数学归纳法典型例题.ppt

1、数学归纳法是用来证明某些与 有关的数学命题的 一种方法 基本步骤： 证明：当 时，命题成立； 假设 时命题成立， 证明：当 时，命题成立 根据可以断定命题对一切正整数nn0都成立,数学归纳法部分,1数学归纳法,正整数,2数学归纳法证明步骤,nn0,nk (k n0),nk1,1.说明：归纳法是一种推理方法，数学归纳法是一种证明方法归纳法帮助我们提出猜想，而数学归纳法的作用是证明猜想“观察猜想证明”是解答与正整数有关命题的有效途径,利用数学归纳法证明的命题范围比较广泛，可以涵盖代数、三角恒等式、不等式、数列、几何问题、整除性问题等等，所涉及的题型主要有以下几个方面： (1)已知数列的递推公式，求

2、通项或前n项和； (2)由一些恒等式、不等式改编的探究性问题，求使命题成立的参数的值或范围； (3)猜想并证明对正整数n都成立的一般性命题,2.数学归纳法的主要应用,(1)用数学归纳法证明的对象是与正整数n有关的命题 (2)在用数学归纳法证明中，两个基本步骤缺一不可,3应用数学归纳法的注意事项,【例1】 用数学归纳法证明：1427310n(3n 1)n(n1)2(其中nN) ,题型一恒等式问题,(1)当n1时，左边144，右边1224，左边右边，等式成立 (2)假设当nk(kN，k1)时等式成立，即1427310k(3k1)k(k1)2， 那么，当nk1时， 1427310k(3k1)(k1)

3、3(k1)1 k(k1)2(k1)3(k1)1(k1)(k24k4)(k1)(k1)12， 即当nk1时等式也成立 根据(1)和(2)，可知等式对任何nN都成立,证明,用数学归纳法证明与正整数有关的等式命题时，关键在于“先看项”，弄清等式两边的构成规律，等式的两边各有多少项，项的多少与n的取值是否有关，由nk到nk1时，等式两边会增加多少项难点在于寻找nk时和nk1时的等式的联系,【例2】 几个半圆的圆心在同一条直线l上，这几个半圆每两个 都相交，且都在直线l的同侧，求证这些半圆被所有的交点 最多分成的圆弧段数为f(n)n2.(n2，nN),题型二几何问题,用数学归纳法证明几何问题的关键是“找

4、项”，即几何元素从k个变成k1个时，所证的几何量将增加多少，这需用到几何知识或借助于几何图形来分析，实在分析不出来的情况下，将nk1和nk分别代入所证的式子，然后作差，即可求出增加量，然后只需稍加说明即可，这也是用数学归纳法证明几何命题的一大技巧,题型三不等式问题,【例4】 (12分)在数列an，bn中，a12，b14，且an， bn，an1成等差数列，bn，an1，bn1成等比数列(nN) 求a2，a3，a4及b2，b3，b4，由此猜测an，bn的通项公 式，并证明你的结论 归纳猜想证明是高考重点考查的内容之一， 此类问题可分为归纳性问题和存在性问题，本例中归纳性问 题需要从特殊情况入手，通

5、过观察、分析、归纳、猜想，探 索出一般规律,题型四“归纳、猜想、证明”问题,审题指导,【题后反思】 对于已知递推公式求通项公式，可以把递推公式变形转化成我们熟悉的知识来解决，当用上述方法不能解决问题时，常用归纳、猜想和证明的方法来解决问题，用该法要求计算准确，归纳、猜想正确然后用数学归纳法证明猜想对任何自然数都成立,【训练4】 设数列an满足an1an2nan1，n1,2,3， (1)当a12时，求a2，a3，a4，并由此猜想出an的一个通项 公式； (2)当a13时，证明对所有的n1，有ann2. (3)在（2）的前提下，证明：,(2)证明当n1时，a1312，不等式成立 假设当nk(k1)

6、时不等式成立，即akk2， 那么，ak1ak(akk)1(k2)(k2k)1k3. 即nk1时，ak1(k1)2. 由可知，对n1，都有ann2. （3）证明（略）学生证自己证,【示例】 当n为正奇数时，7n1能否被8整除？若能，用数学归 纳法证明；若不能，请举出反例 错解 (1)当n1时，718能被8整除命题成立 (2)假设当nk时命题成立，即7k1能被8整除则当nk1 时，7k117(7k1)6不能被8整除 由(1)和(2)知，n为正奇数时，7n1不能被8整除,题型五 整除问题,不要机械套用数学归纳法中的两个步骤，而忽略了n是正奇数的条件证明前要看准已知条件 正解 (1)当n1时，718能被8整除，命题成立； (2)假设当nk时命题成立，即7k1能被8整除， 则当nk2时，7k2172(7k1)17249(7k1)48，因为7k1能被8整除，且48能被8整除，所以7k21能被8整除所以当nk2时命题成立由(