数学归纳法(市公开课)
1 (1 2 1 2)Βιβλιοθήκη 2k 11
=右边,
错因:没有用到假设!
即当n=k+1时等式也成立。 根据(1)和(2)可知,等式对任何nN*成立。
能力提升
问题: 讨论2n与n2的大小(n N * )
计算当n=1, 2, ,8时2n与n2的值,比较它们的大小
你能得到什么猜想?
理解新知 问题:
2
求证:当n 5时, 2 n (n N ). 5 2 2 5 , 命题成立。 证明: (1)当n 5时,
n 2 *
命题成立, 即 2 k . (2)假设n k (k N , k 5)时, 大于?
*
k
2
当n k 1时,
k 1
2 2 右边 ( k 1 ) , 2 k , 左边 2 2 2 k 2 2 2 2 2 2 2k (k 1) 2k (k 2k 1) k 2k 1 2 2 (k 1) 2 4 2 0
计算: 2 1 , 2 2 ,
1 2 2 2
2 3 ,
3 2
2 5 , 2 6 ,
5 2 6 2
2 7 ,
7 2
2 4 , 8 2 2 8
4 2
猜想:当n 5时, 2 n 恒成立?
n 2
用数学归纳法证明, 初始值从
5 取起.
注意:在第一步中的初始值不一定从1取起, 证明应根据具体情况而定.
k
2
2k 2 (k 1)2 证明目标 k 1 2 2 (k 1) , 即 n k 1时, 命题成立。
2 n (n N ). 由(1)( 2)知, 当n 5时,
n 2 *
课堂小结
1.数学归纳法能够解决哪一类问题? 用于证明某些与正整数有关的数学命题。 2.数学归纳法证明命题的步骤? (1)证明当n取第一个值(初始值)时结论正确; (2)假设当n取k时结论正确,推导n取k的下一个 值时结论也正确. 3.数学归纳法证明命题的关键? 在第二步推导中归纳假设要用到。 4.数学归纳法体现的核心思想? 递推思想,用“有限”的推理,解决“无限”的问题
0
归纳递推
结论
命题对所有的正整数n ( n ≥ n 0)都成立。
两个步骤, 一个结论。
小组讨论
用数学归纳法证明:
1+2+3+…+(2n+1)=(n+1)(2n+1) (nN*)
1.当n=1时,左边= ; 1+2+3 2.当n=2时,左边= 1+2+3+4+5 . 3.当n=k时,左边= 1+2+…+(2k+1).
课题探究
通过有限个步骤的推理, 证n取所有正整数都成立
多米诺骨牌游戏原理
(1)第1块骨牌倒下。 (2)如果第k块倒下时,
(1)当n=1时,验证猜想正确。 (2)如果n=k 时猜想成立 ak (k N )
*
1 k
一定能导致第k+1块也倒下。
根据(1)和(2),可知不论有
一定能推出当n=k+1时猜想也成立 ak 1
1 1 1 a5 , a6 , a7 , • • • • • • • • • 6 7 5
逐一验证,不可能!
看看下面的动画对我们解决问题有什么启示? 人体多米诺骨牌
课题探究
问:多米诺骨牌全部倒下,必须具备哪两个条件?
(1)第一块骨牌倒下; (2)前一块倒下必导致后一块倒下。 条件(2)给出了一个递推关系,若第K块倒下,则 相邻的第K+1块也倒下.
1 (依据) 证明: (1)当n=1时,a1 = 1 = 1 , 命题成立。 1 命题成立, 即 ak , (2)假设当n=k 时, k
当n=k+1时,
ak 1
1 1 ak k 1 k 1 1 ak 1 k
归纳递推
既当n=k+1时,命题成立.
an 由(1)(2)知, 1 (n N *)成立. (结论) n
布置作业: 《课时训练》第19页 第1至10题
再 见
评讲练习
用数学归纳法证明:
1 2 22
证明: (1)当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立。 (2)假设当n=k (kN*)时,等式成立,即
错解!
2n1 2n 1
1 2 2
2
(nN*)
2
k 1
k 1
2 1
k
当n=k+1时 等比数列求和! 左边= 1 2 22 2k 1 2k
1 k 1
多少个骨牌都能全部倒下。
根据(1)和(2),可知对所有的正 整数n,猜想都成立。
1
an 1 对于数列 an , 若a1 1, an1 . 求证:an (n N * ) 1 an n 1 1 a1 1 , 正确。 分析: (1)当n=1时, 1 1 两个步骤可推 1 1 1 1 出 n 取所有正整 a a a5 k 1 3 2 (2)若 ak k 4 3 k5 1 2 4 数都成立!
归纳推理:
由部分到整体、由个别到一般的推理。
情境导入
an 问题:对于数列 an , 若a1 1, an1 . 问: an ? 1 an 1 1 1 计算: a1 1, a2 2 , a3 3 , a4 = 4
猜想: 验证:
1 an (n N *) n
不完全归纳法 后面是否成立?
当n=k+1时,
ak 1
1 1 ak k 1 k 1 1 ak 1 k
归纳递推
既当n=k+1时,命题成立.
an 由(1)(2)知, 1 (n N *)成立. (结论) n
方法归纳
验证n=n0 时 命题成立 归纳奠基
若n = k ( k ≥ n ) 时命题成 立 n=k+1时命题也成立
4.当n=k+1时,此时左边比n=k时多了几项? . (2k+2),(2k+3) 当n=k+1时,左边= . 1+2+…+(2k+1)+(2k+2)+(2k+3)
巩固练习 用数学归纳法证明:
1 2 2
2
2
n 1
2 1.
n
(nN*)
1
an 1 对于数列 an , 若a1 1, an1 . 求证:an (n N *). 1 an n
2.3数学归纳法
情境导入
讲故事
从前有个财主,请来一位先生教儿子识字。 先生写一横,告诉他的儿子是“一”字;写两横,告诉 是个“二”字;写三横,告诉是个“三”字。学到这里,儿 就告诉父亲说:“我已经会了,不用先生再教了。”于是, 财主很高兴,把教书先生给辞退了。 有一天,财主要请一位姓万的朋友,叫儿子写请帖。 可是老半天不见儿子写好,他就去催儿子。儿子抱怨说: “你不识字,不知道写字有多难。此人姓万,我手都写酸 了,才刚刚写完三千横!”
1 a2 2 1 a3 3 1 a4 4
1
an 1 对于数列 an , 若a1 1, an1 . 求证:an (n N *). 1 an n
1 (依据) 证明: (1)当n=1时,a1 = 1 = 1 , 命题成立。 1 命题成立, 即 ak , (2)假设当n=k 时, k