1、2.3数学归纳法 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(每小题5分,共20分)1用数学归纳法证明(n1)(n2)(nn)2n13(2n1)(nN),从nk推导到nk1时,左边需要增乘的代数式为()A2(2k1) B2k1C. D.解析:当nk时,等式左端为(k1)(k2)(kk),当nk1时,等式左端为(k11)(k12)(kk)(kk1)(2k2),从nk推导到nk1时,左边需增乘的式子为2(2k1)答案:A2证明1(nN*),假设nk时成立,当nk1时,左端增加的项数是()A1项 Bk1项Ck项 D2k项解析:当nk时,不等式左端为1;当nk1时,不等式左端为1增加了
2、项,共(2k11)2k12k项答案:D3若命题A(n)(nN*)nk(kN*)时命题成立,则有nk1时命题成立现知命题对nn0(n0N*)时命题成立则有()A命题对所有正整数都成立B命题对小于n0的正整数不成立,对大于或等于n0的正整数都成立C命题对小于n0的正整数成立与否不能确定,对大于或等于n0的正整数都成立D以上说法都不正确解析:由题意知nn0时命题成立能推出nn01时命题成立,由nn01时命题成立,又推出nn02时命题也成立,所以对大于或等于n0的正整数命题都成立,而对小于n0的正整数命题是否成立不确定答案:C4已知数列an的前n项之和为Sn且Sn2nan(nN),若已经算出a11,a
3、2,则猜想an等于()A. B.C. D.解析:a11,a2,又S31a36a3,a3.同理,可求a4,观察1,容易猜想出an.答案:D二、填空题(每小题5分,共10分)5用数学归纳法证明“对于足够大的自然数n,总有2nn3”时,验证第一步不等式成立所取的第一个值n0最小应当是_解析:2101 024103,29512.假设nk时,不等式成立,则当nk1时,应推证的目标不等式是_解析:观察不等式中的分母变化知,.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)7用数学归纳法证明:159(4n3)(2n1)n.证明:当n1时,左边1,右边1,命题成立假设nk(k1,kN*)时,命题成立,即159(4k
4、3)k(2k1)则当nk1时,左边159(4k3)(4k1)k(2k1)(4k1)2k23k1(2k1)(k1)2(k1)1(k1)右边,当nk1时,命题成立由知,对一切nN*,命题成立8设f(x),x11,xnf(xn1)(n2,nN)(1)求x2,x3,x4的值;(2)归纳xn的通项公式,并且数学归纳法证明解析:(1)因为x11且f(x),xnf(xn1),所以x2f(x1),x3f(x2),x4f(x3).(2)根据(1)的计算结果,可以归纳出xn(nN)下面用数学归纳法证明:当n1时,x11,显然成立假设当nk(kN)时,结论成立,即xk(kN),那么当nk1时,有xk1f(xk),即
5、nk1时结论也成立由和,知xn对任意nN都成立9(10分)是否存在一个等差数列an,使得对任何自然数n,等式a12a23a3nann(n1)(n2)都成立,并证明你的结论解析:将n1,2,3分别代入等式得方程组:解得a16,a29,a312,设等差数列an的公差为d,则d3,从而an3n3.故存在一个等差数列an3n3,使得当n1,2,3时,等式成立下面用数学归纳法证明结论成立当n1时,结论显然成立假设nk(k1,且kN*)时,等式成立,即a12a23a3kakk(k1)(k2)那么当nk1时,a12a23a3kak(k1)ak1k(k1)(k2)(k1)3(k1)3(k1)(k22k3k6)(k1)(k2)(k3)(k1)(k1)1(k1)2所以当nk1时结论也成立由知存在一个等差数列an3n3,使得对任何自然数n,等式a12a23a3nann(n1)(n2)都成立