2019-2020学年苏教版选修2-2 2.3 第二课时 利用数学归纳法证明几何、整除等问题 教案
2019-2020学年苏教版选修2-2  2.3  第二课时  利用数学归纳法证明几何、整除等问题 教案第2页

  当n=k+1时,第k+1个半圆与原k个半圆均相交,为获得最多圆弧,任意三个半圆不能交于一点,所以第k+1个半圆把原k个半圆中的每一个半圆中的一段弧分成两段弧,这样就多出k条圆弧,另外原k个半圆把k+1个半圆分成k+1段,这样又多出了k+1段圆弧.

  所以f(k+1)=k2+k+(k+1)=k2+2k+1=(k+1)2.

  由(1),(2)可知命题得证.

利用数学归纳法证明整除问题   [例2] 用数学归纳法证明f(n)=3×52n+1+23n+1对任意正整数n,都能被17整除.

  [思路点拨] 证明整除性问题的关键是在命题f(k+1)中拼凑出f(k)的表达式,分析其余项能被17整除就可以了.

  [精解详析] (1)当n=1时,

  f(1)=3×53+24=17×23,能被17整除,命题成立.

  (2)假设当n=k(k≥1,k∈N*)时,

  f(k)=3×52k+1+23k+1能被17整除.

  则当n=k+1时,

  f(k+1)=3×52k+3+23k+4

  =52×3×52k+1+23×23k+1

  =25×3×52k+1+8×23k+1

  =17×3×52k+1+8×(3×52k+1+23k+1)

  =17×3×52k+1+8×f(k).

  由归纳假设,f(k)能被17整除,17×3×52k+1也能被17整除,所以f(k+1)能被17整除.

  由(1)和(2)可知,对任意n∈N*,f(n)都能被17整除.

  [一点通] 证明整除性问题的关键是"凑项",即f(k+1)的式子中"凑"出f(k)的形式,常采用拆项、增项、减项和因式分解等手段,凑完项后式子总会含有两部分,一部分是归纳假设,即f(k).另一部分是一定能被题中的数(或式)整除的量.

  

  2.求证:an+1+(a+1)2n-1能被a2+a+1整除,n∈N*.

证明:(1)当n=1时,a1+1+(a+1)2×1-1=a2+a+1,命题显然成立.