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- 2021-06-07 发布
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课时作业(十三)
1.若f(n)=1+++…+(n∈N+),则当n=1时,f(n)为( )
A.1 B.1+
C.1++ D.1+++
答案 C
解析 当n=1时,2n+1=2×1+1=3,故f(1)=1++.故选C.
2.用数学归纳法证明+++…+=(n∈N+)时,从“n=k到n=k+1”时,等式左边需增添的项是( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 当n=k(k∈N+)时,等号左边=+++…+,当n=k+1时,等式左边=+++…++,所以当n=k到n=k+1时,等式左边需增添的项为.故选D.
3.设数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,Sn=n2an(n∈N+).试归纳猜想出Sn的表达式为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 因为a1=1,所以S1=1;又S2=4a2=a1+a2,
所以3a2=1,所以a2=,S2=;
又S3=9a3=S2+a3,8a3=,所以a3=,
所以S3==,由此可猜想Sn=(n∈N+).
4.设f(n)=+++…+(n∈N+),在利用数学归纳法证明时,
6
从n=k到n=k+1需添的项为( )
A. B.
C.+ D.-
答案 D
5.设平面内有k条直线,其中任意两条不平行,任何三条不共点,设k条直线的交点个数为f(k),则f(k+1)与f(k)的关系是( )
A.f(k+1)=f(k)+k+1 B.f(k+1)=f(k)+k-1
C.f(k+1)=f(k)+k D.f(k+1)=f(k)+k+2
答案 C
解析 当n=k+1时,任取其中1条直线,记为l,则除l外的其他k条直线的交点的个数f(k),因为已知任何两条直线不平行,所以直线l必与平面内其他k条直线都相交(有k个交点);又因为已知任何三条直线不过同一点,所以上面的k个交点两两不相同,且与平面内其他的f(k)个交点也两两不相同,从而平面内交点的个数是f(k)+k=f(k+1).
6.用数学归纳法证明“1+a+a2+…+an+1=(a≠1,n∈N*)”时,在验证当n=1成立时,左边计算所得的结果是( )
A.1 B.1+a
C.1+a+a2 D.1+a+a2+a3
答案 C
解析 左边n=1时,幂指数最大值为1+1=2,∴左边结果为1+a+a2.
7.用数学归纳法证明n(n+1)(2n+1)能被6整除时,由归纳假设推证n=k+1时命题成立,需将n=k+1时的原式表示成( )
A.k(k+1)(2k+1)+6(k+1) B.6k(k+1)(2k+1)
C.k(k+1)(2k+1)+6(k+1)2 D.以上都不对
答案 C
8.记凸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)+( )
A. B.π
C.π D.2π
答案 B
解析 由凸k边形变为凸k+1边形时,增加了一个三角形图形.故f(k+1)=f(k)+π.故选B.
9.用数学归纳法证明命题“当n是正奇数时,xn+yn能被x+y整除”时,
6
第二步正确的证明方法是( )
A.假设n=k(k∈N*)时成立,证明n=k+1时命题成立
B.假设n=k(k是正奇数)时成立,证明n=k+1时命题也成立
C.假设n=2k+1(k∈N*)时成立,证明n=2k+3时命题也成立
D.假设n=2k-1(k∈N*)时成立,证明n=2k+1时命题也成立
答案 D
解析 由完全归纳法知,只有当n的初始值取值成立,且n=k成立,能推出n=k+1时也成立,才可证明结论成立,两者缺一不可.A,B选项都是错误的,因为n是正奇数.C选项当k=1时的起始值为3,所以也不正确,故选D.
10.某学生在证明等差数列前n项和公式时,证法如下:
(1)当n=1时,S1=a1显然成立.
(2)假设当n=k(k≥1,k∈N*)时,公式成立,即
Sk=ka1+.
当n=k+1时,
Sk+1=a1+a2+…+ak+ak+1
=a1+(a1+d)+(a1+2d)+…+a1+(k-1)d+a1+kd
=(k+1)a1+d
=(k+1)a1+d.
∴当n=k+1时公式成立.
∴由(1)(2)可知对n∈N*,公式成立.
以上证明错误的是( )
A.当n取第一个值1时,证明才对
B.归纳假设写法不对
C.从n=k到n=k+1的推理中未用归纳假设
D.从n=k到n=k+1的推理有错误
答案 C
解析 因为没有用上归纳假设,所以是错误的.
11.若凸k边形对角线条数为f(k),则凸k+1边形对角线条数f(k+1)=f(k)+________.
答案 k-1
解析 凸k+1边形A1A2A3…Ak+1的对角线条数由下列三部分相加而得.
①凸k边形A1A2A3…Ak的对角线条数f(k).
6
②A1Ak由原凸k边形的边变为凸k+1边形的对角线.
③顶点Ak+1与另外k-2个顶点A2、A3、…、Ak-1生成k-2条对角线.所以,f(k+1)=f(k)+1+(k-2)=f(k)+k-1.
12.用数学归纳法证明:设f(n)=1+++…+,则n+f(1)+f(2)+…+f(n-1)=nf(n)(n∈N*,且n≥2)第一步要证明的式子是________.
答案 2+f(1)=2f(2)
解析 n=2时,等式左边=2+f(1),右边=2f(2).
13.用数学归纳法证明:(n+1)·(n+2)·…·(n+n)=2n·1·3·…·(2n-1),从k到k+1左端需增乘的代数式为________.
答案 2(2k+1)
解析 当n=k时,(k+1)·(k+2)·…·(k+k)=
2k·1·3·…·(2k-1),
当n=k+1时,(k+2)·(k+3)·…·2k·(2k+1)·(2k+2)=2k+1·1·3·…·2k·(2k+1).
∴左端需增乘=2(2k+1).
14.用数学归纳法证明:1-+-+…+-=++…+(n∈N*).
证明 (1)当n=1时,左边=1-=,
右边=,命题成立.
(2)假设当n=k(k≥1,且k∈N*)时命题成立,即有
1-+-+…+-
=++…+.
当n=k+1时,
左边=1-+-+…+-+-
=++…++-
=++…++.
从而可知,当n=k+1时,命题亦成立.
由(1)(2)可知,命题对一切正整数n均成立.
15.用数学归纳法证明对于整数n≥0,An=11n+2+122n+1能被133整除.
6
证明 (1)当n=0时,A0=112+12=133能被133整除.
(2)假设n=k时,Ak=11k+2+122k+1能被133整除.
当n=k+1时,
Ak+1=11k+3+122k+3=11·11k+2+122·122k+1
=11·11k+2+11·122k+1+(122-11)·122k+1
=11·(11k+2+122k+1)+133·122k+1.
∴n=k+1时,命题也成立.
根据(1)(2),对于任意整数n≥0,命题都成立.
1.对于不等式23-1,
由此猜想:an≥2n-1.
下面用数学归纳法证明这个猜想:
①当n=1时,a1≥21-1=1,结论成立;
②假设当n=k(n∈N*)时结论成立,
即ak≥2k-1,则当n=k+1时,
由g(x)=(x+1)2-1在区间[-1,+∞)上单调递增知,ak+1≥(ak+1)2-1≥22k-1≥2k+1-1,
即n=k+1时,结论也成立.
由①,②知,对任意n∈N*,都有an≥2n-1.
即1+an≥2n,所以≤.
所以+++…+≤+++…+=1-()n<1.
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