辽宁省大连23中2009年高考数学第二轮复习秘笈8:

数学归纳法

一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)

1.在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为n(n-3)条时,第一步验证n等于

A. 1   B.2           C.3           D.0

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2  等式12+22+32+…+n2=

A.n为任何自然数时都成立;  B.仅当n=1,2,3时成立

C.n=4时成立,n=5时不成立; D.仅当n=4时不成立

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3.用数学归纳法证明不等式+…+(n≥2,n∈N*)的过程中,由n=k逆推到n=k+1时的不等式左边

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A. 增加了1项;  B.增加了“”,又减少了“

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C.增加了2项  D.增加了,减少了

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4.用数学归纳法证明(n+1)(n+2)…(n+n)=2n?1?3?5?…(2n-1)(n∈N*)时,假设n=k时成立,若证n=k+1时也成立,两边同乘

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A.2k+1      B.   C.    D.

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5.证明1++…+ (n∈N*),假设n=k时成立,当n=k+1时,左端增加的项数是

A. 1项          B.k-1项    C.k项          D.2k

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6.上一个n级台阶,若每步可上一级或两级,设上法总数为f(n),则下列猜想中正确的是

A.f(n)=n                  B.f(n)=f(n-1)+f(n-2)

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C.f(n)=f(n-1)?f(n-2)  D.f(n)=

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二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)

7.凸n边形内角和为f(k),则凸k+1边形的内角和f(k+1)=f(k)+___________.

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8.观察下列式子:1+,1+,1+,…则可归纳出:___________.

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9.设f(n)=(1+,用数学归纳法证明f(n)≥3.在“假设n=k时成立”后,f(k+1)与f(k)的关系是f(k+1)=f(k)?___________.

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10.有以下四个命题:(1)2n>2n+1(n≥3)  (2)2+4+6+…+2n=n2+n+2(n≥1)  (3)凸n边形内角和为f(n)=(n-1)π(n≥3)  (4)凸n边形对角线条数f(n)= (n≥4).其中满足“假设n=k(k∈N,k≥n0).时命题成立,则当n=k+1时命题也成立.”但不满足“当n=n0(n0是题中给定的n的初始值)时命题成立”的命题序号是___________.

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11.用数学归纳法证明(a,b是非负实数,n∈N*)时,假设n=k命题成立之后,证明n=k+1命题也成立的关键是___________.

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三、解答题(本大题共3小题,每小题9分,共27分)

12.已知an=n∈N*求证:an<1.

 

 

 

 

 

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13.平面内有n个圆,其中任何两个圆都有两个交点,任何三个圆都没有共同的交点,试证明这n个圆把平面分成了n2-n+2个区域.

 

 

 

 

 

 

 

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14.设f(k)是满足不等式log2x+log2(3?2k-1-x)≥2k-1(k∈N*)的正整数x的个数.

(1)求f(k)的解析式;

(2)记Sn=f(1)+f(2)+…+f(n),Pn=n2+n-1(n∈N*)试比较Sn与Pn的大小.

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一、1.C  2.B  3.B  4.C  5.D  6.D    二、7.180°

8.1+

9.(1+  10.(2)(3)  11.两边同乘以

三、12.证明:(1)当n=1时,a1=<1,不等式成立.

(2)假设n=k(k≥1)时,不等式成立,即ak=<1

亦即1+22+33+…+kk<(k+1)k

当n=k+1时

ak+1=

==()k<1.

∴n=k+1时,不等式也成立.

由(1)、(2)知,对一切n∈N*,不等式都成立.

13.证明:(1)当n=1时,一个圆把平面分成两个区域,而12-1+2=2,命题成立.

(2)假设n=k(k≥1)时,命题成立,即k个圆把平面分成k2-k+2个区域.

当n=k+1时,第k+1个圆与原有的k个圆有2k个交点,这些交点把第k+1个圆分成了2k段弧,而其中的每一段弧都把它所在的区域分成了两部分,因此增加了2k个区域,共有k2-k+2+2k=(k+1)2-(k+1)+2个区域.

∴n=k+1时,命题也成立.

由(1)、(2)知,对任意的n∈N*,命题都成立.

14.解:(1)∵log2x+log2(3?2k-1-x)≥2k-1

,解得2k-1≤x≤2k, ∴f(k)=2k-2k-1+1=2k-1+1

(2)∵Sn=f(1)+f(2)+…+f(n)=1+2+22+…+2n-1+n=2n+n-1

∴Sn-Pn=2n-n2

n=1时,S1-P1=2-1=1>0;n=2时,S2-P2=4-4=0

n=3时,S3-P3=8-9=-1<0;n=4时,S4-P4=16-16=0

n=5时,S5-P5=32-25=7>0;n=6时,S6-P6=64-36=28>0

猜想,当n≥5时,Sn-Pn>0

①当n=5时,由上可知Sn-Pn>0

②假设n=k(k≥5)时,Sk-Pk>0

当n=k+1时,Sk+1-Pk+1=2k+1-(k+1)2=2?2k-k2-2k-12(2k-k2)+k2-2k-1

=2(Sk-Pk)+k2-2k-1>k2-2k-1=k(k-2)-1≥5(5-2)-1=14>0

∴当n=k+1时,Sk+1-Pk+1>0成立

由①、②可知,对n≥5,n∈N*,Sn-Pn>0成立即Sn>Pn成立

由上分析可知,当n=1或n≥5时,Sn>Pn

当n=2或n=4时,Sn=Pn

当n=3时,Sn<Pn.