北师大版2018年高中数学选修2-2同步优化指导练习含答案 联系客服

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北师大版2018年高中数学选修2-2同步优化指导练习含答案

11

C.1++<3

23111

D.1+++<3

234

解析:∵n>1且n∈N+,∴n取的第一个值n0=2. 11

∴第一步应验证:1++<2.

23答案:B

1111

3.设Sk=+++…+,则Sk+1为( )

2kk+1k+2k+31

A.Sk+

2k+211

C.Sk+- 2k+12k+2解析:Sk+1=答案:C

111

4.若f(n)=1+++…+(n∈N+),则n=1时f(n)是( )

232n+1A.1 11

C.1++

23

解析:∵f(n)共有2n+1项,

11

∴当n=1时有2+1=3项,即f(1)=1++. 23答案:C

1111

5.已知f(n)=+++…+2,则( )

nn+1n+2n11

A.f(n)中共有n项,当n=2时,f(2)=+

23111

B.f(n)中共有n+1项,当n=2时,f(2)=++

23411

C.f(n)中共有n2-n项,当n=2时,f(2)=+ 23111

D.f(n)中共有n2-n+1项,当n=2时,f(2)=++ 234

解析:观察分母的首项为n,最后一项为n2,公差为1,∴项数为n2-n+1. 答案:D

?n+3??n+4?

6.用数学归纳法证明等式1+2+3+…+(n+3)=(n∈N+)时,第一步验证当n=1时,左

2边应取的项为________.

解析:当n=1时,左边要从1加到n+3,即1+2+3+4.

23

11

B.Sk++

2k+12k+211

D.Sk+-

2k+22k+1

1111111111++…+++=Sk++-=Sk+-.

2k2k+12k+2k+2k+32k+12k+2k+12k+12k+2

1

B.

3

D.以上答案均不正确

北师大版2018年高中数学选修2-2同步优化指导练习含答案

答案:1+2+3+4

7.已知每项都大于零的数列{an}中,首项a1=1,前n项和Sn满足SnSn-1-Sn-1Sn=2SnSn-1(n≥2),则a81=________.

解析:∵SnSn-1-Sn-1Sn=2SnSn-1, S1=a1=1,

∴S2=9,S3=25,…,Sn=(2n-1)2. 利用数学归纳法可证明Sn=(2n-1)2. ∴a81=S81-S80=640. 答案:640

111n+

8.已知f(n)=1+++…+,n∈N+,用数学归纳法证明f(2n)>时,f(2n1)-f(2n)=_____________.

23n21

解析:f(n)有n项,最后一项为,

n1

f(2n)有2n项,最后一项为n,

2f(2n1)有2n

+1

1

项,最后一项为n+1,

2

111+

∴f(2n1)比f(2n)多出的项为n+n+…+n+1.

2+12+22111

答案:n+n+…+n+1 2+12+22

ax9.设a>0,f(x)=,令a1=1,an+1=f(an),n∈N+.

a+x(1)写出a2,a3,a4的值,并猜想数列{an}的通项公式; (2)用数学归纳法证明你的结论. (1)解:因为a1=1,所以a2=f(a1)=f(1)=a

a3=f(a2)=,

2+aa

a4=f(a3)=. 3+a

a

猜想an=(n∈N+).

?n-1?+a

(2)证明:①易知,当n=1时,由猜想知正确. a

②假设当n=k时正确,即ak=,

?k-1?+aaa·?k-1?+aa·ak则ak+1=f(ak)== aa+ak

a+

?k-1?+a

24

a, 1+a

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aa

=.

?k-1?+a+1[?k+1?-1]+a

这说明,当n=k+1时也正确.

a

由①②,可知对于任何n∈N+,都有an=. ?n-1?+a

10.试比较2n+2与n2的大小(n∈N+),并用数学归纳法证明你的结论. 解:当n=1时,21+2=4>12, 当n=2时,22+2=6>22, 当n=3时,23+2=10>32, 当n=4时,24+2=18>42,

由此可以猜想,2n+2>n2(n∈N+)成立. 用数学归纳法证明如下:

(1)当n=1时,左边=21+2=4,右边=1, ∴左边>右边,不等式成立.

当n=2时,左边=22+2=6,右边=22=4, ∴左边>右边,不等式成立.

当n=3时,左边=23+2=10,右边=32=9, ∴左边>右边,不等式成立.

(2)假设当n=k(k≥3且k∈N+)时,不等式成立, 即2k+2>k2,

那么当n=k+1时,2k1+2=2·2k+2=2(2k+2)-2>2k2-2.

要证当n=k+1时结论成立,只需证2k2-2≥(k+1)2, 即证k2-2k-3≥0, 即证(k+1)(k-3)≥0. 又∵k+1>0,k-3≥0, ∴(k+1)(k-3)≥0.

∴当n=k+1时,结论成立. 由(1)和(2),可知n∈N+时,2n+2>n2.

11.用数学归纳法证明34n1+52n1(n∈N)能被8整除时,当n=k+1时,对于34(k

+1)+1

+52(k

+1)+1

可变

形为( )

A.56·34k1+25(34k1+52k1)

B.34·34k1+52·52k

C.34k1+52k1

D.25(34k1+52k1)

25

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解析:当n=k时,34k1+52k

+1

可被8整除;

=34k1·34+52k1·52=56·34k1+25(34k1+52k1).

当n=k+1时,34(k答案:A

+1)+1

+52(k

+1)+1

12.平面几何中,有边长为a的正三角形内任意一点到三边距离之和为定值为a的正四面体内任一点到四个面的距离之和为( )

A.C.

4

a 35a 4

B.D.

6a 36a 4

3

a,类比上述命题棱长2

解析:利用等体积法,四面体内一点和四个顶点连线将四面体分成四个四面体,这四个四面体体积之和等于大的四面体体积.

答案:B

13.用数学归纳法证明-1+3-5+…+(-1)n(2n-1)=(-1)nn时,第二步中n=k+1时,要证明的式子应为____________.

解析:当n=k+1时,

左边=-1+3-5+…+(-1)k1[2(k+1)-1]=

-1+3-5+…+(-1)k1(2k+1).

答案:-1+3-5+…+(-1)k1(2k+1)=(-1)k1(k+1)

14.设f(n)=n3+(n+1)3+(n+2)3(n∈N+),则用数学归纳法证明f(n)能被9整除的过程中,f(k+1)=f(k)+_______________.

解析:f(k+1)=(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3=(k+1)3+(k+2)3+k3+9k2+27k+27=f(k)+9k2+27k+27. 答案:9k2+27k+27

1111113111

15.由下列不等式:1>,1++>1,1+++…+>,1+++…+>2,…,你能得到一

22323722315个怎样的一般不等式?并加以证明.

解:猜想第n个不等式,即一般不等式为: 111n

1+++…+n>(n∈N+). 232-12用数学归纳法证明如下: 1

(1)当n=1时,1>,猜想成立.

2

111k

(2)假设当n=k时,猜想成立,即1+++…+k>,

232-12则当n=k+1时,

111111k111k2kk+1

1+++…+k+k+k+…+k+1>+k+k+…+k+1>+k+1=. 2322-122+12-1222+12-122

26