2. 3数学归纳法
课前预习学案
一、预习目标:
理解数学归纳法原理及其本质,掌握它的基本步骤与方法.能较好地理解"归纳奠基"和"归纳递推"两者缺一不可。
二、预习内容:
提出问题:
问题1:前面学习归纳推理时,我们有一个问题没有彻底解决.即对于数列,已知 ,( n=1,2,3...),通过对n=1,2,3,4前4项的归纳,猜想出其通项公式,但却没有进一步的检验和证明.
问题2:大家玩过多米诺骨牌游戏吗?这个游戏有怎样的规划?(多媒体演示多米诺骨牌游戏)
这是一个码放骨牌游戏,码放时保证任意两相邻的两块骨牌,若前一块骨牌倒下,则一定导致后一块骨牌倒下.只要推倒第一块骨牌,就必然导致第二块骨牌倒下;而第二块骨牌倒下,就必然导致第三块骨牌倒下...最后,不论有多少块骨牌都能全部倒下.
讨论问题:
问题1、问题2有什么共同的特征?其结论成立的条件的共同特征是什么
结论成立的条件:结论对第一个值成立;结论对前一个值成立,则对紧接着的下一个值也成立.
上面两个条件分别起怎样的作用?它们之间有怎样的关系?我们能否去掉其中的一个?你能举反例说明吗?
在上述两个条件中,第一个条件是归纳递推的前提和基础,没有它,后面的递推将无从谈起;第二个步骤是核心和关键,是实现无限问题向有限问题转化的桥梁与纽带.
如在前面的问题1中,如果不是1,而是2,那么就不可能得出,因此第一步看似简单,但却是不可缺少的.而第二步显然更加不可缺少.这一点在多米诺骨牌游戏中也可清楚地看出.
解决问题:
由上,证明一个与自然数n有关的命题,可按下列步骤进行:
(1)证明当n取第一个值()时命题成立;
(2)假设n=k(k≥,)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.
由以上两个步骤,可以断定命题对从开始的所有正整数n都成立.