选择性必修 第二册 · 人教A版
阅读主题
正文字体
字体大小

30 2.3数学归纳法

免费读1257字2024-07-20

  老师:同学们好,这节课我们一起来学习数学归纳法。学习目标,借助具体实力,了解数学归纳法的基本思想,掌握它的基本步骤,运用它证明一些与正常数n有关的数学命题。这一章我们学习的是推理与证明,这是本章的知识结构。框图红色的部分是在全面的课程中我们已经学习过的内容。这节课我们学习这一章的最后一个内容,数学归纳法。我们来看这样一个练习,已知数列an的首相A1等于一,且满足这样一个递推关系,求数列an的前四项,并以此猜想数列an的通向公式。我们不难求得这数列的前四项依次是一1/21/31/4,并由此猜想它的通项公式an等于n分之一,但是我们只能肯定这个猜想对前四项成立,而不敢肯定他对后续的项也成立。所以这个猜想需要证明。

  老师:自然的,我们会想到从n等于5开始一个个往下验证。一般来说,与正常说n有关的命题,当n比较小时,可以逐个验证,但当n较大时,验证起来会很麻烦。特别是证明n取所有症状数都成立的命题时,逐一验证是不可能的。因此,从n等于5开始逐个往下验证的想法价值不大,我们需要另辟蹊径,寻求一种方法,通过有限个步骤的推理,证明n取所有症状数都成立。

  老师:为了寻找这种办法,我们首先来看多米诺骨牌游戏,这是一种马放骨牌的游戏,马放时保证任意相邻的两块骨牌,若前一块骨牌倒下,则一定导致后一块骨牌也倒下。只要推倒第一块骨牌,由于第一块骨牌倒下,就可导致第二块骨牌倒下,而第二块骨牌倒下,就可导致第三块骨牌倒下。

  老师:最后,不论有多少块骨牌都能全部倒下。针对这个游戏,我们提出这样的三个问题,思考一、这个游戏中能使所有的多米诺骨牌全部倒下的条件是什么?可以看出,只要满足以下两个条件,所有多米诺骨牌就都能倒下。第一个条件,第一块骨牌倒下。第二个条件,任意相邻的两块骨牌,前一块倒下,一定导致后一块倒下。第二个思考题,你认为调枪2的作用是什么?可以看出,条件二事实上给出了一个递推关系,即当DK块骨牌倒下时,相邻的DK加一块骨牌也倒下。这样只要第一块骨牌倒下,其他所有的骨牌就能够相继倒下。事实上,无论有多少块骨牌,只要保证一二两个条件同时成立,那么所有的骨牌一定可以全部倒下。

  老师:第三个思考题,你认为上述练习中证明数列的通项公式是an等于a分之一,这个猜想与上述多米诺骨牌游戏有相似性吗?你能类比多米诺骨牌游戏解决这个问题吗?我们一起来分析。由条件容易知道n等于一时猜想成立,这就相当于游戏的条件一类比条件2可以考虑证明一个地推关系,即如果n等于k时,猜想成立,即ak是等于k分之一的,那么当n等于k加一时,猜想也成立,即AK加一等于k加1/1。那下面我们就来证明这个地推关系。注意,在这个证明的过程中,这是已知的,在这个已知条件下,要推证出这样一个结论,我们一起来证一证。

  老师:事实上,如果AK等于k分之一成立,那么AK加一。根据地推公式,它应该等于AK比上一加a

查看隐藏内容

《30 2.3数学归纳法》.doc
将本文下载保存,方便收藏和打印
导出文档