2018-2019学年高中数学 第四讲 用数学归纳法证明不等式综合检测 新人教A版选修4-5
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1、第四讲 用数学归纳法证明不等式讲末综合检测 (时间:120分钟,满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1用数学归纳法证明不等式12(n2,nN)时,第一步应验证不等式()A12B12C12 D12解析:选A.第一步验证n2时不等式成立,即12.设S(n),则()AS(n)共有n项,当n2时,S(2)BS(n)共有n1项,当n2时,S(2)CS(n)共有n2n项,当n2时,S(2)DS(n)共有n2n1项,当n2时,S(2)解析:选D.S(n)的项数应为n2(n1)n2n1,S(2),故选D.3设f(n)(nN),那么f(n1)
2、f(n)等于()A BC D解析:选D.因为f(n),所以f(n1),所以f(n1)f(n).4k棱柱有f(k)个对角面,则k1棱柱的对角面个数f(k1)为()Af(k)k1 Bf(k)kCf(k)k1 Df(k)k2解析:选C.当k棱柱变为k1棱柱时,新增的一条侧棱与和它不相邻的k2条侧棱确定k2个对角面,而原来的一个侧面变为对角面,所以共增加k1个对角面5已知数列an中,a11,a22,an12anan1(nN),用数学归纳法证明a4n能被4整除,假设a4k能被4整除,然后应该证明()Aa4k1能被4整除 Ba4k2能被4整除Ca4k3能被4整除 Da4k4能被4整除解析:选D.由假设a4
3、k能被4整除,则当nk1时,应该证明a4(k1)a4k4能被4整除6设0,a12cos ,an1,则猜想an等于()A2cos B2cosC2cos D2sin解析:选B.因为a12cos ,所以a2 2.又因为0,所以00(i1,2,3,n),考察下列式子:a11;(a1a2)4;(a1a2a3)9.归纳对a1,a2,an都成立的类似不等式,并用数学归纳法证明解:由所给不等式可归纳(a1a2an)n2.证明如下:(1)当n1时,显然成立(2)假设当nk(k1,kN)时,不等式成立当nk1时,(a1a2ak1)(a1a2ak)ak1(a1a2ak)1k21k22k1(k1)2,即nk1时,不等
4、式成立综上,(a1a2an)n2.20(本小题满分12分)设函数f(x)xxln x,数列an满足0a11,an1f(an)(1)证明:函数f(x)在区间(0,1)上是增函数;(2)证明:anan11.证明:(1)f(x)1(1ln x)ln x.因为x(0,1),所以ln x0,所以f(x)在(0,1)上为增函数(2)运用数学归纳法证明0an1,当n1时,由于0a11,所以不等式成立假设当nk(k1,kN)时,0ak1,则当nk1时,ak1f(ak)akakln akak(1ln ak)因为ln ak0.因为f(x)在(0,1)上为增函数,又0ak1,所以ak1f(ak)f(1)101.即对于任意的正整数n均有0an0,所以an1an,故anan10,b0及a,得abab.因为a0,b0,所以ab2,从而ab4,abab4.进而akbabk222k2,则当nk1(kN)时,(ab)k1ak1bk1(ab)(ab)kakbkakbabk4(ab)kakbk2k24(22k2k1)2k222(k1)2(k1)1,所以当nk1时,不等式也成立由(1)(2)知,对nN,不等式(*)成立,即原不等式成立9
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