【讲练测·三位一体】2014年春高中数学人教A版选修4-5应用创新演练:第四讲 用数学归纳法证明不等式(2份)

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名称 【讲练测·三位一体】2014年春高中数学人教A版选修4-5应用创新演练:第四讲 用数学归纳法证明不等式(2份)
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文件大小 49.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2014-03-27 21:33:46

文档简介

1.用数学归纳法证明“对于任意x>0和正整数n,都有xn+xn-2+xn-4+…+++≥n+1”时,需验证的使命题成立的最小正整数值n0应为(  )
A.n0=1        B.n0=2
C.n0=1,2 D.以上答案均不正确
解析:需验证:n0=1时,x+≥1+1成立.
答案:A
2.用数学归纳法证明“2n>n2+1对于n≥n0的正整数n都成立”时,第一步证明中的起始值n0应取(  )
A.2 B.3
C.5 D.6
解析:n取1,2,3,4时不等式不成立,起始值为5.
答案:C
3.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
解析:由n=k到n=k+1,应增加的项数为(2k+1-1)-(2k-1)=2k+1-2k项.
答案:C
4.对于正整数n,下列不等式不正确的是(  )
A.3n≥1+2n B.0.9n≥1-0.1n
C.0.9n≤1-0.1n D.0.1n≤1-0.9n
解析:排除法,取n=2,只有C不成立.
答案:C
5.证明<1+++…+1),当n=2时.要证明的式子为________.
解析:当n=2时,要证明的式子为
2<1+++<3.
答案:2<1+++<3
6.利用数学归纳法证明“(1+)(1+)…(1+)>”时,n的最小取值n0为________.
解析:左边为(n-1)项的乘积,故n0=2.
答案:2
7.设a,b均为正实数(n∈N+),已知M=(a+b)n,N=an+nan-1b,则M、N的大小关系为________(提示:利用贝努利不等式,令x=).
解析:当n=1时,M=a+b=N.
当n=2时,M=(a+b)2,N=a2+2ab当n=3时,M=(a+b)3,N=a3+3a2b归纳得M ≥N.
答案:M ≥N
8.用数学归纳法证明,对任意n∈N+,有
(1+2+…+n)(1+++…+)≥n2.
证明:(1)当n=1时,左边=右边,不等式成立.
当n=2时,左边=(1+2)(1+)=>22,不等式成立.
(2)假设当n=k(k≥2)时不等式成立,即(1+2+…+k)(1++…+)≥k2.
则当n=k+1时,有
左边=[(1+2+…+k)+(k+1)][(1++…+)+]
=(1+2+…+k)(1++…+)+(1+2+…+k)+(k+1)×(1++…+)+1≥k2++1+(k+1)(1++…+).
∵当k≥2时,1++…+≥1+=,(*)
∴左边≥k2++1+(k+1)×=k2+2k+1+≥(k+1)2.
这就是说当n=k+1时,不等成立,由(1)、(2)可知当n≥1时,不等式成立.
9.设数列{an}满足an+1=a-nan+1,n=1,2,3….
(1)当a1=2时,求a2,a3,a4,并由此猜想出an的一个通项公式;
(2)当a≥3时,证明对所有的n≥1,有an≥n+2;
解:(1)由a1=2,得a2=a-a1+1=3,
由a2=3,得a3=a-2a2+1=4,
由a3=4,得a4=a-3a3+1=5.
由此猜想an的一个通项公式:
an=n+1(n≥1).
(2)证明:用数学归纳法证明.
①当n=1,a1≥3=1+2,不等式成立.
②假设当n=k时不等式成立,
即ak≥k+2,那么,当n=k+1时.
ak+1=ak(ak-k)+1≥(k+2)(k+2-k)+1≥k+3,
也就是说,当n=k+1时,
ak+1≥(k+1)+2.
根据①和②,对于所有n≥1,有an≥n+2.
10.设a∈R,f(x)=是奇函数,
(1)求a的值;
(2)如果g(n)=(n∈N+),试比较f(n)与g(n)的大小(n∈N+).
解:(1)∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0.故a=1.
(2)f(n)-g(n)=-=.
只要比较2n与2n+1的大小.
当n=1,2时,f(n)当n≥3时,2n>2n+1,f(n)>g(n).
下面证明,n≥3时,2n>2n+1,即f(x)>g(x).
①n=3时,23>2×3+1,显然成立,
②假设n=k(k≥3,k∈N+)时,2k>2k+1,
那么n=k+1时,2k+1=2×2k>2(2k+1).
2(2k+1)-[2(k+1)+1]=4k+2-2k-3=2k-1>0(∵k≥3),
有2k+1>2(k+1)+1.
∴n=k+1时,不等式也成立,由①②可以判定,n≥3,n∈N+时,2n>2n+1.
所以n=1,2时,f(n)g(n).1.数学归纳法证明中,在验证了n=1时命题正确,假定n=k时命题正确,此时k的取值范围是(  )
A.k∈N          B.k>1,k∈N+
C.k≥1,k∈N+ D.k>2,k∈N+
解析:数学归纳法是证明关于正整数n的命题的一种方法,所以k是正整数,又第一步是递推的基础,所以k大于等于1.
答案:C
2.某个命题:(1)当n=1时,命题成立
(2)假设n=k(k≥1,k∈N+)时成立,可以推出n=k+2时也成立,则命题对________成立(  )
A.正整数 B.正奇数
C.正偶数 D.都不是
解析:由题意知,k=1时,k+2=3;k=3时,k+2=5,依此类推知,命题对所有正奇数成立.
答案:B
3.设f(n)=+++…+(n∈N+),那么f(n+1)-f(n)等于(  )
A.  B.
C.+ D.-
解析:因为f(n)=++…+,
所以f(n+1)=++…+++,
所以f(n+1)-f(n)=+-=
-.
答案:D
4.某同学回答“用数学归纳法证明证明:(1)当n=1时,显然命题是正确的;
(2)假设n=k时有A.从k到k+1的推理过程没有使用归纳假设
B.归纳假设的写法不正确
C.从k到k+1的推理不严密
D.当n=1时,验证过程不具体
解析:证明 <(k+1)+1时进行了一般意义的放大.而没有使用归纳假设答案:A
5.观察式子1=1,1-4=-(1+2),1-4+9=1+2+3,…猜想第n个式子应为________.
答案:1-4+9-16+…+(-1)n-1n2=(-1)n+1·
6.用数学归纳法证明:“1×4+2×7+3×10+…+n(3n+1)=n(n+1)2.n∈N+”时,若n=1,则左端应为________.
解析:n=1时,左端应为1×4=4.
答案:4
7.记凸k边形的内角和为f(k),则凸k+1边形的内角和f(k+1)=f(k)+________.
解析:由凸k边形变为凸k+1边形时,增加了一个三角形图形.故f(k+1)=f(k)+π.
答案:π