二項式與歸納法證明常考問題 1

2022-01-30 15:19:44 字數 3848 閱讀 1234

1.已知(1+x)2n=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n.

(1)求a1+a2+a3+…+a2n的值;

(2)求-+-+…+-的值.

解答:(1)令x=0得,a0=1;令x=1得,a0+a1+a2+a3+…+a2n=22n.

於是a1+a2+a3+…+a2n=22n-1.

(2)ak=c,k=1,2,3,…,2n,

首先考慮+=+=

==,則= (+),因此-= (-).

故= (-)= (-1)=-.

2.已知是給定的某個正整數,數列滿足:,其中.

(i)設,求;

(ii)求.

(ⅰ)由得,

即,;,

3分 (ⅱ)由得:,

即,,…,,

以上各式相乘得 5分∴

, 7分

∴ 10分

1.已知

(1)若,求證是奇數;

(2)求證對於任意,都存在正整數,使得.

2.已知為整數且,,其中, ,求證:對一切正整數,均為整數.

證明:構造的對偶式,下面用數學歸納法證明更強的結論:,都是整數.

(1)當時,由知,則,,於是,都是整數;

(2)假設當時,、都是整數,則當時,

.同理可得,.由(1)、(2)知、都是整數.

3.已知多項式.

(ⅰ)求及的值;

(ⅱ)試探求對一切整數n,是否一定是整數?並證明你的結論.

(ⅰ) 0, 16. …1分

(ⅱ) 對一切整數n,一定是整數.

(1)先用數學歸納法證明:對一切正整數n,是整數.

①當n=1時,,結論成立.

②假設當n=k(k≥1,k∈n)時,結論成立,即是整數,則當n=k+1時,

=根據假設是整數,而顯然是整數.∴是整數,從而噹噹n=k+1時,結論也成立.由①、②可知對對一切正整數n,是整數. ……7分

(2)當n=0時,是整數.……8分

(3)當n為負整數時,令n= -m,則m是正整數,由(1)是整數,

所以=是整數.綜上,對一切整數n,一定是整數.……10分

4. 已知數列滿足:.

(ⅰ)求證:使;

(ⅱ)求的末位數字.

解:⑴當

假設當則當時,

…其中….

所以所以;

(2),故的末位數字是7.

1.設p1,p2,…,pj為集合p=的子集,其中i,j為正整數.記aij為滿足p1∩p2∩…∩pj= 的有序子集組(p1,p2,…,pj)的個數.

(1)求a22的值;

(2)求aij的表示式.

解答:(1)由題意得p1,p2為集合p=的子集,

因為p1∩p2= ,

所以集合p=中的元素「1」共有如下3種情形:

1 p1,且1 p2;1 p1,且1 p2;1 p1,且1 p2;

同理可得集合p=中的元素「2」也有3種情形,

根據分步乘法原理得,a22=3×3=9

(2)考慮p=中的元素「1」,有如下情形:

1不屬於p1,p2,…,pj中的任何乙個,共c種;

1只屬於p1,p2,…,pj中的某乙個,共c種;

1只屬於p1,p2,…,pj中的某兩個,共c種;

1只屬於p1,p2,…,pj中的某(j-1)個,共c種,

根據分類加法原理得,元素「1」共有c+c+c+…+c=2-1種情形,

同理可得,集合p=中其它任一元素均有(2-1)種情形,

根據分步乘法原理得,aij=(2-1)i.

2.乙個非空集合中的各個元素之和是3的倍數,則稱該集合為「好集」.記集合 的子集中所有「好集」的個數為f(n).

(1)求f(1),f(2)的值;

(2)求f(n)的表示式.

解:(1)易得f(1)=3;

當n=2時,集合的子集中是「好集」的有:單元集:,共2個,雙元集,,,,共5個,三元集有:,,,,,,,共8個,四元集有,,,,共五個,五元集,共2個,還有乙個全集.

故f(2)=1+(2+5)×2+8=23.

(2)首先考慮f(n+1)與f(n)的關係.

集合在集合中加入3個元素3n+1,3n+2,3n+3.故f(n+1)的組成有以下幾部分:①原還的f(n)個集合;②含有元素3n+1的「好集」是中各元素之和被3除餘2的集合,含有元素是3n+2的「好集」是中各元素之和被3除餘1的集合,含有元素是3n+,3的「好集」是中各元素之和被3除餘0的集合,合計是23n;③含有元素是3n+1與3n+2的「好集」是中各元素之和被3除餘0的集合,含有元素是3n+2與3n+3的「好集」是中各元素之和被3除餘1的集合,含有元素是3n+1與3n+3的「好集」是中各元素之和被3除餘2的集合,合計是23n;④含有元素是3n+1,3n+2,3n+3的「好集」是中「好集」與它的並,再加上。所以,f(n+1)=2 f(n)+2×23n+1

兩邊同除以2n+1,得-=4n+,

所以 =4n-1+4n-2+…+4+++…++=+1-,

3. 已知整數≥4,集合的所有3個元素的子集記為.

(1)當時,求集合中所有元素之和.

(2)設為中的最小元素,設=,試求.

(1)解:當時,含元素1的子集有個,同理含的子集也各有6個,

於是所求元素之和為……5分

(2)證明:不難得到,並且以1為最小元素的子集有個,以2為最小元素的子集有個,以3為最小元素的子集有,…,以為最小元素的子集有個,

則8分……10分

4.設a,b均為非空集合,且ab,ab,…, (3,).記a,

b中元素的個數分別為a,b,所有滿足「ab,且b」的集合對(a,b)的個數為.

(1)求a3,a4的值;

(2)求.

解:(1)當3時,ab,且ab,

若a1,b2,則1,2,共種;

若a2,b1,則2,1,共種,

所以a3; …… 2分

當4時,ab,且ab,

若a1,b3,則1,3,共種;

若a2,b2,則2,2,這與ab矛盾;

若a3,b1,則3,1,共種,

所以a4. … 4分

(2)當為偶數時,ab,且ab,

若a1,b,則1, ,共(考慮)種;

若a2,b,則2, ,共(考慮)種;

若a,b,則, ,共(考慮)種;

若a,b,則, ,這與ab矛盾;

若a,b,則, ,共(考慮)種;

…… 若a,b,則,1,共(考慮)種,

所以an……; … 8分

當為奇數時,同理得,an…,

綜上得, 10分

5.設整數3,集合p,a,b是p的兩個非空子集.記an為所有滿足a中的最大數小於b中的最小數的集合對(a,b)的個數.

(1)求a3;

(2)求an.

(1)當3時,p,

其非空子集為:,,,,,,,

則所有滿足題意的集合對(a,b)為:(,),(,),(,),

(,),(,)共5對,所以a3

(2)設a中的最大數為k,其中,整數3,

則a中必含元素k,另元素1,2,…,k可在a中,故a的個數為:

b中必不含元素1,2,…,k,另元素k1,k2,…,n可在b中,但不能

都不在b中,故b的個數為:,

從而集合對(a,b)的個數為,

所以an.

6.設且,集合的所有個元素的子集記為.

(1)求集合中所有元素之和;

(2)記為中最小元素與最大元素之和,求的值.

(1)因為含元素的子集有個,同理含的子集也各有個,於是所求元素之和為

(2)集合的所有個元素的子集中:

以為最小元素的子集有個,以為最大元素的子集有個;

以為最小元素的子集有個,以為最大元素的子集有個;

以為最小元素的子集有個,以為最大元素的子集有個.

二項式定理 版塊五 二項式定理的應用2證明不等式 學生版

1 二項式定理 二項式定理 這個公式表示的定理叫做二項式定理 二項式係數 二項式的通項 叫做的二項展開式,其中的係數叫做二項式係數,式中的叫做二項展開式的通項,用表示,即通項為展開式的第項 二項式展開式的各項冪指數 二項式的展開式項數為項,各項的冪指數狀況是 各項的次數都等於二項式的冪指數 字母的按...

二用數學歸納法證明不等式

3.1.2復數的幾何意義 一 選擇題 1 如果複數a bi a,b r 在復平面內的對應點在第二象限,則 a a 0,b 0 b a 0,b 0 c a 0,b 0 d a 0,b 0 答案 d 解析 複數z a bi在復平面內的對應點座標為 a,b 該點在第二象限,需a 0且b 0,故應選d.2 ...

數列 數學歸納法 推理與證明綜合練習題

一 選擇題 1 數列的乙個通項公式是 a.b c d 2 若兩數的等差中項為6,等比中項為10,則以這兩數為根的一元二次方程是 ab cd 3 下列推理正確的是 a 把與模擬,則有 b 把與模擬,則有 c 把與模擬,則有 d 把與模擬,則有 4 用數學歸納法證明等式1 3 5 2n 1 n2 n n...