内容正文:
2026-2027学年高二数学暑假班预修提升讲义【精英班课程】
专题4.4 数学归纳法
知识点01归纳法
由一系列有限的特殊事件得出一般结论的推理方法,叫做归纳法,它是人们发现规律,产生猜想的一种方法.
归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法.
知识点02数学归纳法
一般地,证明一个与正整数n有关的命题,可按下列步骤进行:
第一步(归纳莫基),证明当n取第一个值()时命题成立;
第二步(归纳递推),以当n=k(k≥,k)时命题成立为条件,推出当n=k+1时命题也成立.
只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从开始的所有正整数n都成立.
上述证明方法称为数学归纳法.
知识点03数学归纳法的重要结论及适用范围
数学归纳法的重要结论
适用范围
只适用于证明与正整数有关的数学命题
题型01:数学归纳法的理解
【方法点拨】数学归纳法的三个关键点
(1)验证是基础:找准起点,奠基要稳,有些问题中验证的初始值不一定是1.
(2)递推是关键:数学归纳法的实质在于递推,要正确分析式子中项数的变化,弄清式子两边的构成规律.
(3)利用假设是核心:在第二步证明n=k+1时,一定要利用归纳假设.
【例1】用数学归纳法证明,第一步应验证 ( )
A.当时,不等式成立 B.当时,不等式成立
C.当时,不等式成立 D.当时,不等式成立
【答案】C
【详解】由题意知的最小值为,所以第一步应验证当时,不等式成立,
故选:C.
【例2】已知命题及其证明:
(1)当时,左边,右边,所以等式成立.
(2)假设时等式成立,即成立,则当时,,所以时等式也成立.
由(1)(2)知,对任意的正整数命题都成立.判断以上评述( )
A.命题、证明都正确 B.命题正确、证明不正确
C.命题不正确、证明正确 D.命题、证明都不正确
【答案】B
【分析】由数学归纳法、等比数列求和公式即可求解.
【详解】证明不正确,错在证明当时,没有用到假设时的结论.
由等比数列求和公式知,命题正确.
故选:B.
【跟踪训练】
1.用数学归纳法证明“对任意的,都有,第一步应该验证的等式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据数学归纳法的知识确定正确答案.
在等式中,
当时,,
故等式的左边为,右边为.
所以第一步应该验证的等式是.
故选:D
2.用数学归纳法证明对任意都成立,则的最小值为 .
【答案】3
【分析】化简可得,再从正整数开始逐个代入判断即可
【详解】由题得,即,当时,,不符合;当时,,不符合;当时,,不等式成立;当时,25,不等式成立,当时根据指数函数与一次函数的性质可得.所以满足题意的的最小值为3.
故答案为:3
3.用数学归纳法证明“”时,由的假设证明时,如果从等式左边证明右边,则必须证得右边为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由数学归纳法的定义可得结论.
【详解】由数学归纳法证明时,结论成立,
即需证明成立,
即必须证得右边为.
故选C.
4.某个与自然数有关的命题,如果当时该命题成立,可推得时该命题也成立,那么,若已知时该命题不成立,则可推得( )
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
【答案】C
【解析】根据逆否命题与原命题真假性一致可得出结论.
可得题干等价于其逆否命题:当时该命题不成立,则可推得时该命题也不成立.
所以,当时该命题不成立,则当时,该命题也不成立.
故选:C.
题型02:数学归纳法的增项
【方法点拨】:n=k+1时的代数式比n=k时的代数式增加(或减少)的项.
这时一定要弄清三点:
①代数式从哪一项(哪一个数)开始,即第一项.
②代数式相邻两项之间的变化规律.
③代数式中最后一项(最后一个数)与n的关系.
【例3】已知,则中共有 项.
【答案】
【解析】根据解析式的组成特点及各项分母的特征,即可得解.
因为,我们观察解析式的组成特点,是由,,,,组成,
其中每一项的分母为,,,,组成等差数列,且首项为,公差为1,最后一项为;
所以它的项数为,即为的项数为.
故答案为:.
【例4】用数学归纳法证明:时,从推证时,左边增加的代数式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据数学归纳法的规定,当时,等式为,
当时,等式为,
则左边增加的代数式是.
故选:A.
【例5】用数学归纳法证明:,第二步从到,等式左边应添加的项是( )
A. B. C. D.
【解析】根据等式左边的特点,各数是先递增再递减,
由于,左边,
时,左边,
比较两式,从而等式左边应添加的式子是,
故选:.
【例6】利用数学归纳法证明等式:,当时,左边的和记作,则当时左边的和记作,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过分别写出与的表达式,对应相减即得结论.
【详解】解:依题意,,
则,
,
故选:.
【跟踪训练】
1.利用数学归纳法证明不等式的过程中,由到,左边增加了( )
A.1项 B.k项 C.项 D.项
【解析】由题意知当时,左边为,当时,左边为,增加的部分为,共项.
故选:D
2.用数学归纳法证明不等式:,从到,不等式左边需要( )
A.增加一项 B.增加两项、
C.增加,且减少一项 D.增加、,且减少一项
【答案】D
【解析】理解数学归纳法到步骤,结合不等式的差异确定增减项即可.
【详解】由数学归纳法知:若时,不等式成立,则有:成立,
那么时,有:,
∴,
综上知:不等式左边需要增加、,且减少一项
故选:D
3.用数学归纳法证明:()的过程中,从到时,比共增加了( )
A.1项 B.项 C.项 D.项
【答案】见解析
【解析】分别计算出和的项数,进而作差即得结论.
因为,
所以,共项,
则共项,
所以比共增加了项,
故选:D.
4.在用数学归纳法求证:,(为正整数)的过程中,从“到”左边需增乘的代数式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】数学归纳法、数学归纳法证明恒等式
【分析】根据题意,分别得到和时,左边对应的式子,两式作商,即可得出结果.
【详解】当时,左边,
当时,左边,
则.
故选:D.
题型03:用数学归纳法证明恒等式
【例7】证明:.
【答案】证明见解析
【分析】根据数学归纳法证明的过程,先证明当时等式成立,再假设当时等式成立,代入化简得时成立即可.
【详解】①当时,左边,右边,等式成立.
②假设当时等式成立,即
.
那么当时,
,等式也成立.
根据①和②,可知对任何都成立.
原等式得证.
【例8】已知.
(1)是否存在常数使得对任意的都成立?若存在,求出;
(2)若(1)中存在,用数学归纳法证明.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)根据待定系数法求解即可;
(2)根据数学归纳法的证明步骤证明.
【详解】(1)存在,
由题可得,解得,
所以存在,;
(2)证明:
当时,,
假设时,等式成立,
时,
成立,
综上,成立.
【跟踪训练】
1.用数学归纳法证明.
【答案】见解析
【解析】根据数学归纳法证明的步骤进行证明即可.
证明:①当时,左边,右边,等式成立;
②假 设 当 时等式成立,
即.
那么,
即当时等式也成立.
由①②知,等式对任何都成立.
【点睛】本题考查了利用数学归纳法证明有关数列的命题,属于基础题.
2.
用数学归纳法证明(为正整数).
【答案】证明见解析
【解析】根据数学归纳法的步骤证明即可.
当时,左侧,右侧,显然成立,
假设时,
当时,
,
即当时,等式也成立,综上可得,.
3.是否存在常数,,,使得等式对任意的都成立?
【答案】存在
【分析】先令,,,列出方程组求出,再利用数学归纳法证明等式成立.
【详解】假设存在,,使题设的等式成立,
令,,,有,则.
于是,对,,,下面等式成立:
.
记,
假设时上式成立,即,
那么当时,
,
也就是说,等式对也成立.
综上所述,当,,时,题设对任意的均成立.
4.用数学归纳法证明(为正整数).
【答案】证明见解析
【解析】根据数学归纳法证明的步骤,首先验证当时成立,进而假设时等式成立,证明时,等式也成立;即可得证.
设.
①当时,左边,右边,等式成立;
②设当时等式成立,即,
则当时,
.
由①②可知当时等式都成立.
5.用数学归纳法证明:
(1);
(2).
【答案】见解析
【解析】(1)记,验证当时,等式成立;假设当时,等式成立,然后证明出当时,等式成立,利用数学归纳法可证得结论成立;
(2)记,验证当时,等式成立;假设当时,等式成立,然后证明出当时,等式成立,利用数学归纳法可证得结论成立.
(1)证明:记,
当时,则有,等式成立,
假设当,等式成立,即,
则,
这说明当时,等式成立,
故对任意的,.
(2)证明:设,
当时,,等式成立,
假设当时,等式成立,
即,
所以,
,
这说明当时,等式成立,
所以,对任意的,.
6.用数学归纳法证明以下恒等式:
(1);
(2).
【答案】见解析
【解析】(1)按照数学归纳法的步骤证明即可;
(2)按照数学归纳法的步骤证明即可;
(1)①当时,左边,右边,左边与右边相等,即时等式成立;
②假设当时,等式成立,
即,
则当时,左边
右边,
即当时,等式也成立;
综上所述,由①②可知,对于任意正整数,成立.
(2)①当时,左边,右边,左边与右边相等,即时等式成立;
②假设当时,等式成立,
即,
则当时,左边
右边,
即当时,等式也成立;
综上所述,由①②可知,对于任意正整数,成立.
题型04:用数学归纳法证明不等式
【例9】用数学归纳法证明:对于任意大于1的正整数n,不等式都成立.
【答案】证明见解析
【分析】由n=2时成立,再假设当n=k(k∈N*,k≥2)时,不等式成立,然后论证n=k+1时成立即可.
【详解】证明:(1)当n=2时,左边=,右边,左边<右边,成立;
(2)假设当n=k(k∈N*,k≥2)时,不等式都成立.
则当n=k+1时,左边=,
=右边.
∴当n=k+1时,不等式成立.
综上可得:对于任意大于1的正整数n,不等式都成立.
【跟踪训练】
1.用数学归纳法证明:对任意的正整数.
【答案】证明见解析
【详解】当时,不等式成立,
假设时原不等式成立,即,
则时,左边,
当时,,
即,
因此时原不等式也成立.
综上,对任意的正整数.
2.当且时,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】
【详解】①当时,左边,不等式成立;
②假设当时,不等式成立,
即,
则当时,
左边
.
由①②知对任意且不等式成立.
3.用数学归纳法证明:.
【答案】证明见解析
【解析】构造函数,利用导数分析该函数的单调性,推导出对任意的,,然后利用数学归纳法即可证明出原不等式成立.
先证明出,,即,
构造函数,
当时,则,
所以,函数在上单调递增,则,
则,即,
即,
对任意的,当时,.
当时,左边,右边,左边右边;
假设当时,不等式成立,即.
则当时,则.
这说明,当时,原不等式也成立.
综上所述,对任意的,.
【点睛】本题考查利用数学归纳法证明数列不等式,同时也考查了利用导数证明不等式,考查推理能力,属于中等题.
题型05:用数学归纳法证明整除问题
【例10】用数学归纳法证明:能被64整除.
【答案】证明见解析
【分析】按照数学归纳法的步骤证明即可.
【详解】(i)当时,,能被64整除,故时命题成立;
(ii)假设当时命题成立,即能被64整除,
则当时,能被64整除,
故当时命题成立.
由(i)(ii)可知对,都能被64整除.
【跟踪训练】
1.
用数学归纳法证明:能被整除.
【答案】证明见解析
【分析】利用数学归纳法的证明步骤,结合条件,即可求解.
【详解】(1)时,,能被整除,
(2)假设时,能被36整除,
当时,,
,
因为是偶数,所以能被整除,
又因为能被整除,所以能被整除,
由(1)(2)知,对一切,能被整除.
2.用数学归纳法证明:能被整除.
【答案】证明见解析
【分析】利用数学归纳法证明整除问题,首先证明时结论成立,再假设时结论成立,利用假设证明时结论也成立即可得出结论成立.
【详解】①当时,能被133整除,所以当时结论成立;
②假设当时,能被133整除,
那么当时,
,
由假设可知能被133整除,即能被133整除,
所以当时结论也成立;
综上,能被133整除.
题型06:数学归纳法证明数列问题
【例11】已知在数列中,,是它的前项和,当时,.
(1)求,,的值,并推测的通项公式;
(2)用数学归纳法证明所得的结论.
【答案】(1),,,
(2)证明见解析
【分析】(1)由已知条件求出的值,归纳猜想通项;
(2)用数学归纳法证明.
【详解】(1)因为,所以,解得.
这时,,所以,解得.
这时,,所以,解得.
由,,,猜想时,,
所以推测数列的通项公式是.
(2)用数学归纳法证明:
(i)当时结论成立;
(ii)假设当时结论成立,即,
这时
,
所以.
当时,由得,
得,所以,即时结论成立.
由(i),(ii)可知对时结论都成立.
【跟踪训练】
1.设数列满足,.
(1)计算,猜想的通项公式;
(2)用数学归纳法证明上述猜想,并求前项和.
【答案】(1),,
(2)证明见解析,
【解析】(1)根据已知条件,结合递推关系求出,从而可猜想出通项公式,
(2)利用数学归纳法的步骤证明即可,判断数列为等差数列,然后根据等差数的求和公式可求得结果.
(1)因为数列满足,,
所以,
,
由此可猜想
(2)证明:①当时,显然成立,
②假设当时,成立,即,则
当时,
,
所以时也成立,
综合①②可得,
因为,
所以数列是以3为首项,2为公差的等差数列,
所以
2.在数列中,,.
(1)求,,猜想数列的通项公式;
(2)用数学归纳法证明你的猜想.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)因为,,
可得,,
因此可猜想.
(2)当时,,等式成立;
假设当时,等式成立,即,
则当时,,
即当时,等式也成立.
综上所述,对任意,.
3.记为数列的前n项和,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)用数学归纳法证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)解:当时,,
当时,,
当时,上式也成立,
所以;
(2)当时,,,
所以成立,
假设当时,不等式成立,
即,
则当时,,
,
又,
所以,
所以,
即当时,不等式也成立.
综上,.
一、填空题
1.用数学归纳法证明“对于的正整数n都成立”时,第一步证明中的初始值应取_______
【详解】显然当时,,而当时,,不符合要求;
当时,,不符合要求;当时,,不符合要求;
当时,,符合要求.
2.用数学归纳法证明且,第一步要证的不等式是__________.
【答案】
【详解】因为,且可知:的第一个取值为,
由题意可知,当时,,
所以第一步需验证的不等式为.
故答案为:.
3.用数学归纳法证“”的过程中,当到时,左边所增加的项为 .
【答案】
【详解】由
当到时,左边增加了两项,减少了一项,
即左边所增加的项为.
故答案为:.
4.存在常数a,b,c使得等式对一切正整数成立,则 .
【答案】24
【详解】令,则,
则.
故答案为:24
5.用数学归纳法证明:,第二步从到,等式左边应添加的项是________
【详解】根据等式左边的特点,各数是先递增再递减,
由于,左边;
时,左边,
比较两式,从而等式左边应添加的式子是.
6.用数学归纳法证明等式“”时,从到时,等式左边需要增加的是 .
【答案】
【详解】用数学归纳法证明等式时,
当时,左边所得的项是;
假设时,命题成立,左端为;
则当时,左端为,
所以从“”需增添的项是.
故填:.
【点睛】本题考查数学归纳法证明的第二步:归纳递推, 从“”需将“”代入所需证明的表达式中,明确其具体含义,是个易错点,属于中档题.
7.已知数列满足,,则数列通项公式为______.
【答案】,
【详解】由可得(*),
因,则,,,,……
归纳这个规律,猜想:,.
下面用数学归纳法证明这个猜想.
(1)当时,,猜想成立;
(2)假设当时,猜想成立,即,
则当时,由(*)可得,
即当时,猜想也成立,
由(1)(2)可知,猜想对任何都成立.
故答案为:,.
二、选择题
8.利用数学归纳法证明不等式(,且)的过程,由到时,左边增加了( )
A.项 B.项
C.项 D.k项
【答案】B
【详解】当时,不等式左边为,
当时,不等式左边为,
增加的项为,共有项.
故选:B
9.用数学归纳法证明“”时,由的假设证明时,如果从等式左边证明右边,则必须证得右边为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由数学归纳法证明时,结论成立,
即需证明成立,
即必须证得右边为.
故选C.
10.
利用数学归纳法证明不等式(,且)的过程,由到时,左边增加了( )
A.项 B.项
C.项 D.k项
【答案】B
【分析】根据给定条件,探讨从变到不等式左边增加的部分即可得解.
【详解】当时,不等式左边为,
当时,不等式左边为,
增加的项为,共有项.
故选:B
11. 用数学归纳法证明“对任意偶数,能被整除时,其第二步论证应该是( )
A.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
B.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
C.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
D.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
【答案】D
【分析】根据题意可得为偶数,结合数学归纳法的证明步骤即可得出答案.
【详解】因为为正偶数,所以第二步的假设应写为:
假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立,
即当(为正整数)时,能被整除,
再证时,能被整除.
故选:D
12.对于不等式,某同学用数学归纳法的证明过程如下:
(1)当时,左边,右边,不等式成立.
(2)假设当(且)时,不等式成立,即,
那么当时,,
所以当时,不等式成立,则上述证法( )
A.过程全部正确 B.验证不正确
C.归纳假设不正确 D.从到的推理不正确
【答案】D
【详解】在时,没有应用时的归纳假设,不是数学归纳法.
故选:D.
3、 解答题
13.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】先证明时,等式成立,再假设时,等式成立,再证明时,等式也成立即可.
【详解】当时,左边,右边,等式成立;
假设时,等式成立,
即;
当时,
,
所以时,等式也成立.
综上所述,等式对任何都成立.
14.用数学归纳法证明不等式:.
【答案】证明见解析
【详解】(i)当时,左边,右边,显然,左边右边,原不等式成立;
(ii)假设当时不等式成立,
即,
那么当时,
.
又,
所以,
即时,不等式也成立.
由(i)(ii)可知,对任意,不等式都成立.
15.用数学归纳法证明:
【答案】证明见解析
【详解】①当时,左边,左边右边,不等式成立;
②假设时不等式成立,即,
则当时,左边
,
即当时,不等式也成立.
由①②可知,原不等式成立.
16.用数学归纳法证明:能被整除()
【答案】答案见解析
【详解】当时,,
故能被整除,
假设当时,结论成立,即能被整除,
则当时,
,
由于和均能被整除,
故能被整除,
综上:能被整除().
17.求证:对任何正整数n,数都能被8整除
【答案】证明见解析
【分析】
【详解】
证明:
1°当n=1时,,命题成立.
2°假设n=k时,能被8整除,
则当n=k+1时,,
因为是8的倍数,而也是8的倍数,所以Ak+1也是8的倍数,
即n=k+1时,命题也成立
由以上1°、2°可知,对一切正整数n,能被8整除.
18.已知数列的前项和为,,且.
(1)求、、;
(2)由(1)猜想数列的通项公式,并用数学归纳法证明.
【答案】(1),,;(2),证明见解析.
【解析】(1)由,分别令,,求解:
(2)由(1)猜想,数列的通项公式为,由时成立,再假设,成立,然后论证时成立即可.
(1),
当时,,解得,即有;
当时,,解得,则;
当时,,解得,则;
(2)由(1)猜想可得数列的通项公式为.
下面运用数学归纳法证明.
①当时,由(1)可得成立;
②假设,成立,
当时,,
即有,
则,
当时,上式显然成立;
当时,,即,
则当时,结论也成立.
由①②可得对一切,成立.
【点睛】方法点睛:“归纳—猜想—证明”的模式,是不完全归纳法与数学归纳法综合应用的解题模式,这种方法在解决探索性问题、存在性问题时起着重要作用,它的模式是先由合情推理发现结论,然后经逻辑推理证明结论的正确性.
19.已知正项数列的前项和为,满足.
(1)求出数列的前三项;
(2)根据数列的前三项猜想出其一个通项公式,并用数学归纳法证明.
【答案】见解析
【解析】(1)分别将代入求解即可;
(2)先猜想通项公式,再应用数学归纳法及证明即可.
(1)当时,由已知条件可得,即,
解得;
当时,由已知条件可得,将代入得,
解得;
当时,由已知条件可得,同理解得.
(2)由(1)可以猜想,时,等式成立;
假设当时,等式也成立,即,
又因为,
将代入上式解得,
所以时命题成立.
综合可得,当时,.
20.已知数列的每一项均为正数,记的前项和为,,尝试通过计算数列的前四项,猜想数列的通项公式,并用数学归纳法加以证明.
【答案】;证明见解析
【分析】根据递推关系先求前四项,再猜想数列的通项,验证基础成立,证明递推成立即可.
【详解】因,当时,由可得,因,故;
当时,,即,即,故;
当时,即,即,故;
当时,,即,
即,故.
由,,,,可猜测.
证明如下:
当时,猜想成立;
设当()时,猜想成立,即;
则当时,依题意,①,②
由①-②,可得,,即,
即,因,故得,即猜想也成立.
综上,由数学归纳法就可以断定对任何正整数都成立,这就是该数列的通项公式.
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2026-2027学年高二数学暑假班预修提升讲义【精英班课程】
专题4.4 数学归纳法
知识点01归纳法
由一系列有限的特殊事件得出一般结论的推理方法,通常叫做归纳法,它是人们发现规律,产生猜想
的一种方法.
归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法.
知识点02数学归纳法
一般地,证明一个与正整数n有关的命题,可按下列步骤进行:
第一步(归纳莫基),证明当n取第一个值()时命题成立;
第二步(归纳递推),以当n=k(k≥,k)时命题成立为条件,推出当n=k+1时命题也成立.
只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从开始的所有正整数n都成立.
上述证明方法称为数学归纳法.
知识点03数学归纳法的重要结论及适用范围
数学归纳法的重要结论
适用范围
只适用于证明与正整数有关的数学命题
题型01:数学归纳法的理解
【方法点拨】数学归纳法的三个关键点
(1)验证是基础:找准起点,奠基要稳,有些问题中验证的初始值不一定是1.
(2)递推是关键:数学归纳法的实质在于递推,要正确分析式子中项数的变化,弄清式子两边的构成规律.
(3)利用假设是核心:在第二步证明n=k+1时,一定要利用归纳假设.
【例1】用数学归纳法证明,第一步应验证 ( )
A.当时,不等式成立 B.当时,不等式成立
C.当时,不等式成立 D.当时,不等式成立
【例2】已知命题及其证明:
(1)当时,左边,右边,所以等式成立.
(2)假设时等式成立,即成立,则当时,,所以时等式也成立.
由(1)(2)知,对任意的正整数命题都成立.判断以上评述( )
A.命题、证明都正确 B.命题正确、证明不正确
C.命题不正确、证明正确 D.命题、证明都不正确
【跟踪训练】
1.用数学归纳法证明“对任意的,都有,第一步应该验证的等式是( )
A. B.
C. D.
2.用数学归纳法证明对任意都成立,则的最小值为 .
3.用数学归纳法证明“”时,由的假设证明时,如果从等式左边证明右边,则必须证得右边为( )
A. B.
C. D.
4.某个与自然数有关的命题,如果当时该命题成立,可推得时该命题也成立,那么,若已知时该命题不成立,则可推得( )
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
题型02:数学归纳法的增项
【方法点拨】:n=k+1时的代数式比n=k时的代数式增加(或减少)的项.
这时一定要弄清三点:
①代数式从哪一项(哪一个数)开始,即第一项.
②代数式相邻两项之间的变化规律.
③代数式中最后一项(最后一个数)与n的关系.
【例3】已知,则中共有 项.
【例4】用数学归纳法证明:时,从推证时,左边增加的代数式是( )
A. B.
C. D.
【例5】用数学归纳法证明:,第二步从到,等式左边应添加的项是( )
A. B. C. D.
【例6】利用数学归纳法证明等式:,当时,左边的和记作,则当时左边的和记作,则( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练】
1.利用数学归纳法证明不等式的过程中,由到,左边增加了( )
A.1项 B.k项 C.项 D.项
2.用数学归纳法证明不等式:,从到,不等式左边需要( )
A.增加一项 B.增加两项、
C.增加,且减少一项 D.增加、,且减少一项
3.用数学归纳法证明:()的过程中,从到时,比共增加了( )
A.1项 B.项 C.项 D.项
4.在用数学归纳法求证:,(为正整数)的过程中,从“到”左边需增乘的代数式为( )
A. B. C. D.
题型03:用数学归纳法证明恒等式
【例7】证明:.
【例8】已知.
(1)是否存在常数使得对任意的都成立?若存在,求出;
(2)若(1)中存在,用数学归纳法证明.
【跟踪训练】
1.用数学归纳法证明.
2.
用数学归纳法证明(为正整数).
3.是否存在常数,,,使得等式对任意的都成立?
4.用数学归纳法证明(为正整数).
5.用数学归纳法证明:
(1);
(2).
6.用数学归纳法证明以下恒等式:
(1);
(2).
题型04:用数学归纳法证明不等式
【例9】用数学归纳法证明:对于任意大于1的正整数n,不等式都成立.
【跟踪训练】
1.用数学归纳法证明:对任意的正整数.
2.当且时,求证:.
3.用数学归纳法证明:.
题型05:用数学归纳法证明整除问题
【例10】用数学归纳法证明:能被64整除.
【跟踪训练】
1.
用数学归纳法证明:能被整除.
2.用数学归纳法证明:能被整除.
题型06:数学归纳法证明数列问题
【例11】已知在数列中,,是它的前项和,当时,.
(1)求,,的值,并推测的通项公式;
(2)用数学归纳法证明所得的结论.
【跟踪训练】
1.设数列满足,.
(1)计算,猜想的通项公式;
(2)用数学归纳法证明上述猜想,并求前项和.
2.在数列中,,.
(1)求,,猜想数列的通项公式;
(2)用数学归纳法证明你的猜想.
3.记为数列的前n项和,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)用数学归纳法证明:.
一、填空题
1.用数学归纳法证明“对于的正整数n都成立”时,第一步证明中的初始值应取_______
2.用数学归纳法证明且,第一步要证的不等式是__________.
3.用数学归纳法证“”的过程中,当到时,左边所增加的项为 .
4.存在常数a,b,c使得等式对一切正整数成立,则 .
5.用数学归纳法证明:,第二步从到,等式左边应添加的项是________
6.用数学归纳法证明等式“”时,从到时,等式左边需要增加的是 .
7.已知数列满足,,则数列通项公式为______.
二、选择题
8.利用数学归纳法证明不等式(,且)的过程,由到时,左边增加了( )
A.项 B.项
C.项 D.k项
9.用数学归纳法证明“”时,由的假设证明时,如果从等式左边证明右边,则必须证得右边为( )
A. B.
C. D.
10.
利用数学归纳法证明不等式(,且)的过程,由到时,左边增加了( )
A.项 B.项
C.项 D.k项
11. 用数学归纳法证明“对任意偶数,能被整除时,其第二步论证应该是( )
A.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
B.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
C.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
D.假设(为正整数)时命题成立,再证时命题也成立
12.对于不等式,某同学用数学归纳法的证明过程如下:
(1)当时,左边,右边,不等式成立.
(2)假设当(且)时,不等式成立,即,
那么当时,,
所以当时,不等式成立,则上述证法( )
A.过程全部正确 B.验证不正确
C.归纳假设不正确 D.从到的推理不正确
3、 解答题
13.求证:.
14.用数学归纳法证明不等式:.
15.用数学归纳法证明:
16.用数学归纳法证明:能被整除()
17.求证:对任何正整数n,数都能被8整除
18.已知数列的前项和为,,且.
(1)求、、;
(2)由(1)猜想数列的通项公式,并用数学归纳法证明.
19.已知正项数列的前项和为,满足.
(1)求出数列的前三项;
(2)根据数列的前三项猜想出其一个通项公式,并用数学归纳法证明.
20.已知数列的每一项均为正数,记的前项和为,,尝试通过计算数列的前四项,猜想数列的通项公式,并用数学归纳法加以证明.
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