一一验证的.
对于无穷多个的事物,常用不完全归纳法去发现规律,得出结论,并设法予以证明,数学归纳法就是解决这类问题的证明方法.
2.数学归纳法
数学归纳法用于证明与正整数有关的数学命题,它是在归纳的基础上进行演绎推证,所得结论是正确的.
(1)数学归纳法的原理
从数学归纳法的定义可以看出,它强调的就是两个基本步骤,第一步,验证n=n0时,命题成立,称为奠基.第二步,是假设递推,这两步都非常重要,缺一不可.第一步,证明了n=n0时,命题成立,n=n0成为后面递推的出发点.第二步的归纳假设n=k(k∈N+,k≥n0)就有了依据,在n=n0成立时,n0+1成立,n0+2成立......这样就可以无限推理下去,而证n=k+1就是替代了无限的验证过程,所以说数学归纳法是一种合理,切实可行的证明方法,它实现了从有限到无限的飞跃.
(2)应用数学归纳法的一般步骤
①验证n=n0(n0为使命题有意义的最小正整数)命题成立;
②假设当n=k(k≥n0,k∈N+时),命题成立,利用假设证明n=k+1时命题也成立.
由①和②知,对一切n≥n0的正整数命题成立.
3.如何正确运用数学归纳法
(1)适用范围,与正整数有关的数学命题.
(2)验证n=n0是基础,找准n0,它是使命题成立的最小正整数,不一定都是从1开始.
(3)递推是关键,数学归纳法的实质是递推,即从n=k到n=k+1的推理过程,必须用上假设,否则不是数学归纳法.
(4)正确寻求递推关系,①在验证n=n0时,不妨多写出几项,这样可能找出递推关系;②在解决几何命题时,可先用特例归纳出规律,即找出f(k)到f(k+1)的图形的变化情况;③对于整除性问题,往往添加项凑出假设.
【例1】 看下面的证明是否正确,如果不正确,指出错误的原因,并加以改正.
用数学归纳法证明:
1-2+4-8+...+(-1)n-1·2n-1=(-1)n-1·+.
【证明】 (1)当n=1时,左边=1,右边=+=1,等式成立.
(2)假设n=k时,等式成立,即1-2+4-8+...+(-1)k-12k-1=(-1)k-1·+.
则当n=k+1时,有