1、第四讲数学归纳法证明不等式一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1用数学归纳法证明11)时,第一步应验证不等式()A12B12C13 D11,n取的第一个自然数为2,左端分母最大的项为,故选B.答案:B2用数学归纳法证明123252(2n1)2n(4n21)的过程中,由nk递推到nk1时,等式左边增加的项为()A(2k)2 B(2k3)2C(2k1)2 D(2k2)2解析:把k1代入(2n1)2得(2k21)2即(2k1)2,选C.答案:C3设凸n边形有f(n)条对角线,则凸n1边形的对角线的条数,加上多的哪个点向其他点引的对角线
2、的条数f(n1)为()Af(n)n1 Bf(n)nCf(n)n1 Df(n)n2解析:凸n1边形的对角线的条数等于凸n边形的对角线的条数,加上多的那个点向其他点引的对角线的条数(n2)条,再加上原来有一边成为对角线,共有f(n)n1条对角线,故选C.答案:C4观察下列各等式:2,2,2,2,依照以上各式成立的规律,得一般性的等式为()A.2B.2C.2D.2解析:观察归纳知选A.答案:A5欲用数学归纳法证明:对于足够大的自然数n,总有2nn3,那么验证不等式成立所取的第一个n的最小值应该是()A1 B9C10 Dn10,且nN解析:由2101 024103知,故应选C.答案:C6用数学归纳法证
3、明:1(nN*,n2)时,由“k到k1”,不等式左端的变化是()A增加一项B增加和两项C增加和两项,同时减少一项D以上都不对解析:因f(k),而f(k1),故f(k1)f(k),故选C.答案:C7用数学归纳法证明34n152n1(nN)能被8整除时,若nk时,命题成立,欲证当nk1时命题成立,对于34(k1)152(k1)1可变形为()A5634k125(34k152k1)B3434k15252kC34k152k1D25(34k152k1)解析:由34(k1)152(k1)18134k12552k12534k12534k15634k125(34k152k1),故选A.答案:A8用数学归纳法证明
4、“(n1)(n2)(nn)2n135(2n1)(nN*)”时,从nk到nk1等式的左边需增乘代数式为()A2k1 B.C. D.解析:左边当nk时最后一项为2k.左边当nk1时最后一项为2k2,又第一项变为k2,需乘.答案:C9数列an中,已知a11,当n2时,anan12n1,依次计算a2,a3,a4后,猜想an的表达式是()A3n2 Bn2C3n1 D4n3解析:计算出a11,a24,a39,a416.可猜ann2故应选B.答案:B10用数学归纳法证明123n2,则当nk1时左端应在nk的基础上加上()Ak2B(k1)2C.D(k21)(k22)(k1)2解析:当nk时,左端1123k2,
5、当nk1时,左端123k2(k21)(k22)(k1)2.故当nk1时,左端应在nk的基础上加上(k21)(k22)(k1)2,故应选D.答案:D11用数学归纳法证明“n1(nN*)”的第二步证nk1时(n1已验证,nk已假设成立)这样证明:.证明:利用贝努利不等式(1x)n1nx(nN,n2,x1,x0)的一个特例212,得1,k分别取1,2,3,n时,n个不等式左右两边相乘,得(11).即(11)成立21(12分)是否存在常数a,b,c使等式(n212)2(n222)n(n2n2)an4bn2c对一切正整数n成立?证明你的结论解析:存在分别有用n1,2,3代入,解方程组下面用数学归纳法证明
6、(1)当n1时,由上式可知等式成立;(2)假设当nk时等式成立,则当nk1时,左边(k1)2122(k1)222k(k1)2k2(k1)(k1)2(k1)2(k212)2(k222)k(k2k2)(2k1)2(2k1)k(2k1)k4k2(2k1)(k1)4(k1)2.由(1)(2)得等式对一切的nN均成立22(14分)对于数列an,若a1a(a0,且a1),an1a1.(1)求a2,a3,a4,并猜想an的表达式;(2)用数学归纳法证明你的猜想解析:(1)a1a,an1a1,a2a1a,a3a1,同理可得a4猜想an.(2)当n1时,右边a1,等式成立假设当nk时(kN*),等式成立,即ak,则当nk1时,ak1a1,这就是说,当nk1时,等式也成立,根据可知,对于一切nN*,an成立