2018-2019学年苏教版2-2 2.3 数学归纳法 学案
2018-2019学年苏教版2-2  2.3 数学归纳法 学案第4页

  即当n=k+1时,等式成立.

  根据(1)(2)可知,对一切n∈N*,等式成立.

  活动与探究2:证明:(1)当n=1时,即一个圆把平面分成2个部分f(1)=2,又n=1时,n2-n+2=2,

  ∴命题成立.

  (2)假设当n=k(k≥1)时,命题成立,即k个圆把平面分成f(k)=k2-k+2个部分,那么设第k+1个圆记作⊙O,由题意,它与k个圆中每个圆交于两点,又无三圆交于同一点,于是它与其他k个圆相交于2k个点.把⊙O分成2k条弧,而每条弧把原区域分成2部分,因此这个平面的总区域增加2k个部分,即f(k+1)=k2-k+2+2k=(k+1)2-(k+1)+2.即n=k+1时命题成立.

  由(1)(2)可知,对任何n∈N*命题均成立.

  迁移与应用:

  证明:(1)当n=4时,f(4)=×4×(4-3)=2,

  四边形有两条对角线,命题成立.

  (2)假设当n=k时命题成立,即凸k边形的对角线的条数f(k)=k(k-3)(k≥4),

  当n=k+1时,凸k+1边形是在k边形基础上增加了一边,增加了一个顶点Ak+1,增加的对角线是以顶点Ak+1为一个端点的所有对角线,再加上原k边形的一边A1Ak,共增加的对角线条数(k+1-3)+1=k-1.

  f(k+1)=k(k-3)+k-1=(k2-k-2)

  =(k+1)·(k-2)=(k+1)[(k+1)-3],

  故当n=k+1时,命题也成立.

  由(1)(2)可知,对于n≥4,n∈N*命题都成立.

  活动与探究3:(1)解:设a1=b1=a,公差为d,公比为q,由a2=b2,得a+d=aq.①

  ∵a1≠a2,an>0,∴a>0,d>0.

  由①,得d=aq-a,q=1+>1.

  ∴b3-a3=aq2-(a+2d)=aq2-a-2a(q-1)=a(q-1)2>0.

  ∴b3>a3.

  ∵b4-a4=aq3-(a+3d)=a(q-1)(q2+q-2)=a(q-1)2(q+2)>0,

  ∴b4>a4.猜想出bn>an(n≥3,n∈N*).

  (2)证明:①当n=3时,由(1)可知已证得b3>a3,

  ∴n=3时猜想成立.

  ②假设当n=k(n∈N*,k≥3)时,bk>ak成立.

  则当n=k+1时,∵bk+1=bkq,ak+1=ak+d,

  ∴bk+1-ak+1=bkq-ak-d=bk-ak-d

=(bk-ak)+-d=(bk-ak)+.