数学归纳法(1)
一、教学目标:
1.了解数学归纳法的原理,理解数学归纳法的一般步骤。
2.掌握数学归纳法证明问题的方法。
3.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题。
二、教学重点:掌握数学归纳法的原理及证明问题的方法。
难点:能用数学归纳法证明一些简单的数学命题。
三、教学过程:
【创设情境】
1.华罗庚的“摸球实验”。
2.“多米诺骨牌实验”。
问题:如何保证所摸的球都是红球?多米诺骨牌全部倒下?处了利用完全归纳法全部枚举之外,是否还有其它方法?
数学归纳法:数学归纳法实际上是一种以数学归纳法原理为依据的演绎推理,它将一个无穷的归纳过程转化为一个有限步骤的演绎过程,是处理自然数问题的有力工具。
【探索研究】
1.数学归纳法的本质:
无穷的归纳→有限的演绎(递推关系)
2.数学归纳法公理:
(1)(递推奠基):当n取第一个值n0结论正确;
(2)(递推归纳):假设当n=k(k∈N*,且k≥n0)时结论正确;(归纳假设)
证明当n=k+1时结论也正确。
(归纳证明)
由(1),(2)可知,命题对于从n0开始的所有正整数n都正确。
【例题评析】
例1:以知数列{a
n }的公差为d,求证:
1
(1)
n
a a n d
=+-
说明:①归纳证明时,利用归纳假设创造递推条件,寻求f(k+1)与f(k)的递推关系,是解题的关键。
②数学归纳法证明的基本形式;
(1)(递推奠基):当n取第一个值n0结论正确;
(2)(递推归纳):假设当n=k(k∈N*,且k≥n0)时结论正确;(归纳假设)
证明当n=k+1时结论也正确。
(归纳证明)
由(1),(2)可知,命题对于从n0开始的所有正整数n都正确。
EX: 1.判断下列推证是否正确。
P88 2,3
2. 用数学归纳法证明
2
)1
(
)1
3(
10
3
7
2
4
1+
=
+
+
+
⨯
+
⨯
+
⨯n
n
n
n
K
例2:用数学归纳法证明
111
1
1231
n n n
++⋅⋅⋅≥
+++
(n∈N,n≥2)
说明:注意从n=k到n=k+1时,添加项的变化。
EX:1.用数学归纳法证明:111111111234212122n n n n n
-
+-++-=+++-++L L (1)当n=1时,左边有_____项,右边有_____项;
(2)当n=k 时,左边有_____项,右边有_____项;
(3)当n=k+1时,左边有_____项,右边有_____项;
(4)等式的左右两边,由n=k 到n=k+1时有什么不同?
变题: 用数学归纳法证明
21111222n ++⋅⋅⋅< (n ∈N +)
例3:设f(n)=1+
11123n
++⋅⋅⋅,求证n+f(1)+f(2)+…f(n-1)=nf(n) (n ∈N,n ≥2) 说明:注意分析f(k)和f(k+1)的关系。
【课堂小结】
1.数学归纳法公理:
(1)(递推奠基):当n 取第一个值n 0结论正确;
(2)(递推归纳):假设当n =k (k ∈N *,且k ≥n 0)时结论正确;(归纳假设)
证明当n =k +1时结论也正确。
(归纳证明)
由(1),(2)可知,命题对于从n 0开始的所有正整数n 都正确。
2. 注意从n=k 到n=k+1时,添加项的变化。
利用归纳假设创造递推条件,寻求f(k+1)与f(k)的递推关系.
【反馈练习】 1.用数学归纳法证明3k ≥n 3(n ≥3,n ∈N)第一步应验证( )
A n =1
B n =2 D n =4
2.用数学归纳法证明()11111231
2n n n N n +
+++<∈>-L 且第二步证明从“k 到k+1”,左端增加的项数是( ) A. 12k + B 12k - C 2k D 12
k - 3.若n 为大于1的自然数,求证 13212111>+++++n n n Λ 证明 (1)当n =2时,2413127221121>=+++ (2)假设当n =k 时成立,即
2413212111>+++++k k k Λ
24
13)1)(12(2124132
2112124131122112124131111221121213121,1>+++=+-++=+-++++>+-++++++++++++=k k k k k k k k k k k k k k k n Λ时则当 4.用数学归纳法证明()()()()()*+++=⋅⋅⋅⋅-∈L L L L n n 1n 2n n 2132n 1,n N
【课外作业】
《课标检测》。