2018年高考数学一轮复习第六章不等式、推理与证明第38讲数学归纳法实战演练理1.(2015·陕西卷)设fn(x)是等比数列1,x,x2,…,xn的各项和,其中x>0,n∈N,n≥2.设有一个与上述等比数列的首项、末项、项数分别相同的等差数列,其各项和为gn(x),比较fn(x)和gn(x)的大小,并加以证明.解析:由题设,fn(x)=1+x+x2+…+xn,gn(x)=,x>0.当x=1时,fn(x)=gn(x);当x≠1时,用数学归纳法可以证明fn(x)<gn(x);①当n=2时,f2(x)-g2(x)=-(1-x)2<0,所以f2(x)<g2(x)成立.②假设n=k(k≥2)时,不等式成立,即fk(x)<gk(x).那么,当n=k+1时,fk+1(x)=fk(x)+xk+1<gk(x)+xk+1=+xk+1=.又gk+1(x)-=,令hk(x)=kxk+1-(k+1)xk+1(x>0),则h′k(x)=k(k+1)xk-k(k+1)xk-1=k(k+1)xk-1(x-1).所以当0<x<1时,h′k(x)<0,hk(x)在(0,1)上递减;当x>1时,h′k(x)>0,hk(x)在(1,+∞)上递增.所以hk(x)>hk(1)=0,从而gk+1(x)>.故fk+1(x)<gk+1(x),即n=k+1时不等式也成立.由①和②知,对一切n≥2的整数,都有fn(x)<gn(x).综上所述,当x=1时,fn(x)=gn(x);当x≠1时,fn(x)<gn(x).2.(2017·安徽模拟)如图,P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn)(0f(a2k+1)>f(1)=a2,即1>c>a2k+2>a2.再由f(x)在(-∞,1]上为减函数得c=f(c)