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111111112()2341242n n n n-+-++=+++-++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 B112++k k C 1)22)(12(+++k k k D 132++k k【例5】用数学归纳法证明),1(11122*+∈≠--=++++N n a aa a a a n n,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. 1B.a +1C.21a a ++D. 421a a a +++【例6】用数学归纳法证明n n n n n 2)()2)(1(=+++ ))(12(31*∈+⋅⋅⋅⋅N n n ,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.132++k k【例7】用数学归纳法证明:1+21+31+)1,(,121>∈<-+*n N n n n 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 ,用数学归纳法证明“)()1()2()1(n nf n f f f n =-++++ ”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 ”(+∈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241312111>++++++n n n n 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 --=++++,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111123212n n++++>-……(n N *∈)【例20】用数学归纳法证明:*n N ∈,22211131 (2321)nn n ++++≥+.【例21】证明:*n ∈N ,111111111......234212122n n n n n-+-++-=+++-++.【例22】用数学归纳法证明:221111tan tan tan cot cot (*)22222222n n n n m m n αααααα+++=-≠∈∈Z N 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 +++=+++⋅+⋅ 对一切正整数n 都成立?证明你的结论【例24】在数列}{n a 中,nnn 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:222111arctanarctan arctanarctan (*)212221nn n n +++=∈⋅⋅⋅+N【例26】用数学归纳法证明:(Ⅰ))12(2)1()12)(12(532311222++=+-++⋅+⋅n n n n n n ; (Ⅱ) n n ≤-+++++1214131211 ;【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()1nna 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 +++≥1n【例30】已知数列{}n a 中,11,02n n n na 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,12n 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 +-=≤,,,.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 ,,,,,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 3x y π==,1112n n n x y y n ++==+=,,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)1x 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1223111111n n n na a a a a a a a +++++=.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 112n n n b a n -=+-,123n n S b b b b =++++求证:2n ≥时,65(1)(21)3n n S n n <<++【例41】已知数列{}n a 满足:10a =,21221,12,2n n n n a n n a a -+⎧⎪⎪=⎨++⎪⎪⎩为偶数为奇数,2,3,4,n =.(Ⅰ)求567,,a a a 的值; (Ⅱ)设212n n na 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.。