内容正文:
【优质课堂】2021-2022学年高二数学同步课时优练测(人教A版选修第二册)
第四章 数列
4.4数学归纳法
一、单选题
1.用数学归纳法证明:,当时,左式为,当时,左式为,则应该是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,,,所以.
故选:B.
2.用数学归纳法证:(时)第二步证明中从“k到”左边增加的项数是( )
A.项 B.项 C.项 D.项
【答案】D
【解析】用数学归纳法证明“(,)”时,由
当时,不等式左边,有项;
当时,不等式左边,有项,
则左边应增加的项数共项,
故选:D
3.用数学归纳法证明“”时,由的假设证明时,不等式左边需增加的项数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,左边,
当时,左边,
所以左边增加分母是连续的正整数
所以共增加了项
所以的假设证明时,不等式左边需增加的项数为
故选:C
4.用数学归纳法证明1+a+a2+…+an= (a≠1,n∈N*),在验证n=1时,左边计算所得的式子是( )
A.1
B.1+a
C.1+a+a2
D.1+a+a2+a3
【答案】B
【解析】当n=1时,左边计算得出
故选:B
5.用数学归纳法证明1+2+3+…+(2n+1)=(n+1)(2n+1)时,从“n=k”到“n=k+1”,左边需增添的代数式是( )
A.(2k+1)+(2k+2) B.(2k-1)+(2k+1)
C.(2k+2)+(2k+3) D.(2k+2)+(2k+4)
【答案】C
【解析】当n=k时,左边是共有2k+1个连续自然数相加,即1+2+3+…+(2k+1),
所以当n=k+1时,左边共有2k+3个连续自然数相加,
即1+2+3+…+(2k+1)+(2k+2)+(2k+3).
所以左边需增添的代数式是(2k+2)+(2k+3).
故选:C
6.观察下列式子:,,,…,则可归纳出小于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知式子可知所猜测分式的分母为,分子第个正奇数,即,
.
故选:C.
二、填空题
7.若存在正整数,使得能被整除,则的最大值为________.
【答案】.
【解析】由,
可得,
由此可猜想的最大值为.
下面用数学归纳法证明:
(1)当时,显然成立;
(2)假设当时,能被36整除,
当时,,
由假设可得能被36整除,
又由是2的倍数,所以能被36整除,
即当时,能被36整除,
由(1)(2)可知,对于一切正整数都有能被36整除,
所以的最大值为36.
故答案为:.
8.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______.
【答案】25(34k+2+52k+1)+56×34k+2
【解析】当n=k+1时,34(k+1)+2+52(k+1)+1=81×34k+2+25×52k+1=25(34k+2+52k+1)+56×34k+2.
故答案为:25(34k+2+52k+1)+56×34k+2
9.用数学归纳法证明关于n的不等式 (n∈N+),由n=k递推到n=k+1时,不等式的左边的变化为________.
【答案】增加
【解析】假设n=k时,不等式成立,即+…+,
则当n=k+1时,不等式左边=+…+
=+…+
=+…+
=+…+.
故答案为:增加
三、解答题
10.设数列的前n项和为,且.
(1)计算,,,,并猜想;
(2)用数学归纳法证明你的猜想.
【答案】(1),,,,猜想;(2)证明见解析.
【解析】(1)当时,,;
时,,;
时,,;
时,,.
猜想.
(2)下面用数学归纳法证明猜想:
①当时,,猜想成立;
②假设时猜想成立,即成立;
那么,当时,,
,
所以,即时,猜想成立,
由①②可知,对猜想均成立.
11.已知数列的前n项和为,其中且.
(1)求;
(2)猜想数列的通项公式,并证明.
【答案】(1),,;(2)猜想,证明见解析.
【解析】(1)由题意,数列满足,且,
可得, 即,
又由,可得,可得.
(2)由,,,
猜想:,
证明:当时,由(1)可知等式成立;
假设时,猜想成立,即,
当时,由题设可得,
所以,
,
又由,所以,
所以,
即当时,命题也成立,
综上可得,命题对任意都成立.
12.用数学归纳法证明:能被整除.
【答案】证明见解析
【解析】证明:(1)当时,能被整除,所以结论成立;
(2)假设当时结论成立,即能被整除.
则当时,
,
因为能被整除,能被整除,
所以,能被整除,即即时结论也成立.
由(1)(2)知命题对一切都成立.
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第四章 数列
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