《高中數(shù)學(xué)人教A版選修45 第四講 數(shù)學(xué)歸納法證明不等式 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)12 Word版含答案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)人教A版選修45 第四講 數(shù)學(xué)歸納法證明不等式 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)12 Word版含答案(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十二)
(建議用時(shí):45分鐘)
[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]
一、選擇題
1.設(shè)f(n)=1+++…+(n∈N+),則f(n+1)-f(n)等于( )
A. B.+
C.+ D.++
【解析】 因?yàn)閒(n)=1+++…+,所以f(n+1)=1+++…++++,所以f(n+1)-f(n)=++.故選D.
【答案】 D
2.在應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法證明凸n邊形的對(duì)角線為n(n-3)條時(shí),第一步檢驗(yàn)第一個(gè)值n0等于( )
A.1 B.2
C.3 D.0
【解析】 邊數(shù)最少的凸n邊形是三角形.
【答案】 C
3.已知a1=,an+1=,猜想an
2、等于( )
A. B.
C. D.
【解析】 a2==,
a3==,
a4===,
猜想an=.
【答案】 D
4.用數(shù)學(xué)歸納法證明:(n+1)(n+2)…·(n+n)=2n×1×3…(2n-1)時(shí),從“k到k+1”左邊需增乘的代數(shù)式是( )
A.2k+1 B.
C.2(2k+1) D.
【解析】 當(dāng)n=k+1時(shí),左邊=(k+1+1)(k+1+2)…·(k+1+k+1)=(k+1)·(k+2)·(k+3)…(k+k)·=(k+1)(k+2)(k+3)…(k+k)·2(2k+1).
【答案】 C
5.記凸k邊形的內(nèi)角和為f(k),則凸k+1邊形的內(nèi)
3、角和f(k+1)等于f(k)加上( )
A. B.π
C.2π D.π
【解析】 從n=k到n=k+1時(shí),
內(nèi)角和增加π.
【答案】 B
二、填空題
6.觀察式子1=1,1-4=-(1+2),1-4+9=1+2+3,…,猜想第n個(gè)式子應(yīng)為_(kāi)_______.
【答案】 1-4+9-16+…+(-1)n-1n2
=(-1)n+1·
7.用數(shù)學(xué)歸納法證明“1+2+22+…+2n-1=2n-1(n∈N+)”的過(guò)程中,第二步假設(shè)n=k時(shí)等式成立,則當(dāng)n=k+1時(shí)應(yīng)得到________.
【解析】 ∵n=k時(shí),命題為“1+2+22+…+2k-1=2k-1”,
∴n=k+1
4、時(shí)為使用歸納假設(shè),
應(yīng)寫成1+2+22+…+2k-1+2k=2k-1+2k=2k+1-1.
【答案】 1+2+22+…+2k-1+2k=2k+1-1
8.用數(shù)學(xué)歸納法證明34n+1+52n+1(n∈N+)能被14整除,當(dāng)n=k+1時(shí),對(duì)于34(k+1)+1+52(k+1)+1應(yīng)變形為_(kāi)_______.
【解析】 34(k+1)+1+52(k+1)+1=34k+5+52k+3=81×34k+1+25×52k+1=81×34k+1+81×52k+1-56×52k+1=81×(34k+1+52k+1)-56×52k+1.
【答案】 81×(34k+1+52k+1)-56×52k+1
三、
5、解答題
9.用數(shù)學(xué)歸納法證明:
…=(n≥2,n∈N+).
【證明】 (1)當(dāng)n=2時(shí),左邊=1-=,右邊==.
∴等式成立.
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥2,k∈N+)時(shí),等式成立,
即…=(k≥2,k∈N+).
當(dāng)n=k+1時(shí),
…
=·=
==,
∴當(dāng)n=k+1時(shí),等式成立.
根據(jù)(1)和(2)知,對(duì)n≥2,n∈N+時(shí),等式成立.
10.用數(shù)學(xué)歸納法證明:對(duì)于任意正整數(shù)n,整式an-bn都能被a-b整除.
【證明】 (1)當(dāng)n=1時(shí),an-bn=a-b能被a-b整除.
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k∈N+,k≥1)時(shí),ak-bk能被a-b整除,那么當(dāng)n=k+1時(shí),ak+
6、1-bk+1=ak+1-akb+akb-bk+1=ak(a-b)+b(ak-bk).因?yàn)?a-b)和ak-bk都能被a-b整除,所以上面的和ak(a-b)+b(ak-bk)也能被a-b整除.這也就是說(shuō)當(dāng)n=k+1時(shí),ak+1-bk+1能被a-b整除.
根據(jù)(1)(2)可知對(duì)一切正整數(shù)n,an-bn都能被a-b整除.
[能力提升]
1.設(shè)f(n)=+++…+(n∈N+),那么f(n+1)-f(n)等于( )
A. B.
C.+ D.-
【解析】 因?yàn)閒(n)=++…+,
所以f(n+1)=++…+++,
所以f(n+1)-f(n)=+-=-.
【答案】 D
2.某
7、同學(xué)回答“用數(shù)學(xué)歸納法證明<n+1(n∈N+)的過(guò)程如下:
證明:(1)當(dāng)n=1時(shí),顯然命題是正確的:
(2)假設(shè)n=k時(shí)有<k+1,那么當(dāng)n=k+1時(shí),=<=(k+1)+1,所以當(dāng)n=k+1時(shí)命題是正確的.由(1)(2)可知對(duì)于n∈N+,命題都是正確的.以上證法是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤在于( )
A.從k到k+1的推理過(guò)程沒(méi)有使用歸納假設(shè)
B.歸納假設(shè)的寫法不正確
C.從k到k+1的推理不嚴(yán)密
D.當(dāng)n=1時(shí),驗(yàn)證過(guò)程不具體
【解析】 證明<(k+1)+1時(shí)進(jìn)行了一般意義的放大.而沒(méi)有使用歸納假設(shè)<k+1.
【答案】 A
3.用數(shù)學(xué)歸納法證明22+32+…+n2=-1(n∈N+,且
8、n>1)時(shí),第一步應(yīng)驗(yàn)證n=________,當(dāng)n=k+1時(shí),左邊的式子為_(kāi)_______.
【解析】 ∵所證明的等式為
22+32+…+n2=-1(n∈N+,n>1).
又∵第一步驗(yàn)證的值應(yīng)為第一個(gè)值(初始值),
∴n應(yīng)為2.
又∵當(dāng)n=k+1時(shí),等式左邊的式子實(shí)際上是將左邊式子中所有的n換成k+1,
即22+32+…+k2+(k+1)2.
【答案】 2 22+32+…+k2+(k+1)2
4.是否存在常數(shù)a,b,c使等式(n2-12)+2(n2-22)+…+n(n2-n2)=an4+bn2+c對(duì)一切正整數(shù)n成立?證明你的結(jié)論.
【解】 存在.分別用n=1,2,3代入,解方
9、程組得
故原等式右邊=-.
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明.
(1)當(dāng)n=1時(shí),由上式可知等式成立.
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k∈N+,k≥1)時(shí)等式成立,即(k2-12)+2(k2-22)+…+k(k2-k2)=k4-k2.
則當(dāng)n=k+1時(shí),
左邊=[(k+1)2-12]+2[(k+1)2-22]+…+k[(k+1)2-k2]+(k+1)·[(k+1)2-(k+1)2]=(k2-12)+2(k2-22)+…+k(k2-k2)+(2k+1)+2(2k+1)+…+k(2k+1)=k4-k2+(2k+1)·=(k+1)4-(k+1)2,故n=k+1時(shí),等式成立.
由(1)(2)得等式對(duì)一切n∈N+均成立.
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