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赢在微点 匠心筑梦
轻松课堂 数学 选修4-5
第四讲
用数学归纳法证明不等式
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课时练16 数学归纳法
►►见学生用书P043
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轻松课堂 数学 选修4-5
作业目标
学法指导
1.了解数学归纳法的原理。
2.了解数学归纳法的使用范围。
3.会用数学归纳法证明一些简单问题。
利用数学归纳法证明代数恒等式时要注意两点:一是要准确表述当n=n0时命题的形式,二是要准确把握由n=k到n=k+1时命题结构的变化特点。并且一定要记住:在证明当n=k+1成立时,必须使用归纳假设。
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课堂轻松练
知识点·微过关
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知识点1 利用数学归纳法证明等式
1.用数学归纳法证明:eq \f(1,2)+eq \f(1,2×3)+eq \f(1,3×4)+…+eq \f(1,n×n+1)=eq \f(n,n+1)(n∈N+)。
证明 (1)当n=1时,左边=eq \f(1,2),右边=eq \f(1,2),∴等式成立;
(2)假设n=k(k≥1)时,命题成立,
即eq \f(1,2)+eq \f(1,2×3)+eq \f(1,3×4)+…+eq \f(1,k·k+1)=eq \f(k,k+1)成立,
当n=k+1时,
左边=eq \f(1,2)+eq \f(1,2×3)+eq \f(1,3×4)+…+eq \f(1,k·k+1)+eq \f(1,k+1k+2)
=eq \f(k,k+1)+eq \f(1,k+1k+2)
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=eq \f(kk+2+1,k+1k+2)
=eq \f(k+12,k+1k+2)=eq \f(k+1,k+2)=eq \f(k+1,k+1+1)。
因此,当n=k+1时,命题成立。
由(1)(2)可知,当n∈N+时原等式成立。
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知识点2 利用数学归纳法证明整除问题
2.求证f(n)=(2n+7)·3n+9(n∈N+)能被36整除。
证明 (1)当n=1时,f(1)=(2×1+7)×3+9=36,
能被36整除。
(2)假设当n=k(k≥1)时,f(k)能被36整除,
即(2k+7)·3k+9能被36整除。
当n=k+1时,
f(k+1)=[2(k+1)+7]·3k+1+9
=3[(2k+7)·3k+9]+18(3k-1-1)。
∵3k-1-1是偶数,∴18(3k-1-1)能被36整除。
又(2k+7)·3k+9能被36整除,
∴f(k+1)能被36整除。
由(1)(2)可知原命题成立。
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知识点3 利用数学归纳法证明几何问题
3.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)+________(k≥3且k∈N+)( )
A.eq \f(π,2)
B.π
C.2π
D.eq \f(3,2)π
答案 B
解析 ∵凸k边形的内角和f(k)=(k-2)π,∴当凸多边形的边数为k+1时,把(k+1)边形分割为k边形和△A1AkAk+1,∴(k+1)边形的内角和为k边形的内角和加上△A1AkAk+1的内角和,即f(k+1)-f(k)=π。
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4.如图,第n个图形是由正(n+2)边形“扩展”而来(n=1,2,3,…),则第(n-2)个图形中共有________个顶点。
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答案 n2-n
解析 设an为第n个图形的顶点数,则由图可知:第1个图形有6个顶点,a1=6;第2个图形有12个顶点,a2=12;第3个图形有20个顶点,a3=20;第4个图形有30个顶点,a4=30;第5个图形有42个顶点,a5=42……则an=(n+1)(n+2),∴an-2=(n-1)n=n2-n。
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——第1级 / 夯实基础练