2017-2018学年苏教版选修1-2 合情推理知识导航 学案
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图2-1-1

1.每次只能移动1个金属片;

2.较大的金属片不能放在较小的金属片上面.

试推测:把n个金属片从1号针移到3号针,最少需要移动多少次?

导思:我们从移动1,2,3,4个金属片的情形入手,探究其中的规律性,进而归纳出移动n个金属片所需的次数.

探究:当n=1时,只需把金属片从1号针移到3号针,用符号(13)表示,共移动了1次.

当n=2时,为了避免将较大的金属片放在较小的金属片上面,我们利用2号针作为"中间针",移动的顺序是:

(1)把第1个金属片从1号针移到2号针;

(2)把第2个金属片从1号针移到3号针;

(3)把第1个金属片从2号针移到3号针.

用符号表示为

(12)(13)(23),

共移动了3次.

当n=3时,把上面两个金属片作为一个整体,则归结为n=2的情形,移动的顺序是:

(1)把上面两个金属片从1号针移到2号针;

(2)把第3个金属片从1号针移到3号针;

(3)把上面3个金属片从1号针移到3号针.

其中(1)和(3)都需要借助中间针,用符号表示为

(13) (12) (32) (13) (21) (23) (13),

共移动了7次.

当n=4时,把上面3个金属片作为一个整体,移动的顺序是:

(1)把上面3个金属片从1号针移到2号针;

(2)把第4个金属片从1号针移到3号针;

(3)把上面3个金属片从2号针移到3号针.

用符号表示为

(12) (13) (23) (12) (31) (32) (12) (13) (23) (21) (31) (23) (12) (13) (23).

共移动了15次.

至此,我们得到依次移动1,2,3,4个金属片所需次数构成的数列

1,3,7,15.

观察这个数列,可以发现其中蕴含着如下规律:

1=21-1,3=22-1,7=23-1,15=24-1.

由此我们猜想:若把n个金属片从1号针移到3号

针,最少需要移动an次,则数列{an}的通项公式为

an=2n-1(n∈N*).

通过探究上述n=1,2,3,4时的移动方法,我们可以

归纳出对n个金属片都适用的移动方法.当移动n个金属片时,可分为下列3个步骤:

(1)将上面(n-1)个金属片从1号针移到2号针;