6.3数学归纳法
[读教材·填要点]
数学归纳法的概念及步骤
一般地,证明一个与正整数有关的命题,可按下列步骤进行:
(1)证明当n=n0(n0∈N+)时命题成立;
(2)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.
只要完成了这两个步骤,就可以断定命题对于任何从n0开始的所有正整数n都成立.
上述证明方法叫作数学归纳法.
[小问题·大思维]
1.数学归纳法的第一步n的初始值是否一定为1?
提示:不一定,如证明n边形的内角和为(n-2)·180°时,第一个值为n0=3.
2.数学归纳法的两个步骤之间有怎样的联系?
提示:步骤(1)是命题论证的基础,步骤(2)是判断命题的正确性能否递推下去的保证.
这两个步骤缺一不可,如果只有步骤(1)缺少步骤(2),无法对n取n0后的数时结论是否正确做出判断;如果只有步骤(2)缺少步骤(1)这个基础,假设就失去了成立的前提,步骤(2)就没有意义了.
用数学归纳法证明等式
用数学归纳法证明:
...=(n≥2,n∈N+).
[自主解答] ①当n=2时,左边=1-=,
右边==,
∴左边=右边.
②假设n=k(k≥2,k∈N+)时结论成立,
即...=.