数学人教B选修2-2第二章2.3 数学归纳法
1.了解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单命题.
2.理解数学归纳法两个步骤的作用,进一步规范书写的语言结构.
数学归纳法
一个与自然数相关的命题,如果(1)当n取第一个值n0时命题成立;(2)在假设当n=k(k∈N+,且k≥n0)时命题成立的前提下,推出当n=______时命题也成立,那么可以断定,这个命题对n取第一个值后面的所有正整数成立.
数学归纳法是专门证明与自然数集有关的命题的一种方法,它是一种完全归纳法,是对不完全归纳法的完善.证明分两步,其中第一步是命题成立的基础,称为"归纳奠基";第二步解决的是延续性问题,又称"归纳递推".运用数学归纳法证明有关命题时应注意以下几点:
(1)两个步骤缺一不可;
(2)在第一步中,n的初始值不一定从1取起,也不一定只取一个数(有时需取n=n0,n0+1等),证明应视具体情况而定;
(3)第二步中,证明n=k+1时命题成立,必须使用归纳假设,否则就会打破数学归纳法步骤间的严密逻辑关系,造成推理无效;
(4)证明n=k+1时命题成立,要明确求证的目标形式,一般要凑出归纳假设里给出的形式,以便使用归纳假设,然后再去凑出当n=k+1时的结论,这样就能有效减少论证的盲目性.
【做一做】对于不等式<n+1(n∈N+),某同学用数学归纳法证明的过程如下:
(1)当n=1时,<1+1,不等式成立.
(2)假设当n=k(k∈N+)时,不等式成立,即<k+1,
则当n=k+1时,
=<=(k+1)+1,
∴当n=k+1时,不等式成立.
上述证法( ).
A.过程全部正确
B.n=1时验证不正确
C.归纳假设不正确
D.从n=k到n=k+1的推理不正确
1.利用数学归纳法证明问题时有哪些注意事项?
剖析:(1)用数学归纳法证明有关命题的关键在第二步,即n=k+1时命题为什么成立?n=k+1时命题成立是利用假设n=k时命题成立,根据有关的定理、定义、公式、性质等数学结论推证出来的,而不是直接代入,否则n=k+1时命题成立也成假设了,命题并没有得到证明.
(2)用数学归纳法可证明有关的正整数问题,但并不是所有的正整数问题都能用数学归纳法证明,学习时要具体问题具体分析.
2.运用数学归纳法时易犯的错误有哪些?
剖析:(1)对项数估算的错误,特别是寻找n=k与n=k+1的关系时,项数发生什么变化被弄错.
(2)没有利用归纳假设:归纳假设是必须要用的.假设是起桥梁作用的,桥梁断了就