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高中数学选择性必修 第二册(381题)


用数学归纳法证明不等式 \(1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \cdot \cdot \cdot + \frac{1}{{{2^n} - 1}} < n\) ( \(n \geqslant 2\) 且 \(n \in {N^*}\) )时,在证明从 \(n = k\) 到 \(n = k + 1\) 时,左边增加的项数是(       


A.\({2^k}\)

B.\({2^k} - 1\)

C.\({2^{k - 1}}\)

D.\(k\)


知识点:第四章 数列


参考答案:A


解析:

用数学归纳法证明不等式 \(1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \cdot \cdot \cdot + \frac{1}{{{2^n} - 1}} < n\) 的过程中,

假设 \(n = k\) 时不等式成立,则左边 \( = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \cdot \cdot \cdot + \frac{1}{{{2^k} - 1}}\) ,

那么当 \(n = k + 1\) 时,左边 \( = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \ldots + \frac{1}{{{2^k} - 1}} + \frac{1}{{{2^k}}} + \frac{1}{{{2^k} + 1}} + \ldots + \frac{1}{{{2^{k + 1}} - 1}}\) ,

\(\therefore \)由 \(n = k\) 递推到 \(n = k + 1\) 时,不等式左边增加了: \(\frac{1}{{{2^k}}} + \frac{1}{{{2^k} + 1}} + \ldots + \frac{1}{{{2^{k + 1}} - 1}}\) ,

共 \(\left( {{2^{k + 1}} - 1} \right) - {2^k} + 1 = {2^k}\) 项.

故选:A

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