高二数学数学归纳法课件 新课标 人教版
最新人教版高中数学选修2.3《数学归纳法》ppt课件
时结论也正确. “用上假设,递推才真”
递推依据
注 意:
1、一定要用到归纳假设; 2、看清从k到k+1中间的变化。
课堂小结
重点:两个步骤、一个结论; 注意:递推基础不可少, 归纳假设要用到, 结论写明莫忘掉。
课后作业
P95练习:1,2.
an an1 1 an
n N
写出: a2 , a3 , a4 , 并归纳出这个数列的通项公式
课题引入
1、数列{an},已知a1
a n 1 =1, an 1 an
n N
写出: a2 , a3 , a4 , 并归纳出这个数列的通项公式
a1 1
a2 an 1 n 1 2 a3 1 3 a4 1 4
[答案] D
[ 解析 ] 1 1 当 n = k 时,等式左边= + + … + 1· 2 2· 3
1 k(k+1) 1 1 1 当 n=k+1 时,等式左边=1· 2+2· 3+…+k(k+1)+ 1 (k+1)(k+2) 1 两者比较需添加的项为 . (k+1)(k+2) 故应选 D.
1 127 1 1 3.用数学归纳法证明不等式 1+ + +…+ n-1> 成 2 4 64 2 立时,起始值 n 至少应取为 A.7 C.9
练习 2.用数学归纳法证明
1 1 1 1 + + +…+ 1· 2 2· 3 3· 4 n(n+1)
n = (n∈N*),从“n=k 到 n=k+1”时,等式左边需要增 n +1 添的项是 1 A. k(k+1) B. 1 1 + k(k+1) (k+1)(k+2) ( )
1 C. k(k+2) 1 D. (k+1)(k+2)
骨牌倒下 第1张骨牌倒下 假设第k张骨牌倒下 保证第k+1张倒下
高中数学 2.3数学归纳法 新人教A版选修2-2
ppt课件
研题型 学方 法
ppt课件
题型一 用数学归纳法证明等式
用数学归纳法证明 1+4+7+…+(3n-2)=12n(3n-1)(n∈N*). 分析:按数学归纳法的解题步骤进行证明,要清楚等式两边的结构, 特别当 n=1 时,等式两边分别是什么?当 n=k 到 n=k+1 等式两 边发生了什么变化,这是解题的关键.
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题型三 用数学归纳法证明整除问 题
求证:an+1+(a+1)2n-1(n∈N*)能被 a2+a+1 整除. 分析:对于多项式 A,B,如果 A=BC,C 也是多项式,那么 A 能被 B 整除. 证明:(1)当 n=1 时,a1+1+(a+1)2×1-1=a2+a+1,命题显然成立.
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=21(3k2+5k+2) =21(k+1)(3k+2) =21(k+1)[3(k+1)-1]. 即 n=k+1 时等式也成立. 综上,由(1)与(2)可知,对一切 n∈N*,等式成立.
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规律方法:用数学归纳法证明与自然数有关的一些 等式命题关键在于“先看项”,弄清等式两边的结 构规律,等式的两边各有多少项,项的多少与n的 取值是否有关系.由“n=k”到“n=k+1”时, 等式的两边会增加多少项,增加怎样的项.
根据(1)和(2),可知等式对任何 n∈N*都成立.
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题型二 用数学归纳法证明不等式 用数学归纳法证明:1+12+31+…+2n-1 1<n(n∈N*,n>1). 分析:利用数学归纳法,n=k 到 n=k+1 时增加的项有21k+2k+1 1
+…+2k+11-1. 证明:(1)当 n=2 时,左边=1+21+13,右边=2,左边<右边,不等 式成立.
4.4数学归纳法说课课件-高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册
设计 意图
利用视频的生动形象特点,使学生总结出这两个条件;通过反例的展 示让学生明白两个条件缺一不可;体会信息技术给数学研究带来的便 捷,提升了学生观察和分析能力,培养了数学抽象的核心素养。
教学过程分析
3.深入研究,获取新知
突破难点 (1)和(3)
问题 5
问题2中的猜想和多米诺骨牌游戏具有相似性吗?你能类比这个游戏 来解决这个问题吗?
教学过程分析
5.布置作业
基础巩固 课本4.4.练习1、2。 素质提升 课本习题3。 拓广探索 查找阅读与数学归纳法相
关的文献,并和同学分享。
设计意图
1. 巩固本节课学习的知识和方法。 2. 让学生经历一个完整的“观察
-归纳-猜想-证明”的过程, 加强思维的探索性。 3. 了解数学归纳法的发展历程, 拓宽学生的视野,培养数学兴 趣。
掌握数学归纳法解决问题 的基本步骤,会用数学归 纳法证明简单的问题,培 养学生分析解决问题的能 力。
策略 采用“情境分析和类比探索”的思想来达成目标
目标分析——教学重点
重 点 (1)运用数学归纳法解决严谨的数学证明; (2)了解数学归纳法原理。
策 略 通过“问题诱导和类比迁移”突出重点
目标分析——教学难点
特殊数列
数学归纳 法(选学)
概念
表示
一次函数 等差数列
类比
等比数列 指数函数 基本原理 简单应用
数列是一种特殊的函数
表格 图像 通项公式 递推公式
概念
表示
通项公式
前n项和公式
应用
设计意图
让学生从整体上掌 握本单元知识的脉 络,加强学生的观 察-归纳-猜想-证明 的探索性思维,为 后面的学习奠定基 础。
数学归纳法一优质课件新课标人教A版选修2
数学归纳法一优质课件新课标人教A版选修2一、教学内容本节课我们将学习《数学归纳法》,该内容属于新课标人教A版选修2的第三章第三节。
详细内容包括数学归纳法的原理、应用以及数学归纳法在解决数学问题中的重要作用。
二、教学目标1. 理解数学归纳法的定义,掌握其基本步骤和原理。
2. 学会运用数学归纳法证明数学命题,提高逻辑推理能力。
3. 能够运用数学归纳法解决实际问题,增强数学应用意识。
三、教学难点与重点教学难点:数学归纳法的运用,特别是递推关系的建立。
教学重点:数学归纳法的原理及其证明步骤。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:练习本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示数学家运用数学归纳法解决问题的实际案例,激发学生兴趣。
2. 知识讲解:1) 简要介绍数学归纳法的定义及作用。
2) 详细讲解数学归纳法的两个基本步骤:基础步骤和归纳步骤。
3) 通过例题讲解,展示数学归纳法的运用过程。
3. 随堂练习:1) 让学生独立完成基础题,巩固数学归纳法的运用。
2) 分组讨论较难题,引导学生建立递推关系,解决问题。
2) 拓展数学归纳法在解决其他类型问题中的应用。
六、板书设计1. 板书数学归纳法2. 主要内容:1) 数学归纳法的定义及作用2) 数学归纳法的两个基本步骤3) 例题及解答步骤4) 课后作业七、作业设计1. 作业题目:1) 证明:1+3+5++(2n1)=n^22) 证明:1^3+2^3+3^3++n^3=(1+2++n)^22. 答案:1) 略2) 略八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对于数学归纳法的理解和运用程度,调整教学方法,提高教学效果。
2. 拓展延伸:1) 探索数学归纳法在其他数学分支中的应用。
2) 引导学生关注数学归纳法在实际问题中的应用,提高数学素养。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定。
2. 教学过程中的例题讲解和随堂练习设计。
3. 板书设计中的内容布局和逻辑性。
(新课程)高中数学《2.3.1数学归纳法》课件3 新人教A版选修2-2
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
三、典例分析:例1.用数学归纳法证明:
如果{an}是一个等差数列,公差是d,那 么an=a1+(n-1)d对一切n∈N+都成立。
证明:(1)当n=1时,左边=a1,右边=a1, 等式是成立的;
(2)假设当n=k时,等式成立,即
ak=a1+(k-1)d, 那么ak+1=ak+d=[a1+(k-1)d]+d=a1+kd, 这就是说,当n=k+1时,等式也成立,
数学归纳法
学习目标:
掌握数学归纳法的定义。 掌握数学归纳法的基本思想。 掌握数学归纳法的基本步骤。
重点:
数学归纳法的基本思想的理解。
难点:
利用数学归纳法证明。
课时:
一课时。
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
完全归纳法 不完全归纳法
=k2+[2(k+1)-1]=k2+2k+1=(k+1)2. 这就是说,当n=k+1时,等式也成立, 由(1)和(2)可以断定,等式对任何 n∈N+都成立。
例3.用数学归纳法证明:
1 4 2 7 310 n(3n 1) n(n 1)2
证明:(1)当n=1时,左边=4,右边=4, 因为左边=右边,所以等式是成立的;
于是(*)式对一切正整数n成立。
再如:用数学归纳法证明
12 + 22 + 32 + + n2 = n(n +1)(2n +1) 6
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.
高中数学2.3数学归纳法课件新人教A版选修2_2
(3)正确寻求递推关系. 我们已经知道数学归纳法的第二步递推是至关重要的,如何寻求 递推关系呢? ①在第一步验证时,不妨多计算几项,并争取正确写出来,这样对 发现递推关系是有帮助的. ②探求数列通项公式要善于观察式子或命题的变化规律,观察n 处在哪个位置. ③在书写f(k+1)时,一定要把包含f(k)的式子写出来,尤其是f(k)中 的最后一项.除此之外,多了哪些项,少了哪些项都要分析清楚.
2������+1 2������+2 1 1 D. ������������ + 2������+2 − 2������+1
Sk=
答案:C
2.数学归纳法的框图表示
1.如何理解数学归纳法? 剖析:数学归纳法是专门证明与正整数有关的命题的一种方法, 证明分两步,其中第一步是命题成立的基础,称为“归纳奠基”;第二 步解决的是延续性问题,又称“归纳递推”.运用数学归纳法证明有关 命题应注意以下几点: (1)两个步骤缺一不可. (2)在第一步中,n的初始值不一定从1开始,也不一定只取一个数 (有时需取n=n0,n0+1等),证明时应视具体情况而定. (3)在第二步中,证明当n=k+1命题成立时,必须使用假设,否则就 会打破数学归纳法步骤间的严密逻辑关系,造成推理无效. (4)证明当n=k+1命题成立时,要明确求证的目标形式,一般要凑出 假设里给出的形式,以便使用假设,然后再去凑出当n=k+1时的结论, 这样就能有效减少论证的盲目性.
题型一
题型二
题型三
题型四
用数学归纳法证明等式
【例 1】 用数学归纳法证明 11 4
1-
1 9
1-
1 16
· …· 1-
【新教材】高中数学课件之数学归纳法
【新教材】高中数学课件之数学归纳法一、教学内容本节课选自新教材高中数学选修22第四章“数列的极限”中的第2节“数学归纳法”。
具体内容包括数学归纳法的概念、原理及证明步骤,并通过对数列的性质进行归纳推理,探讨数学归纳法在数列问题中的应用。
二、教学目标1. 理解数学归纳法的概念、原理及证明步骤,掌握数学归纳法的基本运用。
2. 能够运用数学归纳法证明简单的数学命题,提高逻辑推理能力。
3. 了解数学归纳法在数列问题中的应用,培养解决问题的策略。
三、教学难点与重点重点:数学归纳法的概念、原理及证明步骤。
难点:运用数学归纳法证明数学命题,特别是归纳假设的运用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔。
2. 学具:教材、笔记本、练习本。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过一个简单的实际问题,引导学生思考:如何证明一个与自然数有关的命题对所有自然数都成立?2. 基本概念与原理讲解(10分钟)介绍数学归纳法的概念、原理,解释归纳假设和归纳步骤。
3. 例题讲解(15分钟)选取一道典型的数学归纳法证明题目,详细讲解解题思路和步骤。
4. 随堂练习(10分钟)给出两道练习题,让学生独立完成,巩固所学知识。
5. 小组讨论与分享(5分钟)学生分组讨论,分享解题心得,互相学习。
对本节课的主要内容进行回顾,强调数学归纳法的关键步骤。
七、作业设计1. 作业题目:(1)运用数学归纳法证明:1+2+3++n = n(n+1)/2(2)已知数列{an},其中a1=1,an+1=2an+1,证明:对于任意自然数n,都有an=2^n1。
2. 答案:(1)证明过程略。
(2)证明过程略。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对数学归纳法的概念和原理掌握情况,以及对例题的解答情况。
2. 拓展延伸:引导学生思考数学归纳法在数学以外的领域中的应用,如计算机科学、经济学等。
重点和难点解析1. 数学归纳法的基本概念和原理的理解。
高中数学人教版高二必修《归纳法》教育教学课件
注 意:
1、一定要用到归纳假设; 2、看清从k到k+1中间的变化。
一、证明中需要注意的问题 (1)在第一步中的初始值不一定从1取起,证明时应根据具体情况而定.
例1:欲用数学归纳法证明2n>n2, 试问n的第一个取值应是多少?
答:对n=1,2,3,…,逐一尝试, 可知初始值为n=5.
例2.下面是某同学用数学归纳法证明命题
有几项?
f (k 1) 是什么,它比 f (k) 多出了多少,是首要问题。
小结:
1.与正整数有关的数学命题可以考虑用数学归纳法证明,但注 意不要滥用. 并非任何与正整数有关的命题都可以用它来证明。 如果命题没有“递推”关系,数学归纳法将会失去其效力。 2.掌握数学归纳法的实质与步骤 3. 数学归纳法的应用通常与数学的其他方法联系在一起的, 如比较法、放缩法、配凑法、分析法和综合法等.
数学归纳法
人
教
版
高
中
选
修
二
数学归纳法是一种证明与正整数有关的数学命题的重要方法.主要有两个步骤一个结论: (1)证明当n取第一个值n0(如 n0=1或2等)时结论正确 【归纳奠基】 (2)假设n=k(k≥n0,n∈N*)时结论正确,证明n=k+1时结论也正确【归纳递推】 (3)由(1)、(2)得出结论
4.1数学归纳法课件人教新课标2
[例 3] 平面内有 n 条直线,其中任何两条不平行,任 何三条不共点,求证:这 n 条直线把平面分割成12(n2+n+2) 个区域.
[思路点拨] 用数学归纳法进行证明,关键是考虑:k 条直线将平面分成的部分数与 k+1 条直线将平面分成的部 分数之间的关系,利用该关系可以实施从假设到 n=k+1 时 的证明.
3.用数学归纳法证明:(3n+1)7n-1(n∈N+)能被9整除. 证明:①当n=1时,4×7-1=27能被9整除命题成立. ②假设n=k时命题成立,即(3k+1)·7k-1能被9整除, 当n=k+1时, [(3k+3)+1]·7k+1-1=[3k+1+3]·7·7k-1= 7·(3k+1)·7k-1+21·7k =[(3k+1)·7k-1]+18k·7k+6·7k+21·7k =[(3k+1)·7k-1]+18k·7k+27·7k,
=(k+1 1+k+1 2+…+21k)+2k1+1-2k1+2 =(k+1 2+…+21k+2k1+1)+(k+1 1-2k1+2) =k+1 2+…+21k+2k1+1+2k1+2=右边, 所以,n=k+1 时等式成立. 由①②知,等式对任意 n∈N+都成立.
[例2] 求证:x2n-y2n(n∈N+)能被x+y整除. [思路点拨] 本题是与正整数有关的命题,直接分解出 因式(x+y)有困难,故可考虑用数学归纳法证明. [证明] (1)当n=1时,x2-y2=(x+y)(x-y)能被x+y整 除. (2)假设n=k(k≥1,k∈N+)时,x2k-y2k能被x+y整除, 那么当n=k+1时,x2k+2-y2k+2 =x2·x2k-y2·y2k-x2y2k+x2y2k
=x2(x2k-y2k)+y2k(x2-y2) ∵x2k-y2k与x2-y2都能被x+y整除, ∴x2(x2k-y2k)+y2k(x2-y2)能被x+y整除. 即n=k+1时,x2k+2-y2k+2能被x+y整除. 由(1)(2)可知,对任意正整数n命题均成立.
人教版数学高二《数学归纳法》精品课件
证明:①当 n=1 时,b21=9=4×1+5,即存在 p=1, 使 a1=b12;
②假设当 n=k(k≥1,k∈N*)时,存在正整数 p,使 ap=bk2,即 4p+5=9k 成立.当 n=k+1 时,b2k+1=(3k+1)2 =9×9k=9(4p+5)=36p+45=4(9p+10)+5,即存在 9p +10∈N*,使得 a9p+10=b2k+1,所以当 n=k+1 时,存在 正实数 p∈N*,使 ap=b2k+1.由①②可得,对任意 n∈N*, 一定存在正整数 p,使 ap=bn2.
• 由(1)(2)可知,这n-个1- 圆把平面分成n2-n
• 例3 对于一切n∈N*,求证:f(n)=(2n +7)·3n+9都能被36整除.
• [分析] 这是一个与正整数n有关的命题, 可以尝试用数学归纳法证明.
-1-
• [证明] (1)当n=1时,f(1)=(2×1+ 7)×3+9=36,能被36整除.
-1-
=(-1)k·(k+1)-k+22k+2 =(-1)k·(k+1)2(k+2). 即 n=k+1 时结论也成立. 由(1)(2)可知,对一切正整数 n 都有此结论成立.
-1-
• 例2 平面内有n(n≥2)条直线,其中任何 两条不平行,任何三条不共点.
• 证明:n条直线交点的个数f(n)等于
• 由以上可以猜测,当n∈N*时sinnx+cosnx =(-1)n.
• [点拨] 本题属归纳推理,它的正确与否 可通过数学归纳法来说明.
-1-
• 练 1 用数学归纳法证明: • 12-22+32-42+…+(-1)n-1·n2=(-1)n
-1·
-1-
[证明] (1)当 n=1 时,左边=1,右边=(-1)1- 1×1×2 2=1,结论成立.
高中数学:2.3《数学归纳法》课件(新人教A版选修2-2)
利用到假设
根据(1)和 都成立. 根据 和(2),可知等式对任何 n ∈ N 都成立 可知等式对任何 错误原因:由证明 错误原因:由证明n=k+1等式成立 等式成立 没有用到n=k命题成立的归纳假设 命题成立的归纳假设 时没有用到 命题成立的
思考
1 1 1 1 , , 已知数列 , , · · ·, n- 2)(3 n + 1) (3 − 1× 4 4 × 7 7 ×10
(2)(归纳递推) (2)(归纳递推)是递推的依据 归纳递推 n= k时 命题成立.作为必用的条件运用, 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、 利用假设及已知的定义 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
求证: n+1)(n+2)…(n+n)=2 (2n例、求证:(n+1)(n+2) (n+n)=2n• 1• 3•… •(2n-1) (2n
请问: 请问: 步中“ n=k+1时 的证明可否改换为: 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)+[2(k+1)1+3+5+……+(2k-1)+(2k+1) +(2k1+3+5+ +(2k +(2k = (k +1)[1+ (2k +1)] = (k+1)2 ?为什么? 为什么?
证明: n=1时 左边=1+1=2 右边=2 1=2 左边=右边, =1+1=2, 1=2, 证明:① n=1时:左边=1+1=2,右边=21•1=2,左边=右边,等 式成立。 式成立。 时有: ② 假设当n=k((k∈N )时有: 假设当 (k+1)(k+2)…(k+k) (k+k)= (2n-1), (k+1)(k+2) (k+k)=2k• 1• 3•…• (2n-1), n=k+1时 当n=k+1时: 左边=(k+2)(k+3) =(k+2)(k+3)…(k+k)(k+k+1)(k+k+2) 左边=(k+2)(k+3) (k+k)(k+k+1)(k+k+2) =(k+1)(k+2)(k+3) (k+k) (2k+1)(2k+2) =(k+1)(k+2)(k+3)…(k+k) k+1)(k+2)(k+3) (k+k)•
2.3数学归纳法课件人教新课标1
第二章 推理与证明
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
2.3 数学归纳法
数学 选修2-2
第二章 推理与证明
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
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数学 选修2-2
第二章 推理与证明
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数学 选修2-2
第二章 推理与证明
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1.用数学归纳法证明“凸n边形的内角和等于(n-2)π”
时,归纳奠基中n0的取值应为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析: 边数最少的凸n边形为三角形,故n0=3. 答案: C
数学 选修2-2
第二章 推理与证明
数学 选修2-2
第二章 推理与证明
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第二章 推理与证明
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用数学归纳法证明等式或不等式
用
数
学
归
纳
法
证
明
:
1 2×4
+
1 4×6
+
1 6×8
+
…
+
2n×12n+2=4nn+1. [思路点拨]
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
2.证明 1+12+13+14+…+2n-1 1>n2(n∈N*),假设 n=k 时
高中数学 2.3数学归纳法课件 新人教A版选修22
证
明
:
1 1×3
+
1 3×5
+
…
+
1 2n-12n+1
=
2nn+1.(n∈N*)
第二十页,共50页。
[分析] 第一步验证 n 取第一个正整数 1 时等式成立,第
二步假定 n=k(k∈N*)时命题成立,即
1×1 3+3×1 5+…+2k-112k+1=2k+k 1成立,并以此作
为
条
件
来
推
证
等
式
1 1×3
当n=k+1时命题也成立.
第九页,共50页。
2.应用数学归纳法时特别注意: (1)用数学归纳法证明的对象是与___正__整__数__n_有关的命题. (2)在用数学归纳法证明中,两个基本步骤缺一不可. 其中,第一步是递推的基_础__(_jī_c_h_ǔ)_,验证n=n0时结论成立 (chénglì)的n0不一定为1,根据题目要求,有时可为2、3等;第 二依步据是(y递ījù推) 的_______,证明n=k+1时命题也成立(chénglì)的过 程中,一定要用到归纳假设,否则就不是数学归纳法. 另外,归纳假设中要保证n从第一个数n0开始,即假设n= k(k≥n0)时 结论成立 (chénglì), 括号内限制条件改为k>n0就错 了.
第二十三页,共50页。
[方法规律总结] 用数学归纳法证明恒等式时,一是弄清n 取第一个值n0时等式两端项的情况;二是弄清从n=k到n=k+1 等式两端增加(zēngjiā)了哪些项,减少了哪些项;三是证明n=k +1时结论也成立,要设法将待证式与归纳假设建立联系,并朝 n=k+1证明目标的表达式变形.
当
n=k+1
时
,
等
式
人教版高中数学选择性必修2《数学归纳法》PPT课件
典例分析
例4 设为正实数,为大于1的正整数,若数列, + , ( + ) , … ,
+ − , … 的前项和为 ,试比较 与的大小,并用数学归纳
法证明你的结论.
>
证明: (1)当 =2时, 不等式显然成立.
∗
(2)假设当 = ( ∈ 且>1时,不等式成立,即 >
的推理,证明n取所有正整数
都成立?
情景引入
我们先从多米诺骨牌游戏说起.码放
骨牌时,要保证任意相邻的两块骨牌,若
前一块骨牌倒下,则一定导致后块骨牌倒
下.这样,只要推倒第1块骨牌,就可导致
第2块骨牌倒下;而第2块骨牌倒下,就可
导致第3块骨牌倒下;…….总之,不论有
多少块骨牌,都能全部倒下.
探究新知
思考1:在这个游戏中,能使所有多米诺骨牌全部倒下的条件是什么?
高中数学
选择性必修第二册
RJ
RJA
4.4*数学归纳法
情景引入
我是
一毛
我是
二毛
我是
三毛
我不是
四毛!我
猜:
是小明!
四毛!
我是
谁?
不完全归纳: 从一类对象中的部分对象都具有某种性质推出
这类对象全体都具有这种性质的归纳推理方法
探究新知
问题1:口袋中有4个吃的东西,如何证明它们都是糖?
把研究对象一一都考察到,而推出结论的归纳法.
n=k+1
推出“当__________时命题也成立”.
只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开始的所有正整
数n都成立.
这种证明方法称为数学归纳法.
思考:数学归纳法的第一步n0的初始值是否一定为1?
数学归纳法(高二数学精品课件)
思考:已知 a1 1 且 an1 2an 1(n N * ) ,求通项公式 an .
我们运用不完全归纳法得出猜想: an 2n 1 ,怎么 严格论证呢?尝试用多米诺骨牌游戏的原理证明猜想.
多米骨牌游戏的原理
⑴第一块骨牌倒下.
尝试证明猜想 an 2n 1 的方法
⑴当 n 1 时猜想成立.
注意:运用数学归纳法证题,以上两步缺一不可.
用数学归纳法证明
注意:递推基础不可少,
1+3+5+‥+(2n-1)= n2 n归纳N假 设要用到,
证明:(1)当n=1时,左边=1,右边=1结,论等写式明成莫立忘。掉。
(2)假设当n=k时,等式成立,即 (假设)
证 明
1+3+5+‥+(2k-1)= k2 那么当n=k+1时
事实上,当n=1时,左边=2,右边=3 左边≠右边,等式不成立
因此,用数学归纳法证明命 题的两个步骤,缺一不可。第一
步是递推的基础,第二步是递
推的依据。缺了第一步递推失
去基础;缺了第二步,递推失去 依据,因此无法递推下去。
例 题 2: n 2
2n
n
N ,n
5.
用数学归纳法证明。
那么
12 22 32 k 2 (k 1)2 k (k 1)(2k 1) (k 1)2
6 k (k 1)(2k 1) 6(k 1)2
6 (k 1)(2k 2 7k 6)
6 (k 1)(k 2)(2k 3)
= 24 1
a5 2a4 1 215 1 31 …… …
= 25 1
猜想出 an 2n 1(n N *)
人教A选修2-211-12学年高二数学:2.3 数学归纳法 课件(人教A版选修2-2)
用数学归纳法证明:凸 n 边形的对角线的条数为:f(n)= 1 n(n-3) (n≥3). 2
[证明] 命题成立. 1 假设 n=k(k≥3)时,命题成立,即 f(k)= k(k-3), 2 则当 n=k+1 时, k 边形由原来的 k 个顶点变为 k 凸 +1 个顶点,对角线条数增加 k-1 条. ∵三角形没有对角线,∴n=3 时,f(3)=0,
1 (1)当 n=1 时,f(1)=1+ ,原不等式成立. 2 (2)设 n=k(k∈N*)时,原不等式成立. k 1 1 1 1 即 1+ ≤1+ + +„+ k≤ +k 成立 2 2 3 2 2
当 n=k+1 时, 1 1 1 f(k+1)=f(k)+ k + k +„+ k+1 2 +1 2 +2 2 k 1 1 1 ≥1+2+ k + +„+ k+1 2 +1 2k+2 2 k 1 1 1 >1+2+ k+1+ k+1+„+ k+1 2 2 2 k+1 k 1 =1+2+2=1+ 2 1 1 1 f(k+1)=f(k)+ k + k +„+ k+1 2 +1 2 +2 2
∵x+y能整除(x2k-1+y2k-1) 又x+y能整除(x+y)(x-y)y2k-1 ∴(x+y)能整除(x2k+1+y2k+1) 由(1)、(2)可知当n为正奇数时,xn +yn 能 被x+y整除.
[例4] 平面内有n个圆,其中每两个圆都 交于两点,且无三个及以上的圆交于一点, 求证:这n个圆将平面分成n2-n+2(n∈N*) 个区域. [分析] 本题关键是弄清第k+1个圆与前k 个圆的交点个数,以及这些交点又将第k +1个圆分成了多少段弧,每一段弧又是 怎样影响平面区域的划分的.
1 1 1 1 = + +„+ + . k+2 k+3 2k+1 2k+2 即当 n=k+1 时,等式也成立. 综合(1)、(2)可知,对一切 n∈N*,等式成立.
数学归纳法(教学课件)-高二数学同步备课系列(人教A版2019选择性必修第二册)
k(a1 2
ak
)
,
则当n
k
1时,
Sk 1
Sk
ak 1
k(a1 ak ) 2
ak 1
k[a1
a1
2
(k
1)d ]
a1
kd
2(k
1)a1
2
k(k
1)d
(k 1)[a1 (a1 kd )] (k 1)(a1 ak1 ) .
2
2
这表明, 当n k 1时, 等式也成立.
2. 用数学归纳法证明:首项为a1, 公比为q的等比数列的通项公式是
由①②可知,
等差数列的前n项和公式是Sn
n(a1 2
an )
.
第(2)题的错误是第二步推理利用了“倒序相加法”, 而没有证明命题 “若P(k)为真, 则P(k 1)也为真(k ≥ n0 )”, 所以该证法不是用数学归纳
法的证明. 注:第二步正确的证明方法如下:
假设当n
k(k
N* )时,
等式成立, 即Sk
(1) (归纳奠基) 证明当n n0 (n0 N* )时, 命题成立; (2) (归纳递推) 以“当n k(k N*, k ≥ n0 )时, 命题成立”为条件推出 “当n k 1时命题也成立”.
只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开始的所有正整数n都成立,这种证明方法 称为数学归纳法(mathematical induction).
即当n k 1时, 猜想也成立.
这样, 对于猜想“an 1”,由n 1成立, 就有n 2成立; 由n 2成立, 就 有n 3成立; . 所以, 对于任意正整数n, 猜想都成立,即数列{an }的通 项公式是an 1 (n N* ).
环节三:抽象概括,形成概念
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1 3 5 (2k 3) (2k 1) k 2 当n=k+1时,代入 1 3 5 (2n 3) (2n 1) n 得:
2
1 3 5 (2k 1) (2k 1) ( k 1) ,
可以看出,只要满足以下两个条件,所有多米诺骨牌 就都能倒下:
(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。(当第k块倒下时,相邻的第k+1块也倒下) 思考:你认为条件(2)的作用是什么?
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块也倒下。 2、用多米诺骨牌原理解决数学问题
验证n=n0 时命 题成立。
若n=k(k n)时命题成 立,证明n=k+1时命题也成立
归纳递推
归纳奠基
命题对从n0开始所有的 正整数 n都成立 注意:(1)这两步步骤缺一不可,只完成步骤(1)而缺少步 骤(2),就作出判断可能得出不正确的结论。因为单靠步
骤(1),无法递推下去,即n 取n0以后的数时命题是否正 确,我们无法判定。 同样,只有步骤(2)而缺少步(1),
二、研探新知 1。多米诺骨牌蕴含的原理分析 大家知道多米诺骨牌游戏吗? 这是一种码放骨牌的游戏, 码放时保证任意相邻的两骨牌,若前一块骨牌倒下,则 一定导致后一块骨牌也倒下。 只要推倒第一块骨 牌, 由于第一块骨牌倒下,就可导致第二块骨牌倒下; 而第 二块骨牌倒下,就可导致第三块骨牌下 ……最后,不 论有多少块骨牌,都能全部倒下 思考 :这个游戏中,能使所有多米诺骨牌全部倒下的 条件是什么?
1 思考:你认为证明数列的通过公式是 an n
这个猜
想与上述多米诺骨牌游戏有相似性吗?你能类比多米 诺骨牌游戏解决这个问题吗?
多米骨牌游戏 的原理 (1)第一块骨牌 倒下。 (2)若第k块倒下 时,则相邻的第 k+1块也倒下。 根据(1)和 (2),
1 这个猜想的证明方法 an n
(1)当n=1时猜想成立。
(k 1)(k 2)(2k 3) 6 (k 1)[(k 1) 1][2(k 1) 1] 6
即当n=k+1时等式也成立。
根据(1) 和(2),可知等式对任何都成立。
思考?证明 1 3 5 (2n 3) (2n 1) n 2 ( n N ) 证明:(1) 当 n 1 ,左边 = 1,右边 = 12 1 ,
(2)若当n=k时猜想成立, 1 即 ak ,则当n=k+1时猜想 k 1 也成立,即 ak 1 。
k 1
根据(1)和(2),可 可知不论有多少块骨牌, 知对任意的正整数n,猜 想 都成立。 都能全部倒下。
1 证明:(1)当n=1时,a1=1= 1
那么,
,猜想成立。
(2)假设 当n=k时猜想成立,即
也可能得出不正确的结论。 缺少步骤(1)这个基础,假设就失去 了成立的前提,步骤(2)也就没有意义了。 三、例题讲解 n(n 1)(2n 1) 2 2 2 例1 用数学归纳证明 1 2 n ( n N )* 6 分析:用归纳法证明关键在第二步:假设当n=k时等式成立,即 k (k 1)(2k 1) 2 2 2 证明当n=k+1时等式也成立,即 1 2 k , 6 12 22 (k 1) 2 (k 1)[(k 1) 1][2(k 1) 1] 。 6 2 证明:(1)当n 1时,左边=1 1, 右边 1 (1 1) (2 1 1) 1, 等式成立。 (2)假设当n=k时等式成立,即 那么,
2
所以等式成立。 综合(1)和(2)等式对一切正整数n均成立。 上述证明过程是否正确?如果不正确错在那?
点评:是错误的,这是因为n=k+1时的等式是有待于得用归纳假设和已知条件 加以证明,不能直接将n=k+1代入要求证的等式。 用数学归纳法证明题有两个步骤,第一步是验证,验证n取每一个允许取 值的正整数时,等式成立;第二步先假设n=k时成立,进而推证当n=k+1时,等 式成立,在推证过程中一定要利用好归纳假设。
1 k ak+1= ak = 1 1 ak 1 k 即n=k+1时猜想也成立。
1 ak , k
项公式是 an n
根据(1)和(2),可知对任意的正整数 n,猜
。
3.数学归纳法的原理。 一般地,证明一个与正整数n有关的命题,可按下 列步骤进行: (1)(归纳奠基) 证明当n取第一个值n0时命题成立; (2)(归纳递推) 假设n=k(k n0,kN*)时命题成立, 证明当n=k+1时命题也成立。 只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从 n0 开始 的所有正整数n都成立。 上述证明方法叫做数学归纳法。用框图表示就是:
2.3数学归纳法(1)
黄流中学 邢丽红
一、创设情景,提示课题。
an 对于数列{an},已知a1=1, an 1 1 a (n=1,2, …),通过对 n
1 n=1,2,3,4前4项的归纳,已经猜想出其通项公式为an n .但是,这个猜想是否正确需要证明。
问题:如何验证这个猜想? 是不是从n=5开始一个个往 下验证? 分析:当n比较小时可以逐个验证,但当n较大时,验 证起来会很麻烦。 特别是证明n取所有正整数都成立的 命题时,逐一验证是不可能的。 因此,从n=5开始逐个 往下的想法价值不大。我们需要另辟蹊径,寻求一种 方法: 通过有限个步骤的推理,证明n取所有正整数都成立。 这种方法是我们今天要学习一种特殊的证明方法------数 学归纳法,它主要用于研究与正整数有关的数学问题。
6
k (k 1)(2k 1) 1 2 k , 6
2 2 2
1 2 k (k 1)
2 2 2
2
k (k 1)(2k 1) 2 (k 1) 6 2 k (k 1)(2k 1) 6(k 1) 6 2 (k 1)(2k 7 k 6) 6