命题成立,则有( )A.命题对所有正整数都成立B.命题对小于0n 的正整数不成立,对大于或等于0n 的正整数都成立C.命题对小于0n 的正整数成立与否不能确定,对大于或等于0n 的正整数都成立D.以上说法都不正确8、设平面内有k 条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,设k 条直线的交点个数为(),f k 则()1f k +与()f k 的关系是( )A. ()()11f k f k k +=++B. ()()11f k f k k +=+-C. ()()1f k f k k +=+D. ()()12f k f k k +=++ 9、设()()111231*,31f n N n n =+++⋯∈-+那么()()1f n f n +-等于( ) A.132n + B. 11331n n ++ C. 113132n n +++ D. 11133132n n n ++++ 10、凸n 边形有()f n 条对角线,则凸1n +边形有对角线条数()1f n +为( ) A. ()1f n n ++ B. ()f n n + C. ()1f n n +- D. ()2f n n +- 11、用数学归纳法证明11112321n n ++++<-”时,由()1n k k =>不等式成立,推证1n k =+时,左边应增加的项数是__________项;12、用数学归纳法证明: ()221*11,11n n a a a a n N a a++-+++⋯+=∈≠-,在验证1n =成立时,左边所得的项为__________.13、用数学归纳法证明“对于足够大的自然数n ,总有32n n >”时,验证第一步不等式成立所取的第一个值0n 最小应当是__________. 14、用数学归纳法证明()2221111123221n n ++⋅⋅⋅+>-++.假设n k =时,不等式成立,则当1n k =+时,应推证的目标不等式是__________.15、已知某数列的第一项为1,并且对所有的自然数2n ≥,数列的前n 项之积为2n . 1.写出这个数列的前5项2.写出这个数列的通项公式并加以证明.答案以及解析1答案及解析: 答案:D 解析:2答案及解析: 答案:D解析:左边的指数从0开始,依次加1,直到2n +,所以当1n =时,应加到32,故选D.3答案及解析: 答案:A解析:令1,2,3n =,得()()()31,{927,27334,a b c a b c a b c -+=-+=-+=解得12a =,14b c ==.经验证此时等式对一切*n N ∈均成立.4答案及解析: 答案:C解析:本题考查的知识点是数学归纳法,观察不等式“()11113212224n n n n ++⋅⋅⋅+>>++左边的各项,他们都是以11n +开始,以12n项结束,共n 项,当由n k =到1n k =+时,项数也由k 变到1k +时,但前边少了一项,后面多了两项,分析四个答案,即可求出结论.n k =时,左边11112k k k k=++⋅⋅⋅++++, 1n k =+时,左边()()()()111111211k k k k =++⋅⋅⋅++++++++111111121212k k k k k k k ⎛⎫=++⋅⋅⋅+-++ ⎪++++++⎝⎭。
高中数学选修22数学归纳法 同步练习

高中数学选修22数学归纳法同步练习一.选择题:(有且仅有一个答案正确,每小题4分,共10小题,满分40分)1.等差数列中,已知a4+a5=15 a7=12,则a2等于 [ ]2.设a,x,y,b成等差数列,x,y,u,v成等比数列,则用a、b表示v的值是 [ ]3.若数列的前n项和Sn=a1+a2+…+an,满足条件log2Sn=n,那么{an}是 [ ]A.公比为2的等比数列C.公差为2的等差数列D.既不是等差数列也不是等比数列4.数列{an}的前n项和Sn=3n-2n2(n∈N),当n≥2时有[ ]A.Sn>na1>nanB.Sn<nan<na1C.na1<Sn<nanD.nan<Sn<na15.等差数列的前n项和为25,前2n项和为100,则它的前3n项和为[ ]A.125B.200C.225D.2756.已知{an}是等差数列,且a1-a3+a7-a11+a13=10,则a6+a8的值是[ ]A.20B.30C.40D.507.某工厂一年中,十二月份的产值是一月份产值的m倍,那么该厂这一年的月平均增长率是 [ ]8.一个等差数列的首项为4,它的第一项、第七项与第十项成等比数列,那么这个数列的通项公式是 [ ]9.在数列{an}中,已知a1=1,a2=5,an+2=an+1-an (n∈N),则a1997等于[ ]A.4B.5C.-4D.-5[ ]二.填空题:(每小题4分,共5小题,满分20分)1.在等比数列{an}中,若a4·a7+a3·a8=20,则此数列前10项的积是 .2.在等比数列{an}中,Sn=a1+a2+a3+…+an,已知a3=2S2+1,a4=2S3+1,则公比q= .4.等差数列{an}中,a1=1,前10项之和S10=100,又an=log2bn(n∈N),那么b1+b2+b3+b4+b5= ..三.解答题:(每小题10分,共4小题,满分40分)1.A、B两人同时从相距27千米处相向出发,A以匀速前进,每小时走4千米,B以匀加速前进,第一小时走2千米,第二小时走2.5千米,则当A与B相遇时,所用的时间是多少?求a3+a7.3.设三角形ABC中,三边a,b,c成等差数列,a、b、c所对的角分别为A、B、C,问B是否具有最大值?如果有,求出来;如果没有,说明理由.4.已知等差数列{an},等比数列{bn},且a1=b1,a2=b2,a1≠a2,an>0,(n∈N).(1)试比较a3与b3,a4与b4的大小,并猜想an和bn(n≥3)的大小关系;(2)证明你猜想的an与bn大小关系的正确性.。
北师大版高中数学选修2-2数学归纳法同步练习.docx

高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作数学归纳法同步练习1.某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(一个分裂为二个),经过3小时,这种细菌由1个可以繁殖成()A.511个 B.512个 C.1023个D.1024个2. 一个与正整数n有关的命题,当时,命题成立,且由kn=时命题成立可以推得n时命题也成立,则()=k+2A. 该命题对于2n的自然数n都成立>B. 该命题对于所有的正偶数都成立C. 该命题何时成立与k取值无关D. 以上答案都不对3. 某个命题与自然数n有关,若)=时该命题成立,那么推得当n∈(,Nkk=n时该命题不成立,那么可推得n时该命题也成立,现已知当5+1=kA.当6n时该命题成立=n时该命题不成立B.当6=C.当4n时该命题成立=n时该命题不成立D.当4=4. 用数学归纳法证明)()12(312)()3)(2)(1(+∈-⋅⋅⋅⋅=++++N n n n n n n n n ,递推步从k n =到1+=k n 时,右边应增乘的式子是( )A. 22+kB. )12(2+kC.112++k k D. 132++k k5.等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和为A .130B .170C .210D .2606. 凸n 边形有)(n f 条对角线,则凸n 边形的对角线条数_________)()1(+=+n f n f 。
7. 用数学归纳法证明)1,(12131211>∈<-++++n N n n n 时,第一步应验证的不等式是___________________________。
8. 证明:)(212111211214131211+∈+++++=--++-+-N n n n n n n9. 求证:当n 为正整数时,n n 53+能被6 整除。
10. 求证:)()11(2131211+∈-+>++++N n n n参考答案1. B2. B3. C4. B5. C6. 1-n7. 231211<++8. 证:(1)当1=n 时,左21211=-=,右21=,等式成立;(2)假设当k n =时,等式成立,则有kk k k k 212111211214131211+++++=--++-+- 成立当1+=k n 时,2211212121)1(21111212121221121212111221121211214131211+++++++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+++++++=+-+++++++=+-++--++-+-k k k k k k k k k k k k k k k k k k 所以当1+=k n 时,等式成立。
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数学归纳法(填空题:一般)
1、已知数列{a n}满足a1=2,a n+1= (n∈N*),则a3=________,a1·a2·a3·…·a2014=________.
2、设,则 _____.(不用化简)
3、用数学归纳法证明:,则当时,左端在时的左端加上了
________
4、用数学归纳法证明:,在第二步证明从到成立时,左边增加的项数是__________(用含有的式子作答).
5、用数学归纳法证明不等式成立,起始值应取为__________.
6、已知,用数学归纳法证明时,等于_____________。
7、用数学归纳法证明,从到,左边需要增乘的代数式为___________.
8、用数学归纳法证明(是非负实数,)时,假设命题成立之后,证明命题也成立的关键是________.
9、用数学归纳法证明“对于的自然数都成立”时,第一步证明中的起始值应取
_____________.
10、用数学归纳法证明:()时,从
“”时,左边应增添的代数式为_______________.
11、用数学归纳法证明()时,从“n=”到“n=”的证明,左边需增添的代数式是___________.
12、用数学归纳法证明1+++…+(,),在验证成立时,左式是____.
13、n为正奇数时,求证:x n+y n被x+y整除,当第二步假设n=2k-1命题为真时,进而需证n=
________,命题为真.
14、若f(n)=12+22+32+…+(2n)2,则f(k+1)与f(k)的递推关系式是________.
15、用数学归纳法证明: 的第二步中,当时等式左边与时的等式左边的差等于.
16、用数学归纳法证明“12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)(n∈N*)”,当n=k+1时,应在n=k时的等式左边添加的项是________.
17、用数学归纳法证明≥n(a,b是非负实数,n∈N+)时,假设n
=k命题成立之后,证明n=k+1命题也成立的关键是________________.
18、用数学归纳法证明1+++…+<n(n∈N*,n>1)时,第一步应验证的不等式是.
19、用数学归纳法证明:(n+1)+(n+2)+…+(n+n)=的第二步中,当n=k+1时等式左边与n=k时的等式左边的差等于 .
20、在计算“”时,某同学学到了如下一种方法:
先改写第k项:由此得
…
相加,得
类比上述方法,请你计算“”,其结果为
21、用数学归纳法证明“”时,从到
,等式的左边需要增乘的代数式是__________ ;
22、在数学归纳法证明“”时,验证当时,等式的左边
为 .
23、已知,由不等式,启发我们归纳得到推广结论:,其中.
24、用数学归纳法证明-1+3-5+…+n=n n,当n=1时,左边应为________
25、已知a1=,a n+1=,则a2,a3,a4,a5的值分别为_________,由此猜想a n=_________.
参考答案1、--6
2、
3、(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2
4、
5、8
6、
7、
8、两边同乘以
9、5
10、
11、.
12、1++
13、2k+1
14、f(k+1)=f(k)+(2k+1)2+(2k+2)2
15、
16、(k+1)2
17、两边同乘以
18、1++<2
19、
20、
21、
22、1+a.
23、n n
24、-1
25、
【解析】
1、(1)a2==-3,
a3==-.
(2)求出a4=,a5=2,可以发现
a5=a1,且a1·a2·a3·a4=1,
故a1·a2·a3·…·a2014=a1a2=2×(-3)=-6.
2、,
,
,故答案为.
3、由题意可得,当时,左端为,当时,左端为
,即增加了,故答案为.
4、假设n=k成立,即,则n=k+1成立时有
,所以左边增加得项数是:
5、用等比数列求和公式可得整理得所以n=8
6、因为假设时,,
当时,,
所以,
故答案是.
7、由题意得,当时,等式的左边为,当时,等式的左边为
,则从到,左边需要增乘的代数式为
.
考点:数学归纳法.
8、要想办法出现,两边同乘以,右边也出现了要证的
考点:数学归纳法.
9、由于n=1时,;n=2时,;n=3时,;n=4时,;n=5时,.所以当时,成立.
考点:数学归纳法.
10、试题分析:假设时, 成立;那么时左边应为
,
即从“到”时,左边应添乘的式子是
.故B正确.
考点:数学归纳法.
11、试题分析:当时,等号左边的代数式为,当时,等号左边的代
数式为,∴. 考点:数学归纳法.
12、试题分析:当时,;所以在验证成立时,左式是.
考点:数学归纳法.
13、题中是数学归纳法是关于所有正奇数的命题,之后的正奇数为,
据此可得第二步假设n=2k-1命题为真时,进而需证n=2k+1,命题为真.
14、∵f(k)=12+22+…+(2k)2,
∴f(k+1)=12+22+…+(2k)2+(2k+1)2+(2k+2)2;
∴f(k+1)=f(k)+(2k+1)2+(2k+2)2.
15、试题分析:当时,等式的左边为,当时,等式的左边为
,所以当时等式左边与时的等式左边的差等于.
考点:数学归纳法.
16、[12+22+…+k2+(k+1)2]-(12+22+…+k2)=(k+1)2
17、要想办法出现a k+1+b k+1,两边同乘以,右边也出现了要证的k+1.
18、由条件知n的第一个值为2,所以第一步应验证的不等式是1++<2.
19、试题分析:当时,左边= ;当时,左边=
,其差为= .
考点:数学归纳法.
20、略
21、左边需要增乘.
22、把n=1代入左边式子可知左边为1+a.
23、略
24、略
25、。