- 数学归纳法
- 共1204题
证明1++…+
(n∈N*),假设n=k时成立,当n=k+1时,左端增加的项数是( )
正确答案
解析
解:当n=k时不等式为:成立
当n=k+1时不等式左边为
则左边增加2k+1-2k=2k项.
故选D.
已知:数列{an}前n项和为Sn,an+Sn=n,数列{bn}中b1=a1,bn+1=an+1-an,
(1)写出数列{an}的前四项;
(2)猜想数列{an}的通项公式,并加以证明;
(3)求数列{bn}的通项公式.
正确答案
解:(1)∵an+Sn=n,∴n=1时,
n=2时,a2+S2=2,∴
n=3时,a3+S3=3,∴
n=4时,a4+S4=4,∴;…(2分)
(2)猜想:,下面用数学归纳法证明:…(3分)
①当n=1时,,猜想成立;
②假设当n=k时猜想成立,即,
则当n=k+1时,,
即,∴
,即当n=k+1时猜想也成立,
∴由①②知:n∈N*时都成立.…(8分)
(3)∵bn+1=an+1-an,∴(n≥2),
∵,∴
(n∈N*).…(10分)
解析
解:(1)∵an+Sn=n,∴n=1时,
n=2时,a2+S2=2,∴
n=3时,a3+S3=3,∴
n=4时,a4+S4=4,∴;…(2分)
(2)猜想:,下面用数学归纳法证明:…(3分)
①当n=1时,,猜想成立;
②假设当n=k时猜想成立,即,
则当n=k+1时,,
即,∴
,即当n=k+1时猜想也成立,
∴由①②知:n∈N*时都成立.…(8分)
(3)∵bn+1=an+1-an,∴(n≥2),
∵,∴
(n∈N*).…(10分)
设自然数n≥3,证明:可将一个正三角形分成n个等腰三角形.
正确答案
解:设D,E,F是正三角形ABC的边BC,CA,AB上的中点,O为中心.
1.连AO,BO,CO,则将正三角形ABC分为三个相等的顶角为120°的等腰三角形;
2.连AD,DE,DF.则△ADE,△ADF是相等的顶角为120°的等腰三角形△BDF,△CDE是相等的正三角形;
这样将正三角形ABC分为四个等腰三角形;
3.在AD上取一点H,使DH=,则△BHC是等腰直角三角形,分别在CA,AB上取一点
P与Q,使∠APH=∠AQH=30°.则
△APH,△AQH是相等的顶角为120°的等腰三角形,
△PCH,△QBH是相等的顶角为150°的等腰三角形,
这样将正三角形ABC分为五个等腰三角形;
4.在第三种情况下,我们只需分割等腰直角三角形BHC,那可得出所有分割.下面利用数学归纳法证明:只需分割等腰直角三角形BDH,那可得出所有分割.
(1)当n=1时,△BDH是等腰直角三角形,取BH的中点M1,连接DM1,则Rt△BDM1,Rt△DHM1都是等腰直角三角形.即由一个等腰直角三角形可以分割成两个等腰直角三角形.
(2)假设由n个等腰直角三角形可以分割成n+1个等腰直角三角形.
下面证明:由n+1个等腰直角三角形可以分割成n+2个等腰直角三角形,只需将其中的一个等腰直角三角形分割成两个等腰直角三角形即可,这个由(1)成立.
综上可知:上述结论成立.
因此可将一个正三角形分成n个等腰三角形.
解析
解:设D,E,F是正三角形ABC的边BC,CA,AB上的中点,O为中心.
1.连AO,BO,CO,则将正三角形ABC分为三个相等的顶角为120°的等腰三角形;
2.连AD,DE,DF.则△ADE,△ADF是相等的顶角为120°的等腰三角形△BDF,△CDE是相等的正三角形;
这样将正三角形ABC分为四个等腰三角形;
3.在AD上取一点H,使DH=,则△BHC是等腰直角三角形,分别在CA,AB上取一点
P与Q,使∠APH=∠AQH=30°.则
△APH,△AQH是相等的顶角为120°的等腰三角形,
△PCH,△QBH是相等的顶角为150°的等腰三角形,
这样将正三角形ABC分为五个等腰三角形;
4.在第三种情况下,我们只需分割等腰直角三角形BHC,那可得出所有分割.下面利用数学归纳法证明:只需分割等腰直角三角形BDH,那可得出所有分割.
(1)当n=1时,△BDH是等腰直角三角形,取BH的中点M1,连接DM1,则Rt△BDM1,Rt△DHM1都是等腰直角三角形.即由一个等腰直角三角形可以分割成两个等腰直角三角形.
(2)假设由n个等腰直角三角形可以分割成n+1个等腰直角三角形.
下面证明:由n+1个等腰直角三角形可以分割成n+2个等腰直角三角形,只需将其中的一个等腰直角三角形分割成两个等腰直角三角形即可,这个由(1)成立.
综上可知:上述结论成立.
因此可将一个正三角形分成n个等腰三角形.
在数列{an}中,a1=6,且an-an-1=+n+1(n∈N*,n≥2),
(1)求a2,a3,a4的值;
(2)猜测数列{an}的通项公式,并用数学归纳法证明.
正确答案
解:(1)n=2时,a2-a1=+2+1,∴a2=12.
同理可得a3=20,a4=30.
(2)猜测an=(n+1)(n+2).下用数学归纳法证明:
①当n=1,2,3,4时,显然成立;
②假设当n=k(k≥4,k∈N*)时成立,即有ak=(k+1)(k+2),则当n=k+1时,
由且an-an-1=+n+1,得
+n+1,
故=
=(k+2)(k+3),
故n=k+1时等式成立;
由①②可知:an=(n+1)(n+2)对一切n∈N*均成立.
解析
解:(1)n=2时,a2-a1=+2+1,∴a2=12.
同理可得a3=20,a4=30.
(2)猜测an=(n+1)(n+2).下用数学归纳法证明:
①当n=1,2,3,4时,显然成立;
②假设当n=k(k≥4,k∈N*)时成立,即有ak=(k+1)(k+2),则当n=k+1时,
由且an-an-1=+n+1,得
+n+1,
故=
=(k+2)(k+3),
故n=k+1时等式成立;
由①②可知:an=(n+1)(n+2)对一切n∈N*均成立.
下面四个判断中,正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A,当n=1时,f(k)恒为1+k,错误;
对于B,当n=1时,f(k)恒为1,错误;
对于C,当n=1时,f(n)为1++
,正确;
对于D,f(k+1)=f(k)++
+
-
,错误;
故选:C.
扫码查看完整答案与解析