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高二数学数学课后练习题:数学归纳法及其应用举例

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2013-03-26

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本文题目:高二数学数学课后练习题:数学归纳法及其应用举例

数学归纳法及其应用举例

一、选择题(共49题,题分合计245分)

1.用数学归纳法证明:"1+ + +…+ 1)"时,由n=k(k>1)不等式成立,推证n=k+1时,左边应增加的项数是

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

2.球面上有n个大圆,其中任何三个都不相交于同一点,设球面被这n个大圆所分

成的部分为f(n),则下列猜想:①f(n)=n,②f(n)=f(n-1)+2n,③f(n)=n2-n+2

中,正确的是

A.①与② B.①与③ C.②与③ D.只有③

3.某个命题与自然数m有关,若m=k(k∈N)时该命题成立,那么可以推得m=k+1时该命题成立,现已知当m=5时,该命题不成立,那么可推得

A.当m=6时该命题不成立 B.当m=6时该命题成立

C.当m=4时该命题不成立 D.当m=4时该命题成立

4.设f(n)= (n∈N),那么f(n+1)-f(n)等于

A. B. C. + D. -

5.用数学归纳法证明1+a+a2+…+ = (nN,a≠1)中,在验证n=1时,左式应为

A.1 B.1+a C.1+a+a2 D.1+a+a2+a3

6.用数学归纳法证明"5n-2n能被3整除"的第二步中,n=k+1时,为了使用归纳假设,应把5 k+1 -2 k+1变形为

A.(5k-2 k)+4×5 k -2 k B.5(5 k -2 k)+3×2 k C.(5 k -2 k)(5-2) D.2(5 k -2 k)-3×5 k

7.平面内原有k条直线,它们把平面划分成f(k)个区域,则增加第k+1条直线后,这k+1条直线把平面分成的区域至多增加

A.k个 B.k+1个 C.f(k)个 D.f(k)+(k+1)个

8.已知凸k边形的对角线条数为f(k)(k≥3)条,则凸k+1边形的对角线条数为

A.f(k)+k B.f(k)+k+1 C.f(k)+k-1 D.f(k)+k-2

9.用数学归纳法证明(n+1)+(n+2)+…+(n+n)= 的第二步中,n=k+1时等式左边与n=k时的等式左边的差等于

A.2k+2 B.4k+3 C.3k+2 D.k+1

10.下面四个判断中,正确的是

A.式子1+k+k2+…+kn(n∈N),当n=1时恒为1

B.式子1+k+k2+…+kn-1(n∈N),当n=1时恒为1+k

C.式子 …+ (n∈N),当n=1时恒为

D.设f(x)= (n∈N),则f(k+1)=f(k)+

11.用数字归纳法证1+x+x2+…+xn+1= (x≠1),在验证n=1成立时,左边所得的代数式是

A.1 B.1+x C.1+x+x2 D.1+x+x2+x3

12.用数字归纳法证明1+2+…+(2n+1)=(n+1)(2n+1)时,在验证n=1成立时,左边所得的代数式是

A.1 B.1+3 C.1+2+3 D.1+2+3+4

13.用数学归纳法证明"当n是非负数时,34n+2+52n+1能被14整除"的第二步中,为了使用归纳假设应将34k+6+52k+3变形为

A.34k+2•81+52k+1•25 B.34k+1•243+52k•125 C.25(34k+2+52k+1)+56•34k+2 D.34k+4•9+52k+2•5

14.用数学归纳法证明 + + +……+ = (nN)时,从"n=k到n=k+1",等式左边需增添的项是

A. B. C. D.

15.利用数学归纳法证明不等式" ,(n≥2,n∈N)"的过程中,由"n=k"变到"n=k+1"时,左边增加了

A.1项 B.k项 C.2k-1项 D.2k项

16.用数学归纳法证明"5n-2n能被3整除"的第二步中,n=k+1时,为了使用假设,应将5k+1-2k+1变形为

A.(5k-2k)+4×5k-2k B.5(5k-2k)+3×2k C.(5-2)(5k-2k) D.2(5k-2k)-3×5k

17.平面内原有k条直线,它们的交点个数记为f(k),则增加一条直线后,它们的交点个数最多为

A.f(k)+1 B.f(k)+k C.f(k)+k+1 D.k•f(k)

18.已知一个命题P(k),k=2n(n∈N),若n=1,2,…,1000时,P(k)成立,且当n=1000+1时它也成立,下列判断中,正确的是

A.P(k)对k=2004成立 B.P(k)对每一个自然数k成立

C.P(k)对每一个正偶数k成立 D.P(k)对某些偶数可能不成立

19.用数学归纳法证明: ,从k到k+1需在不等式两边加上

A. B. C. D.

20.设 ,则f(2k)变形到f(2k+1)需增添项数为

A.2k+1项 B.2k项 C.2项 D.1项

21.欲用数学归纳法证明:对于足够大的自然数n,总有2n>n3,n0为验证的第一个值,则

A.n0=1 B.n0为大于1小于10的某个整数 C.n0≥10 D.n0=2

22.某同学回答"用数字归纳法证明

A.当n=1时,验证过程不具体 B.归纳假设的写法不正确

C.从k到k+1的推理不严密 D.从k到k+1的推理过程没有使用归纳假设

23.平面上有k(k>3)条直线,其中有k-1条直线互相平行,剩下一条与它们不平行,则这k条直线将平面分成区域的个数为

A.k个 B.k+2个 C.2k个 D.2k+2个

24.已知凸k边形的对角线条数为f(k)(k>3),则凸k+1边形的对角线条数为

A.f(k)+k B.f(k)+k+1 C.f(k)+k-1 D.f(k)+k-2

25.平面内原有k条直线,它们将平面分成f(k)个区域,则增加第k+1条直线后,这k+1条直线将平面分成的区域最多会增加

A.k个 B.k+1个 C.f(k)个 D.f(k)+1个

26.同一平面内有n个圆,其中每两个圆都有两个不同交点,并且三个圆不过同一点,则这n个圆把平面分成

A.2n部分 B.n2部分 C.2n-2部分 D.n2-n+2部分

27.平面内有n个圆,其中每两个圆都相交于两点,并且每三个圆都不相交于同一点,这n个圆把平面分成f(n)个部分,则满足上述条件的n+1个圆把平面分成的部分f(n+1)与f(n)的关系是

A.f(n+1)=f(n)+n B.f(n+1)=f(n)+2n C.f(n+1)=f(n)+n+1 D.f(n+1)=f(n)+n+2

28.用数学归纳法证明不等式 成立时, 应取的第一个值为

A.1 B.3 C.4 D.5

29.若 ,则 等于

A. B.

C. D.

30.设凸n边形的内角和为f (n),则f (n+1) - f (n) 等于

A. B. C. D.

31.用数学归纳法证明不等式" 成立",则n的第一个值应取

A.7 B.8 C.9 D.10

32. 等于

A. B. C. D.

33.已知a、b是不相等的正数,若 ,则b的取值范围是

A.02

34.利用数学归纳法证明"对任意偶数n,an-bn能被a+b整除"时,其第二步论证,应该是

A.假设n=k时命题成立,再证n=k+1时命题也成立

B.假设n=2k时命题成立,再证n=2k+1时命题也成立

C.假设n=k时命题成立,再证n=k+2时命题也成立

D.假设n=2k时命题成立,再证n=2(k+1)时命题也成立

35.用数学归纳法证明"42n-1+3n+1(nN)能被13整除"的第二步中,当n=k+1时为了使用假设,对42k+1+3k+2变形正确的是

A.16(42k-1+3k+1)-13×3k+1 B.4×42k+9×3k

C.(42k-1+3k+1)+15×42k-1+2×3k+1 D.3(42k-1+3k+1)-13×42k-1

36.用数学归纳法证明(n+1)(n+2)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)(n∈N)时,从" "两边同乘以一个代数式,它是

A.2k+2 B.(2k+1)(2k+2) C. D.

37.用数学归纳法证明某命题时,左式为 +cosα+cos3α+…+cos(2n-1)α(α≠kπ,k∈Z,n∈N),在验证n=1时,左边所得的代数式为

A. B. +cosα C. +cosα+cos 3α D. +cosα+cos 3α+cos 5α

38.用数学归纳法证明"(n+1)(n+2)…(n+n)=2n•1•3…(2n-1)"时,第二步n=k+1时的左边应是n=k时的左边乘以

A.(k+1+k+1) B.(k+1+k)(k+1+k+1) C. D.

39.设Sk= + + +……+ ,则Sk+1为

A. B.

C. D.

40.用数字归纳法证明某命题时,左式为1- +…+ ,从"n=k到n=k+1",应将左边加上

A. B. C. D.

41.用数学归纳法证明"当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除"时,第二步应是

A.假设n=k(kN)时命题成立,推得n=k+1时命题成立

B.假设n=2k+1(kN)时命题成立,推得n=2k+3时命题成立

C.假设k=2k-1(kN)时命题成立,推得n=2k+1时命题成立

D.假设n£k(k³1,kN)时命题成立,推得n=k+2时命题成立

42.设p(k):1+ (k N),则p(k+1)为

A.

B.

C.

D.上述均不正确

43.k棱柱有f(k)个对角面,则k+1棱柱有对角面的个数为

A.2f(k) B.k-1+f(k) C.f(k)+k D.f(k)+2

44.已知 ,则 等于

A. B.

C. D.

45.用数学归纳法证明

,在验证n=1等式成立时,左边计算所得的项是

A. B. C. D.

46.用数学归纳法证明某不等式,其中证 时不等式成立的关键一步是:

,括号中应填的式子是

A. B. C. D.

47.对于不等式 ,某人的证明过程如下: 当 时, 不等式成立。 假设 时不等式成立,即 ,则 时,

。 当 时,不等式成立。上述证法

A.过程全都正确 B. 验得不正确

C.归纳假设不正确 D.从 到 的推理不正确

48.某个命题与自然数n有关,如果当n=k(k∈N)时该命题成立,那么可推得当n=k+1时该命题也成立,现已知当n=5时,该命题不成立,那么可推得

A.当n=6时该命题不成立 B.当n=6时该命题成立

C.当n=4时该命题不成立 D.n=4时该命题成立

49.利用数学归纳法证明不等式" "时,由"假设n=k时命题成立"到"当n=k+1时",正确的步骤是

A.

B.

C.

D.

二、填空题(共9题,题分合计36分)

1.用数学归纳法证明:当n∈N,1+2+22+23+…+25n-1是31倍数时,当n=1时,原式为

___________________.从n=k到n=k+1时需增添的项是_______________________.

2.用数学归纳法证明1+ + +…+ 1),在验证n=2成立时,左式是____________________.

3.不等式 + +…+ > 中,当"n=kn=k+1时",不等式左边增加的项是___________________,少掉的项是________________.

4.平面上原有k个圆,它们的交点个数记为f(k),则增加第k+1个圆后,交点个数最多增加_________个.

5.用数学归纳法证明 ,从 到 一步时,等式两边应增添的式子是____________________.

6.用数学归纳法证明 (a,b是非负实数,n∈N+)时,假设n=k

时不等式 (*)成立,再推证n=k+1时不等式也成立的关键是将(*)式

__________________.

7.用数学归纳法证明 能被14整除时,当 时,对于 应变形为________________________.

8.用数学归纳法证明 时,第一步验证为_______________________________________________________________________________.

9.用数学归纳法证明 时,当 时,应证明的等式为__________________.

三、解答题(共36题,题分合计362分)

1.已知数列{an}的前n项和为Sn,是否存在a,b,c使得an=an2+bn+c,且满足a1=1,3Sn=(n+2)an对一切自然数n都成立?试证明你的结论.

2.平面上有几个圆,任意两个圆都相交于两点,任意三个圆都不相交于同一点,求证这n个圆把平面分成f(n)=n2-n+2个部分.

3.设{an}是正数组成的数列,其前n项和为Sn,并对一切自然数n有,

(1)写出数列前3项;

(2)求数列{an}的通项公式(予以证明).

4.已知数列 计算S1 、S2、S3由此推测Sn 的公式,然后用数学归纳法证明.

5.求最大的正整数m,使得f(n)=(2n+7)•3n+9对任意的正整数n,都能被m整除,并证明你的结论.

6.当n∈N时,Sn=1- + - +…+ - ,Tn= + +…+ .对于相同的n,试比较Sn与Tn的大小关系,并证明你的结论.

7.已知函数f(n)= -2 +2(n≥4)

(1)试求反函数f-1(n),并指出其定义域;

(2)如果数列{an}(an≥0)中a1=2,前n项和为Sn(n∈N)且Sn= f-1(Sn-1),求{an}的

通项公式;

(3)求 的值.

8.已知数列{an}的前n项和为Sn,是否存在a,b,c使得an=an2+bn+c,且满足a1=1,3Sn=(n+2)an对一切自然数n都成立?试证明你的结论.

9.已知:x>-1且x≠0,n∈N,n≥2求证:(1+x)n>1+nx.

10.求证:二项式x2n-y2n(n∈N)能被x+y整除.

11.是否存在常数a,b使等式

1•n+2(n-1)+3(n-2)+…+(n-2)•3+(n-1)•2+n•1= n(n+a)(n+b)对一切自然数N都成立,并证明你的结论.

12.已知x1>0,x1≠1,且xn+1= (n=1,2,3……).试证:数列{xn}或者对任意的自然数n都满足xn

13.是否存在常数a、b、c,使得等式1•22+2•32+……+n(n+1)2= (an2+bn+c)对一切自然数n成立?并证明你的结论.

14.证明不等式:1+ (n∈N).

15.平面上有n条直线,其中无两条平行也无三条共点

求证:这n条直线

(1)彼此分成n2段;

(2)把平面分成 个部分.

16.用数归纳法证明(3n+1)•7n-1是9的倍数 (nN).

17.用数学归纳法证明(x+3)n-1能被(x+2)整除.

18.用数学归纳法证明:1+2+3+…+2 n=n(2n+1)( nN) .

19.下列所给条件,写出数列{an}的前四项,猜想数列的通项公式并用数学归纳法证明.

已知a1=1,Sn= n2•an (n≥2).

20.下列所给条件,写出数列{an}的前四项,猜想数列的通项公式并用数学归纳法证明.

已知a1=1,且an、an+1、2a1成等差数列.

21.对于任意自然数n,n3+11n能被6整除.

22.已知数列{bn}是等差数列, , ,

(1)求数列{bn}的通项.

(2)设数列{an}的通项 (其中 )记Sn是数列{an}的前n项和,试比较Sn与 的大小,并证明你的理论.

23.用数学归纳法证明

已知:

24.

25.设 ,是否存在关于n的整式g(n)使 对大于1的一切正整数n都成立?并证明你的结论.

26.平面内有n条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,

(1)设这n条直线互相分割成f (n) 条线段或射线,猜想f (n) 的表达式并给以证明.

(2)求证:这n条直线把平面分成 个区域.

27.数列{an}中, ,设 … .

(1)试求出 的值;

(2)猜想出 ,并用数学归纳法证明.

28.是否存在常数a、b、c使等式

对一切自然数n都成立,并证明结论.

29.在各项都为正数的数列{an}中,其前n项和为Sn,且 ( n∈N),试由a1,a2,a3的值推测an的计算公式,并证明之.

30.已知f(x)=2x+b,f1 (x)= f [f(x)],fn (x)= fn-1 [f(x)] (n∈N,n≥2),试求a

31.设函数 ,

若数列 满足 ,

求证:当

32.用数学归纳法证明

(nN)

33.用数学归纳法证明|sinnθ|≤n|sinθ|.

34.

试比较An与Bn的大小,并说明理由.

35.已知等差数列{an}的第2项为8,前10项的和为185.

(1)求数列{an}的通项公式.

(2)若从数列{an}中依次取出第2项,第4项,第8项,...,第2n项,......按原来顺序排成一个新的数列,求此数列的前n项和Sn.

(3)设Tn= n(an +9),试比较Sn与Tn的大小,并说明理由.

36.数列{an}的通项公式an= ,f(n)=(1-a1)(1-a2)(1-a3)……(1-an).

(1)求f(1),f(2),f(3),f(4),并猜想f(n)的表达式;

(2)用数字归纳法证明你的结论.

数学归纳法及其应用举例答案

一、选择题(共49题,合计245分)

1. C 2. C 3. C 4. D 5. C 6. B 7. B 8. C 9.B 10.C 11.C 12.C

13.C 14.C 15.D 16.B 17. B 18.D 19.C 20.B 21.C 22.D 23.C 24.C

25.B 26.D 27.B 28.D 29.D 30.C 31.B 32.B 33. B 34.D 35.A 36.D

37.B 38. D 39.C 40.D 41.C 42.C 43. B 44. C 45. B 46.C 47.D

48. C 49.D

二、填空题(共9题,合计36分)

1. 1+2+22+23+24

2.

3.

4. 2k

5.

6.两边同时乘以

7.

8.当 时,左边 , 右边 不等式 成立

9.

三、解答题(共36题,合计362分)

1.见注释

2.见注释

3.见注释

4.见注释

5. m=36

6.相等

7. (1) (2) (3)1

8.见注释

9.见注释

10见注释

11.见注释

12.见注释

13.见注释

14.见注释

15.见注释

16.见注释

17.见注释

18.见注释

19.

20.

21.见注释

22.见注释

23.见注释

24.见注释

25.见注释

26.见注释

27.见注释

28.令n=1,n=2,n=3,列方程组求得a=3,b=11,c=10.再用数学归纳法证明.

29.a1=1,a2= ,a3= ,推测 并用数学归纳法证明.

30. f1 (x)=22 x+(2+1) b,f2 (x)=23 x+(22+2+1) b,f3 (x)=24 x+(23+22+2+1) b,推测fn (x)= 2n+1 x+(2n+2n-1+…+2+1) b

31.见注释

32.见注释

33.见注释

34.见注释

35.见注释

36. (1)f(1)= ,f(2)= ,f(3)= ,f(4)= ,故猜想f(n)=

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