题目列表(包括答案和解析)
3.用数学归纳法证明:“1+a+a2+…+an+1=(a≠1)”在验证n=1时,左端计算所得的项为( )
A.1 B.1+a
C.1+a+a2 D.1+a+a2+a3
解析:选C.当n=1时,左端=1+a+a2.
2.用数学归纳法证明等式1+3+5+…+(2n-1)=n2(n∈N*)的过程中,第二步假设n=k时等式成立,则当n=k+1时应得到( )
A.1+3+5+…+(2k+1)=k2
B.1+3+5+…+(2k+1)=(k+1)2
C.1+3+5+…+(2k+1)=(k+2)2
D.1+3+5+…+(2k+1)=(k+3)2
解析:选B.∵n=k+1时,
等式左边=1+3+5+…+(2k-1)+(2k+1)
=k2+(2k+1)=(k+1)2.故选B.
1.用数学归纳法证明“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”,第二步归纳假设应写成( )
A.假设n=2k+1(k∈N*)正确,再推n=2k+3正确
B.假设n=2k-1(k∈N*)正确,再推n=2k+1正确
C.假设n=k(k∈N*)正确,再推n=k+1正确
D.假设n=k(k≥1)正确,再推n=k+2正确
解析:选B.首先要注意n为奇数,其次还要使n=2k-1能取到1,故选B.
6.数列{an}满足Sn=2n-an(n∈N*).
(1)计算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通项公式an;
(2)用数学归纳法证明(1)中的猜想.
解:(1)a1=1,a2=,a3=,a4=,
由此猜想an=(n∈N*).
(2)证明:当n=1时,a1=1,结论成立.
假设n=k(k≥1,且k∈N*)时,结论成立,
即ak=,
那么n=k+1(k≥1,且k∈N*)时,
ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak
=2+ak-ak+1.
∴2ak+1=2+ak,
∴ak+1===,
这表明n=k+1时,结论成立.
∴an=(n∈N*).
练习
5.用数学归纳法证明1+2+3+…+n2=时,当n=k+1时左端在n=k时的左端加上________.
解析:n=k时左端为1+2+3+…+k2,n=k+1时左端为1+2+3+…+k2+(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2.
答案:(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2
4.用数学归纳法证明当n∈N*时1+2+22+23+…+25n-1是31的倍数时,当n=1时原式为________,从k→k+1时需增添的项是____________.
解析:把n=k,n=k+1相比较即可得出.
答案:1+2+22+23+24 25k+25k+1+25k+2+25k+3+25k+4
3.设平面内有k条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,设k条直线的交点个数为f(k),则f(k+1)与f(k)的关系是( )
A.f(k+1)=f(k)+k+1
B.f(k+1)=f(k)+k-1
C.f(k+1)=f(k)+k
D.f(k+1)=f(k)+k+2
解析:选C.当n=k+1时,任取其中1条直线,记为l,则除l外的其他k条直线的交点的个数为f(k),因为已知任何两条直线不平行,所以直线l必与平面内其他k条直线都相交(有k个交点);又因为已知任何三条直线不过同一点,所以上面的k个交点两两不相同,且与平面内其他的f(k)个交点也两两不相同,从而平面内交点的个数是f(k)+k=f(k+1).
2.在数列{an}中,an=1-+-+…+-,则ak+1=( )
A.ak+
B.ak+-
C.ak+
D.ak+-
解析:选D.a1=1-,a2=1-+-,…,an=1-+-+…+-,ak=1-+-+…+-,所以,ak+1=ak+-.
1.一个关于自然数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( )
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
解析:选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.
9.(2008年高考海南、宁夏卷)设双曲线-=1的右顶点为A,右焦点为F.过点F平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则△AFB的面积为________.
解析:a2=9,b2=16,故c=5,
∴A(3,0),F(5,0),不妨设BF的方程为y=(x-5),
代入双曲线方程解得B(,-).
∴S△AFB=|AF|·|yB|=·2·=.
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