数学归纳法练习题
数列与数学归纳法练习题
数列与数学归纳法练习题数学归纳法是数学中常用的一种证明方法，尤其在数列问题中被广泛应用。
通过数学归纳法，我们能够证明某个命题对所有自然数都成立，而不需要逐个验证。
本文将为大家提供数列与数学归纳法的练习题，帮助大家更好地掌握这一方法。
1. 练习题一证明下列命题对所有正整数n成立：(1) 1 + 3 + 5 + ... + (2n-1) = n^2(2) 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + n^2 = n(n+1)(2n+1)/6解答：(1) 首先在n=1的情况下，命题显然成立，因为左右两边都等于1。
假设当n=k时，命题成立，即1 + 3 + 5 + ... + (2k-1) = k^2。
下面证明当n=k+1时，命题也成立。
当n=k+1时，左边的求和式为：1 + 3 + 5 + ... + (2k-1) + (2(k+1)-1) = k^2 + (2k+1)。
根据假设，我们知道前面的求和式等于k^2，因此我们只需要证明(2k+1) = (k+1)^2即可。
展开(k+1)^2，得到k^2 + 2k + 1，与2k+1相比较，左右两边相等。
因此，由数学归纳法可知，命题对所有正整数n成立。
(2) 同样，在n=1的情况下，命题显然成立。
假设当n=k时，命题成立，即1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + k^2 = k(k+1)(2k+1)/6。
下面证明当n=k+1时，命题也成立。
当n=k+1时，左边的求和式为：1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + k^2 + (k+1)^2 = k(k+1)(2k+1)/6 + (k+1)^2。
将右边的分数相加，得到(k^3 + 3k^2 + 2k)/6 + (k^2 + 2k + 1)。
化简并合并同类项，得到(k^3 + 3k^2 + 2k + k^2 + 2k + 1)/6 = (k^3 +4k^2 + 5k + 1)/6。
因此，我们只需要证明(k^3 + 4k^2 + 5k + 1) = (k+1)(k+2)(2k+3)即可。
数学归纳法(二)
一、用数学归纳法证明等式问题 练习1. 求证:(n+1)(n+2)…(n+n)=2n• 1• 3•… •(2n-1)
证明：① n=1时：左边=1+1=2，右边=21•1=2，左边=右边，等 式成立. ② 假设当n=k((k∈N ）时有： (k+1)(k+2)…(k+k)=2k• 1• 3•…• (2n-1), 当n=k+1时： 左边=(k+2)(k+3)…(k+k)(k+k+1)(k+k+2)
1、三个步骤缺一不可:第一步是是奠基步 骤，是命题论证的基础，称之为归纳基础；第 二步是归纳关键，是推理的依据，是判断命题 的正确性能否由特殊推广到一般，它反映了无 限递推关系，其中 “假设n=k时成立” 称为归 纳假设(注意是“假设”，而不是确认命题成 立)。如果没有第一步，第二步就没有了意义； 如果没有第二步，就成了不完全归纳，结论就 没有可靠性； 2、在第二步的证明中必须用到前面的归纳 假设，否则就不是数学归纳法了。 注意：完成一,二步后,最后第三步对命题做 6 一个总的结论一定不要忘了。
上述证明方法叫做数学归纳法。
2
例1.试判断下列两例的证明过程是否正确，若不正确 请说明理由. （1）用数学归纳法证明
1 3 5 ... (2n 1) n 1(n N )
2 *
证明： 2 假设n=k时命题成立，即1 3 5 ... (2k 1) k 1 ，
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五、小结
（1）理解数学归纳法原理。 （2）数学归纳法的两个步骤缺一不可，前者 是基础，后者是递推的依据，也是证明中的难 点和关键。 （3）数学归纳法主要应用于解决与正整数有关 的数学问题。
专题7.6---数学归纳法--学生版
专题7.6数学归纳法练基础1．（2021·全国高三专题练习（理））用数学归纳法证明等式123(21)(1)(21)n n n +++++=++ 时，从n k =到1n k =+等式左边需增添的项是（）A ．22k +B ．[]2(1)1k ++C ．[(22)(23)]k k +++D ．[][](1)12(1)1k k ++++2．（2020·全国高三专题练习）已知n 为正偶数，用数学归纳法证明1-111234+-+…+1-1n =2111 (24)2n n n ⎛⎫+++⎪++⎝⎭时，若已假设n=k (k ≥2，k 为偶数)时命题成立，则还需要用归纳假设证（）A ．n=k+1时等式成立B ．n=k+2时等式成立C ．n=2k+2时等式成立D ．n=2(k+2)时等式成立3．（2020·全国高三专题练习（理））用数学归纳法证明不等式“1＋12＋13＋…＋121n -＜n (n ∈N *，n ≥2)”时，由n ＝k (k ≥2)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 －1C ．2kD ．2k ＋14．（2021·全国高三专题练习（理））用数学归纳法证明不等式()*1114,21225n N n n n n ∈+++≤≥++ 时，可将其转化为证明（）A ．()*11141,2122521n n n n n n N +++≤+∈≥+++ B ．()*14,2122521111n n n n n n N +++≤∈-≥+++ C ．()*114,21225211N n n n n n n +++≤∈+≥++ D ．()*11141,212252N n n n n n n+++≤∈-≥++ 5．（2019·浙江高二月考）利用数学归纳法证明“1111...(,1)2321n n n N n *++++<∈>-”的过程中，由假设“n k =”成立，推导“1n k =+”也成立时，左边应增加的项数是（）A．kB．1k +C．2kD．21k +6．（2020·上海徐汇区·高三一模）用数学归纳法证明()2511222n n N -*++++∈ 能被31整除时，从k 到1k +添加的项数共有__________________项（填多少项即可）．7.（2019·湖北高考模拟（理））已知正项数列{}n a 满足11a =，前n 项和n S 满足214(3)(2,)n n S a n n N *-=+∈≥，则数列{}n a 的通项公式为n a =______________．8.（2019届江苏省扬州市仪征中学摸底）已知正项数列中，1=1,r1=1+∈∗用数学归纳法证明：<r1∈∗.9.（2021·全国高三专题练习）数列{}n a 满足()*2N n n S n a n =-∈.（1）计算123a a a 、、，并猜想n a 的通项公式；（2）用数学归纳法证明（1）中的猜想.10．（2021·全国高三专题练习（理））已知数列{a n }满足：11a =，点*1(,)()n n a a n N +∈在直线21y x =+上．（1）求234,,a a a 的值，并猜想数列{a n }的通项公式；（2）用数学归纳法证明（1）中你的猜想．练提升1．（2021·全国）已知数列{}n a 满足()*1n n nna a n N a +=+∈，10a >，则当2n ≥时，下列判断一定正确的是（）A ．1n a n <+B ．211n n n n a a a a +++-<-C ．n a n≥D ．1n a n ≥+2．（2021·浙江高三专题练习）已知数列{}n a ，满足()101a a a =<<，()()()*11ln 1n n n a a a n N ++=+∈，则（）A ．110nn a a n+<<<B ．110n n a a n+<<<C ．110n n a a n+<<<D ．110x n a a n+<<<3．（2020·浙江省桐庐中学）数列{}n a 满足()2*1n n n a a a n N +=-+∈，110,2a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，则以下说法正确的个数（）①10n n a a +<<；②22221231n a a a a a ++++< ；③对任意正数b ，都存在正整数m 使得12311111111mb a a a a ++++>---- 成立；④11n a n <+.A ．1B ．2C ．3D ．44．（2021·全国高三其他模拟（理））已知数列{}n a 满足：10a =，()()1ln 1n an n a e a n *+=+-∈N ，前n 项和为n S （参考数据：ln 20.693≈，ln 3 1.099≈，则下列选项错误的是（）.A ．{}21n a -是单调递增数列，{}2n a 是单调递减数列B ．1ln 3n n a a ++≤C ．2020670S <D ．212n na a -≤5．（2021·上海市建平中学高三开学考试）有限集S 的全部元素的积称为该数集的“积数”，例如{}2的“积数”为2，{}2,3的“积数”为6，1111,,,,23n ⎧⎫⋅⋅⋅⎨⎬⎩⎭的“积数”为1!n ，则数集*1,22021,M x x n n N n ⎧⎫==≤≤∈⎨⎬⎩⎭的所有非空子集的“积数”的和为___________.6．（2021·浙江高三期末）已知数列{}n a 满足0n a >，前n 项和为n S ，若33a =，且对任意的*k N ∈，均有211222k a k a -+=，21222log 1k k a a +=+，则1a =_______；20S =______.7．（2020·江苏南通·高三其他）数列{}n a 的前n 项和为n R ，记11nn i S i==∑，数列{}n b 满足11b a =，()12n n n n R b S a n n-=+≥，且数列{}n b 的前n 项和为n T ．（1）请写出n R ，n S ，n T 满足的关系式，并加以证明；（2）若数列{}n a 通项公式为112n n a -=，证明：22ln n T n <+．8.（2020届浙江省“山水联盟”高三下学期开学）已知等比数列{}n a 的公比1q >，且23414a a a ++=，31a +是2a ，4a 的等差中项，数列{}n b 满足：数列{}n n a b ⋅的前n 项和为2n n ⋅．（1）求数列{}n a 、{}n b 的通项公式；（2）数列{}n c 满足：13c =，*1,n n n n b c c n N c +=+∈，证明*12(2),2n n n c c c n N +++⋅⋅⋅+>∈9．（2020届浙江省嘉兴市3月模拟）设数列{}n a 的前n 项和为n S ，已知1a ，n a ，n S 成等差数列，且542a S =+，*n N ∈．（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）记2nn na b S =，*n N ∈，证明：()12314421n n b b b +++≤-- ，*n N ∈．10.已知点(,)满足r1=.r1，r1=1−42(∈∗)，且点1的坐标为(−1,1).（1）求过点1,2的直线的方程；（2）试用数学归纳法证明：对于∈∗，点都在（1）中的直线上.练真题1．（2020·全国高考真题（理））设数列{a n }满足a 1=3，134n n a a n +=-．（1）计算a 2，a 3，猜想{a n }的通项公式并加以证明；（2）求数列{2na n }的前n 项和S n ．2.（2017浙江）已知数列{}n x 满足：11x =，11ln(1)n n n x x x ++=++()n ∈*N ．证明：当n ∈*N 时（Ⅰ）10n n x x +<<；（Ⅱ）1122n n n n x x x x ++-≤；（Ⅲ）121122n n n x --≤≤．3．(湖北省高考真题)已知数列{}n a 的各项均为正数，1(1()nn n b n a n n +=+∈N ，e 为自然对数的底数．（Ⅰ）求函数()1e xf x x =+-的单调区间，并比较1(1)n n+与e 的大小；（Ⅱ）计算11b a ，1212b ba a ，123123b b b a a a ，由此推测计算1212n n b b b a a a 的公式，并给出证明；（Ⅲ）令112()nn n c a a a = ，数列{}n a ，{}n c 的前n 项和分别记为n S ,n T ,证明：e n n T S <．4.（2021·全国高三专题练习）设数列{a n }满足a 1=3，134n n a a n +=-．（1）计算a 2，a 3，猜想{a n }的通项公式并加以证明；（2）求数列{2n a n }的前n 项和S n ．5.(江苏省高考真题)已知函数0sin ()(0)x f x x x=>，设()n f x 为1()n f x -的导数，n *∈N ．（Ⅰ）求()()122222f f πππ+的值；（2）证明：对任意的n *∈N ，等式()()1444n n nf f -πππ+=成立．6.（2021·上海普陀区·高三其他模拟）如图，曲线():10C xy x =>与直线:l y x =相交于1A ，作11A B l ⊥交x 轴于1B ，作12B A //l 交曲线C 于2A ，……，以此类推.（1）写出点123,,A A A 和123,,B B B 的坐标；（2）猜想()n A n N*∈的坐标，并用数学归纳法加以证明.。
数列与数学归纳法的综合练习题
数列与数学归纳法的综合练习题一、数学归纳法的基本概念数学归纳法是一种证明数学命题的常用方法。
它包括两个基本步骤：基础步和归纳步。
基础步是证明命题对于某个特定的自然数成立；归纳步是假设命题对于一个自然数成立，然后证明对于下一个自然数也成立。
下面通过具体的练习题来进一步理解数学归纳法的应用。
二、练习题一：数列的定义与递推关系1. 已知数列{an}的通项公式是an = 3n - 1（n为自然数），求前5项的值。
解：将n逐个代入通项公式，有：a1 = 3 * 1 - 1 = 2；a2 = 3 * 2 - 1 = 5；a3 = 3 * 3 - 1 = 8；a4 = 3 * 4 - 1 = 11；a5 = 3 * 5 - 1 = 14。
所以，数列{an}的前5项的值分别为2，5，8，11，14。
2. 已知数列{bn}的递推关系是bn = bn-1 + 2，其中b1 = 1，求前6项的值。
解：根据递推关系，可以得到：b2 = b1 + 2 = 1 + 2 = 3；b3 = b2 + 2 = 3 + 2 = 5；b4 = b3 + 2 = 5 + 2 = 7；b5 = b4 + 2 = 7 + 2 = 9；b6 = b5 + 2 = 9 + 2 = 11。
所以，数列{bn}的前6项的值分别为1，3，5，7，9，11。
三、练习题二：数学归纳法证明1. 证明1 + 2 + 3 + ... + n = n(n+1)/2，其中n为自然数。
证明：基础步：当n=1时，等式左边为1，右边为1(1+1)/2，两边相等成立。
归纳步：假设当n=k时等式成立，即1 + 2 + 3 + ... + k = k(k+1)/2；则当n=k+1时，等式左边变为1 + 2 + 3 + ... + k + (k+1)；根据归纳假设，左边可以变为k(k+1)/2 + (k+1)；化简得 (k^2 + k + 2k + 2) / 2；再次化简得 (k^2 + 3k + 2) / 2；进一步化简得 (k+1)(k+2)/2；即等式右边。
数学归纳法
C
1 1 D 以上都不是。 ( k 1) ( k 1) k k 1
3.应用数学归纳法证明“1+2+3+…+n+…+2+1=n2(n∈N）” 时，从k到k+1等式左边添加的代数式为（ A
1 2
） 2(k+1)
k+1
B
k+2
C
k+1+k
Dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4. 已知
A
1 1 1 1 n1 n 2 n 3 3n 1 1 1 1 B 4 C 24
)
1 1 1 13 2.用数学归纳法证明不等式 n 1 n 2 n n 24 的过程中，由k推导k+1时，不等式左边增加了（ ） 1 1 1 1 A B ( k 1) ( k 1) ( k 1) ( k 1) k k 1 k 1
（2）假设n=k时等式成立，即1+2+22+…+2k-1=2k-1，则当
= 2k+1-1，所以
n=k+1时等式成立。 由（1）（2）知对任何自然数n等式成立。
作业：P50.3
2.用数学归纳法证明2n+1+(-1)n是3的倍数。 3.用数学归纳法证明 1 1 1 2n 1 2 3 n n1
问题：
观察下列等式，猜想 -1+3-5+…+（-1）n(2n-1)的结果。 -1+3= 2 ， -1+3-5= -3 ， -1+3-5+7= 4 -1+3-5+7-9= -5 ， ，
猜想 -1+3-5+…+（-1）n(2n-1)=（-1）nn
小学六年级数学归纳法练习题
小学六年级数学归纳法练习题数学归纳法是一种用于证明与自然数有关的命题的方法。
对于小学六年级的同学来说，通过练习数学归纳法的相关题目，可以培养逻辑思维和推理能力。
下面我们就来一起看看一些小学六年级数学归纳法的练习题。
一、基础练习1、观察下列算式：1 ＋ 3 ＝ 41 ＋ 3 ＋ 5 ＝ 91 ＋ 3 ＋ 5 ＋ 7 ＝ 161 ＋ 3 ＋ 5 ＋ 7 ＋ 9 ＝ 25根据以上规律，用数学归纳法证明：1 ＋ 3 ＋ 5 ＋… ＋（2n 1) ＝n²证明：当 n ＝ 1 时，左边＝ 1，右边＝ 1²＝ 1，等式成立。
假设当 n ＝ k（k ≥ 1）时，等式 1 ＋ 3 ＋ 5 ＋… ＋（2k 1) ＝ k²成立。
那么当 n ＝ k ＋ 1 时，左边＝ 1 ＋ 3 ＋ 5 ＋… ＋（2k 1) ＋（2(k ＋ 1) 1)＝ k²＋（2k ＋ 1)＝ k²＋ 2k ＋ 1＝（k ＋ 1)²所以当 n ＝ k ＋ 1 时，等式也成立。
综上，对于任意正整数 n，1 ＋ 3 ＋ 5 ＋… ＋（2n 1) ＝ n²成立。
2、计算：1×2 ＋ 2×3 ＋ 3×4 ＋… ＋ n(n ＋ 1)，并用数学归纳法证明你的结论。
解：1×2 ＋ 2×3 ＋ 3×4 ＋… ＋ n(n ＋ 1) ＝ 1/3 × n(n ＋ 1)（n ＋ 2)证明：当 n ＝ 1 时，左边＝ 1×2 ＝ 2，右边＝ 1/3 × 1×2×3 ＝ 2，等式成立。
假设当 n ＝ k（k ≥ 1）时，等式 1×2 ＋ 2×3 ＋ 3×4 ＋… ＋ k(k ＋ 1) ＝ 1/3 × k(k ＋ 1)（k ＋ 2) 成立。
那么当 n ＝ k ＋ 1 时，左边＝ 1×2 ＋ 2×3 ＋ 3×4 ＋… ＋ k(k ＋ 1) ＋（k ＋ 1)（k ＋ 2)＝ 1/3 × k(k ＋ 1)（k ＋ 2) ＋（k ＋ 1)（k ＋ 2)＝（k ＋ 1)（k ＋ 2)（1/3k ＋ 1)＝ 1/3 ×（k ＋ 1)（k ＋ 2)（k ＋ 3)所以当 n ＝ k ＋ 1 时，等式也成立。
数学第一章§数学归纳法
教材习题点拨练习(P 19）证明:(1)当n=1时,x 2—y 2=（x+y ）(x —y ）,能够被x —y 整除.(2)假设当n=k 时,结论成立,即x 2k -y 2k 能够被x —y 整除。
当n=k+1时,)1(2+k x—)1(2+k y =)1(2+k x —)1(2+k y +x 2k y 2—x 2k y 2 =)1(2+k x —x 2k y 2+x 2k y 2—)1(2+k y=x 2k （x 2—y 2）+y 2（x 2k -y 2k ），由于x 2—y 2和x 2k —y 2k 都能被x —y 整除，所以)1(2+k x -)1(2+k y 能够被x-y 整除.所以n=k+1时也成立。
故结论得证。
习题14（P 19)1。
证明:(1)当n=1时,21=1—21,等式成立。
(2）假设当n=k 时,等式成立，即21+41+…+k 21=1-k 21. 当n=k+1时，21+41+…+k 21+121+k =1-k 21+121+k =1122+k +121+k =1-121+k .所以n=k+1时等式也成立.故结论得证. 2.证明:当n=2时,f （2）=2)12(2-=1，两条直线的交点数为1,结论明显成立。
(2）假设当n=k 时,结论成立，即k 条直线的交点数为f(k)=2)1(-k k . 当n=k+1时,交点数相当于在k 条直线的交点数的基础上增加了k 条,即f(k+1）=f(k)+k=2)1(-k k +k=22k k -+22k =2)1(+k k 。
所以n=k+1时也成立。
故结论得证.3。
证明:(1）当n=1时，左边=12=1,右边=6)112)(11(1+⨯+=1，左边=右边,故结论成立.(2）假设当n=k 时,等式成立，即12+22+…+k 2=6)12)(1(++k k k .当n=k+1时，12+22+…+k 2+（k+1）2=6)12)(1(++k k k +（k+1)2=6)12)(1(++k k k + 6]1)1(2][1)1)[(1(6)32)(2)(1(6)662)(1(6)1(622+++++=+++=++++=+k k k k k k k k k k k 所以n=k+1时等式也成立.故结论得证。
(完整版)数学归纳法练习题
2.3数学归纳法第1课时数学归纳法1．用数学归纳法证明“2n>n2＋1对于n≥n0的自然数n都成立”时，第一步证明中的起始值n0应取()．A．2 B．3 C．5 D．6解析当n取1、2、3、4时2n>n2＋1不成立，当n＝5时，25＝32>52＋1＝26，第一个能使2n>n2＋1的n值为5，故选C.答案 C2．用数学归纳法证明等式1＋2＋3＋…＋(n＋3)＝(n＋3)(n＋4)2(n∈N＋)，验证n＝1时，左边应取的项是()．A．1 B．1＋2C．1＋2＋3 D．1＋2＋3＋4解析等式左边的数是从1加到n＋3.当n＝1时，n＋3＝4，故此时左边的数为从1加到4.答案 D3．设f(n)＝1＋12＋13＋…＋13n－1(n∈N＋)，那么f(n＋1)－f(n)等于()．A.13n＋2B.13n＋13n＋1C.13n＋1＋13n＋2D.13n＋13n＋1＋13n＋2解析∵f(n)＝1＋12＋13＋…＋13n－1，∵f(n＋1)＝1＋12＋13＋…＋13n－1＋13n＋13n＋1＋13n＋2，∴f(n＋1)－f(n)＝13n＋13n＋1＋13n＋2.答案 D4．用数学归纳法证明关于n的恒等式，当n＝k时，表达式为1×4＋2×7＋…＋k(3k＋1)＝k(k＋1)2，则当n＝k＋1时，表达式为________．答案1×4＋2×7＋…＋k(3k＋1)＋(k＋1)(3k＋4)＝(k＋1)(k＋2)25．记凸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)＋________.解析由凸k边形变为凸k＋1边形时，增加了一个三角形图形，故f(k＋1)＝f(k)＋π.答案π6．用数学归纳法证明：1 1×2＋13×4＋…＋1(2n－1)·2n＝1n＋1＋1n＋2＋…＋1n＋n.证明(1)当n＝1时，左边＝11×2＝12，右边＝12，等式成立．(2)假设当n＝k(k∈N*)时，等式成立，即1 1×2＋13×4＋…＋1(2k－1)·2k＝1k＋1＋1k＋2＋…＋12k.则当n＝k＋1时，1 1×2＋13×4＋…＋1(2k－1)·2k＋1(2k＋1)(2k＋2)＝1k＋1＋1k＋2＋…＋12k＋1(2k＋1)(2k＋2)＝1k＋2＋1k＋3＋…＋12k＋⎝⎛⎭⎪⎫12k＋1－12k＋2＋1k＋1＝1k＋2＋1k＋3＋…＋12k＋12k＋1＋12k＋2＝1(k＋1)＋1＋1(k＋1)＋2＋…＋1(k＋1)＋k＋1(k＋1)＋(k＋1).即当n＝k＋1时，等式成立．根据(1)(2)可知，对一切n∈N*，等式成立．7．若命题A(n)(n∈N*)在n＝k(k∈N*)时命题成立，则有n＝k＋1时命题成立．现知命题对n＝n0(n0∈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n0的正整数不成立，对大于或等于n0的正整数都成立C．命题对小于n0的正整数成立与否不能确定，对大于或等于n0的正整数都成立D．以上说法都不正确解析由已知得n＝n0(n0∈N*)时命题成立，则有n＝n0＋1时命题成立；在n ＝n0＋1时命题成立的前提下，又可推得n＝(n0＋1)＋1时命题也成立，依此类推，可知选C.答案 C8．用数学归纳法证明(n＋1)(n＋2)(n＋3)…(n＋n)＝2n·1·3·…·(2n－1)(n∈N*)，从n＝k到n＝k＋1，左边增加的代数式为()．A．2k＋1 B．2(2k＋1)C.2k＋1k＋1D.2k＋3k＋1解析n＝k时，左边＝(k＋1)(k＋2)…(2k)；n＝k＋1时，左边＝(k＋2)(k＋3)…(2k＋2)＝2(k＋1)(k＋2)…(2k)(2k＋1)，故选B.答案 B9．分析下述证明2＋4＋…＋2n＝n2＋n＋1(n∈N＋)的过程中的错误：证明假设当n＝k(k∈N＋)时等式成立，即2＋4＋…＋2k＝k2＋k＋1，那么2＋4＋…＋2k＋2(k＋1)＝k2＋k＋1＋2(k＋1)＝(k＋1)2＋(k＋1)＋1，即当n＝k＋1时等式也成立．因此对于任何n∈N＋等式都成立．__________________.答案缺少步骤归纳奠基，实际上当n＝1时等式不成立10．用数学归纳法证明(1＋1)(2＋2)(3＋3)…(n＋n)＝2n－1·(n2＋n)时，从n＝k到n ＝k＋1左边需要添加的因式是________．解析当n＝k时，左端为：(1＋1)(2＋2)…(k＋k)，当n ＝k ＋1时，左端为：(1＋1)(2＋2)…(k ＋k )(k ＋1＋k ＋1)， 由k 到k ＋1需添加的因式为：(2k ＋2)． 答案 2k ＋2 11．用数学归纳法证明12＋22＋…＋n 2＝n (n ＋1)(2n ＋1)6(n ∈N *)．证明 (1)当n ＝1时，左边＝12＝1， 右边＝1×(1＋1)×(2×1＋1)6＝1，等式成立．(2)假设当n ＝k (k ∈N *)时等式成立，即 12＋22＋…＋k 2＝k (k ＋1)(2k ＋1)6那么，12＋22＋…＋k 2＋(k ＋1)2 ＝k (k ＋1)(2k ＋1)6＋(k ＋1)2＝k (k ＋1)(2k ＋1)＋6(k ＋1)26＝(k ＋1)(2k 2＋7k ＋6)6＝(k ＋1)(k ＋2)(2k ＋3)6＝(k ＋1)[(k ＋1)＋1][2(k ＋1)＋1]6，即当n ＝k ＋1时等式也成立．根据(1)和(2)，可知等式对任何n ∈N *都成立．12．(创新拓展)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＋2k a 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.。
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数学归纳法练习题数学归纳法练习题1. 用数学归纳法证明：（1）1×4＋2×7＋3×10＋…＋n(3n ＋1)＝n(n ＋1)2 (n ∈N *)。
（2）1+3+9+…+3)13(211-=-nn (n ∈N*)2.用数学归纳法证明下述不等式：).2,(10931312111≥∈>+++++++*n N n nn n n 且3.试比较2n 与(n ＋1)2的大小(n ∈N *)，并用证明你的结论。
4. （1）用数学归纳法证明：)(53*∈+N n n n 能被6 整除. （2）求证n 333)2()1(++++n n (n ∈N *)能被9整除.5.数列{a n}满足S n＝2n－a n(n∈N*)．(1)计算a1，a2，a3，a4，并由此猜想通项公式a n；(2)用数学归纳法证明(1)中的猜想．6. 已知数列{b n }是等差数列，b 1=1,b 1+b 2+…+b 10=145. (1)求数列{b n }的通项公式b n ; (2)设数列{a n }的通项a n =log a (1+ nb 1)(其中a ＞0且a ≠1)，记S n 是数列{a n }的前n 项和，试比较S n 与31log a b n +1的大小，并证明你的结论.参考答案1（1）、证明(1)当n=1时,左边=1×4=4,右边= 1×(1＋1)2=4, 左边=右边，命题成立.(2)假设当)2(≥=k k n 时,命题成立,即: 1×4＋2×7＋3×10＋…＋k(3k ＋1)＝k(k ＋1)2,则当n=k+1时, 1×4＋2×7＋3×10＋…＋k(3k ＋1)+(k+1)(3k+4)＝k(k ＋1)2+(k+1)(3k+4)＝(k+1)(k 2+4k+4)=(k+1)(k+2)2,即n=k+1命题成立.根据（1）（2）可知等式对任意的n ∈N *成立. （2）、证明(1)当n=1时,左边=1,右边=21(31-1)=1, 左边=右边，命题成立.(2)假设当)2(≥=k k n 时,命题成立,即:1+3+9+…3k-1=21(3k -1),则当n=k+1时,1+3+9+…+3k-1+3k =21(3k -1)+3k =21(3k+1-1),即n=k+1命题成立.根据（1）（2）可知等式对任意的n ∈N *成立.2.证明:（1）当n =2时，左边1096054605761514131=>=+++==右边，∴当n =2时，不等式正确；2. 假设当)2(≥=k k n 不等式正确，即109312111>+++++k k k ，则当1+=k n 时，左边331231131313121+++++++++++=k k k k k k >+- +++++++++++++=11331231131)31312111(k k k k k k k k 109)331231()331131(109332231131109>+-+++-++=+-++++k k k k k k k ，∴当1+=k n 时不等式也正确；根据??2,1知对任意的*∈N n ，且2≥n ，不等式都正确.3.解：当1n =时，224,2(1)n n <∴<+；2 249,2(1)n n n =<∴<+当时，；23816,2(1)nn n =<∴<+当时，；241625,2(1)nn n =<∴<+当时， 253236,2(1)nn n =<∴<+当时，；266449,2(1)nn n =>∴>+当时， 2712864,2(1)nn n =>∴>+当时，，所以，252(1)nn n ≤<+当时，；262(1)nn n ≥>+当时，猜想。
下面用数学归纳法证明262(1)n n n ≥>+当时，成立。
（1）当6n =时，由前可知猜想成立；（2）假设当2(6)2(1)k n k k k =≥>+时猜想成立，即,则当+1n k =时有，+12222222+122=222(1)242(44)2(2)262,2(2)+1k k k k k k k k k k k n k k n k >+++=+++-=++-≥>>+==而当时，所以,所以，当时猜想成立。
由上可知262(1)nn n ≥>+当时，成立。
4.证明：.1.当1=n 时，13+5×1=6能被6整除，命题正确；2. 假设当k n =时命题正确，即k k 53+能被6整除，∴当1+=k n 时，)5()55()133()1(5)1(3233k k k k k k k k +=+++++=+++6)1(3+++k k ，∵两个连续的整数的乘积)1(+k k 是偶数，)1(3+∴k k 能被6整除，6)1(3)5(3++++∴k k k k 能被6整除，即当1+=k n 时命题也正确，由??2,1知命题时*∈N n 都正确.（2）.证明(1)当n=1时,13+(1+1)3+(1+2)3=36能被9整除.(2)假设n=k 时命题成立，即:k 3+(k+1)3+(k+2)3能被9整除, 则当k=n+1时，(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3= k 3+(k+1)3+(k+2)3+9k 2+9k+27= k 3+(k+1)3+(k+2)3+9(k 2+k+3)能被9整除由(1),(2)可知原命题成立.5. 解：(1)a 1＝1，a 2＝32，a 3＝74，a 4＝158由此猜想a n ＝2n －12n －1(n ∈N *)．(2)证明：当n ＝1时，a 1＝1，猜想成立．假设n ＝k (k ≥1，且k ∈N *)时，猜想成立，即a k ＝2k －12k －1，那么n ＝k ＋1(k ≥1，且k ∈N *)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 k 2＝2＋2k －12k －12＝2k ＋1－12k，这表明n ＝k ＋1时，猜想成立．∴a n ＝2n －12n －1(n ∈N *)．6. (1)解：设数列{b n }的公差为d ,由题意得==??=-+=311452)110(10101111d b d b b ,∴b n =3n －2 (2)证明：由b n =3n －2知S n =log a (1+1)+log a (1+41)+…+log a (1+231-n )=log a ［(1+1)(1+41) (1)231-n )］而31log a b n +1=log a 313+n ,于是，比较S n 与31log a b n +1的大小?比较(1+1)(1+41) (1)231-n )与313+n 的大小.取n =1，有(1+1)=33311348+?=>取n =2，有(1+1)(1+33312378)41+?=>>推测：(1+1)(1+41) (1)231-n )＞313+n (*)①当n =1时，已验证(*)式成立.②假设n =k (k ≥1)时(*)式成立，即(1+1)(1+ 41) (1)231-k )＞313+k则当n =k +1时，)1311(13)2)1(311)(2311()411)(11(3+++>-++-+++k k k k 3323+++=k k k333222333331)1(343)23(13130)13(49)13()13)(43()23()43()131323(++=+>+++∴>++=+++-+=+-+++k k k k k k k k k k k k k k k 31)1(3)1311)(2311()411)(11(++>-+++k k k 从而,即当n =k +1时，(*)式成立由①②知，(*)式对任意正整数n 都成立. 于是，当a ＞1时，S n ＞31log a b n +1 ,当 0＜a ＜1时，S n ＜31log a b n +1。