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【高三数学】一轮复习:6.5数学归纳法 学案 (原卷版+解析版)

日期:2024-12-02 科目:数学 类型:高中学案 查看:47次 大小:311006B 来源:二一课件通
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    1、判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)用数学归纳法证明问题时,第一步是验证当n=1时结论成立.( × ) (2)所有与正整数有关的数学命题都必须用数学归纳法证明.( × ) (3)用数学归纳法证明问题时,归纳假设可以不用.( × ) (4)不论是等式还是不等式,用数学归纳法证明时,由n=k到n=k+1时,项数都增加了一项.( × ) (5)用数学归纳法证明等式“1+2+22+…+2n+2=2n+3-1”,验证n=1时,左边式子应为1+2+22+23.( √ ) (6)用数学归纳法证明凸n边形的内角和公式时,n0=3.( √ ) 2、用数学归纳法证明1+a+a2+…+an+1= (a≠1,n∈N*),在验证n=1时,等式左边的项是(  ) A.1 B.1+a C.1+a+a2 D.1+a+a2+a3 答案 C 解析 当n=1时,n+1=2, ∴左边=1+a1+a2=1+a+a2. 3、已知n为正偶数,用数学归纳法证明1-+-+…-=2(++…+)时,若已假设n=k(k≥2且k为偶数)时命题为真,则还需要用归纳假设再证(  ) A.n=k+1时等式成立 B.n=k+2时等式成立 C.n=2k+2时等式成立 D.n=2(k+2)时等式成立 答案 B 解析 因为n为正偶数,n=k时等式成立, 即n为第k个偶数时命题成立, 所以需假设n为下一个偶数,即n=k+2时等式成立. 4、在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为n(n-3)条时,第一步检验n等于(  ) A.1 B.2 C.3 D.0 答案 C 解析 凸n边形边数最小时是三角形, 故第一步检验n=3. 5、已知{an}满足an+1=a-nan+1,n∈N*,且a1=2,则a2=_____,a3=_____,a4=_____,猜想an=_____. 答案 3 4 5 n+1 无 题型一 用数学归纳法证明等式 例1 设f(n)=1+++…+(n∈N*).求证:f(1)+f(2)+…+f(n-1)=n[f(n)-1](n≥2,n∈N*). 证明 ①当n=2时,左边=f(1)=1, 右边=2(1+-1)=1, 左边=右边,等式成立. ②假设n=k(k≥2,k∈N*)时,结论成立,即 f(1)+f(2)+…+f(k-1)=k[f(k)-1], 那么,当n=k+1时, f(1)+f(2)+…+f(k-1)+f(k) =k[f(k)-1]+f(k)=(k+1)f(k)-k =(k+1)[f(k+1)-]-k =(k+1)f(k+1)-(k+1)=(k+1)[f(k+1)-1], ∴当n=k+1时结论成立. 由①②可知当n∈N*时,f(1)+f(2)+…+f(n-1)=n[f(n)-1](n≥2,n∈N*). 【同步练习】 1、用数学归纳法证明: ++…+=(n∈N*). 证明 ①当n=1时,左边==, 右边==, 左边=右边,等式成立. ②假设n=k(k≥1,k∈N*)时,等式成立. 即++…+=, 当n=k+1时, 左边=++…++ =+ = = =, 右边= =, 左边=右边,等式成立. 即对所有n∈N*,原式都成立. 题型二 用数学归纳法证明不等式 例2 等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N*,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数)的图象上. (1)求r的值; (2)当b=2时,记bn=2(log2an+1)(n∈N*),证明:对任意的n∈N*,不等式··…·>成立. (1)解 由题意,Sn=bn+r, 当n≥2时,Sn-1=bn-1+r. 所以an=Sn-Sn-1=bn-1(b-1). 由于b>0且b≠1, 所以n≥2时,{an}是以b为公比的等比数列. 又a1=b+r,a2=b(b-1), 所以=b,即=b,解得r=-1. (2)证明 由(1)及b=2知an=2n-1. 因此bn=2n(n∈N*), 所证不等式为··…·>. ①当n=1时,左式=,右式=, 左式>右式,所以结论成立. ②假设n=k(k≥1,k∈N*)时结论成立, 即··…·>, 则当n=k+1时, ··…··>·=, 要证当n=k+1时结论成立, 只需证≥, 即证≥, 由基本不等式得=≥成立, 故≥成立, 所以当n=k+1时,结论成立. 由①②可知,当n∈N*时,不等式··…·>成立. 【同步练习】 1、若函数f(x)=x2-2x-3,定义数列{xn}如下:x1=2,xn+1是过点P(4,5)、Qn(xn,f ... ...

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