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课件网) 2.3 数学归纳法 对于数列 ,已知 , 求通项公式. 猜想: 学 习 目 标 1.了解数学归纳的原理 2.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题 (多米诺骨牌游戏) 思考:此游戏中,能使所有多米诺骨牌全部倒下的条件? 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 递推关系:第k块倒下,相邻的第k+1块也倒下 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 (第k块倒下,相邻的第k+1块也倒下) 数列 ,已知 猜想: 2.假设 时成立,那么 时猜想也成立,即 多米诺骨牌 一般地证明一个与正整数 1.(归纳奠基)证明当 2.(归纳递推)假设当 有关的命题,可按下列步骤进行: 取第一个值 时命题成立; 时命题成立, 时命题也成立. 证明当 证明: (1)当 左边 所以等式成立. (2)假设当 那么,当 即当 时, 时等式成立,即 时 等式也成立. 都成立. 变式练习1 用数学归纳法证明 证明(1)当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立. 这就是说,当n=k+1时,等式也成立. 由(1)和(2),可知等式对任何正整数n都成立. (2)假设当n=k时,等式成立,即 递推基础 递推依据 那么当n=k+1时, 分析下列各题用数学归纳法证明过程中的错误: 变式训练2 纠错! (1)2+4+6+8+…+2n=n2+n+1(n?N*) 证明 :假设当n=k时等式成立,即 2+4+6+8+…+2k=k2+k+1(k?N*) 那么,当n=k+1时,有 2+4+6+8+…+2k+2(k+1) =k2+k+1+2(k+1) =(k+1)2+(k+1)+1 , 因此,对于任何n?N*等式都成立。 缺乏“递推基础” 事实上,我们可以用等差数列求和公式验证原等式是不成立的! 这就是说,当n=k+1时,命题也成立. 没有用上“假设”,故此法不是数学归纳法 请修改为数学归纳法 证明 ①当n=1时,左边= , ②假设n=k(k∈N*)时原等式成立 ,即 此时,原等式成立。 那么n=k+1时, 由 ①②知,对一切正整数n,原等式均正确. 这才是数学归纳法 ②假设n=k(k∈N*)时原等式成立 ,即 此时,原等式成立。 那么n=k+1时, 这就是说,当n=k+1时,命题也成立. 由 ①②知,对一切正整数n,原等式均正确. 1. 试问等式 解:假设当 则当 所以等式对任何 事实上,当 四、深化理解 归纳法给出了如下的证明,请问该同学得到的结论正确吗? 成立吗?某同学用数学 时等式成立,即 时 即当 时等式也成立. 都成立. 时,左边=2,右边=3,左边≠右边,等式不 成立.缺少归纳奠基,不属于数学归纳法,是不正确的. 四、深化理解 2. 判断证明下面等式是否使用了数学归纳法: 证明:①当 ,等式成立. ②假设当 那么当 即当 根据 ①和②,可知等式对一切正整数 左边 右边 没有用上“假设”,缺少归纳递推,故此法不是数学归纳法.如何修改?由 时,左边= 时等式成立,即 时, 时,等式也成立. 都成立. 到 递推,请学生们自主完成. 五、灵活应用 1.已知数列 项和,计算S1, S2 ,S3 ,S4,根据计算结果, 可以看到,上面表示四个结果的分数中,分子与项数一致, 分母可用项数 下面用数学归纳法证明猜想: 解析: 时,显然成立;(2)假设 则 也成立 由(1)和(2)可知 设 为数列前 猜想 表示为 ,可以猜想 (1)当 时, 对任何的 都成立. 的表达式,并用数学归纳法进行证明. 五、灵活应用 2.比较 分析:当 时, 时, 时, 时, 时, 时, 下面用数学归纳法证明猜想: 时,显然成立; (2)假设 则当 因为 即证 又 所以 故当 由(1)和(2)可知 和 的大小. 时, 当 当 当 当 当 猜想当 (1)当 时,有 时,只需证 成立. 时,猜想成立. 对任何的 都成立. 六、巩固训练 4.设 D.非以上答案 成立时, 起始值至少应取为__. 答案:C 答案:8 答案: 1.若 则 为( ) A. B. C. 2.用数学归纳法证明不等式 3.用数学归纳法证明: ... ...