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1、2022年高考數(shù)學(xué)考點(diǎn)分類自測 數(shù)學(xué)歸納法 理
一、選擇題
1.如果命題P(n)對 n=k 成立,則它對 n=k+2 也成立,若P(n) 對n=2 也成立,則下列結(jié)論正確的是 ( )
A.P(n)對所有正整數(shù) n 都成立
B.P(n)對所有正偶數(shù) n 都成立
C.P(n)對所有正奇數(shù) n 都成立
D.P(n)對所有自然數(shù) n 都成立
2.用數(shù)學(xué)歸納法證明“2n>n2+1 對于n≥n0 的正整數(shù) n 都成立”時,第一步證明中的起始值 n0 應(yīng)取
2、 ( )
A.2 B.3 C.5 D.6
3.對于不等式<n+1(n∈N*),某同學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法的證明過程如下:
(1)當(dāng)n=1時,<1+1,不等式成立.
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k∈N*)時,不等式成立,即<k+1,
則當(dāng)n=k+1時,=<==(k+1)+1,
∴當(dāng)n=k+1時,不等式成立.
則上述證法 ( )
A.過程全部正確
B.n=1驗(yàn)得不正確
C.歸納假設(shè)不正確
D.從n=k到
3、n=k+1的推理不正確
4.用數(shù)學(xué)歸納法證明 1+2+22+…+2n-1=2n-1(n∈N*)的過程中,第二步假設(shè)當(dāng)n=k時等式成立,則當(dāng)n=k+1時應(yīng)得到 ( )
A.1+2+22+…+2k-2+2k-1=2k+1-1
B.1+2+22+…+2k+2k+1=2k-1-1+2k+1
C.1+2+22+…+2k-1+2k+1=2k+1-1
D. 1+2+22+…+2k-1+2k=2k-1+2k
5.用數(shù)學(xué)歸納法證明12+22+…+(n-1)2+n2+(n-1)2+…+22+12=時,由 n=k 的假設(shè)到證明 n=k+1 時,
4、等式左邊應(yīng)添加的式子是 ( )
A.(k+1)2+2k2 B.(k+1)2+k2
C.(k+1)2 D.(k+1)[2(k+1)2+1]
6.用數(shù)學(xué)歸納法證明“當(dāng)n為正奇數(shù)時,xn+yn能被x+y整除”,第二步歸納假設(shè)應(yīng)寫成 ( )
A.假設(shè)n=2k+1(k∈N*)正確,再推n=2k+3正確
B.假設(shè)n=2k-1(k∈N*)正確,再推n=2k+1正確
C.假設(shè)n=k(k∈N*)正確,再推n
5、=k+1正確
D.假設(shè)n=k(k≥1)正確,再推n=k+2正確
二、填空題
7.對大于或等于2的自然數(shù) m的n 次方冪有如下分解方式:
22=1+3,32=1+3+5,42=1+3+5+7;23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19.
根據(jù)上述分解規(guī)律,若n2=1+3+5+…+19, m3(m∈N*)的分解中最小的數(shù)是21,則m+n的值為________.
8.用數(shù)學(xué)歸納法證明1+2+3+…+n2=,
則 f(k+1)-f(k)=________.
9.若數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=,記cn=2(1-a1)(1-a2)…(1-an),試通過計(jì)算c1,c2,c
6、3的值,推測cn=________.
三、解答題
10.?dāng)?shù)列{an} 滿足 Sn=2n-an(n∈N*).
(1)計(jì)算 a1,a2,a3,a4, 并由此猜想通項(xiàng) an 的表達(dá)式;
(2)用數(shù)學(xué)歸納法證明(1)中的猜想.
11.用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式:1+++…+<2(n∈N*).
12.已知等比數(shù)列{an}的首項(xiàng) a1=2, 公比q=3, Sn是它的前n項(xiàng)和. 求證:≤.
一、選擇題
1.解析:由題意 n=k 時成立,則n=k+2時也成立,
又n=2時成立,則 P(n) 對所有正偶數(shù)都成立.
答案:B
2
7、.解析:分別令 n0=2,3,5, 依次驗(yàn)證即可.
答案:C
3.解析:此同學(xué)從n=k 到n=k+1的推理中沒有應(yīng)用歸納假設(shè).
答案:D
4.解析:把 n=k+1 代入 1+2+22+…+2n-1=2n-1, 得1+2+22+…+2k-1+2k=
2k-1+2k.
答案:D
5.解析:本題易被題干誤導(dǎo)而錯選A, 分析等式變化規(guī)律可知左邊實(shí)際增加的是(k+1)2+k2.
答案:B
6.解析:首先要注意n為奇數(shù),其次還要使n能取到1.
答案:B
二、填空題
7.解析:依題意得 n2==100, ∴n=10. 易知 m3=21m+×2, 整理得(m-5)(m+4)=0, 又
8、m∈N*, 所以 m=5, 所以m+n=15.
答案:15
8.解析:當(dāng) n=k時,等式左端=1+2+…+k2, 當(dāng)n=k+1時,等式左端=1+2+…+k2+,增加了2k+1項(xiàng).
答案:(k2+1)+(k2+2)+…+(k+1)2
9.解析:c1=2(1-a1)=2×(1-)=,
c2=2(1-a1)(1-a2)=2×(1-)×(1-)=,
c3=2(1-a1)(1-a2)(1-a3)=2×(1-)×(1-)×(1-)=,
故由歸納推理得cn=.
答案:
三、解答題10.解:(1)a1=1,a2=, a3=,a4=,由此猜想 an=(n∈N*).
(2)證明:當(dāng)n=1時,a
9、1=1, 結(jié)論成立.
假設(shè) n=k(k∈N*)時,結(jié)論成立,
即ak=,
那么 n=k+1(k∈N*)時,
ak+1=Sk+1-Sk
=2(k+1)-ak+1-2k+ak
=2+ak-ak+1.
∴ak+1===,
這表明 n=k+1 時,結(jié)論成立.
根據(jù)(1)和(2),可知猜想對任何n∈N* 都成立.
∴an=(n∈N*).
11.證明:①當(dāng)n=1時,左邊=1,右邊=2.
左邊<右邊,所以不等式成立,
②假設(shè)n=k(k∈N*)時,不等式成立,
即1+++…+<2.
那么當(dāng)n=k+1時,
1+++…++
<2+=
<
==2.
這就是說,當(dāng)n=k+1時,不等式成立. 由①②可知,原不等式對任意n∈N*都成立.