2019-2020学年北师大版选修4-5 第二章 3.1 数学归纳法 学案
2019-2020学年北师大版选修4-5 第二章 3.1 数学归纳法 学案第1页

  §3 数学归纳法与贝努利不等式

  3.1 数学归纳法

  

  1.了解数学归纳法的原理及其使用范围,掌握数学归纳法证明的步骤.

  2.能够利用数学归纳法证明一些简单问题.

  

  数学归纳法

  数学归纳法原理是设有一个关于正整数n的命题,若当n取第1个值n0时,该命题成立,又在假设当n取第k个值时该命题成立后可以推出n取第k+1个值时该命题成立,则该命题对一切自然数n≥n0都成立.

  数学归纳法证明的步骤

  (1)验证当n取第一个值n0(如n0=1或2等)时命题正确.

  (2)假设当n=k时(k∈N,k≥n0)命题正确,证明当n=k+1时命题也正确.

  在完成了上述两个步骤之后,就可以判定命题对于从n0开始的所有正整数都正确.

  数学归纳法证明中的两个步骤体现了递推思想,第一步是递推的基础,确定了n=n0时命题成立,n=n0成为后面递推的出发点.第二步是递推的依据,两个步骤缺一不可,否则就会导致错误.

  只完成第一步而缺少第二步,就可能得出不正确的结论,因为单靠第一步,我们无法递推下去,所以我们无法判定命题对n0+1,n0+2,...是否正确.

  证明第二步,就获得递推的依据,第二步中,在推证之前,命题对n=k是否成立是不清楚的,因此用"假设"两字,这一步的实质是证明命题对n=k的正确性可以传递到n=k+1的情况,因此证明中,恰当运用归纳假设是关键,完成一、二两步后,要对n≥n0(n∈N+)时,命题成立做出总结.

  

  1.数学归纳法中,n取第一个值n0是否一定是1?

  提示:n0不一定是1,指适合命题的第一个正整数.

  2.如何理解归纳假设在证明中的作用?

提示:归纳假设在证明中起一个桥梁的作用,联结第一个值n0和后续的n值所对应的情形.在归纳递推的证明中,必须以归纳假设为基础进行证明.否则,就不是数学归纳法.