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课件网) 高中数学 人民教育-出卷网- A版 选择性必修 第二册 第四章 数列 4.4 数学归纳法(第二课时) 问题1 什么时候需要应用数学归纳法? 数学归纳法一般被用于证明与正整数n有关的命题. 证明对任意的正整数n,等式 恒成立. 不必应用数学归纳法 难以应用数学归纳法 证明 (n∈N*)的单调性. 问题导入 追问1 追问2 即n=k+1时等式成立. 所以等式对一切自然数 均成立. 思考1:甲同学猜想 用数学归纳法证明步骤如下: 证明:假设n=k时等式成立,即 那么n=k+1时 上述证法是正确的吗?为什么? 问题导入 问题导入 上述证明是错误的,事实上命题 本身是错误的 当n=1时,左边=1,右边=0 左边≠右边 第一步是递推的基础 思考2:乙同学用数学归纳法证明 如采用下面证法,对吗?为什么? 问题导入 第二步证明n=k+1时,必须用归纳假设 第二步要证命题“若P(k)(k∈N*,k≥n0)为真 则P(k+1)也为真”. 方法归纳 问题2 怎样正确地使用数学归纳法? 不能缺少第一步的验证; 用上假设,递推才真 合作探究 例2 用数学归纳法证明: ① 例2 用数学归纳法证明: ① 证明: (1)当n=1时,①式的左边=, 右边=,所以①式成立. (2)假设当时,①式成立,即 , 在上式两边同时加上,有 即当n=k+1时,①式也成立. 由(1)(2)可知,①式对任何都成立. 例题讲解 目标 例3 已知数列满足 ,试猜想数列的通项公式,并用数学归纳法加以证明. 由 ,可得 由 可得 同理可得 归纳上述结果,猜想 ① 解: 例题讲解 例3 已知数列满足 ,试猜想数列的通项公式,并用数学归纳法加以证明. 下面用数学归纳法证明这个猜想. (1)当n=1时, ①式的左边= ,右边=,猜想成立. (2)假设当时, ①式成立,即 那么 即当n=k+1时,猜想也成立. 由(1)(2)可知,猜想对任何 都成立. 例题讲解 ① 例4 设 x 为正实数,n为大于1的正整数,若数列 1,1+x,,…,,…的前n项和为, 试比较与n的大小,并用数学归纳法证明你的结论. 例题讲解 例4 设 x 为正实数,n为大于1的正整数,若数列 1,1+x,,…,,… 的前n项和为,试观察比较与n的大小,并用数学归纳法证明你的结论. 解法一: 由已知可得 当n=3时,, 由,可得 . 由此,我们猜想,当且时, 例题讲解 下面用数学归纳法证明这个猜想. (1)当n=2时,由上述过程知,不等式成立. (2)假设当 时, 不等式成立,即 由,可得 ,所以 于是 所以,当n=k+1时,不等式也成立 由(1)(2)可知,不等式 对于任何大于1的正整数n都成立. 例题讲解 当且时, 解法一: 例4 设 x 为正实数,n为大于1的正整数,若数列 1,1+x,,…,,… 的前n项和为,试比较与n的大小,并用数学归纳法证明你的结论. 解法二: 显然,所给数列是等比数列,公比为1+x,于是 当n=2时, ,由,可得 ; 当n=3时, ,由,可得 . 由此,我们猜想,当且时, 例题讲解 下面用数学归纳法证明这个猜想. (1)当n=2时,由上述过程知,不等式成立. (2)假设当时, 不等式成立,即 , 所以 于是 所以,当n=k+1时,不等式也成立. 由(1)(2)可知,不等式对于任何大于1的正整数n都成立. 例题讲解 当且时, 由,可得 ,所以 问题3 通过本节课,你有哪些收获? 什么时候需要应用数学归纳法 怎样正确地应用数学归纳法 课堂小结 作业布置 课后作业 1.用数学归纳法证明:-1+2-5+...( 2.若数列,,,...,,...的前n项和为,计算 由次推测计算的公式,并用数学归纳法进行证明。 谢谢! ... ...