1、第十一章第四节一、选择题1用数学归纳法证明11)时,第一步应验证不等式()A12 B12C13D11,n取的第一个数为2,左端分母最大的项为,故选B2某个命题与自然数n有关,若nk(kN*)时命题成立,则可推得当nk1时该命题也成立,现已知n5时,该命题不成立,那么可以推得()An6时该命题不成立Bn6时该命题成立Cn4时该命题不成立Dn4时该命题成立答案C解析“若nk(kN*)时命题成立,则当nk1时,该命题也成立”,故若n4时命题成立,则n5时命题也应成立,现已知n5时,命题不成立,故n4时,命题也不成立点评可用逆否法判断3(2014河北冀州中学期末)如图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为
2、1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列an(nN*)的前12项,如下表所示:a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12x1y1x2y2x3y3x4y4x5y5x6y6按如此规律下去,则a2013()A501B502C503D504答案D解析a1,a3,a5,a7,组成的数列恰好对应数列xn,即xna2n1,由于a11,a31,a52,a72,a93,所以x11,x32,x53,当n为奇数时,xn,所以a2013x1007504.4(2014安徽黄山联考)已知n为正偶数,用数学归纳法证明12()时,若已知假设nk(k2为偶数)时命题为真,则还需要用归纳假
3、设再证n()时等式成立()Ak1Bk2C2k2D2(k2)答案B解析nk为偶数,下一个偶数为nk2,故选B5用数学归纳法证明:1222n22212,第二步证明由“k到k1”时,左边应加()Ak2B(k1)2Ck2(k1)2k2D(k1)2k2答案D解析当nk时,左边1222k22212,当nk1时,左边1222k2(k1)2k22212,选D6(2014河南洛阳质检)已知f(n),则()Af(n)中共有n项,当n2时,f(2)Bf(n)中共有n1项,当n2时,f(2)Cf(n)中共有n2n项,当n2时,f(2)Df(n)中共有n2n1项,当n2时,f(2)答案D解析f(n)的项数为n2(n1)
4、n2n1.二、填空题7用数学归纳法证明:(n1)(n2)(nn)(nN*)的第二步中,当nk1时等式左边与nk时等式左边的差等于_答案3k2解析(k1)1(k1)2(k1)(k1)(k1)(k2)(kk)(k1)k(k1)(k1)(k1)3k2.8已知nN*,设平面上的n个椭圆最多能把平面分成an部分,则a12,a26,a314,a426,则an_.答案2n22n2解析观察规律可知anan1(n1)4,利用累加法可得an2n22n2.9(2014广东东莞模拟)观察下列不等式:1;,则第5个不等式为_答案解析212,623,1234,第n个不等式的左边有n项,分子都是1,分母依次为,右边为,即.
5、第5个不等式为231,由此猜想:an2n1.下面用数学归纳法证明这个猜想:当n1时,a12111,结论成立;假设当nk(k1且kN*)时结论成立,即ak2k1,则当nk1时,由g(x)(x1)21在区间1,)上单调递增知,ak1(ak1)2122k12k11,即nk1时,结论也成立由知,对任意nN*,都有an2n1.即1an2n.1()n1.一、解答题11已知点Pn(an,bn)满足an1anbn1,bn1(nN*)且点P1的坐标为(1,1)(1)求过点P1,P2的直线l的方程;(2)试用数学归纳法证明:对于nN*,点Pn都在(1)中的直线l上解析(1)由P1的坐标为(1,1)知a11,b11
6、.b2,a2a1b2.点P2的坐标为(,)直线l的方程为2xy1.(2)证明:当n1时,2a1b121(1)1成立假设nk(kN*,k1)时,2akbk1成立,则当nk1时,2ak1bk12akbk1bk1(2ak1)1,当nk1时,命题也成立由知,对nN*,都有2anbn1,即点Pn在直线l上12已知f(n)1,g(n),nN*.(1)当n1,2,3时,试比较f(n)与g(n)的大小;(2)猜想f(n)与g(n)的大小关系,并给出证明解析(1)当n1时,f(1)1,g(1)1,所以f(1)g(1);当n2时,f(2),g(2),所以f(2)g(2);当n3时,f(3),g(3),所以f(3)
7、g(3)(2)由(1)猜想f(n)g(n),下面用数学归纳法给出证明当n1,2,3时,不等式显然成立假设当nk(k3,kN*)时不等式成立,即1,那么,当nk1时,f(k1)f(k),因为0,所以f(k1)1时,对x(0,a1有(x)0,(x)在(0,a1上单调递减,(a1)1时,存在x0,使(x)nln(n1)证明如下:证法一:上述不等式等价于,x0.令x,nN*,则ln.下面用数学归纳法证明当n1时,ln2,结论成立假设当nk时结论成立,即ln(k1)那么,当nk1时,ln(k1)ln(k1)lnln(k2),即结论成立由可知,结论对nN*成立证法二:上述不等式等价于,x0.令x,nN*,则ln.故有ln2ln1,ln3ln2,ln(n1)lnn,上述各式相加可得ln(n1),结论得证证法三:如图,dx是由曲线y,xn及x轴所围成的曲边梯形的面积,而是图中所示各矩形的面积和,dx(1)dxnln(n1),结论得证