1、第一章 推理与证明 A组基础巩固1用数学归纳法证明11)时,第一步应验证不等式()A12B12C13D11,n取第一个正整数为2,左端分母最大的项为.答案:B2证明11),当n2 时,中间式等于()A1B1C1 D1解析:中间式中的表示中间式的最后一项,前面的保留,所以n1时,中间式为1,n2时,中间式为1.答案:D3如果123234345n(n1)(n2)n(n1)(na)(nb)对一切正整数n都成立,则a,b的值应该等于()Aa1,b3 Ba1,b1Ca1,b2 Da2,b3解析:当n1时,原式可化为abab11;当n2时,原式可化为ab2(ab)16.由可得ab5,ab6,验证可知只有选
2、项D适合答案:D4用数学归纳法证明不等式的过程中,由nk到nk1时,不等式左边的变化情况为()A增加B增加C增加,减少D增加,减少解析:当nk时,不等式的左边,当nk1时,不等式的左边,又(),所以由nk到nk1时,不等式的左边增加,减少.答案:C5用数学归纳法证明12222n12n1(nN)的过程如下:当n1时,左边1,右边2111,等式成立假设当nk时,等式成立,即12222k12k1,则当nk1时,12222k12k2k11,所以,当nk1时等式成立由此可知,对任何nN,等式都成立上述证明的错误是_解析:当nk1时正确的解法是12222k12k2k12k2k11,即一定用上第二步中的假设
3、答案:没有用上归纳假设进行递推6n为正奇数,求证:xnyn能被xy整除,当第二步假设nk(kN)命题为真时,则需证n_时命题也为真解析:n为正奇数,现在nk,说明k为正奇数,下一个正奇数应为k2.答案:k27对于不等式 n2(nN),某学生的证明过程如下:(1)当n1时, 12,不等式成立(2)假设nk(kN)时,不等式成立,即 k2,则nk1时,n21对任意nk的自然数n都成立的最小k值为()A2 B3C4 D5解析:2532,52126,对n5的所有自然数n,2nn21都成立答案:D2设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足“当f(k)k2成立时总可推出f(k1)(k1)2成立”
4、那么下列命题总成立的是()A若f(3)9成立,则当k1,均有f(k)k2成立B若f(5)25成立,则当k5时,均有f(k)k2成立C若f(7)49成立,则当k8时,均有f(k)k2成立D若f(4)25成立,则当k4时,均有f(k)k2成立解析:对于A,f(3)9,加上题设可推出当k3时,均有f(k)k2成立,故A错误对于B,要求逆推到比5小的正整数,与题设不符,故B错误对于C,没有奠基部分,故C错误对于D,f(4)2542,由题设的递推关系,可知结论成立,故选D.答案:D3已知123332433n3n13n(nab)c对一切nN成立,那么a_,b_,c_.解析:把n1,2,3代入1233324
5、33n3n13n(nab)c,可得整理并解得答案:4用数学归纳法证明:当nN,12222325n1是31的倍数时,当n1时,原式为_从nk到nk1时需增添的项是_解析:当n1时,1222251112222324;122225(k1)1(122225k1)25k25k125k4.答案:1222232425k25k125k45用数学归纳法证明3nn2(nN)证明:(1)当n1时,左边3,右边1,31,不等式成立当n2时,左边9,右边4,94,不等式成立(2)假设当nk(k2)时,不等式成立,即3kk2,则nk1时,左边3k133k3k2,右边(k1)2k22k1,3k2(k22k1)2k22k12
6、(k0.5)21.5,当k2,kN时,上式恒为正值则左边右边,即3k1(k1)2,所以当nk1时,不等式也成立由(1)(2)可知,对任何正整数n,总有3nn2成立6已知正项数列bn的前n项和Bn(bn1)2.(1)求出b1,b2,b3,b4的值;(2)猜想bn的通项公式并用数学归纳法证明解析:(1)由已知Bn(bn1)2,数列bn为正项数列,得B1b1(b11)2b11211,B2b1b2(b21)2,即1b2(b21)2b23221,B3b1b2b313b3(b31)2b35231,B4b1b2b3b4135b4(b41)2b47241.(2)由此猜想出:bn2n1(n1)为数列的通项公式,用数学归纳法证明:当n1时,b12111,公式成立;假设当nk时,公式成立,即bk2k1.那么bk1Bk1Bk(bk11)2(bk1)2,整理得(bk11)2(bk1)2,故bk11(bk1),又bn各项为正,bk1bk(舍去),bk1bk22k12(k1)1,即当nk1时,结论成立由知,对于所有n1,均有bn2n1.