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《2019版高考数学大一轮复习第十二章推理与证明、算法、复数第3节数学归纳法及其应用学》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第3节数学归纳法及其应用最新考纲1.了解数学归纳法的原理;2.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题.I基础诊断回归教材,夯实基础知识梳理1.数学归纳法证明一个与正整数刀有关的命题,可按下列步骤进行:(1)(归纳奠基)证明当〃取第一个值灿GWNJ时命题成立;⑵(归纳递推)假设n=k(k»,圧NJ时命题成立,证明当〃=斤+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必开始的所有正整数都成立.2.数学归纳法的框图表示[常用结论与微点提醒]1.数学归纳法证题时初始值处不一定是1.2.推证n=k+时一定要用上n=k时的假设,否则不是数学归纳法.
2、3.解“归纳一一猜想一一证明”题的关键是准确计算出前若干具体项,这是归纳、猜想的基础.诊断自测1•思考辨析(在括号内打“厂或“X”)(1)用数学归纳法证明问题时,第一步是验证时结论成立.()(2)所有与正整数有关的数学命题都必须用数学归纳法证明.()(3)用数学归纳法证明问题时,归纳假设可以不用.()(4)不论是等式还是不等式,用数学归纳法证明时,由n=k到/?=&+1时,项数都增加了一项.()解析对于(1),有的证明问题第一步并不是验证刀=1时结论成立,如证明凸刀边形的内角和为(刀一2)・180°,第一步要验证〃=3时结论成立,所以(1)不正确
3、;对于(2),有些命题也可以直接证明;对于(3),数学归纳法必须用归纳假设;对于(4),由n=k到刃=斤+1,有可能增加不止一项.答案(l)X(2)X(3)x(4)X2.(教材习题改编)在应用数学归纳法证明凸〃边形的对角线为寺7(/7—3)条时,第一步检验〃等于()A.1B.2C.3D.4解析三角形是边数最少的凸多边形,故笫一步应检验77=3.答案C3.用数学归纳法证明“1+2+F+…+2”一'=2”一的过程屮,第二步假设刀=&时等式成立,则当n=k+1时,应得到()A.l+2+22+-+2*_2+2*_,=2A+l-lB.l+2+22+-+2*
4、+2*+1=2A-l+2mC.l+2+22+-+2A_,+2/r+1=2A+l-lD.1+2+2?——2k~[+2k=2k+i~l解析观察可知等式的左边共刀项,故n=k+1时,应得到1+2+22+-+2a_14-2a=2x+1-1.答案D4.用数学归纳法证明1"+2"(z?—l)'+z?:'+(Z7—1)2H2"+12=刀时,由n=£的假设到证明n=k+1时,等式左边应添加的式子是()A.(斤+1尸+2尸B.(A+l)2+A2C.(斤+1)2D.
5、(^+1)[2(Zt+1)2+1]解析由n=k到/?=&+1时,左边增加(k+DM.答案B5.用数学
6、归纳法证明“当刀为正奇数时,/+/能被x+y整除”,当第二步假设n=2k~1(斤WNJ命题为真时,进而需证刀=时,命题亦真.解析由于步长为2,所以2斤一1后一个奇数应为2斤+1.答案2£+1考点突破琦粘彩PPT2师讲解分类讲练,以例求法考点一利用数学归纳法证明等式【例1】用数学归纳法证明:1一2n(2刀+2)=4(刀+1)gNJ•证明(1)当;?=1时,等式左边=2xix(2X1+2)=耳'等式右边=77占77詁'等式左边=等式右边,所以等式成立.(2)假设&(圧N-且WM1)时等式成立,即有_[2X4'4X6'6X812k(2斤+2)一4(斤+
7、1)'则当n=k+时,^<4+4X6+6X8+,,*+2>l(2A+2)+2(A+1)[2(A+1)+2]_k(k+2)+14"+1)(W+2)4(A+l)+4(A+l)(A+2)(&+1)&+14(A+1)(&+2)—4(A+2)k+1_4[(A+l)+1]・所以当n=k+1时,等式也成立,由(1)(2)可知,对于一切刀GN”等式都成立.规律方法用数学归纳法证明等式应注意的两个问题(1)要弄清等式两边的构成规律,等式两边各有多少项,以及初始值久的值.⑵由n=k到刀=&+1时,除考虑等式两边变化的项外还要充分利用n=k时的式子,即充分利用假设,
8、止确写出归纳证明的步骤,从而使问题得以证明.【训练1]设/(/?)=1+£+!丄(〃WNJ.求证:f(l)+f(2)HA/?-1)=n_f{ri)—z3n1](刀22,门GN)・证明⑴当n=2时,左边=f(l)=l,右边=2(1+扌一11,左边=右边,等式成立.(2)假设n=k(k22,AeN-)时,结论成立,即f(l)+f(2)+・・・+£(&—1),那么,当n=k+l时,f(1)+f(2)+…+f(斤一1)+f@=A[ra)-i]+ra)=(w+i)f(力一£=(«+i)・f(£+1)=(A+1)fk+1)一(k+1)=(k+1)[f(k
9、+1)-1],・••当n=k+时结论仍然成立.由(1)(2)可知:AD+A2)+•••+An-1)=n[f(n)-l](/?^2,/?