第6章命题
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6.4数学归纳法例题精讲【例1】用数学归纳法证明22>n n ,5n N n ∈≥,则第一步应验证n = . 【参考答案】n =5(注:跟学生说明0n 不一定都是1或2,要看题目)【例2】设)(x f 是定义在正整数集上的函数,且)(x f 满足:“当2()f k k ≥成立时,总可推出(1)f k +≥2)1(+k 成立”. 那么,下列命题总成立的是( )A .若1)1(<f 成立,则100)10(<f 成立;B .若4)2(<f 成立,则1)1(<f 成立;C .若(3)9f ≥成立,则当1k ≥时,均有2()f k k ≥成立;D .若(4)25f ≥成立,则当4k ≥时,均有2()f k k ≥成立. 【参考答案】B【例3】用数学归纳法证明命题:若n 是大于1的自然数,求证:n n <-++++12131211Λ,从k 到+1k ,不等式左边添加的项的项数为 .【参考答案】当k n =时,左边为1214131211-+++++k Λ. 当1+=k n 时,左边为1212211212112141312111-+++++++-++++++k k k k k ΛΛ.左边需要添的项为121221121211-+++++++k k k k Λ,项数为k k k 212121=+--+.【例4】用数学归纳法证明:422135n n +++能被14整除*n N ∈().【参考答案】当=1n 时,8545353361224=+=+++n n 能被14整除.假设当k n =时原命题成立,即422135n n +++能被14整除*n N ∈(). 当1+=k n 时,原式为4(1)22(1)1442221353355k k k k +++++++=⋅+⋅4422121423(35)5(35)k k k +++=+--44221213(35)565k k k +++=+-⋅.422135n n +++能被14整除,56也能被14整除,所以上式能被14整除,所以当1+=k n 时原命题成立. 综上所述,原命题成立.【例5】是否存在常数,a b 使得()()2112233413n n n an bn +⨯+⨯+⨯+++=+L 对一切正整数n 都成立?证明你的结论.【参考答案】先用1n =和2n =探求1,2a b ==,再用数学归纳法证明【例6】若*n N ∈,求证:23sin coscoscoscos 22222sin2n n nαααααα=L .【参考答案】① 1n =时,左=cos2α, 右=sin cos22sin2ααα=,左=右② 设n k =时, 23sin coscoscoscos 22222sin2k k kαααααα=L1n k =+时, 2311sin (coscoscoscos )cos cos2222222sin2k k k k kαααααααα++⋅=⋅L=111111sin sin cos22sincos2sin222k k k k k k αααααα++++++⋅=过关演练1. 等式22222574123 (2)n n n -+++++=( ).A . n 为任何正整数时都成立B . 仅n =1,2,3时成立C . n =4时成立,n =5时不成立D . n =4时不成立,其他成立. 2. 用数学归纳法证明22111...(1)1n n a a a a a a++-++++=≠-,在验证1n =时,左端计算所得项为 .3.利用数学归纳法证明“对任意偶数*()n n N ∈,nna b -能被a b +整除”时,其第二步论证应该是 .4. 若*1111...()23n S n N n =++++∈,用数学归纳法证明*21(2,)2n nS n n N >+≥∈,n 从k 到1k +时,不等式左边增加的项为 . 5. 若21*718,,n m m n N -+=∈,则21718n m ++=+ .6. 利用数学归纳法证明22nn >,第一步应该论证 . 7. 数学归纳法证明:111111111......234212122n n n n n-+-++-=+++-++(*n N ∈)时,当n 从k 到1k +时等式左边增加的项为 ;等式右边增加的项为 . 8. 用数学归纳法证明:221(1)n n a a ++++可以被21a a ++整除(*n N ∈).9. 用数学归纳法求证: (1)(1)123 (2)n nn +++++=; (2)222123+++ (2)1(1)(21)6n n n n +=++; (3)333123+++ (3)221(1)4n n n +=+. 10. 在数列{}n a 中,已知111,6(123...)1n a a n +==+++++,*n N ∈,若数列{}n a 前n项和为n S ,求证:3n S n =.6.5数学归纳法的运用例题精讲【例1】已知11=a ,)(*2N n a n S n n ∈=(1)求5432,,,a a a a ;(2)猜想它的通项公式n a ,并用数学归纳法加以证明【参考答案】 解:(1)151,101,61,315432====a a a a (2))1(2+=n n a n , 证明:(1)当n=1时,11=a 成立;(2)当n>1时,假设n=k 时,命题成立,即)1(2+=k k a k ,则当n=k+1时,⇒+=++121)1(k k a k S )2)(1(2222]1)1[(2221122++=+•+=+=⇒-+=++k k k k k k k k a k a a k a k k k k k 综上所述,对于所有自然数*N n ∈,)1(2+=n n a n 成立。