数学归纳法
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。
【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。
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()13(1037241+=+++⨯+⨯+⨯n n n n
例2:用数学归纳法证明11111231n 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:1
1
1111111234212122n n n n n -+-++-=+++-++
(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21
1
1
1222n ++⋅⋅⋅< (n ∈N +)
例3:设f(n)=1+111
23n ++⋅⋅⋅,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()11
1
112312n n n N n ++++<∈>-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 12k -
3.若n 为大于1的自然数,求证 2413212111>+++++n n n
证明 (1)当n =2时,24
131********>=+++ (2)假设当n =k 时成立,即24
13212111>+++++k k k 24
13
)1)(12(2124132
21
121241311221
121
2413
111
1221121213121,1>+++=+-++=+-++++>+-++++++++++++=k k k k k k k k k k k k k k k n 时则当 4.用数学归纳法证明
()()()()()*+++=⋅⋅⋅⋅-∈n n 1n 2n n 2132n 1,n N
【课外作业】
《课标检测》。