【优化方案】高中数学 第2章2.3知能优化训练 新人教A版选修2

1.若命题A(n)(n∈N)在n=k(k∈N)时命题成立,则有n=k+1时命题成立.现知命

*

题对n=n0(n0∈N)时命题成立,则有( )

A.命题对所有正整数都成立

B.命题对小于n0的正整数不成立,对大于或等于n0的正整数都成立

C.命题对小于n0的正整数成立与否不能确定,对大于或等于n0的正整数都成立 D.以上说法都不正确

*

解析:选C.由已知得n=n0(n0∈N)时命题成立,则有n=n0+1时命题成立;在n=n0

+1时命题成立的前提下,又可推得n=(n0+1)+1时命题也成立,依此类推,可知选C.

1

2.在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为n(n-3)条时,第一步验证n等于( )

2

A.1 B.2 C.3 D.0

解析:选C.因为是证凸n边形,所以应先验证三角形.故选C.

11111

3.用数学归纳法证明2+2+…+. 2>-

23n+2n+2

假设n=k时,不等式成立,则当n=k+1时,应推证的目标不等式是________.

1111111

解析:观察不等式中的分母变化知,2+2+…+2+. 2+2>-23kk+k+2k+3

1111111

答案:2+2+…+2+ 2+2>-

23kk+k+2k+34.用数学归纳法证明:

nn+2222n-12n-1

1-2+3-4+…+(-1)·n=(-1)·. 21×21-1

证明:(1)当n=1时,左边=1,右边=(-1)×=1,结论成立.

2

(2)假设当n=k时,结论成立.

kk+2222k-12k-1

即1-2+3-4+…+(-1)k=(-1)·,

2

那么当n=k+1时, 2222k-12k21-2+3-4+…+(-1)k+(-1)(k+1)

kk+k-1k2

=(-1)·+(-1)(k+1)

2

-k+2k+2k=(-1)·(k+1)

2

k+k+k=(-1)·. 2

即n=k+1时结论也成立.

由(1)(2)可知,对一切正整数n都有此结论成立.

*

*

一、选择题

111*

1.用数学归纳法证明1+++…+n1)时,第一步应验证不等式

232-1

( )

111A.1+<2 B.1++<2 223

11111C.1++<3 D.1+++<3

23234

*

解析:选B.∵n>1且n∈N,∴n取的第一个值n0=2,故选B.

5672011

2.(2011年高考江西卷)观察下列各式:5=3125,5=15625,5=78125,…,则5的末四位数字为( )

A.3125 B.5625 C.0625 D.8125

567

解析:选D.∵5=3125,5=15625,5=78125, 89

5末四位数字为0625,5末四位数字为3125, 1011

5末四位数字为5625,5末四位数字为8125, 12

5末四位数字为0625,…,

由上可得末四位数字周期为4,呈规律性交替出现, 20114×501+7∴5=5末四位数字为8125.

11111

3.在数列{an}中,an=1-+-+…+-,则ak+1等于( )

2342n-12n111

A.ak+ B.ak+- 2k+12k+22k+4111

C.ak+ D.ak+- 2k+22k+12k+2

1111

解析:选D.a1=1-,a2=1-+-,…,

2234

11111

an=1-+-+…+-,

2342n-12n11111

ak=1-+-+…+-,

2342k-12k11

所以ak+1=ak+-.

2k+12k+2

1111*

4.利用数学归纳法证明+++…+<1(n∈N,且n≥2)时,第二步由k到

nn+1n+22nk+1时不等式左端的变化是( )

1

A.增加了这一项

2k+111

B.增加了和两项

2k+12k+2111

C.增加了和两项,同时减少了这一项

2k+12k+2kD.以上都不对

解析:选C.不等式左端共有n+1项,且分母是首项为n,公差为1,末项为2n的等差

1111111

数列,当n=k时,左端为+++…+;当n=k+1时,左端为++kk+1k+22kk+1k+2k+3

111

+…+++,对比两式,可得结论.

2k2k+12k+2

nn5.用数学归纳法证明“当n为正奇数时,x+y能被x+y整除”的第二步是( ) A.假使n=2k+1时正确,再推n=2k+3正确 B.假使n=2k-1时正确,再推n=2k+1正确 C.假使n=k时正确,再推n=k+1正确

*

D.假使n≤k(k≥1),再推n=k+2时正确(以上k∈N)

解析:选B.因为n为正奇数,据数学归纳法证题步骤,第二步应先假设第k个正奇数也成立,本题即假设n=2k-1正确,再推第(k+1)个正奇数即n=2k+1正确.

6.k(k≥3,k∈N*)棱柱有f(k)个对角面,则(k+1)棱柱的对角面个数f(k+1)为( )

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

解析:选A.三棱柱有0个对角面,四棱柱有2个对角面[0+2=0+(3-1)];五棱柱有5个对角面[2+3=2+(4-1)];六棱柱有9个对角面[5+4=5+(5-1)];….

猜想:若k棱柱有f(k)个对角面,则(k+1)棱柱有f(k)+k-1个对角面. 二、填空题

2*

7.分析下述证明2+4+…+2n=n+n+1(n∈N)的过程中的错误:________________.

*2

证明:假设当n=k(k∈N)时等式成立,即2+4+…+2k=k+k+1,那么2+4+…+

22

2k+2(k+1)=k+k+1+2(k+1)=(k+1)+(k+1)+1,即当n=k+1时等式也成立.因

*

此对于任何n∈N等式都成立.

答案:缺少步骤归纳奠基,实际上当n=1时等式不成立

an+bna+bn*

8.用数学归纳法证明≥()(a,b是非负实数,n∈N)时,假设n=k命题成

22

立之后,证明n=k+1命题也成立的关键是________.

a+ba+bk+1k+1k+1

解析:要想办法出现a+b,两边同乘以,右边也出现了要证的().

22

a+b答案:两边同乘以

2

9.平面上原有k个圆,它们相交所成的圆弧共有f(k)段,若增加第k+1个圆与前k个圆均有两个交点,且不过前k个圆的交点,试问前k个圆的圆弧增加________段.

解析:增加的第k+1个圆与前k个圆中的每一个均有两个交点,这两个交点中的每个点都将原来的一段圆弧分为两段,因此每个圆都要增加两段圆弧.

∴k个圆共增加的圆弧段数为2k段. 答案:2k 三、解答题

10.用数学归纳法证明:

1111n+1*

当n≥2,n∈N时,(1-)(1-)(1-)…(1-2)=.

4916n2n132+13

证明:(1)当n=2时,左边=1-=,右边==,∴n=2时等式成立.

442×24*

(2)假设当n=k(n≥2,n∈N)时等式成立,

1111k+1即(1-)(1-)(1-)…(1-2)=,

4916k2k那么当n=k+1时,

11111(1-)(1-)(1-)…(1-2)[1-]

4916kk+2k+11=·[1-] 2kk+2k+2-1k+2== 2kk+k+k++1=. k+

∴当n=k+1时,等式也成立.

*

根据(1)和(2)知,对任意n≥2,n∈N,等式都成立.

1115*

11.求证:++…+>(n≥2,n∈N).

n+1n+23n6

11115

证明:(1)当n=2时,左边=+++>,不等式成立.

34566*

(2)假设当n=k(k≥2,k∈N)时命题成立,

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