1、更上一层楼基础巩固1.用数学归纳法证明1+a+a2+an+1=(nN,a1),在验证n=1成立时,左边所得的项为( )A.1 B.1+a C.1+a+a2 D.1+a+a2+a3思路分析:如果不注意左边的最后一项an+1的指数,就会错误地选择A.答案:C2.某个命题与正整数n有关,如果当n=k(kN+)时命题成立,那么可推得当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时该命题成立思路分析:当n=k时,左边是(k+1)(k+2)(k+k),当n=k+1时,左边应是(k+1)(k+2
2、)(k+k)(k+1+k)(k+1+k+1),应增添的因式是=2(2k+1).答案:D3.用数学归纳法证明1-+-+=时,由n=k的假设证明n=k+1时,如果从等式左边证明右边,则必须证得右边为( )A.B.C.D.思路分析:把右边的n全部换成k+1,就是应该得到的形式.答案:D4.用数学归纳法证明“当n为奇数时,xn+yn能被x+y整除”时,第二步的归纳假设应写成( )A.假设n=2k+1(kN)时正确,再推证n=2k+3时正确B.假设n=2k-1(kN)时正确,再推证n=2k+1时正确C.假设n=k(kN)时正确,再推证n=k+1时正确D.假设nk(k1)时正确,再推证n=k+2时正确思路
3、分析:如果n=2k+1(kN),则k=1时,第一个奇数就不是1而是3,明显错误.如果n=2k-1(kN),那么k=1时,第一个奇数就是1,再推证就应该是n=2(k+1)-1=2k+1.答案:B5.已知n为正偶数,用数学归纳法证明1-+-+=2()时,若已假设n=k(k2为偶数)时命题为真,则还需要用归纳假设再证( )A.n=k+1时等式成立 B.n=k+2时等式成立C.n=2k+2时等式成立 D.n=2(k+2)时等式成立思路分析:因为已假设n=k(k2为偶数)时命题为真,接下来应该证明n=2( +1)成立,即n=k+2,而n=k+1为奇数,n=2k+2和n=2(k+2)均不满足递推关系,所以
4、只有n=k+2满足条件.答案:B6.凸k边形内角和为f(k),则凸k+1边形的内角和为f(k+1)=f(k)+_思路分析:f(k+1)=(k+1-2).答案:7.平面上有n条直线,它们任何两条不平行,任何三条不共点,设k条这样的直线把平面分成f(k)个区域,则k+1条直线把平面分成的区域数f(k+1)=f(k)+_.思路分析:我们不妨大胆尝试考虑k=1时,f(1)=2,k=2时,f(2)=4,k=3时,f(3)=7,说明了f(k+1)在f(k)的基础上又增加了k+1个区域.答案:k+1综合应用8.用数学归纳法证明:.思路分析:在由假设n=k成立时,再推证n=k+1时,左边应添加.证明:当n=k
5、+1时,左边=k.9.用数学归纳法证明:(1)72n-42n-297能被264整除;(2)an+1+(a+1)2n-1能被a2+a+1整除(其中n,a为正整数)思路分析:(1)当n=k+1时,左边应该想办法分别提取公因数49和264.(2)n=k+1时,要通过凑项配形的方法来达到提取公因式的目的.证明:(1)当n=k+1时,72(k+1)-42(k+1)-297=49(72k-42k-297)+3342k+48297=49(72k-42k-297)+338(24k-3+489)=49(72k-42k-297)+264(24k-3+489).能被264整除,命题正确.(2)n=k+1时,ak+2
6、+(a+1)2k+1=(a+1)2ak+1+(a+1)2k-1+ak+2-ak+1(a+1)2=(a+12)ak+1+(a+1)2k-1-ak+1(a2+a+1).能被a2+a+1整除.10.求证:1-+-+.思路分析:在第()步的证明中,必须清楚n=k时,n=k+1时所列等式的左右两边分别如何表达,并能正确使用归纳假设,尤其是代数变形能力(如因式分解、通分等)的运用要熟练.证明:()当n=1时,左式=1-=,右式=.左式=右式.当n=1时,命题成立.()假设当n=k(1)时,命题成立,即1-+-+=.则当n=k+1时,左式=1-+-+=()+=右式.当n=k+1时,命题也成立.由()()可知,对一切自然数n,命题都成立.回顾展望11.已知数列an满足a1=1,an+1=.(1)计算a2,a3,a4;(2)猜测an的表达式并用数学归纳法证明.思路分析:首先通过计算a2,a3,a4,然后猜想an的表达式,最后通过数学归纳法来证明.(1)解:由an+1=及a1=1,得a2=,进而a3=,a4=.(2)证明:猜想an=,面用数学归纳法证明之.当n=1时,a1=,=1,而已知a1=1,n=1时,猜想正确.假设当n=k时,猜想正确,即ak=,则n=k+1时,ak+1=.当n=k+1时,猜想也成立.综上所述可知,对一切nN,猜想an=都正确.