《湖南省長沙市望城區(qū)白箬中學(xué)高三數(shù)學(xué)第二輪專題講座復(fù)習(xí) 數(shù)學(xué)歸納法的解題應(yīng)用》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《湖南省長沙市望城區(qū)白箬中學(xué)高三數(shù)學(xué)第二輪專題講座復(fù)習(xí) 數(shù)學(xué)歸納法的解題應(yīng)用(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、湖南省長沙市望城區(qū)白箬中學(xué)高三數(shù)學(xué)第二輪專題講座復(fù)習(xí):數(shù)學(xué)歸納法的解題應(yīng)用
高考要求
數(shù)學(xué)歸納法是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一 類比與猜想是應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法所體現(xiàn)的比較突出的思想,抽象與概括,從特殊到一般是應(yīng)用的一種主要思想方法
重難點(diǎn)歸納
(1)數(shù)學(xué)歸納法的基本形式
設(shè)P(n)是關(guān)于自然數(shù)n的命題,若
1°P(n0)成立(奠基)
2°假設(shè)P(k)成立(k≥n0),可以推出P(k+1)成立(歸納),則P(n)對(duì)一切大于等于n0的自然數(shù)n都成立
(2)數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用
具體常用數(shù)學(xué)歸納法證明 恒等式,不等式,數(shù)的整除性,幾何中計(jì)算問題,數(shù)列的通項(xiàng)與和等
典型題例示
2、范講解
例1試證明 不論正數(shù)a、b、c是等差數(shù)列還是等比數(shù)列,當(dāng)n>1,n∈N*且a、b、c互不相等時(shí),均有 an+cn>2bn
命題意圖 本題主要考查數(shù)學(xué)歸納法證明不等式
知識(shí)依托 等差數(shù)列、等比數(shù)列的性質(zhì)及數(shù)學(xué)歸納法證明不等式的一般步驟
錯(cuò)解分析 應(yīng)分別證明不等式對(duì)等比數(shù)列或等差數(shù)列均成立,不應(yīng)只證明一種情況
技巧與方法 本題中使用到結(jié)論 (ak-ck)(a-c)>0恒成立(a、b、c為正數(shù)),從而ak+1+ck+1>ak·c+ck·a
證明 (1)設(shè)a、b、c為等比數(shù)列,a=,c=bq(q>0且q≠1)
∴an+cn=+bnqn=bn(
3、+qn)>2bn
(2)設(shè)a、b、c為等差數(shù)列,則2b=a+c猜想>()n(n≥2且n∈N*)
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明
①當(dāng)n=2時(shí),由2(a2+c2)>(a+c)2,∴
②設(shè)n=k時(shí)成立,即
則當(dāng)n=k+1時(shí), (ak+1+ck+1+ak+1+ck+1)
>(ak+1+ck+1+ak·c+ck·a)=(ak+ck)(a+c)>()k·()=()k+1
也就是說,等式對(duì)n=k+1也成立
由①②知,an+cn>2bn對(duì)一切自然數(shù)n均成立
例2在數(shù)列{an}中,a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an,Sn,Sn-成等比數(shù)列
(1)求a2,a3,a4,并推出an的表達(dá)式
4、;
(2)用數(shù)學(xué)歸納法證明所得的結(jié)論;
(3)求數(shù)列{an}所有項(xiàng)的和
錯(cuò)解分析 (2)中,Sk=-應(yīng)舍去,這一點(diǎn)往往容易被忽視
技巧與方法 求通項(xiàng)可證明{}是以{}為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,進(jìn)而求得通項(xiàng)公式
解 ∵an,Sn,Sn-成等比數(shù)列,∴Sn2=an·(Sn-)(n≥2) (*)
(1)由a1=1,S2=a1+a2=1+a2,代入(*)式得:a2=-由a1=1,a2=-,S3=+a3
代入(*)式得 a3=-
同理可得 a4=-,由此可推出 an=
(2)①當(dāng)n=1,2,3,4時(shí),由(*)知猜想成立
5、
②假設(shè)n=k(k≥2)時(shí),ak=-成立故Sk2=-·(Sk-)
∴(2k-3)(2k-1)Sk2+2Sk-1=0∴Sk= (舍)
由Sk+12=ak+1·(Sk+1-),得(Sk+ak+1)2=ak+1(ak+1+Sk-)
由①②知,an=對(duì)一切n∈N成立
(3)由(2)得數(shù)列前n項(xiàng)和Sn=,∴S=Sn=0
例3是否存在a、b、c使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)
解 假設(shè)存在a、b、c使題設(shè)的等式成立,
這時(shí)令n=1,2,3,有
于是,對(duì)n=1,2,3下面等式成立
1·22+2·32+…+n(n+1)2=
記Sn
6、=1·22+2·32+…+n(n+1)2
設(shè)n=k時(shí)上式成立,即Sk= (3k2+11k+10)
那么Sk+1=Sk+(k+1)(k+2)2=(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)2
= (3k2+5k+12k+24)
=[3(k+1)2+11(k+1)+10]
也就是說,等式對(duì)n=k+1也成立
綜上所述,當(dāng)a=3,b=11,c=10時(shí),題設(shè)對(duì)一切自然數(shù)n均成立
學(xué)生鞏固練習(xí)
1 已知f(n)=(2n+7)·3n+9,存在自然數(shù)m,使得對(duì)任意n∈N,都能使m整除f(n),則最大的m的值為( )
A 30 B 26 C 36 D 6
7、
2 用數(shù)學(xué)歸納法證明3k≥n3(n≥3,n∈N)第一步應(yīng)驗(yàn)證( )
A n=1 B n=2 C n=3 D n=4
3 觀察下列式子 …則可歸納出________
4 已知a1=,an+1=,則a2,a3,a4,a5的值分別為________,由此猜想an=________
5 用數(shù)學(xué)歸納法證明4+3n+2能被13整除,其中n∈N*
6 若n為大于1的自然數(shù),求證
參考答案
1 解析 ∵f(1)=36,f(2)=108=3×36,f(3)=360=10×36
∴f(1),f(2),f(3)能被36整除,猜想f(n
8、)能被36整除
證明 n=1,2時(shí),由上得證,設(shè)n=k(k≥2)時(shí), f(k)=(2k+7)·3k+9能被36整除,則n=k+1時(shí), f(k+1)-f(k)=(2k+9)·3k+1-(2k+7)·3k=(6k+27)·3k-(2k+7)·3
=(4k+20)·3k=36(k+5)·3k-2(k≥2) f(k+1)能被36整除
∵f(1)不能被大于36的數(shù)整除,∴所求最大的m值等于36 答案 C
2 解析 由題意知n≥3,∴應(yīng)驗(yàn)證n=3 答案 C
3 解析
(n∈N*)
(n∈N*)
、、、
5 證明 (1)當(dāng)n=1時(shí),42×1+1+31+2=91能被13整除
(2)假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),42k+1+3k+2能被13整除,則當(dāng)n=k+1時(shí),
42(k+1)+1+3k+3=42k+1·42+3k+2·3-42k+1·3+42k+1·3
=42k+1·13+3·(42k+1+3k+2)
∵42k+1·13能被13整除,42k+1+3k+2能被13整除
∴當(dāng)n=k+1時(shí)也成立
由①②知,當(dāng)n∈N*時(shí),42n+1+3n+2能被13整除
6 證明 (1)當(dāng)n=2時(shí),
(2)假設(shè)當(dāng)n=k時(shí)成立,即