理:§2.3数学归纳法(1)
1.了解数学归纳法的原理,并能以递推思想作指导,理解数学归纳法的操作步骤;
2.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题,并
能严格按照数学归纳法证明问题的格式书写; 3.数学归纳法中递推思想的理解.反思:数学归纳法是一种特殊的证明方法,主要用于研究与正整数有关的数学问题.
关键:从假设n=k成立,证得n=k+1成立.
※ 典型例题
例1 用数学归纳法证明
122232n2
n(n1)(2n1)
,nN*
6一、课前准备
(预习教材P104~ P106,找出疑惑之处) 复习1:在数列{an}中,
a
a11,an1n,(nN*),先算出a2,a3,a4的
1an值,再推测通项an的公式.复习2:f(n)n2n41,当n∈N时,f(n)是否都为质数?
二、新课导学
※ 学习探究
探究任务:数学归纳法 问题:在多米诺骨牌游戏中,能使所有多米诺骨牌全部倒下的条件是什么?
新知:数学归纳法两大步:
(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, k∈N*)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.原因:在基础和递推关系都成立时,可以递推出对所有不小于n0的正整数n0+1,n0+2,…,命题都成立.
试试:你能证明数列的通项公式an这个猜想吗?
n
变式:用数学归纳法证明
1427310n(3n1)n(n1)2,nN*
小结:证n=k+1时,需从假设出发,对比目标,分析等式两边同增的项,朝目标进行变形.
例2 用数学归纳法证明:
首项是a1,公差是d的等差数列的通项公式是anan项和的公式是1(n1)d,前
n(n1)
Snna1d.
2变式:用数学归纳法证明:
首项是a1,公比是q的等差数列的通项公式是
ana1q
n
1a1(1qn)
,前n项和的公式是Sn.(q1)
1q
小结:数学归纳法经常证明数列的相关问题.
※ 动手试试
练1.用数学归纳法证明:当n为整数时, 135(2n1)n
2练2.用数学归纳法证明:当n为整数时, 12222n12n1
三、总结提升
※ 学习小结
1.数学归纳法的步骤
2.数学归纳法是一种特殊的证明方法,主要用于研究与正整数有关的数学问题.※ 知识拓展
意大利数学家皮亚诺总结了正整数的有关性质,并提出了关于正整数的五条公理,后人称之为“皮亚诺公理”.数学归纳法的理论依据是皮亚诺公理.
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为().A.很好B.较好C.一般D.较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1.用数学归纳法证明:
1an22n
11aaa(a1),在验证n1
1a
时,左端计算所得项为
A.1B.1aa2C.1aD.1aa2a3 2.用数学归纳法证明
(n1)(n2)(n3)(nn)2n13(2n1)(nN*)
时,从n=k到n=k+1,左端需要增加的代数式为
2k12k
3A.2k1 B.2(2k1)C.k1 D.k1 3.设
111
f(n)(nN*),那么
n1n22n
f(n1)f(n)等于()
11
A.2n1B.2n
21111
C.2n12n2D.2n12n2
4.已知数列{an}的前n项和Snnan(n2),而a11,通过计算a2,a3,a4,猜想an
1122
5.数列{xn}满足x11,x2,且
xn1xn1xn3(n2),则xn
1.用数学归纳法证明: 1111n 133557(2n1)(2n1)2n1
2.用数学归纳法证明:
1n2(n1)3(n2)n1n(n1)(n2)
6理:§2.3数学归纳法(2)
1.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题,并能
严格按照数学归纳法证明问题的格式书写;
2.数学归纳法中递推思想的理解.
一、课前准备
(预习教材P107~ P108,找出疑惑之处) 复习1:数学归纳法的基本步骤?
复习2:数学归纳法主要用于研究与有关的数学问题.二、新课导学
※ 学习探究
探究任务:数学归纳法的各类应用 问题:已知数列 1111,,,,,猜想Sn的1447710(3n2)(3n1)表达式,并证明.新知:数学归纳法可以应用于:(1)数列的先猜后证;(2)证明不等式;(3)证明整除性问题;(4)证明几何问题.
试试:已知数列
1111,,,,,,计算S1,S2,S3,由1223314n(n1)
此推测计算Sn的公式.
反思:用数学归纳法证明时,要注意从nk时的情形到nk1的情形是怎样过渡的.
※ 典型例题
例1平面内有n个圆,任意两个圆都相交于两点,任何三个圆都不相交于同一点,求证这n个圆将平面分成f(n)=n2-n+2个部分
变式:证明凸n边形的对角线的条数
1f(n)n(n3)n(4)
小结:用数学归纳法证明几何问题的关键是找项,即几何元素从k到k1所证的几何量增加多少.
例2 证明:n35n(nN*)能被6整除.
变式:证明:x2n1y2n1能被xy整除.
小结:数学归纳法证明整除性问题的关键是凑项,而采用增项、减项、拆项和因式分解的手段,凑出nk的情形,从而利用归纳假设使问题获证.
※ 动手试试
练1.已知f(n)1
11
1,求证: 23n
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为().A.很好B.较好C.一般D.较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
n
21.使不等式2n1对任意nk的自然数都
n
f(2n)(nN*)
练2.证明不等式|sinn|n|sin|(nN*)
三、总结提升
成立的最小k值为()
A.2B.3C.4D.5 2.若命题p(n)对n=k成立,则它对nk2也成立,又已知命题p(2)成立,则下列结论正确的是 A.p(n)对所有自然数n都成立 B.p(n)对所有正偶数n成立 C.p(n)对所有正奇数n都成立
D.p(n)对所有大于1的自然数n成立
3.用数学归纳法证明不等式111127
成立,起始值至少应取为 1n1
2426
4A.7B.8C.9D.10
4.对任意nN*,34n2a2n1都能被14整除,则最小的自然数a=.5.用数学归纳法证明等式
123(2n1)(n1)(2n1)时,当n1时左边表达式是;从kk1需增添的项的
1.给出四个等式: 1=11-4=-(1+2)
1-4+9=1+2+31-4+9-16=-(1+2+3+4)„„
猜测第n个等式,并用数学归纳法证明.2.用数学归纳法证明:
1
1(11)(1)(1)nN*)
32n1
※ 学习小结
1.数学归纳法可以证明不等式、数列、整除性等问题;
2.数学归纳法是一种特殊的证明方法,主要用于研究与正整数有关的数学问题.
※ 知识拓展
不是所有与正整数有关的数学命题都可以用数学归纳法证明,例如用数学归纳法证明
(1)n(nN*)的单调性就难以实现.
n