2020-2021学年人教A版高中数学选修2-2双基限时练19.docx
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双基限时练(十九) 1.用数学归纳法证明“1+a+a2+…+an+1=(a≠1)”,在验证n=1时,左边计算所得的项为( ) A.1 B.1+a C.1+a+a2 D.1+a+a2+a3 解析 当n=1时,左边=1+a+a2. 答案 C 2.用数学归纳法证明“2n>n2+1对于n≥n0的自然数都成立”时,第一步证明中的起始值n0应取( ) A.1 B.4 C.5 D.6 解析 当n=1时,2>2不成立; 当n=4时,24>42+1不成立; 当n=5时,25>52+1成立; 当n=6时,26>62+1成立. 答案 C 3.下列代数式中,n∈N*,可能被13整除的是( ) A.n3+5n B.34n+1+52n+1 C.62n-1+1 D.42n+1+3n+2 解析 验证n=1时,由各代数式的值知A,C项不行能,在D项中43+33=91=13×7.故选D项. 答案 D 4.用数学归纳法证明“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”时,其次步归纳假设应写成( ) A.假设n=2k+1(k∈N*)时,命题成立 B.假设n=2k-1(k∈N*)时,命题成立 C.假设n=2k(k∈N*)时,命题成立 D.假设n=k(k∈N*)时,命题成立 解析 ∵当k∈N*时,2k-1表示正奇数,故选B项. 答案 B 5.某个与正整数有关的命题,假如n=k(k∈N*且k≥1)时,命题成立,那么肯定可推得当n=k+1时,命题也成立,现已知当n=5时,该命题不成立,那么可推得( ) A.当n=6时,该命题不成立 B.当n=6时,该命题成立 C.当n=4时,该命题不成立 D.当n=4时,该命题成立 解析 用反证法知,假设n=4时命题成立,则由题意知k=5时命题成立,这与已知相冲突,故n=4时,命题不成立. 答案 C 6.利用数学归纳法证明不等式++…+>时,由k递推到k+1左边应添加的因式是( ) A. B.+ C.- D. 解析 f(k+1)-f(k)=++…++-(++…+)=+-=-. 答案 C 7.用数学归纳法证明1+2+22+…+2n-1=2n-1(n∈N*)的过程如下: ①当n=1时,左边=20=1,右边=21-1=1,等式成立. ②假设n=k(k≥1,且k∈N*)时,等式成立,即 1+2+22+…+2k-1=2k-1. 则当n=k+1时,1+2+22+…+2k-1+2k==2k+1-1, 所以当n=k+1时,等式也成立. 由①②知,对任意n∈N*,等式成立. 上述证明中的错误是________. 解析 由证明过程知,在证从n=k到n=k+1时,直接用的等比数列前n项和公式,没有用上归纳假设,因此证明是错误的. 答案 没有用上归纳假设 8.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 观看不等式中分母的变化便知. 答案 ++…++>- 9.用数学归纳法证明(n+1)×(n+2)×…×(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)(n∈N*),从n=k到n=k+1时,右端需增乘的代数式为________. 解析 假设n=k(k∈N*)时成立,等号右边为2k×1×3×…×(2k-1). 当n=k+1时,等号右边为2k+1×1×3×…×(2k-1)×(2k+1),右边增乘的代数式为2×(2k+1). 答案 2×(2k+1) 10.证明不等式 ××…×<(n∈N*). 证明 (1)当n=1时,左边=,右边=,明显<,不等式成立. (2)假设n=k时,不等式成立,即××…×<, 则n=k+1时, ××…××<×=, 要证n=k+1时,不等式成立,只要<成立. 即证(2k+1)(2k+3)<(2k+2)2. 即证4k2+8k+3<4k2+8k+4. 该不等式明显成立. 即n=k+1时,不等式成立. 由(1)(2)知,对任意的正整数n,不等式成立. 11.已知数列{an}的前n项和Sn满足:Sn=+-1,且an>0,n∈N*. (1)求a1,a2,a3; (2)猜想{an}的通项公式,并用数学归纳法证明. 解 (1)a1=S1=+-1,即a+2a1-2=0, ∵an>0,∴a1=-1. S2=a1+a2=+-1, 即a+2a2-2=0,∴a2=-. S3=a1+a2+a3=+-1, 即2a+2a3-2=0,∴a3=-. (2)由(1)猜想an=-,n∈N*. 下面用数学归纳法证明: ①当n=1时,由(1)知a1=-1成立. ②假设n=k(k∈N*)时,ak=-成立. 当n=k+1时,ak+1=Sk+1-Sk=-=+-. ∴a+2ak+1-2=0. ∴ak+1=-.即当n=k+1时猜想也成立. 综上可知,猜想对一切n∈N*都成立. 12.已知数列{xn}满足x1=,xn+1=,n∈N*. (1)猜想数列{x2n}的单调性,并证明你的结论; (2)证明:|xn+1-xn|≤()n-1. 解 (1)由x1=及xn+1=,得x2=,x4=,x6=, 由x2>x4>x6猜想:数列{x2n}是递减数列. 下面用数学归纳法证明: (1)当n=1,2时,x2=>x4=,命题成立. (2)假设当n=k时命题成立,即x2k>x2k+2. 易知xn>0,那么x2k+2-x2k+4=-= =>0, 即x2(k+1)>x2(k+1)+2. 也就是说,当n=k+1时命题也成立. 综合(1)和(2)知,命题成立. (2)证明:当n=1时,|xn+1-xn|=|x2-x1|=,结论成立; 当n≥2时,易知0<xn-1<1, ∴1+xn-1<2,xn=>. ∴(1+xn)(1+xn-1)=(1+)(1+xn-1) =2+xn-1≥. ∴|xn+1-xn|=|-| =≤|xn-xn-1| ≤()2|xn-1-xn-2|≤…≤()n-1|x2-x1| =()n-1.- 配套讲稿:
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