课时分层训练(三十五)数学归纳法A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.用数学归纳法证明2n>2n+1,n的第一个取值应是()A.1B.2C.3D.4C[ n=1时,21=2,2×1+1=3,2n>2n+1不成立;n=2时,22=4,2×2+1=5,2n>2n+1不成立;n=3时,23=8,2×3+1=7,2n>2n+1成立.∴n的第一个取值应是3.]2.一个关于自然数n的命题,如果验证当n=1时命题成立,并在假设当n=k(k≥1且k∈N*)时命题成立的基础上,证明了当n=k+2时命题成立,那么综合上述,对于()【导学号:51062211】A.一切正整数命题成立B.一切正奇数命题成立C.一切正偶数命题成立D.以上都不对B[本题证的是对n=1,3,5,7,…命题成立,即命题对一切正奇数成立.]3.在数列{an}中,a1=,且Sn=n(2n-1)an,通过求a2,a3,a4,猜想an的表达式为()A.B.C.D.C[由a1=,Sn=n(2n-1)an求得a2==,a3==,a4==.猜想an=.]4.凸n多边形有f(n)条对角线,则凸(n+1)边形的对角线的条数f(n+1)为()A.f(n)+n+1B.f(n)+nC.f(n)+n-1D.f(n)+n-2C[边数增加1,顶点也相应增加1个,它与和它不相邻的n-2个顶点连接成对角线,原来的一条边也成为对角线,因此,对角线增加(n-1)条.]5.用数学归纳法证明3(2+7k)能被9整除,证明n=k+1时,应将3(2+7k+1)配凑成()【导学号:51062212】A.6+21·7kB.3(2+7k)+21C.3(2+7k)D.21(2+7k)-36D[要配凑出归纳假设,故3(2+7k+1)=3(2+7·7k)=6+21·7k=21(2+7k)-36.]二、填空题6.用数学归纳法证明“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”,当第二步假设n=2k-1(k∈N*)命题为真时,进而需证n=__________时,命题亦真.2k+1[n为正奇数,假设n=2k-1成立后,需证明的应为n=2k+1时成立.]7.用数学归纳法证明1+2+3+…+n2=,则当n=k+1时左端应在n=k的基础上加上的项为__________.【导学号:51062212】(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2[当n=k时左端为1+2+3+…+k+(k+1)+(k+2)+…+k2,则当n=k+1时,左端为11+2+3+…+k2+(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2,故增加的项为(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2.]8.已知f(n)=1+++…+(n∈N*),经计算得f(4)>2,f(8)>,f(16)>3,f(32)>,则其一般结论为__________________.f(2n)>(n≥2,n∈N*)[因为f(22)>,f(23)>,f(24)>,f(25)>,所以当n≥2时,有f(2n)>.故填f(2n)>(n≥2,n∈N*).]三、解答题9.用数学归纳法证明:1+++…+<2-(n∈N*,n≥2).[证明](1)当n=2时,1+=<2-=,命题成立.4分(2)假设n=k时命题成立,即1+++…+<2-.7分当n=k+1时,1+++…++<2-+<2-+=2-+-=2-命题成立.14分由(1)(2)知原不等式在n∈N*,n≥2时均成立.15分10.在数列{an}中,a1=2,an+1=λan+λn+1+(2-λ)2n(n∈N*,λ>0).(1)求a2,a3,a4;(2)猜想{an}的通项公式,并加以证明.【导学号:51062213】[解](1)a2=2λ+λ2+2(2-λ)=λ2+22,a3=λ(λ2+22)+λ3+(2-λ)22=2λ3+23,a4=λ(2λ3+23)+λ4+(2-λ)23=3λ4+24.6分(2)由(1)可猜想数列通项公式为:an=(n-1)λn+2n.8分下面用数学归纳法证明:①当n=1,2,3,4时,等式显然成立,②假设当n=k(k≥4,k∈N*)时等式成立,即ak=(k-1)λk+2k,10分那么当n=k+1时,ak+1=λak+λk+1+(2-λ)2k=λ(k-1)λk+λ2k+λk+1+2k+1-λ2k=(k-1)λk+1+λk+1+2k+1=[(k+1)-1]λk+1+2k+1,所以当n=k+1时,猜想成立,由①②知数列的通项公式为an=(n-1)λn+2n(n∈N*,λ>0).15分B组能力提升(建议用时:15分钟)1.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,下列命题总成立的是()A.若f(1)<1成立,则f(10)<100成立B.若f(2)<4成立,则f(1)≥1成立C.若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k2成立D.若f(4)≥16成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k2成立D[ f(k)≥k2成立时,f(k+1)≥(k+1)2成立,∴f(4)≥16时,有f(5)≥52,f(6)≥62,…,f(k)≥k2成立.]22.设平面内有n条直线(n≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不...