7.用数学归纳法证明“2n+1≥n2+n+2(n∈N+)”时,第一步验证为________.
[解析] 由n∈N+可知初始值为1.
[答案] 当n=1时,左边=4≥右边,不等式成立
8.(2015·徐州模拟)用数学归纳法证明“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”,当第二步假设n=k(k∈N*)命题为真时,进而需证n=________时,命题亦真.
[解析] n为正奇数,假设n=k成立后,需证明的应为n=k+2时成立.
[答案] k+2
9.若f(n)=12+22+32+…+(2n)2,则f(k+1)与f(k)的递推关系式是__________.
[解析] ∵f(k)=12+22+…+(2k)2,
∴f(k+1)=12+22+…+(2k)2+(2k+1)2+(2k+2)2;
∴f(k+1)=f(k)+(2k+1)2+(2k+2)2.
[答案] f(k+1)=f(k)+(2k+1)2+(2k+2)2
10.用数学归纳法证明…> (k>1),则当n=k+1时,左端应乘上______________________,这个乘上去的代数式共有因式的个数是__________.
[解析] 因为分母的公差为2,所以乘上去的第一个因式是,最后一个是,根据等差数列通项公式可求得共有+1=2k-2k-1=2k-1项.
[答案] …
2k-1
三、解答题
11.(2015·绵阳一模)已知数列{xn}满足x1=,xn+1=,n∈N*.猜想数列{x2n}的单调性,并证明你的结论.
[解析] 由x1=及xn+1=,
得x2=,x4=,x6=,
由x2>x4>x6, 猜想:数列{x2n}是递减数列.
下面用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,已证命题成立.
(2)假设当n=k时命题成立,即x2k>x2k+2,易知xk>0,那么x2k+2-x2k+4=-
=
=>0,
即x2(k+1)>x2(k+1)+2.
也就是说,当n=k+1时命题也成立.
结合(1)和(2)知命题成立.
12.(2015·长沙模拟)设数列{an}满足a1=3,an+1=a-2nan+2(n=1,2,3,…).
(1)求a2,a3,a4的值,并猜想数列{an}的通项公式(不需证明).
(2)记Sn为数列{an}的前n项和,试求使得Sn<2n成立的最小正整数n,并给出证明.
(1)解:a2=a-
猜想an=2n+1(n∈N+).
(2)证明:Sn==n2+2n(n∈N+),
使得Sn<2n成立的最小正整数n=6.
下证:当n≥6(n∈N+)时都有2n>n2+2n.
①当n=6时,26=64,62+2×6=48,64>48,命题成立.
②假设n=k(k≥6,k∈N+)时,2k>k2+2k成立,那么2k+1=2·2k>2(k2+2k)
=k2+2k+k2+2k>k2+2k+3+2k=(k+1)2+2(k+1),即n=k+1时,不等式成立;
由①②可得,对于所有的n≥6(n∈N+)
都有2n>n2+2n成立.