2017-2018学年人教A版选修4-5 数学归纳法 学案
2017-2018学年人教A版选修4-5        数学归纳法    学案第3页

  限的情况 理解如何增加的,也就容易理解了.

  

  答案:

  【例1】  证明:(1)当n=1时,原式=(3×1+1)×7-1=27,能被9整除,命题成立.

  (2)假设当n=k(k∈N+,k≥1)时,(3k+1)·7k-1能被9整除,则当n=k+1时,

  [3(k+1)+1]·7k+1-1

  =[21(k+1)+7]·7k-1

  =[(3k+1)+(18k+27)]·7k-1

  =[(3k+1)·7k-1]+9(2k+3)·7k.

  ∵[(3k+1)·7k-1]和9(2k+3)·7k都能被9整除,

  ∴[(3k+1)·7k-1]+9(2k+3)·7k能被9整除,

  即[3(k+1)+1]·7k+1-1能被9整除,

  即当n=k+1时命题成立.

  由(1)(2)可知,对任何n∈N+,命题都成立,即(3n+1)·7n-1能被9整除(n∈N+).

  【例2】  解:(1)由题设,当n=3时,得a3a4=10.

  因为a3,a4均为非负整数,

  所以a3 的可能值为1,2,5,10.

  当a3=1,则a4=10,a5=,与题设矛盾;

  当a3=5,则a4=2,a5=,与题设矛盾;

  若a3=10,则a4=1,a5=60,a6=,与题设矛盾.

  所以a3=2.

  (2)用数学归纳法证明:

  当n=3时,a3=a1+2,等式成立.

  假设当n=k(k≥3)时,等式成立,

  即ak=ak-2+2,

  因为ak+1ak=(ak-1+2)(ak-2+2),

  ak=ak-2+2≠0.

  所以ak+1=ak-1+2.

  这就是说,当n=k+1时,等式an=an-2+2也成立.

  综上,可知对所有n≥3,n∈N+,有an=an-2+2,即an=an-2+2,n=3,4,5,....

  【例3】  证明:(1)当n=1时,一个圆将平面分成两个部分,且f(1)=1-1+2=2,所以n=1时命题成立.

  (2)假设n=k(k∈N+,k≥1)时命题成立,即k个圆把平面分成f(k)=k2-k+2个部分.

  则n=k+1时,在k+1个圆中任取一个圆O,剩下的k个圆将平面分成f(k)个部分,而圆O与k个圆有2k个交点,这2k个交点将圆O分成2k段弧,每段弧将原平面一分为二,故得f(k+1)=f(k)+2k=k2-k+2+2k=(k+1)2-(k+1)+2.

  所以当n=k+1时,命题成立.

由(1)(2)可知,对一切n∈N+,命题成立,即这几个圆将平面分成f(n)=n2-n+2个部分(n∈N+).