数学归纳法解决数列中的探索性等问题

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  摘 要:本文介绍了数学归纳法的定义,并举例说明了我们在使用数学归纳法时应注意的问题,告戒我们不能盲目的归纳,避免得出错误的结论,本文还重点介绍了我们在使用数学归纳法解题时应注意的步骤,还介绍了数学归纳法推理的常用技巧,并通过在数列中的应用实例的分析,启发人们在解题中更好地使用数学归纳法。
  关键词:数学归纳法;归纳假设;归纳推理;数列
  数学归纳法的应用比较广泛,可以讲凡是关系到自然数的结论都可以用它来验证。学习和应用数学归纳法能够培养学生的运算能力、观察能力、数学化能力、逻辑思维能力和解决综合性问题能力。另外,它也是每年高考中必不可少的内容,而且是得分点,同时也是初等数学与高等数学衔接的一个纽带。下面我介绍数学归纳法及在数列中的应用。
  1数学归纳法
  1.1数学归纳法的定义
  正确时,若在正确的情况下,也是正确的,便可递推下去。虽然我们没有对所有的自然数逐一的加以验证,但事实上,这种递推就已经把所有自然数都验证了,这种方法就是数学归纳法。
  1.2运用数学归纳法证题的步骤:
  (Ⅰ)验证当1时,某命题是正确的;
  (Ⅱ)假设时,命题也是正确的,从而推出当时,命题也是正确的。因此,命题正确。
  容易悟错的是:既然是任意的自然数,是正确的,那么也是正确的。即与应该表示同一个意思。何必还要证明呢?这很容易理解,虽然是任意假设的自然数,但是,一旦假定了时,就是一个固定的自然数了,换句話说,就是一个有限的数。因而,能否从n=k时命题正确,推出时命题也是正确的,这就不一定。如在时正确,推出了也是正确的,这时,问题就出现了一个跨越,发生了本质的变化,从到,便是由有限变化到无限的过程,这正是数学归纳法之精髓。
  在比较复杂的情况下,数学归纳法的两个步骤都要有一些相应的变化,下面有两种变形。
  形式1:证明中的第一步不一定从1开始,如果当的时候,命题是正确的,又假设时,这个命题是正确的,可以推出当时,这个命题是正确的,那么这个命题当时都正确,从而得出命题正确。
  例:当且时,求证:
  证明:(1)时,左边
  左边>右边,所以不等式成立。
  (2)假设n=k时不等式成立,即:
  当时,
  即时,不等式成立。
  根据(1)与(2)得,对于且,所证不等式成立。
  形式2:运用数学归纳法证明时,第一步不只验证第一个值,而是要验证从初始值始连续若干个值的特殊值时命题都是正确的,第二步假设是正确的,推出是正确的,那么这个命题就是正确的。
  例:如果,,并且对所有自然数有
  试证:
  证明:由题意,需验证,两值。
  (1)当时,,另一方面命题是正确的;还有时,,另一方面命题是正确的。
  (2)假设当时命题是正确的,当然也是正确的。
  即,成立,
  则故在时,命题也成立,于是可以断定原命题成立。
  应注意,运用数学归纳法论证某一问题时,它的两个步骤是缺一不可的。没有第一步的证明就没有基础,而不做第二步的证明,就无法断定命题在一般情况下是否成立。如果二者缺一,将可能会得出十分荒谬的结论。
  2用数学归纳法解决数列中的探索性等问题
  类比与猜想是解决探索性问题较为突出的思想,从具体的、有限的问题,通过观察、分析,进行科学的归纳、猜想。
  例:已知数列满足条件=且,设,求:的通项公式。
  解:当时,由=得
  当时,因为,代入=得
  同理可得,再代入,得,,
  由此猜想(也可由),,,,猜想,要证,可证
  当时,,前面已求得,所以猜想正确。
  假设时,,
  则当时,由已知得
  所以:
  所以時,成立。
  综上,对一切,都成立,所以,的通项公式
  启迪归纳:(1)运用数学归纳法证明命题时,要注意对的依赖作用,当时,证明命题成立必须用上归纳假设。
  数列中的归纳——假设证明是对学生观察、分析、归纳、论证能力的综合考察,先以具体的、特殊的情况入手,进行细致的分析,合理归纳,再慎重、准确地猜想,最后再严密地推理论证。
  数学归纳法在很多学科方面都有很广泛的应用,要很好的运用数学归纳法解题,就需要熟练的掌握数学归纳法的原理和数学归纳法的几个步骤。
  参考文献:
  [1]L.I格拉维娜,I.M雅格洛姆著.姚时宗,童增祥译.数学归纳法在几何中的应用[M].莫斯科米尔出版社,1979.
  [2]华罗庚.数学归纳法[M].上海:上海教育出版社,1963.
  [3]洪帆.离散数学基础(第二版)[M].武汉:华中理工大学出版社出版,1997.
  [4]北京大学数学系几何与代数教研室代数小组编.高等代数(第二版)[M].北京:高等教育出版社.
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