1、常考问题18二项式定理及数学归纳法真题感悟(2013江苏卷)设数列an:1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,(1)k1k,(1)k1k,即当n(kN*)时,an(1)k1k,记Sna1a2an(nN*)对于lN*,定义集合Pln|Sn是an的整数倍,nN*,且1nl(1)求集合P11中元素的个数;(2)求集合P2 000中元素的个数解(1)由数列an的定义得a11,a22,a32,a43,a53,a63,a74,a84,a94,a104,a115,所以S11,S21,S33,S40,S53,S66,S72,S82,S96,S1010,S115,从而S1a1,S40a4,S5a5,S62a6
2、,S11a11,所以集合P11中元素的个数为5.(2)先证:Si(2i1)i(2i1)(iN*)事实上,当i1时,Si(2i1)S33,i(2i1)3,故原等式成立;假设im时成立,即Sm(2m1)m(2m1),则im1时 ,S(m1)(2m3)Sm(2m1)(2m1)2(2m2)2m(2m1)4m3(2m25m3)(m1)(2m3)综合可得Si(2i1)i(2i1)于是S(i1)(2i1)Si(2i1)(2i1)2i(2i1)(2i1)2(2i1)(i1)由上可知Si(2i1)是2i1的倍数,而ai(2i1)j2i1(j1,2,2i1),所以Si(2i1)jSi(2i1)j(2i1)是ai(
3、2i1)j(j1,2,2i1)的倍数又S(i1)(2i1)(i1)(2i1)不是2i2的倍数,而a(i1)(2i1)j(2i2)(j1,2,2i2),所以S(i1)(2i1)jS(i1)(2i1)j(2i2)(2i1)(i1)j(2i2)不是a(i1)(2i1)j(j1,2,2i2)的倍数,故当li(2i1)时,集合Pl中元素的个数为13(2i1)i2,于是,当li(2i1)j(1j2i1)时,集合Pl中元素的个数为i2j.又2 00031(2311)47,故集合P2 000中元素的个数为312471 008.考题分析高考对本内容的考查主要有:(1) 二项式定理的简单应用,B级要求;(2)数学归纳法的简单应用,B级要求