高考数学大一轮复习 第十二章 复数、算法、推理与证明 5 第5讲 数学归纳法练习 理（含解析）-人教版高三全册数学试题VIP专享VIP免费

第5讲数学归纳法[基础题组练]1．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．2B．3C．5D．6解析：选C.当n＝1时，21＝2＝12＋1，当n＝2时，22＝4<22＋1＝5，当n＝3时，23＝8<32＋1＝10，当n＝4时，24＝16<42＋1＝17，当n＝5时，25＝32>52＋1＝26，当n＝6时，26＝64>62＋1＝37，故起始值n0应取5.2．设f(x)是定义在正整数集上的函数，且f(x)满足：当f(k)≥k＋1成立时，总能推出f(k＋1)≥k＋2成立，那么下列命题总成立的是()A．若f(1)<2成立，则f(10)<11成立B．若f(3)≥4成立，则当k≥1时，均有f(k)≥k＋1成立C．若f(2)<3成立，则f(1)≥2成立D．若f(4)≥5成立，则当k≥4时，均有f(k)≥k＋1成立解析：选D.当f(k)≥k＋1成立时，总能推出f(k＋1)≥k＋2成立，说明如果当k＝n时，f(n)≥n＋1成立，那么当k＝n＋1时，f(n＋1)≥n＋2也成立，所以如果当k＝4时，f(4)≥5成立，那么当k≥4时，f(k)≥k＋1也成立．3．用数学归纳法证明1－＋－＋…＋－＝＋＋…＋，则当n＝k＋1时，左端应在n＝k的基础上加上()A.B．－C.－D.＋解析：选C.因为当n＝k时，左端＝1－＋－＋…＋－，当n＝k＋1时，左端＝1－＋－＋…＋－＋－.所以，左端应在n＝k的基础上加上－.4．已知f(n)＝12＋22＋32＋…＋(2n)2，则f(k＋1)与f(k)的关系是()A．f(k＋1)＝f(k)＋(2k＋1)2＋(2k＋2)2B．f(k＋1)＝f(k)＋(k＋1)2C．f(k＋1)＝f(k)＋(2k＋2)2D．f(k＋1)＝f(k)＋(2k＋1)2解析：选A.f(k＋1)＝12＋22＋32＋…＋(2k)2＋(2k＋1)2＋[2(k＋1)]2＝f(k)＋(2k＋1)2＋(2k＋2)2.5．利用数学归纳法证明不等式1＋＋＋…＋1)时，第一步应验证的不等式是________．解析：由n∈N*，n>1知，n取第一个值n0＝2，当n＝2时，不等式为1＋＋<2.答案：1＋＋<27．用数学归纳法证明不等式＋＋…＋>(n≥2)的过程中，由n＝k推导n＝k＋1时，不等式的左边增加的式子是________．解析：不等式的左边增加的式子是＋－＝，故填.答案：8．用数学归纳法证明＋＋…＋>－，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________________．答案：＋＋…＋＋>－9．用数学归纳法证明等式12－22＋32－42＋…＋(－1)n－1·n2＝(－1)n－1·.证明：(1)当n＝1时，左边＝12＝1，右边＝(－1)0×＝1，左边＝右边，原等式成立．(2)假设n＝k(k≥1，k∈N*)时等式成立，即有12－22＋32－42＋…＋(－1)k－1·k2＝(－1)k－1·.那么，当n＝k＋1时，12－22＋32－42＋…＋(－1)k－1·k2＋(－1)k·(k＋1)2＝(－1)k－1·＋(－1)k·(k＋1)2＝(－1)k·[－k＋2(k＋1)]＝(－1)k·.所以当n＝k＋1时，等式也成立，由(1)(2)知，对任意n∈N*，都有12－22＋32－42＋…＋(－1)n－1·n2＝(－1)n－1·.10．已知整数p>1，证明：当x>－1且x≠0时，(1＋x)p>1＋px.证明：用数学归纳法证明．①当p＝2时，(1＋x)2＝1＋2x＋x2>1＋2x，原不等式成立．②假设当p＝k(k≥2，k∈N*)时，不等式(1＋x)k>1＋kx成立．则当p＝k＋1时，(1＋x)k＋1＝(1＋x)(1＋x)k>(1＋x)·(1＋kx)＝1＋(k＋1)x＋kx2>1＋(k＋1)x.所以当p＝k＋1时，原不等式也成立．综合①②可得，当x>－1且x≠0时，对一切整数p>1，不等式(1＋x)p>1＋px均成立．[综合题组练]1．用数学归纳法证明：对一切大于1的自然数，不等式·…·>均成立．证明：①当n＝2时，左边＝1＋＝，右边＝.因为左边>右边，所以不等式成立．②假设当n＝k(k≥2，且k∈N*)时不等式成立，即·…·>.则当n＝k＋1时，·…·>·＝＝>＝＝.所以当n＝k＋1时，不等式也成立．由①②知，对于一切大于1的自然数n，不等式都成立．2．已知数列{xn}满足x1＝，且xn＋1＝(n∈N*)．(1)用数学归纳法证明：0