《2022年高考數(shù)學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測(cè) 第十二章 第3講 數(shù)學(xué)歸納法 理 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022年高考數(shù)學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測(cè) 第十二章 第3講 數(shù)學(xué)歸納法 理 新人教A版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考數(shù)學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測(cè) 第十二章 第3講 數(shù)學(xué)歸納法 理 新人教A版
一、選擇題
1. 利用數(shù)學(xué)歸納法證明“1+a+a2+…+an+1=(a≠1,n∈N*)”時(shí),在驗(yàn)證n=1成立時(shí),左邊應(yīng)該是( )
A 1 B 1+a
C 1+a+a2 D 1+a+a2+a3
解析 當(dāng)n=1時(shí),左邊=1+a+a2,故選C.
答案 C
2.用數(shù)學(xué)歸納法證明命題“當(dāng)n是正奇數(shù)時(shí),xn+yn能被x+y整除”,在第二步時(shí),正確的證法是 (
2、).
A.假設(shè)n=k(k∈N+),證明n=k+1命題成立
B.假設(shè)n=k(k是正奇數(shù)),證明n=k+1命題成立
C.假設(shè)n=2k+1(k∈N+),證明n=k+1命題成立
D.假設(shè)n=k(k是正奇數(shù)),證明n=k+2命題成立
解析 A、B、C中,k+1不一定表示奇數(shù),只有D中k為奇數(shù),k+2為奇數(shù).
答案 D
3.用數(shù)學(xué)歸納法證明1-+-+…+-=++…+,則當(dāng)n=k+1時(shí),左端應(yīng)在n=k的基礎(chǔ)上加上 ( ).
A. B.-
C.- D.+
解析 ∵當(dāng)n=k時(shí),左側(cè)=1-+-+…+-,當(dāng)n=k+1時(shí),
左側(cè)=1-+-+…+-+-.
答案 C
3、
4.對(duì)于不等式
4、-1
C.2(2+7k+1) D.3(2+7k)
解析 (1)當(dāng)k=1時(shí),顯然只有3(2+7k)能被9整除.
(2)假設(shè)當(dāng)k=n(n∈N*)時(shí),命題成立,即3(2+7n)能被9整除,
那么3(2+7n+1)=21(2+7n)-36.
這就是說(shuō),k=n+1時(shí)命題也成立.
由(1)(2)可知,命題對(duì)任何k∈N*都成立.
答案 D
6.已知1+2×3+3×32+4+33+…+n×3n-1=3n(na-b)+c對(duì)一切n∈N*都成立,則a、b、c的值為 ( ).
A.a(chǎn)=,b=c= B.a(chǎn)=b=c=
C.a(chǎn)=0,b=c=
5、 D.不存在這樣的a、b、c
解析 ∵等式對(duì)一切n∈N*均成立,∴n=1,2,3時(shí)等式成立,即
整理得
解得a=,b=c=.
答案 A
二、填空題
7.用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式++…+>的過(guò)程中,由n=k推導(dǎo)n=k+1時(shí),不等式的左邊增加的式子是________.
解析 不等式的左邊增加的式子是+-=,故填.
答案
8. 用數(shù)學(xué)歸納法證明:
++…+=;當(dāng)推證當(dāng)n=k+1等式也成立時(shí),用上歸納假設(shè)后需要證明的等式是 .
解析 當(dāng)n=k+1時(shí),
++…++
=+
故只需證明+
=即可.
答案 +=
9.已知整數(shù)對(duì)的序列如下:(1,1),(1,
6、2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),…,則第60個(gè)數(shù)對(duì)是________.
解析 本題規(guī)律:2=1+1;3=1+2=2+1;
4=1+3=2+2=3+1;
5=1+4=2+3=3+2=4+1;
…;
一個(gè)整數(shù)n所擁有數(shù)對(duì)為(n-1)對(duì).
設(shè)1+2+3+…+(n-1)=60,∴=60,
∴n=11時(shí)還多5對(duì)數(shù),且這5對(duì)數(shù)和都為12,
12=1+11=2+10=3+9=4+8=5+7,
∴第60個(gè)數(shù)對(duì)為(5,7).
答案 (5,7)
10.在數(shù)列{an}中,a1=且Sn=n(2n-1)a
7、n,通過(guò)計(jì)算a2,a3,a4,猜想an的表達(dá)式是________.
解析 當(dāng)n=2時(shí),a1+a2=6a2,即a2=a1=;
當(dāng)n=3時(shí),a1+a2+a3=15a3,
即a3=(a1+a2)=;
當(dāng)n=4時(shí),a1+a2+a3+a4=28a4,
即a4=(a1+a2+a3)=.
∴a1==,a2==,a3==,a4=,
故猜想an=.
答案 an=
三、解答題
11.已知Sn=1+++…+(n>1,n∈N*),求證:S2n>1+(n≥2,n∈N*).
證明 (1)當(dāng)n=2時(shí),S2n=S4=1+++=>1+,即n=2時(shí)命題成立;
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥2,k∈N*)時(shí)命題成
8、立,即S2k=1+++…+>1+,
則當(dāng)n=k+1時(shí),S2k+1=1+++…+++…+>1++++…+>1++=1++=1+,
故當(dāng)n=k+1時(shí),命題成立.
由(1)和(2)可知,對(duì)n≥2,n∈N*.不等式S2n>1+都成立.
12.已知數(shù)列{an}:a1=1,a2=2,a3=r,an+3=an+2(n∈N*),與數(shù)列{bn}:b1=1,b2=0,b3=-1,b4=0,bn+4=bn(n∈N*).記Tn=b1a1+b2a2+b3a3+…+bnan.
(1)若a1+a2+a3+…+a12=64,求r的值;
(2)求證:T12n=-4n(n∈N*).
(1)解 a1+a2+a3+…+
9、a12=1+2+r+3+4+(r+2)+5+6+(r+4)+7+8+(r+6)=48+4r.
∵48+4r=64,∴r=4.
(2)證明 用數(shù)學(xué)歸納法證明:當(dāng)n∈N*時(shí),T12n=-4n.
①當(dāng)n=1時(shí),T12=a1-a3+a5-a7+a9-a11=-4,故等式成立.
②假設(shè)n=k時(shí)等式成立,即T12k=-4k,那么當(dāng)n=k+1時(shí),
T12(k+1)=T12k+a12k+1-a12k+3+a12k+5-a12k+7+a12k+9-a12k+11=-4k+(8k+1)-(8k+r)+(8k+4)-(8k+5)+(8k+r+4)-(8k+8)=-4k-4=-4(k+1),等式也成立.
10、根據(jù)①和②可以斷定:當(dāng)n∈N*時(shí),T12n=-4n.
13.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=5,a3=7,a4=9,猜想an=2n+1.
(2)Sn==n2+2n,使得Sn<2n成立的最小正整數(shù)n=6.
下證:n≥6(n∈N*)時(shí)都有2n>n2+2n.
①n=6時(shí),26>62+2×6,即64>48成立;
②假設(shè)n=k(k≥6,k∈N*)時(shí),2k>k2+2k成
11、立,那么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①、②可得,對(duì)于所有的n≥6(n∈N*)
都有2n>n2+2n成立.
14.?dāng)?shù)列{xn}滿(mǎn)足x1=0,xn+1=-x+xn+c(n∈N*).
(1)證明:{xn}是遞減數(shù)列的充分必要條件是c<0;
(2)求c的取值范圍,使{xn}是遞增數(shù)列.
(1)證明 先證充分性,若c<0,由于xn+1=-x+xn+c≤xn+c
12、}是遞增數(shù)列.
由x1=0,得x2=c,x3=-c2+2c.
由x10,即xn<1-.
由②式和xn≥0還可得,對(duì)任意n≥1都有-xn+1≤(1-)(-xn).③
反復(fù)運(yùn)用③式,得
-xn≤(1-)n-1(-x1)<(1-)n-1,
xn<1-和 -xn<(1-)n-1兩式相加,知
2-1<(1-)n-1對(duì)任意n≥1成立.
根據(jù)指數(shù)函數(shù)y=(1-)n的性質(zhì),得
2-1≤0,c≤,故00,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)0xn,即{xn}是遞增數(shù)列.
由①②知,使得數(shù)列{xn}單調(diào)遞增的c的范圍是.