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《数学归纳法》课件ppt


= 2k• 1• 3•…•(2k-1)(2k+1)•2 = 2k+1•1• 3•…• (2k-1) •[2(k+1)-1]=右边, ∴当n=k+1时等式也成立。 由 ①、②可知,对一切n∈N ,原等式均成立。
作业:P108
A组 1(2)
B组 3
n-1
例、用数学归纳法证明1+3+5+……+(2n-1)=n2

(n∈N ).

证明:①当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立。 ②假设n=k(k∈N ,k≥1)时等式成立,即: 1+3+5+……+(2k-1)=k2, 当n=k+1时: 1+3+5+……+(2k-1)+[2(k+1)-1]=k2+2k+1=(k+1)2, 所以当n=k+1时等式也成立。 由①和②可知,对n∈N ,原等式都成立。
思考:这个游戏中,能使所有多米诺骨全部倒 下的条件是什么?
只要满足以下两个条件,所有多米诺骨 牌就能全部倒下:
(1)第一块骨牌倒下;(基础) (2)任意相邻的两块骨牌,前一块倒下 一定导致后一块倒下。 (依据) 条件(2)事实上给出了一个递推关系:当 第k块倒下时,相邻的第k+1块也倒下。 1 思考:你认为证明数列的通项公式 an n 是 这个猜想与上述多米诺骨牌游戏有相似性?你 能类比多米诺骨牌游戏解决这个问题吗?
归纳法
{ 不完全归纳法
一般 an=a1+(n-1)d
完全归纳法
特点: 由特殊 a2=a1+d a3=a1+2d a4=a1+3d
……
如何证明:1+3+5+…+(2n-1)=n2
(n∈N*)
费马(Fermat)是17世纪法国著名的数学 n 2 家,他曾认为,当n∈N时,2 一定都是 1 质数,这是他观察当n=0,1,2,3,4时 的值都是质数,提出猜想得到的.半个世 纪后,18世纪伟大的瑞士科学家欧拉 5 2 (Euler)发现 2 = 294 967 297= 4 1 6700417×641,从而否定了费马的推 测.没想到当n=5这一结论便不成立.
练习:已知数列{a n }为等比数列, 公比为q,求证:通项公式为a n = a1q (提示:a n = qa n-1)
注意 1. 用数学归纳法进行证明时,要分两个 步骤,两个步骤缺一不可. 2 (1)(归纳奠基)是递推的基础. 找准n0 (2)(归纳递推)是递推的依据 n= k时 命题成立.作为必用的条件运用,而n=k+1 时情况则有待利用假设及已知的定义、公式、 定理等加以证明
2.3 数学归纳法
2.3 数学归纳法
课题引入
观察数列 {a n },已知a1 1, a n1 1 1 1 a2 , a3 , a , 4 2 3 4
an , 1 an
1 猜想归纳通项公式 : an n
不完全归 纳法
对于某类事物,由它的一些特殊事 例或其全部可能情况,归纳出一般 结论的推理方法,叫归纳法。
2 2 2 2
注意 1. 用数学归纳法进行证明时,要分两个 步骤,两个步骤缺一不可. 2 (1)(归纳奠基)是递推的基础. 找准n0 (2)(归纳递推)是递推的依据 n= k时 命题成立.作为必用的条件运用,而n=k+1 时情况则有待利用假设及已知的定义、公式、 定理等加以证明
例、求证:(n+1)(n+2)…(n+n)=2n• 1• 3•… •(2n-1)

请问: 第②步中“当n=k+1时”的证明可否改换为:
1+3+5+……+(2k-1)+[2(k+1)-1]= 1+3+5+……+(2k-1)+(2k+1)

= (k +1)[1+ (2k +1)] = (k+1)2 ?为什么?
2
例:用数学归纳法证明
n(n +1)(2n +1) 1 + 2 + 3 + + n = 6
证明:① n=1时:左边=1+1=2,右边=21•1=2,左边=右边,等 式成立。 ② 假设当n=k((k∈N )时有: (k+1)(k+2)…(k+k)=2k• 1• 3•…• (2n-1), 当n=k+1时: 左边=(k+2)(k+3)…(k+k)(k+k+1)(k+k+2)
(2k+1)(2k+2) =(k+1)(k+2)(k+3)…(k+k)• k+1
命题对从n0开始的所 有正整数n都成立。
例:已知数列{a n }为等差,公差为d,
求证:通项公式为a n = a1 +(n -1)d 证明:
1)当n = 1式,a1 = a1 +(1 -1)d = a 1 ,结论成立
பைடு நூலகம்
2)假设n = k式结论成立,即a k = a 1 +(k -1)d ∵a k+1 = a k + d 那么 ∴ a k+1 = a1 +(k -1)d + d = a1 + kd = a1 +[(k +1)-1]d 所以n=k+1时结论也成立 综合1)、2)知a n = a1 +(n -1)d成立.
举例说明:
一个数列的通项公式是: an= (n2-5n+5)2 请算出a1= 1,a2= 1,a3= 1 ,a4= 1 猜测an=? 猜测是否正确呢?
对一切n N ,都有an (n 5n 5) 1
2 2

由于a5=25 ≠1,所以猜测是不正确的
所以由归纳法得到的结论不一定可靠
多米诺骨牌(domino)是一种用木制、骨 制或塑料制成的长方形骨牌。玩时将骨牌 按一定间距排列成行,轻轻碰倒第一枚骨 牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次 倒下。 多米诺是一项集动手、动脑于一体的运动。 一幅图案由几百、几千甚至上万张骨牌组成。骨牌需要 一张张摆下去,它不仅考验参与者的体力、耐力和意志 力,而且还培养参与者的智力、想象力和创造力。 多米诺是种文化。它起源于中国,有着上千年的历史。
观察数列 {a n },已知a1 1, a n1
an , 1 an
二、数学归纳法的概念:
证明某些与自然数有关的数学题,可用下列方法 来证明它们的正确性: (1)验证当n取第一个值n0(例如n0=1)时命题成立, (2)假设当n=k(kN* ,kn0 )时命题成立, 证明当n=k+1时命题也成立 完成这两步,就可以断定这个命题对从n0开始的所 有正整数n都成立。这种证明方法叫做数学归纳法。 验证n=n0时命 题成立 若当n=k(kn0 )时命题成立, 证明当n=k+1时命题也成立
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