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- 2021-06-16 发布
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2.3
数学归纳法
(1)
对于某类事物,由它的一些特殊事例或其全部可能情况,归纳出一般结论的推理方法,叫归纳法。
归纳法
{
完全归纳法
不完全归纳法
由特殊 一般
特点
:
a
2
=a
1
+d
a
3
=a
1
+2d
a
4
=a
1
+3d
……
a
n
=a
1
+(n-1)d
如何证明
:1+3+5+…+(2n-1)=n
2
(n∈N*)
二、数学归纳法的概念:
证明某些与自然数有关的数学题
,
可用下列方法来证明它们的正确性
:
(1)
验证
当
n
取第一个值
n
0
(
例如
n
0
=1)
时命题成立
,
(2)
假设
当
n=k(k
N
*
,
kn
0
)
时命题成立
,
证明当
n=k+1
时命题也成立
完成这两步,就可以断定这个命题对从
n
0
开始的所有正整数
n
都成立。这种证明方法叫做
数学归纳法。
验证
n=n
0
时命题成立
若
当
n=k(
kn
0
)
时命题成立
,
证明当
n=k+1
时命题也成立
命题对从
n
0
开始的所有正整数
n
都成立。
所以
n=k+1
时结论也成立
那么
求证
注意
1
.
用数学归纳法进行证明时
,
要分两个步骤
,
两个步骤缺一不可
.
2
(1)(
归纳奠基
)
是递推的基础
.
找准
n
0
(2)(
归纳递推
)
是递推的依据
n
=
k
时命题成立.作为必用的条件运用,而
n
=
k+1
时情况则有待
利用假设
及已知的定义、公式、定理等加以证明
证明:①当
n=1
时,左边
=1
,右边
=1
,等式成立。 ②假设
n=k(k∈N ,k≥1)
时等式成立
,
即:
1+3+5+
……
+(2k-1)=k
2
, 当
n=k+1
时:
1+3+5+
……
+(2k-1)+[2(k+1)-1]=k
2
+2k+1=(k+1)
2
,
所以当
n=k+1
时等式也成立。 由①和②可知,对
n∈N
,原等式都成立。
例、用数学归纳法证明
1+3+5+
……
+(2n-1)=n
2
(
n∈N
)
.
请问:
第②步中
“
当
n=k+1
时
”
的证明可否改换为:
1+3+5+
……
+(2k-1)+[2(k+1)-1]= 1+3+5+
……
+(2k-1)+(2k+1)
= = (k+1)
2
?
为什么?
例
:
用数学归纳法证明
注意
1
.
用数学归纳法进行证明时
,
要分两个步骤
,
两个步骤缺一不可
.
2
(1)(
归纳奠基
)
是递推的基础
.
找准
n
0
(2)(
归纳递推
)
是递推的依据
n
=
k
时命题成立.作为必用的条件运用,而
n
=
k+1
时情况则有待
利用假设
及已知的定义、公式、定理等加以证明
例、求证
:
(
n+1)(n+2)
…
(n+n)=2
n
•
1
•
3
•…
•
(2n-1)
证明:①
n=1
时:左边
=1+1=2
,右边
=2
1
•
1=2
,左边
=
右边,等 式成立。
② 假设当
n=k((k∈N
)时有:
(k+1)(k+2)
…
(k+k)=2
k
•
1
•
3
•…•
(2n-1),
当
n=k+1
时:
左边
=(k+2)(k+3)
…
(k+k)(k+k+1)(k+k+2)
=(k+1)(k+2)(k+3)
…
(k+k)
•
= 2
k
•
1
•
3
•…•
(2k-1)(2k+1)
•
2
= 2
k+1
•
1
•
3
•…•
(2k-1)
•
[2(k+1)-1]=
右边,
∴当
n=k+1
时等式也成立。
由 ①、②可知,对一切
n∈N ,
原等式均成立。
作业
:P
108
A
组
1
(2)
B
组
3
谢谢合作!