《(新課標(biāo))2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第11章 第4節(jié) 數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第11章 第4節(jié) 數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 理(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)(七十四) 數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用
一、選擇題
1.用數(shù)學(xué)歸納法證明1+2+3+…+n2=,則當(dāng)n=k+1時(shí)左端應(yīng)在n=k的基礎(chǔ)上加上( )
A.k2+1
B.(k+1)2
C.
D.(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2
答案:D
解析:當(dāng)n=k時(shí),左端=1+2+3+…+k2,
當(dāng)n=k+1時(shí),左端=1+2+3+…+k2+(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2,
當(dāng)n=k+1時(shí),左端應(yīng)在n=k的基礎(chǔ)上加上(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2.
故應(yīng)選D.
2.(2020·岳陽(yáng)模擬)用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式1+++…+>(n∈N*)成立,其初始值
2、至少應(yīng)取( )
A.7 B.8
C.9 D.10
答案:B
解析:1+++…+=>整理得2n>128,解得n>7,所以初始值至少應(yīng)取8.
3.用數(shù)學(xué)歸納法證明:“(n+1)·(n+2)·…·(n+n)=2n·1·3…·(2n-1)”,從“k到k+1”左端需增乘的代數(shù)式為( )
A.2k+1 B.2(2k+1)
C. D.
答案:B
解析:n=k+1時(shí),左端為(k+2)(k+3)·…·[(k+1)+(k-1)][(k+1)+k][(k+1)+(k+1)]=(k+2)(k+3)·…·(k+k)(2k+1)(2k+2)=(k+1)(k+2)·…·(k+k)[2(2k+1
3、)],
∴應(yīng)乘2(2k+1),故應(yīng)選B.
4.對(duì)于不等式<n+1(n∈N*),某同學(xué)用數(shù)學(xué)歸納法證明的過(guò)程如下:
(1)當(dāng)n=1時(shí),<1+1,不等式成立.
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k∈N*)時(shí),不等式成立,即<k+1,則當(dāng)n=k+1時(shí),=<==(k+1)+1,
∴當(dāng)n=k+1時(shí),不等式成立,則上述證法( )
A.過(guò)程全部正確
B.n=1驗(yàn)得不正確
C.歸納假設(shè)不正確
D.從n=k到n=k+1的推理不正確
答案:D
解析:在n=k+1時(shí),沒(méi)有應(yīng)用n=k時(shí)的假設(shè),不是數(shù)學(xué)歸納法,故應(yīng)選D.
5.(2020·上海模擬)平面內(nèi)有n條直線,最多可將平面分成f(n)個(gè)區(qū)域,則f(n)
4、的表達(dá)式為( )
A.n+1 B.2n
C. D.n2+n+1
答案:C
解析:1條直線將平面分成1+1個(gè)區(qū)域;2條直線最多可將平面分成1+(1+2)=4(個(gè))區(qū)域;3條直線最多可將平面分成1+(1+2+3)=7(個(gè))區(qū)域;…;n條直線最多可將平面分成1+(1+2+3+…+n)=1+=(個(gè))區(qū)域.故應(yīng)選C.
6.(2020·南寧模擬)已知f(n)=(2n+7)·3n+9,存在自然數(shù)m,使得對(duì)任意n∈N*,f(n)都能被m整除,則m的最大值為( )
A.18 B.36
C.48 D.54
答案:B
解析:由于f(1)=36,f(2)=108,f(3)=360都能被3
5、6整除,猜想f(n)能被36整除,即m的最大值為36.當(dāng)n=1時(shí),可知猜想成立.假設(shè)當(dāng)n=k(k≥1,k∈N*)時(shí),猜想成立,即f(k)=(2k+7)·3k+9能被36整除;當(dāng)n=k+1時(shí),f(k+1)=(2k+9)·3k+1+9=(2k+7)·3k+9+36(k+5)·3k-2,因此f(k+1)也能被36整除,故所求m的最大值為36.
二、填空題
7.用數(shù)學(xué)歸納法證明“2n+1≥n2+n+2(n∈N*)”時(shí),第一步驗(yàn)證為_(kāi)_______.
答案:當(dāng)n=1時(shí),左邊=4≥右邊,不等式成立.
解析:由n∈N*可知初始值為1.
8.(2020·徐州模擬)用數(shù)學(xué)歸納法證明“當(dāng)n為正奇數(shù)時(shí),x
6、n+yn能被x+y整除”,當(dāng)?shù)诙郊僭O(shè)n=k(k∈N*)命題為真時(shí),進(jìn)而需證n=________時(shí),命題亦真.
答案:k+2
解析:n為正奇數(shù),假設(shè)n=k成立后,需證明的應(yīng)為n=k+2時(shí)成立.
9.若f(n)=12+22+33+…+(2n)2,則f(k+1)與f(k)的遞推關(guān)系式是________.
答案:f(k+1)=f(k)+(2k+1)2+(2k+2)2
解析:∵f(k)=12+22+…+(2k)2,
∴f(k+1)=12+22+…+(2k)2+(2k+1)2+(2k+2)2;
∴f(k+1)=f(k)+(2k+1)2+(2k+2)2.
10.用數(shù)學(xué)歸納法證明
·…·>
7、
(k>1),
則當(dāng)n=k+1時(shí),左端應(yīng)乘上________,這個(gè)乘上去的代數(shù)式共有因式的個(gè)數(shù)是________.
答案:… 2k-1
解析:因?yàn)榉帜傅墓顬?,所以乘上去的第一個(gè)因式是,最后一個(gè)是,根據(jù)等差數(shù)列通項(xiàng)公式可求得共有+1=2k-2k-1=2k-1項(xiàng).
三、解答題
11.(2020·綿陽(yáng)一模)已知數(shù)列{xn}滿(mǎn)足x1=,xn+1=,n∈N*.猜想數(shù)列{x2n}的單調(diào)性,并證明你的結(jié)論.
解:由x1=及xn+1=,
得x2=,x4=,x6=,
由x2>x4>x6猜想:數(shù)列{x2n}是遞減數(shù)列.
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明:
①當(dāng)n=1時(shí),已證命題成立.
②假設(shè)當(dāng)
8、n=k時(shí)命題成立,即x2k>x2k+2,易知xk>0,
當(dāng)n=k+1時(shí),x2k+2-x2k+4=-
=
=>0,
即x2(k+1)>x2(k+1)+2.
也就是說(shuō),當(dāng)n=k+1時(shí)命題也成立.
結(jié)合①和②知命題成立.
12.(2020·長(zhǎng)沙模擬)設(shè)數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=3,an+1=a-2nan+2(n=1,2,3,…).
(1)求a2,a3,a4的值,并猜想數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式(不需證明);
(2)記Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,試求使得Sn<2n成立的最小正整數(shù)n,并給出證明.
解:(1)a2=a-2a1+2=5,a3=a-2×2a2+2=7,
a4=a-2×3a3+2=9.
猜想an=2n+1(n∈N*).
(2)Sn==n2+2n(n∈N*),
使得Sn<2n成立的最小正整數(shù)n=6.
下證:當(dāng)n≥6(n∈N*)時(shí)都有2n>n2+2n.
①當(dāng)n=6時(shí),26=64,62+2×6=48,64>48,命題成立.
②假設(shè)n=k(k≥6,k∈N*)時(shí),2k>k2+2k成立,那么當(dāng)n=k+1時(shí),2k+1=2·2k>2(k2+2k)=k2+2k+k2+2k>k2+2k+3+2k=(k+1)2+2(k+1),即n=k+1時(shí),不等式成立;
由①②可得,對(duì)于所有的n≥6(n∈N*)
都有2n>n2+2n成立.