6-5数学归纳法课时规范练(授课提示:对应学生用书第285页)A组基础对点练1.(2018·商丘期末)用数学归纳法证明:(n+1)(n+2)·…·(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)时,从“k到k+1”左边需增加的代数式是(k+1)(k+2)…(k+k)(4k+1).解析:从“k到k+1”左边需增加的代数式是:(k+2)(k+3)·…·(k+k)(k+1+k)(k+1+k+1)-(k+1)·(k+2)·…·(k+k)=(k+2)(k+3)·…·(k+k)·[(k+1+k)(k+1+k+1)-(k+1)]=(k+1)(k+2)·…·(k+k)(4k+1).2.(2018·杭州期末)设正项数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,2Sn=an·an+1(n∈N*).(1)求a2,a3以及数列{an}的通项公式;(2)设bn=2-an,数列{bn}的前n项和为Tn.①求Tn;②证明:++…+≤2Tn(n∈N*).解析:(1) a1=1,2Sn=an·an+1,∴2a1=a1·a2,即a2=2,∴2(a1+a2)=a2·a3,即a3=3.猜想an=n,证明如下:①当n=1时,显然成立,②假设当n=k时成立,即ak=k,则Sk=.那么当n=k+1时,ak+1===k+1,故n=k+1时也成立,由①②可得an=n对于n∈N*都成立,∴数列{an}的通项公式为an=n.(2)易知bn=n,①Tn==1-.②由(1)可知Sn=,∴==2,∴++…+=2=2.要证明++…+≤2Tn,只要证明2≤2,只要证≥,只要证n+1≤2n,①当n=1时,不等式显然成立,②假设当n=k时,不等式成立,即k+1≤2k,那么当n=k+1时,k+2=k+1+1≤2k+1≤2k+1,即当n=k+1时不等式成立,由①②可得n+1≤2n对于n∈N*都成立,故++…+≤2Tn(n∈N*).3.函数f(x)=ln(x+1)-(a>1).(1)讨论f(x)的单调性;(2)设a1=1,an+1=ln(an+1),证明:
0,f(x)在(-1,a2-2a)上是增函数;若x∈(a2-2a,0),则f′(x)<0,f(x)在(a2-2a,0)上是减函数;若x∈(0,+∞),则f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上是增函数.②当a=2时,f′(x)≥0,当且仅当x=0时,f′(x)=0成立,f(x)在(-1,+∞)上是增函数.③当a>2时,若x∈(-1,0),则f′(x)>0,f(x)在(-1,0)上是增函数;若x∈(0,a2-2a),则f′(x)<0,f(x)在(0,a2-2a)上是减函数;若x∈(a2-2a,+∞),则f′(x)>0,f(x)在(a2-2a,+∞)上是增函数.(2)证明:由(1)知,当a=2时,f(x)在(-1,+∞)上是增函数.当x∈(0,+∞)时,f(x)>f(0)=0,即ln(x+1)>(x>0).又由(1)知,当a=3时,f(x)在[0,3)上是减函数.当x∈(0,3)时,f(x)ln>=.ak+1=ln(ak+1)≤ln<=.即当n=k+1时,有