《新版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 課時(shí)分層訓(xùn)練39 數(shù)學(xué)歸納法 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 課時(shí)分層訓(xùn)練39 數(shù)學(xué)歸納法 理 北師大版(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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課時(shí)分層訓(xùn)練(三十九) 數(shù)學(xué)歸納法
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
一、選擇題
1.用數(shù)學(xué)歸納法證明2n>2n+1,n的第一個(gè)取值應(yīng)是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
C [∵n=1時(shí),21=2,2×1+1=3,2n>2n+1不成立;
n=2時(shí),22=4,2×2+1=5,2n>2n+1不成立;
n=3時(shí),23=8,2×3+1=7,2n>2n+1成立.
∴n的第一個(gè)
3、取值應(yīng)是3.]
2.一個(gè)關(guān)于自然數(shù)n的命題,如果驗(yàn)證當(dāng)n=1時(shí)命題成立,并在假設(shè)當(dāng)n=k(k≥1且k∈N+)時(shí)命題成立的基礎(chǔ)上,證明了當(dāng)n=k+2時(shí)命題成立,那么綜合上述,對(duì)于( )
A.一切正整數(shù)命題成立
B.一切正奇數(shù)命題成立
C.一切正偶數(shù)命題成立
D.以上都不對(duì)
B [本題證的是對(duì)n=1,3,5,7,…命題成立,即命題對(duì)一切正奇數(shù)成立.]
3.在數(shù)列{an}中,a1=,且Sn=n(2n-1)an,通過求a2,a3,a4,猜想an的表達(dá)式為( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140216】
A. B.
C. D.
C [由a1=,Sn=n(2n-1)an求得a2==,
4、a3==,a4==.猜想an=.]
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<k+1成立,當(dāng)n=k+1時(shí),=<==(k+1)+1.
所以當(dāng)n=k+1時(shí),不等式成立,則上述證法( )
A.過程全部正確
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
D [當(dāng)n=k+1時(shí),沒有應(yīng)用n=k時(shí)的假設(shè),不是數(shù)學(xué)歸納法.]
5.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)的表達(dá)式為( )
A.n+1 B.2n
C. D
5、.n2+n+1
C [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.]
二、填空題
6.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)上加上的項(xiàng)為________.
(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2 [當(dāng)n=k時(shí)左端為1+2+3+…+k+(k+1)+(k+2)+…+k2,則當(dāng)n=k+1時(shí),
左端為1+2+3+…+k2+(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2,
故增加的項(xiàng)為(k2
6、+1)+(k2+2)+…+(k+1)2.]
7.?dāng)?shù)列{an}中,已知a1=2,an+1=(n∈N+),依次計(jì)算出a2,a3,a4,猜想an=________.
[a1=2,a2==,a3==,a4=+1=.
由此猜想an是以分子為2,分母是以首項(xiàng)為1,公差為6的等差數(shù)列,所以an=.]
8.凸n多邊形有f(n)條對(duì)角線.則凸(n+1)邊形的對(duì)角線的條數(shù)f(n+1)與f(n)的遞推關(guān)系式為________.
f(n+1)=f(n)+n-1 [f(n+1)=f(n)+(n-2)+1=f(n)+n-1.]
三、解答題
9.用數(shù)學(xué)歸納法證明:1+++…+<2-(n∈N+,n≥2).
7、
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140217】
[證明] (1)當(dāng)n=2時(shí),1+=<2-=,命題成立.
(2)假設(shè)n=k時(shí)命題成立,即
1+++…+<2-.
當(dāng)n=k+1時(shí),1+++…++<2-+<2-+=2-+-
=2-命題成立.
由(1)(2)知原不等式在n∈N+,n≥2時(shí)均成立.
10.?dāng)?shù)列{an}滿足Sn=2n-an(n∈N+).
(1)計(jì)算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通項(xiàng)公式an;
(2)證明(1)中的猜想.
[解] (1)當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=2-a1,∴a1=1;
當(dāng)n=2時(shí),a1+a2=S2=2×2-a2,∴a2=;
當(dāng)n=3時(shí),a1+a2+a3=S3=2×3-
8、a3,∴a3=;
當(dāng)n=4時(shí),a1+a2+a3+a4=S4=2×4-a4,
∴a4=.
由此猜想an=(n∈N+).
(2)證明:①當(dāng)n=1時(shí),a1=1,結(jié)論成立.
②假設(shè)n=k(k≥1且k∈N+)時(shí),結(jié)論成立,
即ak=,那么n=k+1時(shí),
ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak=2+ak-ak+1,
∴2ak+1=2+ak.
∴ak+1===.
所以當(dāng)n=k+1時(shí),結(jié)論成立.
由①②知猜想an=(n∈N+)成立.
B組 能力提升
11.(20xx·昆明診斷)設(shè)n為正整數(shù),f(n)=1+++…+,經(jīng)計(jì)算得f(2)=,f(4)>2,f(8)>,f
9、(16)>3,f(32)>,觀察上述結(jié)果,可推測(cè)出一般結(jié)論( )
A.f(2n)> B.f(n2)≥
C.f(2n)≥ D.以上都不對(duì)
C [∵f(22)>,f(23)>,f(24)>,f(25)>,∴當(dāng)n≥1時(shí),有f(2n)≥.]
12.設(shè)平面內(nèi)有n條直線(n≥3),其中有且僅有兩條直線互相平行,任意三條直線不過同一點(diǎn).若用f(n)表示這n條直線交點(diǎn)的個(gè)數(shù),則f(4)=__________;當(dāng)n>4時(shí),f(n)=__________(用n表示).
5 (n+1)(n-2)(n≥3) [f(3)=2,f(4)=f(3)+3=2+3=5,
f(n)=f(3)+3+4+…+(n-1)
10、
=2+3+4+…+(n-1)
=(n+1)(n-2)(n≥3).]
13.?dāng)?shù)列{xn}滿足x1=0,xn+1=-x+xn+c(n∈N+).
(1)證明:{xn}是遞減數(shù)列的充要條件是c<0;
(2)若0<c≤,證明數(shù)列{xn}是遞增數(shù)列.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140218】
[證明] (1)充分性:若c<0,由于xn+1=-x+xn+c≤xn+c<xn,
∴數(shù)列{xn}是遞減數(shù)列.
必要性:若{xn}是遞減數(shù)列,則x2<x1,且x1=0.
又x2=-x+x1+c=c,∴c<0.
故{xn}是遞減數(shù)列的充要條件是c<0.
(2)若0<c≤,要證{xn}是遞增數(shù)列.
即xn+1-xn=-x+c>0,
即證xn<對(duì)任意n≥1成立.
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明:
當(dāng)0<c≤時(shí),xn<對(duì)任意n≥1成立.
①當(dāng)n=1時(shí),x1=0<≤,結(jié)論成立.
②假設(shè)當(dāng)n=k(k≥1,k∈N+)時(shí)結(jié)論成立,即xk<.
∵函數(shù)f(x)=-x2+x+c在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,所以xk+1=f(xk)<f()=,
∴當(dāng)n=k+1時(shí),xk+1<成立.
由①,②知,xn<對(duì)任意n≥1,n∈N+成立.
因此,xn+1=xn-x+c>xn,即{xn}是遞增數(shù)列.