4.4 数学归纳法 4.4.1 数学归纳法(1) 一、 单项选择题 1 利用数学归纳法证明f(n)=1+2+3+4+…+(4n-1)时,第一步应证明( ) A. f(1)=1 B. f(1)=1+2+3 C. f(2)=1+2 D. f(1)=1+2+3+4 2 用数学归纳法证明“1+a+a2+…+an+1=(a≠1,n∈N*)”,在验证n=1是否成立时,左边应该是( ) A. 1 B. 1+a C. 1+a+a2 D. 1+a+a2+a3 3 (2023北京房山区期末)用数学归纳法证明(1+1)(2+2)(3+3)…(n+n)=2n-1(n2+n)(n∈N*),从n=k到n=k+1,左边需要增加的因式是( ) A. 2k+1 B. 2(k+1) C. k(k+1) D. (k+1)(k+1) 4 (2024上海宝山区月考)已知an=1+++…+,则ak+1-ak共有( ) A. 1项 B. k项 C. 2k项 D. 2k+1项 二、 多项选择题 5 对于数学归纳法,下列说法中正确的是( ) A. 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 B. 数学归纳法主要用于研究与正整数有关的数学问题,但并不是所有与正整数有关的问题都能用数学归纳法证明 C. 证明当n=k+1时命题成立用到归纳假设,即n=k(k≥n0,k∈N*)时命题成立 D. 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 6 已知f(n)=+++…+,则下列说法中正确的是( ) A. f(n)中共有n2-n项 B. f(n)中共有n2-n+1项 C. 当n=2时,f(2)=+ D. 当n=2时,f(2)=++ 三、 填空题 7 (2023全国课时练习)存在常数a,b,c使得等式1×22+2×32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)对一切正整数n都成立,则a+b+c=_____. 8 (2023河南专题练习)已知13+23=(1+2)2,13+23+33=(1+2+3)2,13+23+33+43=(1+2+3+4)2.若13+23+33+…+n3=3 025(n∈N*),则n=_____. 四、 解答题 9 用数学归纳法证明:(12+1)+(22+2)+…+(n2+n)=n(n+1)(n+2)(n为正整数). 10 是否存在常数a,b,c使等式12+22+32+…+n2+(n-1)2+…+22+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立,若存在,求出a,b,c的值;若不存在,请说明理由. 4.4.2 数学归纳法(2) 一、 单项选择题 1 (2023全国课时练习)用数学归纳法证明“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”时,第二步归纳假设应写成( ) A. 假设n=2k+1(k∈N*)时正确,再推证n=2k+3正确 B. 假设n=2k-1(k∈N*)时正确,再推证n=2k+1正确 C. 假设n=k(k∈N*)时正确,再推证n=k+2正确 D. 假设n≤k时正确,再推证n=k+2正确 2 用数学归纳法证明“(3n+1)·7n-1(n∈N*)能被9整除”,在假设n=k时命题成立之后,需证明n=k+1时命题也成立,这时除了用归纳假设外,还需证明能被9整除的余项是( ) A. 3·7k+1+6 B. 3·7k+6 C. 3·7k-3 D. 3·7k+1-3 3 对于不等式1)时,第二步证明中从“k到k+1”左边增加的项数是( ) A. 2k+1 B. 2k-1 C. 2k-1 D. 2k 二、 多项选择题 5 (2023全国课时练习)设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:“当f(k)≥k2成立时,总可推出f(k+1)≥(k+1)2成立”,那么下列命题中不成立的是( ) A. 若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k2成立 B. 若f(5)≥25成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k2成立 C. 若f(7)<49成立,则当k≥8时,均有f(k)