第一部分 专题四 第2讲
1.用反证法证明命题“设a ,b 为实数,则方程x 3+ax +b =0至少有一个实根”时,要做的假设是( A )
A .方程x 3+ax +b =0没有实根
B .方程x 3+ax +b =0至多有一个实根
C .方程x 3+ax +b =0至多有两个实根
D .方程x 3+ax +b =0恰好有两个实根
解析:因为“方程x 3+ax +b =0至少有一个实根”等价于“方程x 3+ax +b =0的实根的个数大于或等于1”,
因此,
要做的假设是“方程x 3+ax +b =0没有实根”. 2.观察下列等式 12=1 12-22=-3 12-22+32=6 12-22+32-42=-10 …
照此规律,第n 个等式可为12-22+32-42+…+(-1)n -1·n 2=(-1)n -1·n (n +1)2.
解析:左边为平方项的(-1)n -1倍的和,右边为(1+2+3+…+n )的(-1)n -1倍,可用数学归纳法证明成立.
3.观察下列等式:13=12,13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,…,根据上述规律,第n (n ∈N *)个等式为13+23+33+43+…+n 3=??
???n (n +1)22
. 解析:由题可知13=(0+1)2; 13+23=(1+2)2; 13+23+33=(1+2+3)2; 13+23+33+43=(1+2+3+4)2; …
∴13+23+33+43+…+n 3=(1+2+3+4+…+n )2=??
??
??n (n +1)22
.
4.在计算“1×2+2×2+…+n(n+1)”时,某同学学到了如下一种方法:先改写第k项:
k(k+1)=1
3k(k+1)(k+2)-(k-1)k(k+1)],
由此得
1×2=1
3(1×2×3-0×1×2),
2×3=1
3(2×3×4-1×2×3),
…
n(n+1)=1
3n(n+1)(n+2)-(n-1)n(n+1)],
相加得1×2+2×3+…+n(n+1)=1
3n(n+1)(n+2).
类比上述方法,请你计算“1×2×3×4+2×3×4×5+…+n(n+1)(n+2)(n+
3)”,其结果为1
5n(n+1)(n+2)(n+3)·(n+4).
解析:先改写第k项:k(k+1)(k+2)(k+3)=
1
5k(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)-(k-1)k(k+1)(k+2)·(k+3)],
由此得1×2×3×4=1
5(1×2×3×4×5-0×1×2×3×4),
2×3×4×5=1
5(2×3×4×5×6-1×2×3×4×5),…,
n(n+1)(n+2)(n+3)=1
5n(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)-
(n-1)n(n+1)(n+2)(n+3)],
相加得1×2×3×4+2×3×4×5+…+n(n+1)(n+2)·
(n+3)=1
5n(n+1)(n+2)(n+3)(n+4).
5.(2016·山西质量检测)观察下列式子:1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2+1,…,由以上可推测出一个一般性结论:对于n∈N*,1+2+…+n+…+2+1=__n2__.
解析:因为1=12,1+2+1=22,1+2+3+2+1=32,1+2+3+4+3+2+1=42,…,所以归纳可得1+2+…+n+…+2+1=n2.
6.(2016·山东青岛调研)对于命题:若O 是线段AB 上一点,则有|OB →|·OA →+|OA →
|·OB →=0.
将它类比到平面的情形是:
若O 是△ABC 内一点,则有S △OBC ·OA →+S △OCA ·OB →+S △OBA ·
OC →=0.
将它类比到空间的情形应该是:若O 是四面体ABCD 内一点,则有V O -BCD ·OA →+V O -ACD ·OB →+V O -ABD ·OC →+V O -ABC ·
OD →=0. 解析:将平面中的相关结论类比到空间,通常是将平面中的图形的面积类比为空间中的几何体的体积,因此依题意可知:若O 为四面体ABCD 内一点,则有V O
-BCD
·OA →+V O -ACD ·OB →+V O -ABD ·OC →+V O -ABC ·OD →=0.
7.(高考改编)已知等差数列{a n }中,有
a 11+a 12+…+a 2010=a 1+a 2+…+a 30
30
,则
在等比数列{b n }解析:由等比数列的性质可知b 1b 30=b 2b 29=…=b 11b 20, ∴10
b 11b 12…b 20=30
b 1b 2…b 30.
8.(2016·安徽安庆模拟)已知数列{a n }满足:a 1=a >2,a n =a n -1+2(n ≥2,n ∈N *).
(1)求证:对任意n ∈N *,a n >2;
(2)判断数列{a n }的单调性,并说明你的理由;
(3)设S n 为数列{a n }的前n 项和,求证:当a =3时,S n <2n +4
3. 解析:(1)用数学归纳法证明a n >2(n ∈N *): ①当n =1时,a 1=a >2,结论成立;
②假设n =k (k ≥1)时结论成立,即a k >2,则n =k +1时,a k +1=a k +2>2+2=2,所以n =k +1时,结论成立.
故由①②及数学归纳法原理,知对一切的n ∈N *,都有a n >2成立. (2){a n }是单调递减的数列.
因为a 2n +1-a 2n =a n +2-a 2