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数学归纳法完整课件


例2:已知数列{an },其通项公式为 an = 2n - 1 ,试猜想该 数列的前n和公式 s n ,并用数学归纳法证明你的结论。
解:(1)
证明:(1)当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立。 (2)假设当n=k时等式成立,即1+3+5+…+(2k-1)= 则当n=k+1时,1+3+5…+(2k-1)+[2(k+1)-1] = k 2 + [2(k+1)-1] = (k + 1)2
数学归纳法
(一)
太康县第二高级中学 郭伟峰
引入
问题1:从前一个地主的孩子学写字,学过一二三后得出结论四就是四 横五就是五横。
问题 2:数列{an}的通项公式为an=(n2-5n+5)2,计算得 a1=1,a2=1,
a3 =1, 于是猜出数列{an}的通项公式为:an=1。
问题3:三角形的内角和为180°,四边形的内角和为2•180°,五边形 的内 角和为3•180°,于是有:凸n边形的内角和为(一,课本第95页练习1,2。 二,试着归纳本节课所学内容。
小结
1、用数学归纳法证明问题,三个步骤缺一不可;
2、注意证明等式时第一步中n=1时左右两边的形式,第二步中 n=k+1时应增加的式子;
3、第二步中证明n=k+1命题成立是全局的主体,主要注意两个 “凑”:一是“凑”n=k时的形式(这样才好利用归纳假设),二 是“凑”目标式。

新课
一、概念
1、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。
归纳法
{ 不完全归纳法
完全归纳法
❋用不完全归纳法得出的结论不一定正确,如问题1,2。 ❋用完全归纳法得出的结论可靠,可不便操作。 提出问题:如何找到一个科学有效的方法证明结论的 正确性呢?
问题4:这是一盒白色粉笔,怎么证明他们是白的?一一检查 。
请问:以上四个结论正确吗?为什么? 得出以上结论所用的方法有什么共同点和什么不同点 1、错; 2、错,a5=25≠1; 3、对; 4、对。
共同点:均用了归纳法得出结论;不同点:问题1、2、3是用的不完 全归纳法,问题4是用的完全归纳法。
注意
由以上可知,用数学归纳法需注意:
1、三个步骤却一不可:第一步是是奠基步骤,是命题论证的基础,称之为 归纳基础;第二步是归纳假设,是推理的依据,是判断命题的正确性能 否由特殊推广到一般,它反映了无限递推关系,其中 “假设n=k时成立” 称为归纳假设(注意是“假设”,而不是确认命题成立)。如果没有第一步, 第二步就没有了意义;如果没有第二步,就成了不完全归纳,结论就没 有可靠性;第三步是总体结论,也不可少。 2、在第二步的证明中必须用到前面的归纳假设,否则就不是数学归纳法了。 3、数学归纳法只适用于和正整数有关的命题。
实验演示,探索解题途径
在多米诺骨牌游戏中,要让这些骨牌全部倒下,必 须具备 哪些条件呢? (1)第一块骨牌倒下; (2)任意相邻的两块骨牌,前一块倒下一定导致后一 块倒下。

思考:
第一块不推倒行吗?从中间拿走几块行吗?
演示小节:可以看出条件(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块也会倒下。这样, 只要第一块倒下,其他所有的骨牌就能够相继倒下。
课后作业

1、阅读作业:通读教材 2、书面作业:习题2.3A组第1,2题 3、弹性作业:简析我国古代烽火传递军情的 合理性 (可以上网查阅)
二,数学归纳法原理:
我们知道,有一些命题是和正整数有关的,如果这个命题的情况 有无限种,那么我们不可能用完全归纳法逐一进行证明,而不完全归 纳法又不可靠,怎么办?
常采用下面的方法来证明他们的正确性 步骤:①验证n=n0时命题成立。(n0为n取的第一个值) ②假设n=k(k∈N ,k≥n0)时命题成立,证明n=k+1 时命题也成立。 ③根据①②得出命题成立。 这种证明方法叫做数学归纳法
数学归纳法用框图标表示就是
验证n=n0时 命题成立
若n=k(k≥n0)时命题成立, 证明n=k+1时命题也成立
命题对从n0开始所 有的正整数n都成立
应用
例1、例1如果{ an }是一个等差数列,那么对于 an = a1 + (n - 1)d 一切n∈N*都成立。用数学归纳法证明。
证明: (1)当n=1时,左边=a1 ,右边= a1+(1-1)d= a1 , 结 论成立。 (2)假设当n=k时结论成立, 即 ak + 1 = ak +(k-1)d ak + 1 = ak + d 则 当n=k+1时, = a1 +(k-1)d+d = a1 +[(k+1)-1]d凑结论 ∴当n=k+1时,结论也成立。 * 由(1)和(2)知,等式对于任何n∈ N 都成立。
sn = n , 问题转化为证明: 2 1+3+5+…+(2n+1)= n
(2)猜想
s1 = a1 = 1 s2 = s1 + a2 = 4 s3 = s2 + a3 = 4 + 5 = 9 , s4 = s3 + a4 = 9 + 7 = 16
2
k2
\ 当n=k+1时,等式也成立。
* 由(1)和(2)知,等式对任何 n Î N 都成立。
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