题型一:数学归纳法基础
【例1】已知n 为正偶数,用数学归纳法证明111
111112()234
1242n n n n
-+-++
=+++-++L L 时,若已假设2(≥=k k n 为偶数)时命题为真,则还需要用归纳假设再证 ( )
A .1+=k n 时等式成立
B .2+=k n 时等式成立
C .22+=k n 时等式成立
D .)2(2+=k n 时等式成立
【例2】已知n 是正偶数,用数学归纳法证明时,若已假设n=k (2≥k 且为偶数)时命
题为真,,则还需证明( )
A.n=k+1时命题成立
B. n=k+2时命题成立
C. n=2k+2时命题成立
D. n=2(k+2)时命题成立
【例3】某个命题与正整数n 有关,如果当)(+∈=N k k n 时命题成立,那么可推得当
1+=k n 时命题也成立. 现已知当7=n 时该命题不成立,那么可推得
( )
A .当n=6时该命题不成立
B .当n=6时该命题成立
C .当n=8时该命题不成立
D .当n=8时该命题成立
【例4】利用数学归纳法证明
“*),12(312)()2)(1(N n n n n n n n ∈-???????=+???++ ”时,从“k n =”变到“1+=k n ”时,左边应增乘的因式是 ( ) A 12+k B
112++k k C 1)22)(12(+++k k k D 1
3
2++k k
【例5】用数学归纳法证明),1(1112
2
*+∈≠--=++++N n a a
a a a a n n
Λ,在验证n=1时,典例分析
板块三.数学归纳法
左边计算所得的式子是( )
A. 1
B.a +1
C.21a a ++
D. 421a a a +++
【例6】用数学归纳法证明n n n n n 2)()2)(1(=+++Λ))(12(31*∈+????N n n Λ,从“k
到k+1”左端需乘的代数式是( ) A.2k+1 B.)12(2+k C.
112++k k D.1
3
2++k k
【例7】用数学归纳法证明:1+
21+3
1+)1,(,121
>∈<-+*n N n n n Λ时,在第二步证明
从n=k 到n=k+1成立时,左边增加的项数是( ) A.k 2 B.12-k C.12-k D.12+k
【例8】设
)1()2()1()(-++++=n f f f n n f Λ,用数学归纳法证明
“)()1()2()1(n nf n f f f n =-++++Λ”时,第一步要证的等式是
【例9】用数学归纳法证明“)12(212)()2)(1(-????=+++n n n n n n ΛΛ”(+∈N n )
时,从 “n k =到1n k =+”时,左边应增添的式子是__ __。
【例10】用数学归纳法证明不等式
24
13
12111>
++++++n n n n Λ的过程中,由k 推导到k+1时,不等式左边增加的式子是
【例11】是否存在常数c b a ,,是等式22222421(1)2(2)()n n n n n an bn c ?-+?-+???+?-=++对
一切)*N n ∈成立?证明你的结论。
题型二:证明整除问题
【例12】若存在正整数m ,使得)(93)72()(*∈+-=N n n n f n 能被m 整除,则m =
【例13】证明:)(,)3(1*∈+-N n x n 能被2+x 整除
【例14】已知数列{}n a 满足1201a a ==,,当*n ∈N 时,21n n n a a a ++=+.
求证:数列{}n a 的第41(*)m m +∈N 项能被3整除.
【例15】 用数学归纳法证明:731(*)n n n +-∈N 能被9整除.
【例16】设n 是任意正整数,求证:35n n +能被6整除.
【例17】用数学归纳法证明:对于一切正整数n ,227433n n --能被264整除.
【例18】2n (n ≥4且n ∈N *)个正数排成一个n 行n 列的数阵:
第1列
第2列
第3列 …… 第n 列
第1行 11a 12a 13a …… 1n a 第2行 21a 22a 23a
…… 2n a
…… …… …… …… …… …… 第n 行 1n a 2n a 3n a …… nn a 其中ik a (1≤i ≤n ,1≤k ≤n ,且i ,k ∈N )表示该数阵中位于第i 行第k 列的数.已知该数阵每一行的数成等差数列,每一列的数成公比为2的等比数列,且23a =8,34a =20. (Ⅰ)求11a 和ik a ;
(Ⅱ)设12(1)3(2)1n n n n n A a a a a --=++++L ,证明:当n 为3的倍数时,(n A n +)能被21整除.
题型三:证明恒等式与不等式
【例19】证明不等式111123212
n n
+
+++>-……(n N *∈)
【例20】用数学归纳法证明:*n N ∈,22211131 (2321)
n
n n +
+++≥+.
【例21】证明:*
n ∈N ,11111111
1......234212122n n n n n
-
+-++-=+++
-++.
【例22】用数学归纳法证明:
221111tan tan tan cot cot (*)22222222
n n n n m m n αααα
αα+++=-≠∈∈Z N L π,,.
【例23】是否存在常数a 、b 、c ,使等式
)(12
)
1()1(32212222c bn an n n n n +++=
+++?+?Λ对一切正整数n 都成立?证明你的结论
【例24】在数列}{n a 中,n
n
n a a a x a -+=
=+11,tan 11, (1)写出,,21a a 3a ;(2)求数列}{n a 的通项公式
【例25】用数学归纳法证明:
222111arctan
arctan arctan arctan (*)212221
n
n n n +++=∈???+N L
【例26】用数学归纳法证明:
(Ⅰ))
12(2)1()12)(12(532311222++=+-++?+?n n n n n n Λ; (Ⅱ) n n ≤-+++++
1
214131211Λ;
【例27】对于2n ≥的自然数,证明:21n >+
【例28】已知01a <<,求证:对任意大于1的自然数n ,
21()1n
n
a a n a a
->-.
题型四:数列中的数学归纳法
【例29】设12,,...n a a a 均为正数,且12...1n a a a +++=,求证:当n ≥2的时候,
22212...n a a a +++≥
1
n
【例30】已知数列{}n a 中,1
1,02n n n n
a S a a =
+->,求数列{}n a 的通项公式.
【例31】在数列{}(*)n a n ∈N 中,11a =,n S 是它的前n 项和,当2n ≥时,12
n n n a S S -
,,成等比数列,求数列的通项公式.
【例32】设整数数列{}n a 满足11a =,212a =,320a =,且32122n n n n a a a a +++=+-.证明:
任意正整数n , 114n n a a ++是一个整数的平方.
【例33】由正实数组成的数列{}n a 满足:2112n n n a a a n +-=L ≤,
,,.证明:对任意*n ∈N ,都有1n a n
<
.
【例34】实数数列{}n a 定义如下114(1)12n n n a t a a a n t +==-=∈R K ,,,,,已知20090a = ⑴证明:对任意*n ∈N ,01n a ≤≤;
⑵问有多少个不同的t ,使得20090a =.
【例35】两个实数数列{}n x 、{}n y 满足:11tan 3
x y π==
,
1112n n n x y y n ++=
=+=K ,,
证明:1n >时,23n n x y <<.
【例36】在数列{}n a 中,若它的前n 项和1(*)n n S na n =-∈N . ⑴计算1234a a a a ,
,,的值;
⑵猜想n a 的表达式,并用数学归纳法证明你的结论.
【例37】已知函数3
()(1)1
x f x x x +=
≠-+,
设数列{}n a 满足11a =,1()n n a f a +=,数列{}n b 满
足n n b a =-,n *
∈N
.用数学归纳法证明n b
【例38】设数列1a ,2a ,…n a …中的每一项都不为0.证明:{}n a 为等差数列的充分必
要条件是:对任何n ∈N ,都有
1223111
111n n n n
a a a a a a a a +++++=
L .
题型五:其他类型题
【例39】已知函数))((*N n n f ∈,满足条件:①2)2(=f ;② )()()(y f x f y x f ?=?;
③ *)(N n f ∈;④当y x >时,有)()(y f x f >. (1) 求)1(f ,)3(f 的值;
(2) 由)1(f ,)2(f ,)3(f 的值,猜想)(n f 的解析式; (3) 证明你猜想的)(n f 的解析式的正确性.
【例40】数列{}n a ,2111,23()n n a a a n n n N *+==-+∈
(Ⅰ)是否存在常数λ,μ使得数列{}2n a n n λμ++是等比数列,若存在求μλ、 的值,若不存在,说明理由。 (Ⅱ)设 1
1
2n n n b a n -=
+-,123n n S b b b b =++++L 求证:2n ≥时,
65
(1)(21)3
n n S n n <<++
【例41】已知数列{}n a 满足:10a =,2
12
21,12,2n n n n a n n a a -+???=?++???为偶数
为奇数,2,3,4,n =L .
(Ⅰ)求567,,a a a 的值; (Ⅱ)设212n n n
a b -=
,试求数列{}n b 的通项公式;
(Ⅲ)对于任意的正整数n ,试讨论n a 与1n a +的大小关系.