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第三章检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.用数学归纳法证明当n∈N*时,1+2+22+…+25n-1是31的倍数时,当n=1时原式为( )
A.1 B.1+2
C.1+2+3+4 D.1+2+22+23+24
解析:原式=1+2+22+…+25n-1,当n=1时,原式=1+2+…+25×1-1=1+2+22+23+24.
答案:D
2.用数学归纳法证∈N*)时,从“n=k”到“n=k+1”,等式左边需增添的项是( )
A
B
C
D
答案:C
3.用数学归纳法证明“n3+(n+1)3+(n+2)3(n∈N*)能被9整除”,要利用归纳假设证明当n=k+1时的情况,只需展开( )
A.(k+3)3 B.(k+2)3
C.(k+1)3 D.(k+1)3+(k+2)3
解析:假设n=k时,k3+(k+1)3+(k+2)3能被9整除,
当n=k+1时,(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3
=(k+1)3+ (k+2)3+(k3+3k2×3+3k×32+33)
=k3+(k+1)3+(k+2)3+(9k2+27k+27),
故只需展开(k+3)3即可.
答案:A
4.若不等式(-1)na0),A3是线段A1A2的中点,A4是线段A2A3的中点,……,An是线段An-2An-1的中点,……
(1)写出xn与xn-1,xn-2之间的关系式(n≥3);
(2)设an=xn+1-xn,计算a1,a2,a3,由此推测数列{an}的通项公式,并加以证明.
解:(1)当n≥3时,xn
(2)a1=x2-x1=a,
a2=x3-x2
=
a3=x4-x3
=
由此推测数列{an}的通项公式为an∈N*).
用数学归纳法证明:
①当n=1时,a1=x2-x1=a.
②假设当n=k(k∈N*,且k≥1)时,猜测成立,
即akn=k+1时,
ak+1=xk+2-xk+1
=
=
.
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根据①和②可知,对任意n∈N*,猜测an∈N*)成立,即数列{an}的通项公式为an∈N*).
18.(9分)已知a≥2,不等式logax+loga[(a+1)ak-1-x]≥2k-1的解集为A,其中a∈N*,k∈N.
(1)求A.
(2)设f(k)表示A中自然数个数,求和Sn=f(1)+f(2)+…+f(n).
(3)当a=2时,比较Sn与n2+n的大小,并证明你的结论.
解:(1)不等式同解于
由③,得x2-(a+1)ak-1x+a2k-1≤0.
∵a≥2,∴ak-1k2+1成立,则当n=k+1时,Sk+1-[(k+1)2+(k+1)]=2k+1-(k+1)2-1=2×2k-k2-2k-2>2(k2+1)-k2-2k-2=k2-2k=k(k-2)>0,即Sk+1>[(k+1)2+(k+1)],∴当n=k+1时结论成立.
根据①②可知,对任何n≥5(n∈N*),都有Sn>n2+n成立.
综上所述,当n=1时,Sn=n2+n;当n=2,3,4时,Snn2+n.
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