第四讲数学归纳法证明不等式4.2用数学归纳法证明不等式A级基础巩固一、选择题1.用数学归纳法证明3n≥n3(n≥3,n∈N),第一步应验证()A.n=1B.n=2C.n=3D.n=4解析:由题意n≥3知应验证n=3.答案:C2.用数学归纳法证明“1+++…+<n,(n∈N+,n>1)”时,由n=k(k>1)不等式成立,推证n=k+1时,左边应增加的项数是()A.2k-1B.2k-1C.2kD.2k+1解析:增加的项数为(2k+1-1)-(2k-1)=2k+1-2k=2k.故选C.答案:C3.用数学归纳法证明不等式1+++…+>(n∈N+)成立,其初始值至少应取()A.7B.8C.9D.10解析:左边=1+++…+==2-,代入验证可知n的最小值是8.答案:B4.用数学归纳法证明“+++…+≥(n∈N*)”时,由n=k到n=k+1时,不等式左边应添加的项是()A.B.+C.+-D.+--解析:当n=k时,不等式为++…+≥.当n=k+1时,左边=++…+++=++…+++.比较n=k与n=k+1的左边,可知应添加的项为+-.答案:C5.若不等式++…+>对大于1的一切自然数n都成立,则自然数m的最大值为()A.12B.13C.14D.不存在解析:令f(n)=++…+,取n=2,3,4,5等值发现f(n)是单调递减的,所以f(n)]max>,所以由f(2)>,求得m的值.故应选B.答案:B二、填空题6.设x>-1,且x≠0,n为大于1的自然数,则(1+x)n>_______.解析:由贝努利不等式知(1+x)n>1+nx.答案:1+nx7.设通过一点的k个平面,其中任何三个或三个以上的平面不共有一条直线,这k个平面将空间分成f(k)个部分,则k+1个平面将空间分成f(k+1)=f(k)+________个部分.答案:2k8.在应用数学归纳法证明“1+++…+<(n∈N*)”时,从n=k到n=k+1,不等式左边增加的项是________.解析:解决此题的关键是看清不等式的左边每一项的分母的变化,一看“头”,从12开始;二看“尾”,当n=k时,尾项的分母为(k+1)2,n=k+1时尾项的分母为(k+2)2;三看中间,如果忽略平方,1,2,3,…,(n+1)这些数都是连续相差1时.因此,从n=k到n=k+1只增加了一项,即(k∈N+).答案:三、解答题9.求证:1+++…+≥.证明:(1)当n=1时,左边=1,右边==1,左式=右式.当n=2时,左边=1+=,右边==,>,左边>右边.故当n=1或n=2时,不等式成立.(2)假设当n=k(k≥1)时,有1+++…+≥.则当n=k+1时,左边=1+++…++…+≥+=.因为-=>0,所以>=右边.由不等式的传递性可得:左边>右边.故当n=k+1时不等式也成立.由(1)(...