2019_2020学年高中数学第2章推理与证明2.3.1数学归纳法2.3.2数学归纳法应用举例讲义新人教B版选修2_2 联系客服

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2.3.1 数学归纳法2.3.2 数学归纳法应用举例

学 习 目 标 核 心 素 养 1.了解数学归纳法的原理.(重点、易混点) 1.通过数学归纳法的学习,培养学生数学抽2.掌握数学归纳法的步骤.(难点) 3.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题.(难点) 象、逻辑推理素养. 2.通过利用数学归纳法证明数学命题,提升学生数学运算素养.

数学归纳法 数学归纳法的定义

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)时命题也成立的前提下,推出当n=k+1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.

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1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)与正整数n有关的数学命题的证明只能用数学归纳法.

( ) ( )

(2)数学归纳法的第一步n0的初始值一定为1. (3)数学归纳法的两个步骤缺一不可. ( ) [答案] (1)× (2)× (3)√

2.用数学归纳法证明:首项是a1,公差是d的等差数列的前n项和公式是Sn=na1+

n?n-1?

2

d时,假设当n=k时,公式成立,则Sk=( )

A.a1+(k-1)d C.ka1+

B.

k?a1+ak?

2

k?k-1?

d

2

D.(k+1)a1+

k?k+1?

d

2

[解析] 假设当n=k时,公式成立,只需把公式中的n换成k即可,即Sk=ka1+

k?k-1?

2

d.

[答案] C

3.下列说法正确的是________.(填序号)

①数学归纳法主要用于研究与正整数有关的数学问题,但并不是所有与正整数有关的问题都能用数学归纳法证明;

②证明当n=k+1时命题成立用到归纳假设,即n=k(k≥n0,k∈N)时命题成立; ③不论是等式还是不等式,用数学归纳法证明时,由n=k到n=k+1时,项数都增加了一项.

[答案] ①②

*

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用数学归纳法证明等式 ?n+3??n+4?【例1】 (1)用数学归纳法证明等式1+2+3+…+(n+3)=(n∈N+)时,第

2一步验证n=1时,左边应取的项是( )

A.1 C.1+2+3

B.1+2 D.1+2+3+4

n(2)用数学归纳法证明(n+1)·(n+2)·…·(n+n)=2×1×3×…×(2n-1)(n∈N+),“从k到k+1”左端增乘的代数式为__________.

[解析] (1)当n=1时,左边应为1+2+3+4,故选D.

(2)令f(n)=(n+1)(n+2)…(n+n),则f(k)=(k+1)·(k+2)…(k+k),

f(k+1)=(k+2)(k+3)…(k+k)(2k+1)(2k+2),所以

+1).

[答案] (1)D (2)2(2k+1)

f?k+1??2k+1??2k+2?

==2(2kf?k?k+1

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数学归纳法证题的三个关键点

1.验证是基础

找准起点,奠基要稳,有些问题中验证的初始值不一定是1. 2.递推是关键

数学归纳法的实质在于递推,所以从“k”到“k+1”的过程中,要正确分析式子项数的变化.关键是弄清等式两边的构成规律,弄清由n=k到n=k+1时,等式的两边会增加多少项、增加怎样的项.

3.利用假设是核心

在第二步证明n=k+1成立时,一定要利用归纳假设,即必须把归纳假设“n=k时命题成立”作为条件来导出“n=k+1”,在书写f(k+1)时,一定要把包含f(k)的式子写出来,尤其是f(k)中的最后一项,这是数学归纳法的核心,不用归纳假设的证明就不是数学归纳法.

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