1、一、选择题 1.设 f(n) 1 n1 1 n2 1 n3 1 2n(nN),那么 f(n1)f(n)等于( ) A. 1 2n1 B. 1 2n2 C. 1 2n1 1 2n2 D. 1 2n1 1 2n2 解析 f(n) 1 n1 1 n2 1 n3 1 2n f(n1) 1 n2 1 n3 1 2n 1 2n1 1 2n2 f(n1)f(n) 1 2n1 1 2n2 1 n1 1 2n1 1 2n2,选 D. 答案 D 2.用数学归纳法证明:“1aa2an 11a n2 1a (a1)”在验证 n1 时, 左端计算所得的项为( ) A.1 B.1a C.1aa2 D.1aa2a3 解析
2、当 n1 时,an 1a2, 左边应为 1aa2,故选 C. 答案 C 3.用数学归纳法证明:(n1)(n2) (nn)2n13(2n1)时,从“k 到 k 1”左边需增乘的代数式是( ) A.2k1 B.2k1 k1 C.2(2k1) D.2k2 k1 解析 nk 时,(k1)(k2)(kk)2k13(2n1). nk1 时,(k2)(kk) (k1k)(k1k1). 增乘的代数式是(2k1)(2k2) k1 2(2k1),选 C. 答案 C 二、填空题 4.数列an中,已知 a11,当 n2 时,anan12n1,依次计算 a2,a3,a4 后,猜想 an的表达式是_. 解析 a11,a2
3、a134,a3459,a49716,猜想 ann2. 答案 ann2 5.记凸 k 边形对角线的条数为 f(k)(k4),那么由 k 到 k1 时,对角线条数增加 了_条. 解析 f(k)1 2k(k3),f(k1) 1 2(k1)(k2),f(k1)f(k)k1. 答案 k1 6.在数列an中,a11 3,且Snn(2n1)an.通过求a2,a3,a4猜想an的表达式是 _. 解析 1 3a22(221)a2,a2 1 15, 1 3 1 15a33(231)a3,a3 1 35, 1 3 1 15 1 35a44(241)a4,a4 1 63, 猜想 an 1 (2n)21. 答案 an
4、1 (2n)21 三、解答题 7.求证:(n1) (n2) (nn)2n135(2n1) (nN). 证明 (1)当 n1 时,等式左边2,等式右边212, 等式成立. (2)假设 nk(kN )时,等式成立. 即(k1)(k2) (kk)2k135(2k1)成立. 那么当 nk1 时, (k2)(k3) (kk)(2k1)(2k2) 2(k1)(k2)(k3) (kk)(2k1) 2k 1135(2k1)2(k1)1. 即 nk1 时等式成立. 由(1)、(2)可知对任意 nN,等式都成立. 8.求证: 1 n1 1 n2 1 3n 5 6(n2,nN). 证明 (1)当 n2 时,左边1
5、3 1 4 1 5 1 6 5 6,不等式成立. (2)假设 nk (k2,kN)时命题成立,即 1 k1 1 k2 1 3k 5 6,则当 nk 1 时, 1 (k1)1 1 (k1)2 1 3k 1 3k1 1 3k2 1 3(k1) 1 k1 1 k2 1 3k 1 3k1 1 3k2 1 3k3 1 k1 5 6 1 3k1 1 3k2 1 3k3 1 k1 5 6 3 1 3k3 1 k1 5 6, 所以当 nk1 时不等式也成立. 由(1)(2)可知,原不等式对一切 n2,nN均成立. 9.在数列bn中,b12,bn13b n4 2bn3(nN ).求 b2,b3,试判定 bn与
6、2的大 小,并加以证明. 解 由 b12,bn13b n4 2bn3,得 b2 324 223 10 7 ,b358 41. 经比较有 b1 2,b2 2,b3 2. 猜想 bn 2(nN). 下面利用数学归纳法证明. (1)当 n1 时,因 b12,所以 2b1. (2)假设当 nk(k1,kN)时,结论成立,即 2bk. bk 20. 当 nk1 时,bk1 23b k4 2bk3 2 (32 2)b k(43 2) 2bk3 (32 2)(b k 2) 2bk3 0. bk1 2,也就是说,当 nk1 时,结论也成立. 根据(1)、(2),知 bn 2(nN). 10.用数学归纳法证明:
7、当 nN时,(123n) 11 2 1 3 1 n n2. 证明 (1)当 n1 时,左边1,右边121,左边右边,不等式成立. (2)假设 nk (k1,kN)时不等式成立, 即(123k) 11 2 1 3 1 k k2, 则当 nk1 时,左边(12k)(k1) 11 2 1 3 1 k 1 k1 (123k) 11 2 1 3 1 k (123 k) 1 k1(k1) 11 2 1 3 1 k 1k2k(k1) 2 1 k1 (k1) 11 2 1 3 1 k 1 k2k 21(k1) 11 2 1 3 1 k , 当 k2 时,11 2 1 3 1 k1 1 2 3 2, 左边k2k 21(k1) 3 2 k22k13 2(k1) 2. 这就是说,当 nk1 时,不等式成立. 由(1)(2)知,当 nN时,不等式成立.