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《数学归纳法(高三学案)》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、数学归纳法复习学案1、用数学归纳法证明命题的步骤为:.①验证当n取第一个值®时命题成立,这是推理的基础;②假设当n=k(^GNk>n0)吋命题成立•在此假设下,证明当n=k+l吋命题也成立是推理的依据.一③结论•.2、探索性问题在数学归纳法中的应用(思维方式):观察,归纳,猜想,推理论证•.3、特别注意:(1)用数学归纳法证明问题时首先要验证=n()时成立,注意®不一定为1;_(2)在第二步中,关键是要正确合理地运用归纳遐设,尤其要弄清由k到k+1时项的变化(1)数学归纳法证明命题,格式严谨,必须严格按步骤进行;(2)归纳递推是证明的难点,应看准“目标”进行变形;(3)由k推导到
2、k+1时,有时可以“套”用其它证明方法,如:比较法、分析法等,表现出数学归纳法“灵活”的一面用数学归纳法可以证明许多与自然数有关的数学命题,其中包括恒等式、不等式、数列通项公式、整除性问题、几何问题等n(n+1)(2"+1)6题型一:对数学归纳法的两个步骤的认识1、已知n是正偶数,用数学归纳法证明时,若已假设n=k(^>2且为偶数)时命题为真,,则还需证明()A.n二k+1时命题成立B.n二k+2时命题成立C.n=2k+2时命题成立D.n=2(k+2)时命题成立[解析]因n是正偶数,故只需证等式对所有偶数都成立,因k的下一个偶数是k+2,故选B【名师指引】用数学归纳法证明时,要注意
3、观察几个方面:(1)n的范围以及递推的起点(2)观察首末两项的次数(或其它),确定n=k时命题的形式/伙)(3)从/伙+1)和/伙)的差异,寻找由k到k+1递推中,左边要加(乘)上的式子2、用数学归纳法证明不等式丄+丄+..•+丄>127?+1n+2n+n24的过程中,由k推导到k+1时,不等式左边增加的式子是[解析]求f(k+1)-f(k)即可当n=k时’左边二占+占+…+占"k+1时,左边讣+廿…+(屮:(屮故左边增加的式子是,即!2P+12£+2£+1(2£+1)(2£+2)题型二、证明代数恒等式1、已矢口7疋证明:1一丄+1—丄+•••+—'=」一+—-一+•••+」一23
4、42n-2n〃+1n+22n1.证明:用数学归纳法证明.⑴当斤=1时,左边=1一丄=丄,右边=丄,等式成立;222(2)假设当n=k吋等式成立,即有:I111111112342k-2kk+1k+22k那么当n=k+时,—111I1112342k-l2k2伙+1)-12伙+1)1111111£+1£+22k2£+12伙+1)丄+丄+…+丄+丄+[&+2R+32k2k+1R+12(k+1)1+(£+1)+1伙+1)+2F伙+1)+£伙+1)+(£+1)=右边;所以当"二R+1时等式也成立.综合⑴⑵知对一切朋矿,等式都成立.思维点拨:仔细观察欲证等式的结构特征,在第二步证明当斤=£
5、+1吋向目标式靠拢是关键.变式:是否存在常数a、b、c,使等式1•2?+2•3?+…+讪+1尸=豊;°(an2bn+c)对一切正整数n都成立?证明你的结论。【解题思路】从特殊入手,探求a、b、c的值,考虑到有3个未知数,先取n=l,2,3,列方程组求得,然后用数学归纳法对一切neN等式都成立d+b+c=24ra=3[解析]把n=l,2,3代入得方程组4a+2b+c=44,解得h=[[9a+3b+c=70c=10猜想:等式1-22+2-32+•••+/2(/2+1)2="⑺+D(3^2+15+10)对一切nwAT都成立12下面用数学归纳法证明:(1)当n=l时,由上面的探求可知等
6、式成立(2)假设n=k时等式成立,即1・22+2・32+・・・+比伙+1)2=以:;1)(3/+1址+10)则1・22+2・32+・・・+心+1)2+伙+1)仇+2)2=座也(3疋+11£+10)+伙+1)伙+2)21邛伙+1)(3鸟*5)仗+2)+伙+1)伙+2)2=伙+1)伙+2)伙(3鸟+5)+丄仗+2)]1112仗+1)伙+2)
7、3伙+])2+]]伙+])+]0]所以当n二k+1时,等式也成立综合(1)(2),对舁wM等式都成立【名师指引】这是一个探索性命题,“归纳一一猜想证明”是一个完整的发现问题和解决问题的思维模式题型三、证明不等式1.用数学归纳法证明下述不等式;分析:
8、一般与自然数n有关的不等式问题可以应用数学归纳法来证明,证明过程中特别要主要项的变化.证明:当“二2时,左边=丄+丄+丄+丄=卫>¥=2,3456606010・•・当几=2时,不等式正确;111Q2°.假设当n=k{k>2)不等式正确,即丄+丄+•••+丄〉兰,k+1k+23k10.••当〃二R+1时,左边=—-—I—-—IF――411—P+2R+33k3P+13R+23£+3z1111、1111=(11)H11>k+1£+2k+33k3k+13k+23k+3k+19