第一篇:苏教版代数式经典例题
工程数学(线性代数与概率统计)第三章典型例题分析
第三章
例1 设A为n阶方阵,若存在正整数k和向量,使Ak0,且Ak10.证明:向量组,A,,Ak1线性无关. 证明:(利用线性无关定义证明) 假设有常数1,2,,k,使得
k1AA0 (1) 12k将(1)两边左乘Ak1,可得
1Ak12AkkA2k20
由已知条件A0,可知上式从第二项全等于零,所以1A又由条件Ak1kk10,0,所以10. 类似地,将(1)两边左乘Ak2,可得20;
k1类似地可证得34k0,所以向量组,A,,A线性无关.
例2 设向量组1,2,3线性相关,向量组2,3,4线性无关,问:
(1)1能否由2,3线性表示?证明你的结论; (2)4能否由1,2,3线性表示?证明你的结论. 解:(1)1能由2,3线性表示. 证明:由于向量组2,3,4线性无关,那么其部分组2,3也线性无关。又由已知条件有1,2,3线性相关,故1能由2,3线性表示. (2) 4不能由1,2,3线性表示. 证明:假设4能由1,2,3线性表示,即存在不全为零的常数1,2,3,使得
4112233
由(1)的结论,我们可以设1k22k33,代入上式,可得
4(21k2)2(31k3)3
即4可由2,3线性表示,从而2,3,4线性相关,与已知条件矛盾.因此假设不成立, 4不能由1,2,3线性表示.
例3 设两向量组
(1)11,2,3,23,0,1,39,6,7 (2)10,1,1,2a,2,1,3b,1,0 TTTTTT已知两向量组的秩相等,且3能由1,2,3线性表示,求a,b. 解:令A(1,2,3),B(1,2,3)
由于矩阵A已知,可以先对A进行初等变换求秩.
1391391392r1r250612A2060612rr3233rr3171301020000因此r(A)2,且1,2为(1)的一个极大无关组. 由已知条件两向量组的秩相等,所以r(B)2,从而B0,即
0B11所以aa21b1ab0 03b.又由条件能由,,线性表示而1,2为(1)的一
123个极大无关组.所以3能由1,2线性表示,则1230,即
13b2b100123201,解得 310b5,所以有ab5.
例4 求向量组11,1,1,3,21,3,5,1,
TTTT32,6,10,a,44,1,6,10, 53,2,1,c的秩和一个极大无关组. 解:对以1,2,3,4,5为列构成的矩阵A,做初等变换
T11A131102000012351240a2610a3112061010c04313107708c1104126412002412240432431a62a20314c9 31B1c3当a=2且c=3时, r(B)3,B中第
1、
2、4列线性无关,此时向量组的秩为3,1,2,4是一个极大无关组;
当a2时,r(B)4,B中第
1、
2、
3、4列线性无关,此时向量组的秩为4,1,2,3,4是一个极大无关组;
当c3,r(B)4,B中第
1、
2、
4、5列线性无关此时向量组的秩为4,1,2,4,5是一个极大无关组. 例5设向量组(1)1,2,3,4的秩为3;向量组(2)1,2,3,5的秩为4,证明:向量组1,2,3,54的秩为4. 证明:(要证明1,2,3,54的秩为4,可通过证明1,2,3,54线性无关来得到想要的结论)
由向量组(2)的秩为4,可知1,2,3线性无关,又由向量组(1)1,2,3,4的秩为
3,可知1,2,3,4线性相关,从而4可由1,2,3线性表示,即存在不全为零的常数l1,l2,l3,使得4l11l22l33,
不妨设k11k22k33k4(54)0,将4代入,可得
(k1k4l1)1(k2k4l2)2(k3k4l3)3k450
由于1,2,3,5线性无关,所以
k1k4l10kkl0242k1k2k3k40 k3k4l30k40故1,2,3,54线性无关,从而该向量组的秩为4.
例6 设向量组1,2,,m(m1)的秩为1,2,,m的秩为r
r,123m,213m,,m12m1,证明向量组
证明:(由推论等价的向量组有相同的秩,此题只需证明两个向量组等价即可) 由已知1,2,,m可由1,2,,m线性表示,且有下式成立
12m(m1)(12m)
从而ii12m于是有i1(12m), m11(12m)i,即1,2,,m也可由m11,2,,m,故向量组1,2,,m与向量组1,2,,m等价,从而他们的秩相等,从而向量组1,2,,m的秩为r.
第二篇:2018年苏教版六年级上册数学第一单元经典试题 (1)
六年级数学上册第一单元练习
1、一辆运煤车的车厢是长方体。从里面量底面积是4.5平方米,装的煤高0.6米。如果每立方米煤重1.32吨,这辆运煤车大约装煤多少吨?(得数保留一位小数)
2、把一个棱长是8厘米的正方体钢坯,锻造成一个长是16厘米,宽是8厘米的长方体,长方体的高是多少厘米?(用方程解。)
3、华侨小学修筑一条长60米,宽12米的直跑道。先铺上0.3米厚的三合土,再铺上0.03米厚的塑胶。需要三合土,塑胶各多少立方米?
4、一个无盖的长方体铁皮水槽,长12分米,宽5分米,高2分米。
(1)做这个水槽至少需要铁皮多少平方分米?
(2)这个水槽最多可以盛水多少升?
5、一个花坛,高0.9米,底面是边长1.2米的正方形,四周用木条围成。
(1)做这个花坛占地多少平方米?
(2)用泥土盛满这个花坛,大约需要泥土多少立方米?(木条的厚度忽略不计)
(3)做这个花坛,四周大约需要木条多少平方米?
6、一台冰柜从外面量,长1米,宽0.6米,高1.1米,从里面量,长9分米,宽4.5分米,深6分米。 (1)这台冰柜所占空间有多大?
(2)这台冰柜的容积是多少?
7、一个长方体,如果高增加3分米,长和宽不变,它的表面积就增加48平方分米,正好变成一个正方体。原来这个长方体的体积是多少立方分米
8、有一个花坛高50厘米,底面是边长1.3米的正方形。四周用砖砌成,砖墙的厚度是30厘米,中间填满泥土。 (1)花坛所占空间有多大?
(2)花坛里大约有泥土多少立方米?
9、一个石子浸入一个长50厘米,宽20厘米的玻璃缸内,玻璃缸里的水面上升了1厘米,若将这个石子放入另一个底面长24厘米,宽15厘米的玻璃缸内,水面会上升多少厘米?
10、一件雕塑的底座是用混凝土浇筑成的棱长2。6米的正方体。
(1)这件雕塑的底座占地多少平方米?
(2)浇筑这件雕塑的底座需多少立方米混凝土?
(3)给底座四面贴上花岗石,贴花岗石的面积是多少平方米?
11、一个长方体的长是5厘米,宽是4厘米,高是3厘米,
1、棱长总和是多少厘米?
2、占地面积是多少平方厘米?
3、表面积是多少平方厘米?
3、体积是多少立方厘米?
第三篇:〖经典例题分析〗
例1:(2005年,台州)下列句子中加点字注音错误的一项是()
A、这是虽在北方风雪的压迫下却保持着倔强(ji ng)挺立的一种树。
B、“这布是华丽的精致的!无双的!”每人都随声附和(h )着。
C、现在是昏暗的傍晚,一辆福特轿车孤独地驶向一幢小别墅(y )。
D、那边还有飞倦了的几对,闲散地憩息于纤(xi n)细的电线上。
例2:(2005年,兰州)根据拼音写出汉字。
⑴月亮西斜了,一副意兴l nsh n的样子。
⑵桥在河上,位置较低,ku 情du 理,不可能使人产生月亮从那个方向落下去的印象。 ⑶它是那么小;你呢,却长得这么ku w !
⑶这些顾客,多是短衣帮,大抵没有这样ku chu 。
〖分析〗这是识字写字方面的题目,在《教学大纲》“教学内容和要求”里这一项没有作为单独一项内容与“阅读”“写作”相并列,这方面的要求只有一条“认识 3500个常用字”。而《课程标准》把褒字与写字能力提高到与读写、交际能力同等重要的位置,并对识字写字的能力、过程、方法、情感态度和价值观等方面均提出了要求。
例1答案:C。例2答案:⑴阑珊⑵揆、度⑶魁梧⑷阔绰
〖过关演练〗
1.(2005年,徐州)下列加点字注音全都正确的一项是()
A.纠葛(g )债券(ju n)亲昵(n )侃侃(k n)而谈
B.静谧(m )饶恕(sh )蹉(cu 跎良莠(xi )不齐
C.炽(zh )热栖(q )息摩挲(su )拈(zh n轻怕重
D.匀称(ch n)造诣(y )湮(y n)没危言耸(s ng)听
2.(2005年,盐城)下列各组词语中加点字的读音,与所给读音全部相同的一项是()
A.zh n:玷污粘贴拈轻怕重B.qi n:迁就忏悔合成纤维
C.x ng:归省反省不省人事D.qi ng:翔实倔强风行绿墙
3.(2005年,临沂)加点字读音全都相同的一组是()
A.门楣倒霉媒体春光明媚
B.咫尺旗帜滞留无可置疑
C.滑稽畸型羁绊汲取经验
D.伫立铸造贮蓄青春永驻
4.(2005年,资阳)下列加点字的读音有误的一项是()
A.当它戛(g )然而止的时候,世界出奇的寂静,以至使人感到对她十分陌生了。
B.如果希巴女皇住在气窗对面的公寓里,德拉总会有一天把头发悬在窗外去晾干,只是为了使那位皇后的珠宝和首饰相形见绌(ch )。
C.不少的人对工作不负责任,拈(ni n)轻怕重,把重担子推给人家,自己挑轻的。
D.食(s )马者不知其能千里而食也。
5.(2005年,广东)下列加点字读音不相同的一项是()
A.欣慰馨香薪水辛苦B.娴熟和弦头衔嫌疑
C.起哄洪水拱桥烘托D.阴谋殷切音讯原因
6.(2005年,四川)下面语段中加点字注音错误的一项是()
不久,布谷鸟来了。于是转入炎热的夏季,这是植物孕育果实的时期。到了秋天,果实成熟,植物的叶子渐渐变黄,在秋风中簌簌地落下来。北雁南飞,活跃在田间草际的昆虫也都销声匿迹。到处呈现一片衰草连天的景象,准备迎接风雪载途的严冬。
A.孕育(r n)B.销声匿迹(n )C.衰草(shu i)D.风雪载途(z i)
7.(2005年,临沂)加点字读音全都不相同的一组是()
A.伦理经纶囫囵论辩
B.孺子嗫嚅怯懦蠕动
C.踉跄创伤悲怆疮痍
D.揣摩惴惴湍急喘气
8.(2005年,黄冈)阅读文段,根据拼音写汉字,给加点的字注音。
每一穗花都是上面的盛开、下面的待放。颜色便上浅下深,好像那紫色沉di n()下来了„„每一朵盛开的花像是一个张满了的小小的帆,帆下带着尖底的舱,船舱鼓鼓的;又像一个忍俊不禁()的笑容,就要zh n()开似的。那里装的是什么仙露琼()浆?我凑上去,想摘一朵。
9.(2005年,荆州)根据文意与拼音在括号中填写常用字词。
①如果要ji nsh ng()我国的园林,苏州园林就不该错过。
②先前的紫色的圆脸,已经变作灰黄,而且加上了很深的zh uw n()。
③仰面在灯光中瞥见他黑瘦的面貌,似乎正要说出y y ngd ncu ()的话来。 ④商店和饭馆的门w j ngd c i()地敞着,面对着上帝创造的这个世界„„
10.(2005年,扬州)给加点的字注音,并根据拼音写汉字。
2005年春节晚会上,精美绝(l n)()的舞蹈《千手观音》给观众留下了非常深刻的印象。邰丽华与20位同伴结为一体,以“千手观音”的形象立于莲花台上。她们在镶嵌()着一千多只手的金(b )()辉煌的拱()门下,用翩跹()的舞姿和斑(l n)()的色彩,“诉说”她们内心世界的美丽话语。
11.(2005年,武汉)抄写下面一段文字,并根据拼音写出相应的汉字。
人的一生应当这样度过:当他回首往事的时候,不会因为碌碌无为、虚度年华而hu ()恨,也不会因为为人卑劣、生活庸s ()而愧疚。
12.(2005年,随州)下列加点字的字音都正确的一项是()
A.无垠(y n)坦荡如砥(d )心旷神怡(t i)
B.绽(d ng)出打折(zh )了腿怪癖(p )
C.嗟(ji )偃(y n)旗息鼓揆(ku )情度理
D.阴晦(hu )惘(w n)然一蹶(ju )不振
13.(2005年,襄樊)下列加点字注音错误的一项是()
A.做人应有责任心,因此无论干什么事,都不能敷衍塞(s )责。
B.只有全心全意为人民着想的干部,才是称(ch n)职的人民公仆。
C.襄樊市公安局对全市治安实行纵横(h ng)交错的网络化管理。
D.我拿着入场券(ju n)兴高采烈地向科技馆跑去。
经典试题:
例1:下列词语中加点字的读音,与所给注音全部相同的一项是()
A、鲜(xi n)鲜艳新鲜寡廉鲜耻
B、解(ji )解散押解解甲归田
C、强(qi ng)强求牵强强词夺理
D、宁(n ng)宁静宁愿息事宁人(广州市)
思维启迪:这道题考查了语音的基本知识及其灵活运用。四个选的词语中字音均选自课文,是阅读过程中常见的多音多义字,这些字容易读错。A项中“寡廉鲜耻”的“鲜”应读xi n,与其他三个不同,B项中“押解”的“解”应读ji ,D项中“宁愿”的“宁”应读n ng,C为正确答案。此题好在将字音放在词语环境中灵活考查。
例2:下列句子中有两个错别字的一项是()
A、春风和熙,阳光灿烂,山谷里回落着鸟儿们缭亮的歌声。
B、突然,蝉声夏然而止,树林里顿时一片寂静。
C、这小生灵虽然是缈小的,但是我们绝不能忽视它。
D、叶欣以身恂职的事迹见报后,人们无不为之感动。
思维启迪:本题考查学生对常用词语中容易混淆的同音字的熟悉程度。A项中“和熙”的“熙”,“缭亮”的“缭”都是错误的,B项中“夏然而止”的“夏”,C项中“缈小”的“缈”,D项中“以身恂职”的“恂”都是常见的错别字。考生在判断用字是否准确时,应根据所在词语的词义来判断,否则易造成别字。还要特别注意,题目要求是“有两个错别字的一项”,所以,A为正确答案。
实战演练:
1.(2004盐城市)下列词语中加点字的注音有误的一项是()
A、裨益(b )沁园春(x n)脍炙人口(ku i)
B、瞻仰(zh n)八卦阵(gu )万籁俱寂(l i)
C、谦逊(x n)一霎时(shi)玉树琼枝(qi ng)
D、跌宕(d ng)淳朴(ch n)坦荡如砥(d )
2.(2004安徽省)下列加点字的注音完全正确的一项是()
A、反省(sh ng)剽悍(pi o)义愤填膺(y ng)
B、粗糙(c o)恬静(ti n)妄自菲薄(b )
C、抖擞(s u)纤维(qi n)安然无恙(y ng)
D、酝酿(ni ng)肖像(xi o)面面相觑(x )
3.(2004年宾州市)给下列词语中加点的字注音,或根据注音写出汉字。
①不屑()置辩②杳()无消息
③锲()而不舍④中流d ()柱
⑤s ()夜忧叹⑥气势磅b ()
4.(2004年株州)下列词语中没有错别字的一组是()
A、修茸抖擞错手不及B.开拓抑制持之以衡
C.哀悼缀学惟妙惟消D、玄虚衰落辨伪去妄
5.(2004年四川省)下列词语中书写完全正确的一项是()
A.曲径通幽不计其数热枕恬静
B.小心翼翼行云流水敬佩魅力
C.抑扬顿错精益求精淘汰祈祷
D.锐不可当可歌可泣侧隐辍学
6.(2004年苏州)下边的词语中有四个错别字,把它们找出来填入表中,然后改正。 忍俊不禁耐人寻味销声匿迹稍纵既逝
寻根究底同舟共际杳无消息海枯石烂
嘎然而止锐不可当根深底固岿然不动
8.下列句子中加点字的读音相同的一组是()
A、⑴鸟儿唱出宛转的曲子,跟轻风流水应和着。
⑵她洗完手,就舀水和面,做起窝窝头来。
B、⑴我军歼灭了抵抗之敌,控制了南下要塞。
⑵环卫工人及时疏通了堵塞的下水道。
C、⑴凡是不称职的人就看不见它,这个说法让他心里发慌。
⑵这座大桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐。
D、⑴大家得小心提防,千万不要让这些小东西溜出来撒欢。
⑵他从剩余的资金中提留了一部分,作为今后的活动基金。
9.根据拼音写出相应的汉字或给加点字注音:
坚r n()j ng旗()ji o健()分外妖娆()惟妙惟肖()
10.读下面的句子,给加点的字注音,根据拼音填汉字。
⑴另一种的味儿在你心头潜()滋暗长了——“单调”。
⑵两人见面,非常亲热,拉着手寒喧()了好一阵子。
⑶我们决定把小茅屋修(q )()一下,给屋顶加点草。
⑷设计者和匠师们因地制宜,自出心(c i)(),修建成功的园林当然各各不同。
11.根据拼音写汉字。
刚刚闭(m )()的我市第十次党代会提出了我市今后五年“跨越发展实现率先(ju )()起,团结实干建设强市名城”的总体目标。
12.你知道哪一句的注音是全对的?请选出来。()
A、老爷爷告诫我:“摘(z i)桃容易栽(zh i)桃难。”
B、院长说:“一个国家落(lu )后的原因之一,是科研落(l )在别人后面。”
C、我提着这灵(l ng)巧的小橘(j )灯,慢慢地走。
D、刘老师书法造诣(zh )高,大家都佩(p i)服他。
13.许多广告词借用了成语、熟语,取谐音换新义,朗朗上口,但却给我们的学习带来了许多陷阱,请识别下面广告词中的陷阱,并将其还原,写在后面的括号内。
例:空调机——完美无夏(瑕)
⑴淋浴器——随心所浴()
⑵咳嗽药——咳不容缓()
⑶洗衣机——爱不湿手()
⑷蚊香——默默无蚊()
14.下面加点的字读音和字义有错的一项是()
A、更多(g ng)(越发,愈加)更衣(g ng)(换)
B、附和(h )(声音相应)书和笔(h )(连词,同)
C、自称(ch ng)(叫,叫做)相称(ch ng)(相连)
D、圈定(qu n)(画环形)猪圈(ju n)(养家畜等的栅栏)
15.下列句子中有错别字的一项是()
A、听了她的深情倾诉,老李也禁不住动了恻隐之心。
B、既使你有出众的才华,也不能这样张狂的炫耀自己。
C、这首诗饱含着真情实感,让那些苍白的口号诗相形见绌。
D、快意同舒适像是一对孪生兄弟,时而相傍相依,时而南辕北辙。
16.下列各句错别字最多的一项是()
A、但在那风雨如诲的时刻,各地的建设依旧屹立人间,光辉夺目。
B、孔乙己看着问他的人,显出不屑置辨的神气。
C、我简至弄的神精错乱,不知所错。
D、他们的品质是那样的纯杰和高尚,他们的意志是那样的坚忍和刚强。
17.找出并改正下面语段中的三个错别字,书写在方格内。
有些人总是把自己的现状归咎于运气,他们怨天由人,则备父母没有给自己创造好条件,感慨生不逢时,这样的人除了报怨,只会消极等待。要想成就一番事业,积极的心态则是他成功的起点。
18.他小心地揭开一个木头蜂箱,箱里隔着一排板,板上满是密蜂,蠕蠕地爬动。蜂王是黑
蝎色的,身量特别长,每只工蜂都愿意用彩来的花粉供养它。
上文中共有个错别字?
19.下列短语中有三个错别字的一组是()
A、直接了当不拘一格眼急手快忘自菲薄
B、群策群力沉默寡言百无聊懒截长补短
C、事倍功半不修边副金城汤池大名鼎鼎
D、百步穿杨不甘示弱初出矛庐力举千钧
20.句中没有错别字的一项是()
A、怀疑不仅是从消极方面辩伪去妄的必要步骤,也是积极方面建设新学说、启迪新发明的基本条件。
B、独立党党员们,请看你们这位侯选人,请看这位声名狼藉的伪证犯!
C、他偏要放下经卷,横来招是搬非,大约是怀着嫉妒罢,——那简直是一定的。
D、她用小手在面前画一个园圈,最后按到我的手上:“我们大家都好了!”
21.用正楷字将下列诗句的后半句写在方格内,要求准确、美观。
沉舟侧畔千帆过
拼音与汉字答案
1.A 2.B 3.①xi ②y o③q ④砥⑤夙⑥礴 4.D 5.B 6.既——即;际——济;嘎——戛;底——蒂
7、第一个图中“那里”改为“哪里”,第二个图中“五州”改为“五洲” 8.C 9.韧、旌、矫、r o、xi o 10.⑴qi n⑵xu n⑶葺⑷裁 11.幕、崛 12.B
13.浴——欲;咳——刻;湿——释;蚊——闻 14.C 15.B 16.C 17.怨天由人——怨天尤人;则备——责备;报怨——抱怨 18.三个 19.A 20.C 21.书写内容:病树前头万木春
第四篇:数学归纳法经典例题详解
例1.用数学归纳法证明:
1111n. 2n12n12n1133557证明:①n=1时,左边等式成立.
1111,,右边左边=右边,133213②假设n=k时,等式成立,即:
1111k.
2k12k12k1133557当n=k+1时.
11111
2k12k12k12k3133557k1 2k12k12k32k1k1 2k23k12k12k32k12k3k1k1 2k32k11这就说明,当n=k+1时,等式亦成立, 综合上述,等式成立. 例2.是否存在一个等差数列{an},使得对任何自然数n,等式:a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立,并证明你的结论.
解:将n=1,2,3分别代入等式得方程组.
a16, a12a224a2a3a60231解得a1=6,a2=9,a3=12,则d=3.
故存在一个等差数列an=3n+3,当n=1,2,3时,已知等式成立. 下面用数学归纳法证明存在一个等差数列an=3n+3,对大于3的自然数,等式a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立. 因为起始值已证,可证第二步骤.
假设n=k时,等式成立,即a1+2a2+3a3+…+kak=k(k+1)(k+2) 那么当n=k+1时, a1+2a2+3a3+…+kak +(k+1)ak+1
= k(k+1)(k+2)+ (k+1)[3(k+1)+3] =(k+1)(k2+2k+3k+6) =(k+1)(k+2)(k+3) =(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2] 这就是说,当n=k+1时,也存在.
综合上述,可知存在一个等差数列an=3n+3,对任何自然数n,等式a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立.
例3.证明不等式112131n2n (n∈N).
证明:①当n=1时,左边=1,右边=2.左边<右边,不等式成立.
②假设n=k时,不等式成立,即1那么当n=k+1时,112131k121k1131k2k.
2k1k12kk11k12k1k1kk11k12k1
这就是说,当n=k+1时,不等式成立.
由①、②可知,原不等式对任意自然数n都成立.
例4. 解析:(1)当(2)假设当
时,左边时命题成立,即
,右边
。
,命题成立。
,
那么当时,
左边
。
上式表明当
时命题也成立。
由(1)(2)知,命题对一切正整数均成立。
例5. 用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数n,不等式
成立。
解析:①当②假设时,左=
,右
,左>右,∴不等式成立。
时,不等式成立,即
,
那么当时,
,
∴时,不等式也成立。
由①,②知,对一切大于1的自然数n,不等式都成立。
例6. 若不等式对一切正整数n都成立,求正整数a的最大值,并证明你的结论。 解析:取令所以取,
,而
。 , ,得
,下面用数学归纳法证明,
,
(1)时,已证结论正确
时, (2)假设
则当时,有
,
因为,
所以,
所以即时,结论也成立,
, ,
,
由(1)(2)可知,对一切都有故a的最大值为25。
*例7.已知数列{an}满足a1=0,a2=1,当n∈N时,an+2=an+1+an. 求证:数列{an}的第4m+1项(m∈N)能被3整除. 证明:①当m=1时,a4m+1=a5=a4+a3=(a3+a2)+(a2+a1)=a2+a1+a2+a2+a1=3,能被3整除.
②当m=k时,a4k+1能被3整除,那么当n=k+1时, a4(k+1)+1=a4k+5=a4k+4+a4k+3 =a4k+3+a4k+2+a4k+2+a4k+1 =a4k+2+a4k+1+a4k+2+a4k+2+a4k+1 =3a4k+2+2a4k+1
由假设a4k+1能被3整除,又3a4k+2能被3整除,故3a4k+2+2a4k+1能被3整除.
因此,当m=k+1时,a4(k+1)+1也能被3整除.
由①、②可知,对一切自然数m∈N,数列{an}中的第4m+1项都能被3整除.
第五篇:数学归纳法经典例题详解
例1.用数学归纳法证明:
1111n. 2n12n12n1133557请读者分析下面的证法: 证明:①n=1时,左边1111,右边,左边=右边,等式成立. 133213②假设n=k时,等式成立,即:
1111k.
2k12k12k1133557那么当n=k+1时,有:
11111
2k12k12k12k313355711111111111 2335572k12k12k12k31112k2 122k322k3k1k1
2k32k11这就是说,当n=k+1时,等式亦成立. 由①、②可知,对一切自然数n等式成立.
评述:上面用数学归纳法进行证明的方法是错误的,这是一种假证,假就假在没有利用归纳假设n=k这一步,当n=k+1时,而是用拆项法推出来的,这样归纳假设起到作用,不符合数学归纳法的要求.
正确方法是:当n=k+1时.
11111
2k12k12k12k3133557k1
2k12k12k32k1k1 2k23k12k12k32k12k3
k1k1 2k32k11这就说明,当n=k+1时,等式亦成立,
例2.是否存在一个等差数列{an},使得对任何自然数n,等式:
a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2) 都成立,并证明你的结论.
分析:采用由特殊到一般的思维方法,先令n=1,2,3时找出来{an},然后再证明一般性.
解:将n=1,2,3分别代入等式得方程组.
a16, a12a224a2a3a60231解得a1=6,a2=9,a3=12,则d=3.
故存在一个等差数列an=3n+3,当n=1,2,3时,已知等式成立.
下面用数学归纳法证明存在一个等差数列an=3n+3,对大于3的自然数,等式 a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立. 因为起始值已证,可证第二步骤.
假设n=k时,等式成立,即 a1+2a2+3a3+…+kak=k(k+1)(k+2) 那么当n=k+1时,
a1+2a2+3a3+…+kak +(k+1)ak+1 = k(k+1)(k+2)+ (k+1)[3(k+1)+3] =(k+1)(k2+2k+3k+6) =(k+1)(k+2)(k+3) =(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2] 这就是说,当n=k+1时,也存在一个等差数列an=3n+3使a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)成立. 综合上述,可知存在一个等差数列an=3n+3,对任何自然数n,等式a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立.
例3.证明不等式112131n2n (n∈N).
证明:①当n=1时,左边=1,右边=2.
左边<右边,不等式成立.
②假设n=k时,不等式成立,即112131k2k.
那么当n=k+1时,
112131k1k1
2k1k12kk11k12k1k1
kk11k12k1
这就是说,当n=k+1时,不等式成立.
由①、②可知,原不等式对任意自然数n都成立. 说明:这里要注意,当n=k+1时,要证的目标是
1121311k1k12k1,当代入归纳假设后,就是要证明:
2kk12k1.
认识了这个目标,于是就可朝这个目标证下去,并进行有关的变形,达到这个目标. 例4.已知数列{an}满足a1=0,a2=1,当n∈N时,an+2=an+1+an. 求证:数列{an}的第4m+1项(m∈N)能被3整除.
分析:本题由an+1=an+1+an求出通项公式是比较困难的,因此可考虑用数学归纳法. ①当m=1时,a4m+1=a5=a4+a3=(a3+a2)+(a2+a1)=a2+a1+a2+a2+a1=3,能被3整除. ②当m=k时,a4k+1能被3整除,那么当n=k+1时, a4(k+1)+1=a4k+5=a4k+4+a4k+3 =a4k+3+a4k+2+a4k+2+a4k+1 =a4k+2+a4k+1+a4k+2+a4k+2+a4k+1 =3a4k+2+2a4k+1
由假设a4k+1能被3整除,又3a4k+2能被3整除,故3a4k+2+2a4k+1能被3整除. 因此,当m=k+1时,a4(k+1)+1也能被3整除.
由①、②可知,对一切自然数m∈N,数列{an}中的第4m+1项都能被3整除.
例5.n个半圆的圆心在同一条直线l上,这n个半圆每两个都相交,且都在直线l的同侧,问这些半圆被所有的交点最多分成多少段圆弧?
分析:设这些半圆最多互相分成f (n)段圆弧,采用由特殊到一般的方法,进行猜想和论证.
当n=2时,由图(1).两个半圆交于一点,则分成4段圆弧,故f (2)=4=22. 当n=3时,由图(2).三个半径交于三点,则分成9段圆弧,故f (3)=9=32. 由n=4时,由图(3).三个半圆交于6点,则分成16段圆弧,故f (4)=16=42. 由此猜想满足条件的n个半圆互相分成圆弧段有f (n)=n2. 用数学归纳法证明如下: ①当n=2时,上面已证.
②设n=k时,f (k)=k2,那么当n=k+1时,第k+1个半圆与原k个半圆均相交,为获得最多圆弧,任意三个半圆不能交于一点,所以第k+1个半圆把原k个半圆中的每一个半圆中的一段弧分成两段弧,这样就多出k条圆弧;另外原k个半圆把第k+1个半圆分成k+1段,这样又多出了k+1段圆弧.
∴ f (k+1)=k2+k+(k+1)
=k2+2k+1=(k+1)2 ∴ 满足条件的k+1个半圆被所有的交点最多分成(k+1)2段圆弧. 由①、②可知,满足条件的n个半圆被所有的交点最多分成n2段圆弧.
说明:这里要注意;增加一个半圆时,圆弧段增加了多少条?可以从f (2)=4,f (3)=f (2)+2+3,f (4)=f (3)+3+4中发现规律:f (k+1)=f (k)+k+(k+1).
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