一、用数学归纳法证明等式或不等式
证明12-22+32-42+...+(2n-1)2-(2n)2=-n(2n+1).
思路分析:用数学归纳法证明等式时要注意等式两边的项数随n怎样变化,即由n=k到n=k+1时,左右两边各增添哪些项.
用数学归纳法证明:
++...+=++...+.
可用数学归纳法来证明关于自然数n的恒等式,证明时两步缺一不可,第一步必须验证,证明n=k+1时成立,必须用到假设n=k成立的结论.
二、用数学归纳法证明几何问题
有n个圆,其中每两个圆都相交于两点,并且每三个圆都不相交于同一点,求证:这n个圆把平面分成f(n)=n2-n+2个部分.
思路分析:由k到k+1时,研究第k+1个圆与其他k个圆的交点个数问题.
证明:凸n边形的对角线的条数f(n)=n(n-3)(n≥4).
(1)几何问题常常是先探索出满足条件的公式,然后加以证明,探索的方法是由特殊猜出一般结论.
(2)关键步骤的证明可以先用f(k+1)-f(k)得出结果,再结合图形给予严谨的说明.
(3)几何问题的证明一要注意数形结合,二要注意要有必要的文字说明.
三、归纳-猜想-证明
已知等差数列{an},等比数列{bn},且a1=b1,a2=b2(a1≠a2),an>0(n∈N*).
(1)比较a3与b3,a4与b4的大小,并猜想an与bn(n≥3)的大小关系;
(2)用数学归纳法证明猜想的正确性.
思路分析:数列的通项公式应注意由n=k到n=k+1时的变化情况,增加哪些项是难点,注意观察寻找规律.
数列{an}满足Sn=2n-an,n∈N*.
(1)计算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通项公式an;
(2)用数学归纳法证明(1)中的猜想.
观察、归纳、猜想、证明是一个完整的思维过程,既需要探求和发现结论,又需要证明所得结论的正确性,是一种十分重要的思维方法.观察特殊事例时要细,要注意所研讨特殊事例的特征及相互关系,关系不明时应适当变形,由观察、归纳、猜想得到的结论,可能是正确的也可能是错误的,需要由数学归纳法证明.
1.设f(n)=1++++...+,则f(k+1)-f(k)=________.
2.用数学归纳法证明1+a+a2+...+an+1=(n∈N*,a≠1),在验证n=1成立时,左边所得的项为__________.