第四讲数学归纳法证明不等式4.1数学归纳法A级基础巩固一、选择题1.设f(n)=1+++…+(n∈N+),则f(n+1)-f(n)等于()A.B.+C.+D.++解析:因为f(n)=1+++…+,所以f(n+1)=1+++…++++.所以f(n+1)-f(n)=++.答案:D2.在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为n(n-3)条时,第一步检验第一个值n0等于()A.1B.2C.3D.0解析:边数最少的凸n边形是三角形.答案:C3.在数列{an}中,已知a1=1,当n≥2时,an=an-1+2n-1.依次计算a2,a3,a4后,猜想an的表达式是()A.3n-2B.n2C.3n-1D.4n-3解析:由条件知:a2=a1+2×2-1=22,a3=a2+2×3-1=32,a4=a3+2×4-1=42,猜想an=n2.答案:B4.一个与自然数n有关的命题,当n=2时命题成立,且由n=k时命题成立推得当n=k+2时命题也成立,则()A.该命题对于n>2的自然数n都成立B.该命题对于所有的正偶数都成立C.该命题何时成立与k取什么值无关D.以上答案都不对解析:由题意当n=2时成立可推得n=4,6,8,…都成立,因此该命题对所有正偶数都成立.答案:B5.对于数25,规定第1次操作为23+53=133,第2次操作为13+33+33=55,如此反复操作,则第2011次操作后得到的数是()A.25B.250C.55D.133解析:根据第1次,第2次操作规律,可知第3次操作为53+53=250,第4次操作为23+53+03=133,…,操作后得到的数呈周期性变化,周期为3次,2011=670×3+1,故第2011次操作后得到的数是133.答案:D二、填空题6.用数学归纳法证明“1+2+22+…+2n-1=2n-1(n∈N*)”的过程中,第二步假设n=k时等式成立,则当n=k+1时应得到________.解析:因为n=k时,命题为“1+2+22+…+2k-1=2k-1”,所以n=k+1时为使用归纳假设,应写成1+2+22+…+2k-1+2k=2k-1+2k,又考虑到目的,最终应为2k+1-1.答案:1+2+22+…+2k-1+2k=2k+1-17.观察下列等式:13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,根据上述规律,猜想13+23+33+43+53+63=________.解析:已知等式可写为:13+23=32=(1+2)2,13+23+33=62=(1+2+3)2,13+23+33+43=102=(1+2+3+4)2,根据上述规律,猜想13+23+33+43+53+63=(1+2+…+6)2=212.答案:2128.用数学归纳法证明“n∈N*时,1+2+22+23+…+25n-1是31的倍数”时,n=1时的原式是________,从k到k+1时需添加的项是________.答案:1+2+22+23+24,25k+25k+1+25k+2+25k+3+25k...