内容正文:
课时跟踪检测(十七) 数学归纳法
一、选择题
1.某个与正整数有关的命题:如果当n=k(k∈N*)时命题成立,则可以推出当n=k+1时该命题也成立.现已知n=5时命题不成立,那么可以推得( )
A.当n=4时命题不成立
B.当n=6时命题不成立
C.当n=4时命题成立
D.当n=6时命题成立
解析:选A 因为当n=k(k∈N*)时命题成立,则可以推出当n=k+1时该命题也成立,所以假设当n=4时命题成立,那么n=5时命题也成立,这与已知矛盾,所以当n=4时命题不成立.
2.证明1+(n∈N*),假设n=k时成立,当n=k+1时,左端增加的项数是( )
>+…+++
A.1
B.k-1
C.k
D.2k
解析:选D 当n=k时,不等式左端为1+;
+…+++
当n=k+1时,不等式左端为1+项,共(2k+1-1)-2k+1=2k项.
+…+,增加了+…+++…++
3.已知数列{an}的前n项之和为Sn且Sn=2n-an(n∈N*),若已经算出a1=1,a2=,则猜想an等于( )
A.
B.
C.
D.
解析:选D ∵a1=1,a2=,
S3=1++a3=6-a3,
∴a3=.
同理可得a4=,…,
,,.观察1,
猜想an=.
4.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≥4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
解析:选D 对于A,若f(3)≥9成立,由题意只可得出当k≥3时,均有f(k)≥k2成立,故A错;对于B,若f(5)≥25成立,则当k≥5时均有f(k)≥k2成立,故B错;对于C应改为“若f(7)≥49成立,则当k≥7时,均有f(k)≥k2成立”.
5.已知1+2×3+3×32+4×33+…+n×3n-1=3n(na-b)+对一切n∈N*都成立,那么a,b的值为( )
A.a=
B.a=b=,b=
C.a=0,b=,b=
D.a=
解析:选A 法一:特值验证法,将各选项中a,b的值代入原式,令n=1,2验证易知选A.
法二:∵1+2×3+3×32+4×33+…+n×3n-1=3n(na-b)+对一切n∈N*都成立,
∴当n=1,2时有
即解得
二、填空题
6.设f(n)=1+(n∈N*),那么f(n+1)-f(n)等于________.
+…++
解析:f(n+1)-f(n)=.
++
答案:++
7.用数学归纳法证明.假设n=k时,不等式成立,则当n=k+1时,应推证的目标不等式是________________________________________________________________________.
->+…++
解析:观察不等式左边的分母可知,后一项比前一项多1,因此由n=k到n=k+1左边多出了这一项.
答案:->++…++
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________________________.
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.
答案:25(34k+2+52k+1)+56·34k+2
三、解答题
9.平面内有n(n≥2,n∈N*)条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点.证明:交点的个数f(n)=.
证明:(1)当n=2时,两条直线有一个交点,f(2)=1,命题成立.
(2)假设当n=k(k≥2,k∈N*)时,命题成立,
即f(k)=.
那么,当n=k+1时,第k+1条直线与前k条直线均有一个交点,即新增k个交点,所以f(k+1)=f(k)+k=,即当n=k+1时命题也成立.
=+k=
根据(1)和(2),可知命题对任何n≥2,n∈N*都成立.
10.设数列的前n项和为Sn,且方程x2-anx-an=0有一根为Sn-1(n=1,2,3,…).
(1)求a1,a2;
(2)求的通项公式,并用数学归纳法证明.
解:(1)当n=1时,x2-a1x-a1=0,
有一根S1-1=a1-1,
于是(a1-1)2-a1(a1-1)-a1=0,
解得a1=.
当n=2时,x2-a2x-a2=0,有一根S2-1=a2-,
于是-a2=0,
2-a2
解得a2=.
(2)由题设(Sn-1)2-an(Sn-1)-an=0,