- 数学归纳法
- 共1204题
已知n为正偶数,用数学归纳法证明时,若已假设n=k(k≥2,且k为偶数)时等式成立,则还需利用归纳假设再证( )
正确答案
解析
解:若已假设n=k(k≥2,k为偶数)时命题为真,因为n只能取偶数,所以还需要证明n=k+2成立.
故选:B.
用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数n,不等式成立.
正确答案
证明:①当n=2时,左端=1+=
,右端=
,又知
,∴左端>右端,即当n=2时有原不等式成立.
②假设当n=k时,有原不等式成立,即成立,
那么当n=k+1时,有=
又4k2+8k+4>4k2+8k+3,∴,
即,即
对n=k时成立,
综上,由①②知,对一切大于1的自然数n,不等式成立.
解析
证明:①当n=2时,左端=1+=
,右端=
,又知
,∴左端>右端,即当n=2时有原不等式成立.
②假设当n=k时,有原不等式成立,即成立,
那么当n=k+1时,有=
又4k2+8k+4>4k2+8k+3,∴,
即,即
对n=k时成立,
综上,由①②知,对一切大于1的自然数n,不等式成立.
已知数列{an}的通项an=n2+n,试问是否存在常数p,q,使等式+
+…
=
对一切自然数n都成立.若存在,求出p,q的值.并用数学归纳法证明,若不存在说明理由.
正确答案
解:令n=1,2可得=
,
+
=
,
∴p+q=8,4p+2q=22,
∴p=3,q=5,
∴+
+…+
=
.
证明如下:
①n=1时,左边==
,右边=
=
,结论成立;
②假设n=k时结论成立,即+
+…+
=
,
则n=k+1时,左边=+
+…+
+
=
+
=.
即n=k+1时,结论成立,
由①②可知+
+…+
=
.
解析
解:令n=1,2可得=
,
+
=
,
∴p+q=8,4p+2q=22,
∴p=3,q=5,
∴+
+…+
=
.
证明如下:
①n=1时,左边==
,右边=
=
,结论成立;
②假设n=k时结论成立,即+
+…+
=
,
则n=k+1时,左边=+
+…+
+
=
+
=.
即n=k+1时,结论成立,
由①②可知+
+…+
=
.
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______.
正确答案
1+a+a2
解析
解:用数学归纳法证明:“1+a+a2+…+an+1=(a≠1)”
在验证n=1时,把当n=1代入,左端=1+a+a2.
故答案为:1+a+a2
已知集合X={1,2,3},Yn={1,2,3,…,n)(n∈N*),设Sn={(a,b)|a整除b或b整除a,a∈X,B∈Yn},令f(n)表示集合Sn所含元素的个数.
(1)写出f(6)的值;
(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.
正确答案
解:(1)f(6)=6+2++
=13;
(2)当n≥6时,f(n)=.
下面用数学归纳法证明:
①n=6时,f(6)=6+2++
=13,结论成立;
②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,Sk+1在Sk的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:
1)若k+1=6t,则k=6(t-1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++
,结论成立;
2)若k+1=6t+1,则k=6t,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2++
+1=(k+1)+2+
+
,结论成立;
3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立;
4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立;
5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立;
6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立.
综上所述,结论f(n)=n+[]+[
]+3,对满足n≥6的自然数n均成立.
解析
解:(1)f(6)=6+2++
=13;
(2)当n≥6时,f(n)=.
下面用数学归纳法证明:
①n=6时,f(6)=6+2++
=13,结论成立;
②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,Sk+1在Sk的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:
1)若k+1=6t,则k=6(t-1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++
,结论成立;
2)若k+1=6t+1,则k=6t,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2++
+1=(k+1)+2+
+
,结论成立;
3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立;
4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立;
5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立;
6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2++
+2=(k+1)+2+
+
,结论成立.
综上所述,结论f(n)=n+[]+[
]+3,对满足n≥6的自然数n均成立.
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