1、67数学归纳法一、选择题1用数学归纳法证明不等式1(nN*)成立,其初始值至少应取()A7 B8C9 D102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(k1)(k1)2成立”那么,下列命题总成立的是()3用数学归纳法证明“n3(n1)3(n2)3(nN*)能被9整除”,要利用归纳假设证nk1时的情况,只需展开()A(k3)3 B(k2)3C(k1)3 D(k1)3(k2)34一个正方形被分成九个相等的小正方形,将中间的一个正方形挖去,如图(1);再将剩余的每个正方形都分成九个相等的小正方形,并将中间的一个挖去,得图(2);如此继续下去则第n个图共挖
2、去小正方形()A(8n1)个 B(8n1)个C. (8n1)个 D.(8n1)个5已知123332433n3n13n(nab)c对一切nN*都成立,则a、b、c的值为()Aa,bc BabcCa0,bc D不存在这样的a、b、c答案:1.B 2.D 3. A 4.C 5.A二、填空题6用数学归纳法证明:“11)”时,由nk(k1)不等式成立,推理nk1时,左边应增加的项数是_7设平面上n个圆周最多把平面分成f(n)片(平面区域),则f(2)_,f(n)_(n1,nN*)8如图,一条螺旋线是用以下方法画成的:ABC是边长为1的正三角形,曲线CA1、A1A2,A2A3是分别以A、B、C为圆心,AC
3、、BA1、CA2为半径画的圆弧,曲线CA1A2A3称为螺旋线旋转一圈然后又以A为圆心,AA3为半径画圆弧这样画到第n圈,则所得螺旋线的长度ln为_答案:6.2k 7.4n2n2 8.(3n2n)三、解答题9将正整数作如下分组:(1),(2,3),(4,5,6),(7,8,9,10),(11,12,13,14,15),(16,17,18,19,20,21),分别计算各组包含的正整数的和如下,试猜测S1S3S5S2n1的结果,并用数学归纳法证明S11,S2235,S345615,S47891034,S5111213141565,S6161718192021111,解析:由题意知,当n1时,S111
4、4;当n2时,S1S31624;当n3时,S1S3S58134;当n4时,S1S3S5S725644;猜想:S1S3S5S2n1n4.下面用数学归纳法证明:(1)当n1时,S1114,等式成立 (2)假设当nk(kN*)时等式成立,即S1S3S5S2k1k4,那么,当nk1时,S1S3S5S2k1S2k1k4(2k2k1)(2k2k2)(2k2k2k1)k4(2k1)(2k22k1)k44k36k24k1(k1)4,这就是说,当nk1时,等式也成立根据(1)和(2),可知对于任意的nN*,S1S3S5S2n1n4都成立10已知函数f(x)axx2的最大值不大于,又当x时,f(x).(1)求a的
5、值;(2)设0a1,an1f(an),nN*,证明:an.解析: (1)由题意,知f(x)axx2.又f(x)max,所以f.所以a21.又x时,f(x),所以即解得a1.又因为a21,所以a1.(2)证明:用数学归纳法证明当n1时,0a1,显然结论成立因为f(x),当x时,0f(x),所以0a2f(a1).故n2时,原不等式也成立假设当nk(k2,kN*)时,不等式0ak成立因为f(x)axx2的对称轴为直线x,所以当x时,f(x)为增函数所以由0ak,得0f(ak)f.于是,0ak1f(ak).所以当nk1时,原不等式也成立根据,知对任何nN*,不等式an成立11已知函数f(x)xxln x,数列an满足0a11, an1f(an),nN*.证明:对任意nN*,不等式0an0,故f(x)在x(0,1)时为单调递增函数下面用数学归纳法证明:对任意nN*,不等式0an1都成立当n1时,已知0a11,不等式成立;又当n2时,由a1ln a1a10,且有a2f(a1)a1a1ln a1f(1)1,即0a21,不等式也成立假设当nk(kN*)时,有0akak11成立,则当nk1时,由f(x)在x(0,1)时为单调递增函数,且0a1akak11,得f(ak)f(ak1)f(1),即ak1ak20,所以有0ak1ak21,不等式也成立综合、知,对任意nN*,不等式0an1都成立