- 数学归纳法
- 共1204题
给定数列{an}:,
,
,…,
…
(1)判断a2是否为有理数,证明你的结论;
(2)是否存在常数M>0.使an<M对n∈N*都成立?若存在,找出M的一个值,并加以证明; 若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)a2是无理数,若不然,设.
则即
必为有理数,这与
是无理数矛盾.
(2)设
则.
于是≤…
=
令.
则.
从而可取M=3(或M=4等).则对∀n∈N*,均有an<3成立.
解析
解:(1)a2是无理数,若不然,设.
则即
必为有理数,这与
是无理数矛盾.
(2)设
则.
于是≤…
=
令.
则.
从而可取M=3(或M=4等).则对∀n∈N*,均有an<3成立.
用数学归纳法证明“n3+(n+1)3+(n+2)3(n∈N*)能被9整除”,要利用归纳假设证n=k+1时的情况,只需展开的式子是______.
正确答案
(k+3)3
解析
解:n=k+1时,证明“(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3能被9整除”,根据归纳假设,n=k时,证明“k3+(k+1)3+(k+2)3能被9整除”,
所以只需展开(k+3)3.
故答案为:(k+3)3.
设用数学归纳法证明:a1+a2+…+an-1=nan-n,其中n≥2且n∈N*.
正确答案
证明:
(1)当n=1时,等式左边=a1=1,右边=,等式成立.
(2)假设当n=k(k≥2,k∈N*)等式也成立,即a1+a2+…+ak-1=kak-k
当n=k+1时,a1+a2+…+ak-1+ak=(kak-k)+ak=(k+1)ak-k=,等式仍成立.
由(1)、(2)可知,对任意的n≥2,n∈N*,原等式均成立.
解析
证明:
(1)当n=1时,等式左边=a1=1,右边=,等式成立.
(2)假设当n=k(k≥2,k∈N*)等式也成立,即a1+a2+…+ak-1=kak-k
当n=k+1时,a1+a2+…+ak-1+ak=(kak-k)+ak=(k+1)ak-k=,等式仍成立.
由(1)、(2)可知,对任意的n≥2,n∈N*,原等式均成立.
用数学归纳法证明“2n>n2+1对于n≥n0的自然数n都成立”时,第一步证明中的起始值n0应取( )
正确答案
解析
解:根据数学归纳法的步骤,首先要验证当n取第一个值时命题成立;
结合本题,要验证n=1时,左=21=2,右=12+1=2,2n>n2+1不成立,
n=2时,左=22=4,右=22+1=5,2n>n2+1不成立,
n=3时,左=23=8,右=32+1=10,2n>n2+1不成立,
n=4时,左=24=16,右=42+1=17,2n>n2+1不成立,
n=5时,左=25=32,右=52+1=26,2n>n2+1成立,
因为n>5成立,所以2n>n2+1恒成立.
故选C.
用数学归纳法证明12+32+52+…+(2n-1)2=n(4n2-1)的过程中,由n=k递推到n=k+1时,等式左边增加的项是______.
正确答案
(2k+1)2
解析
解:用数学归纳法证明12+32+52+…+(2n-1)2=n(4n2-1)的过程中,
第二步,假设n=k时等式成立,即12+32+52+…+(2k-1)2=k(4k2-1),
那么,当n=k+1时,12+32+52+…+(2k-1)2+(2k+1)2=k(4k2-1)+(2k+1)2,
等式左边增加的项是(2k+1)2,
故答案为:(2k+1)2.
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