高考數(shù)學 一輪復習學案訓練課件北師大版理科： 第6章 不等式、推理與證明 第6節(jié) 數(shù)學 歸納法學案 理 北師大版

第六節(jié)數(shù)學歸納法考綱傳真(教師用書獨具)1.了解數(shù)學歸納法的原理.2.能用數(shù)學歸納法證明一些簡單的數(shù)學命題(對應學生用書第104頁)基礎知識填充1數(shù)學歸納法證明一個與正整數(shù)n有關的命題，可按下列步驟進行：(1)驗證：當n取第一個值n0(如n01或2)時，命題成立(2)在假設當nk(kN，kn0)時命題成立的前提下，推出當nk1時，命題成立根據(jù)(1)(2)可以斷定命題對一切從n0開始的正整數(shù)n都成立2數(shù)學歸納法的框圖表示圖6­1­1基本能力自測1(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)用數(shù)學歸納法證明問題時，第一步是驗證當n1時結(jié)論成立()(2)所有與正整數(shù)有關的數(shù)學命題都必須用數(shù)學歸納法證明()(3)用數(shù)學歸納法證明問題時，歸納假設可以不用()(4)不論是等式還是不等式，用數(shù)學歸納法證明時，由nk到nk1時，項數(shù)都增加了一項()(5)用數(shù)學歸納法證明等式“12222n22n31”，驗證n1時，左邊式子應為122223.()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)2已知n為正偶數(shù)，用數(shù)學歸納法證明12時，若已假設nk(k2，且k為偶數(shù))時命題為真，則還需要用歸納假設再證()Ank1時等式成立Bnk2時等式成立Cn2k2時等式成立Dn2(k2)時等式成立Bk為偶數(shù)，則k2為偶數(shù)3在應用數(shù)學歸納法證明凸n邊形的對角線為n(n3)條時，第一步檢驗n等于()A1 B2C3D0C因為凸n邊形最小為三角形，所以第一步檢驗n等于3，故選C.4(教材改編)已知an滿足an1anan1，nN，且a12，則a2_，a3_，a4_，猜想an_.答案345n15用數(shù)學歸納法證明：“1<n(n>1)”由nk(k>1)不等式成立，推證nk1時，左邊應增加的項的項數(shù)是_2k當nk時，不等式為1<k.則nk1時，左邊應為1，則左邊增加的項數(shù)為2k112k12k.(對應學生用書第104頁)用數(shù)學歸納法證明等式設f(n)1(nN)求證：f(1)f(2)f(n1)nf(n)1(n2，nN)證明(1)當n2時，左邊f(xié)(1)1，右邊21，左邊右邊，等式成立(2)假設nk(k2，kN)時，結(jié)論成立，即f(1)f(2)f(k1)kf(k)1，那么，當nk1時，f(1)f(2)f(k1)f(k)kf(k)1f(k)(k1)·f(k)k(k1)k(k1)f(k1)(k1)(k1)f(k1)1，所以當nk1時結(jié)論仍然成立由(1)(2)可知：f(1)f(2)f(n1)nf(n)1(n2，nN)規(guī)律方法數(shù)學歸納法證明等式的思路和注意點(1)思路：用數(shù)學歸納法證明等式問題，要“先看項”，弄清等式兩邊的構(gòu)成規(guī)律，等式兩邊各有多少項，初始值n0是多少.(2)注意點：由nk時等式成立，推出nk1時等式成立，一要找出等式兩邊的變化(差異)，明確變形目標；二要充分利用歸納假設，進行合理變形，正確寫出證明過程.易錯警示：不利用歸納假設的證明，就不是數(shù)學歸納法.跟蹤訓練求證：(n1)(n2)··(nn)2n·1·3·5··(2n1)(nN). 【導學號：79140214】證明(1)當n1時，等式左邊2，右邊2，故等式成立；(2)假設當nk(kN)時等式成立，即(k1)(k2)··(kk)2k·1·3·5··(2k1)，那么當nk1時，左邊(k11)(k12)··(k1k1)(k2)(k3)··(kk)(2k1)(2k2)2k·1·3·5··(2k1)(2k1)·22k1·1·3·5··(2k1)(2k1)，所以當nk1時等式也成立根據(jù)(1)(2)可知，對所有nN等式成立用數(shù)學歸納法證明不等式(20xx·武漢調(diào)研)等比數(shù)列an的前n項和為Sn.已知對任意的nN，點(n，Sn)均在函數(shù)ybxr(b0，且b1，b，r均為常數(shù))的圖像上(1)求r的值；(2)當b2時，記bn2(log2an1)(nN)證明：對任意的nN，不等式···成立解(1)由題意，Snbnr，當n2時，Sn1bn1r，所以anSnSn1bn1(b1)，由于b0，且b1，所以n2時，an是以b為公比的等比數(shù)列，又a1br，a2b(b1)，b，即b，解得r1.(2)證明：由(1)知an2n1，因此bn2n(nN)，所證不等式為···.當n1時，左式，右式，左式右式，所以結(jié)論成立假設nk時結(jié)論成立，即···，則當nk1時，·····，要證當nk1時結(jié)論成立，只需證，即證，由基本不等式可得成立，故成立，所以當nk1時，結(jié)論成立根據(jù)可知，nN時，不等式···成立規(guī)律方法用數(shù)學歸納法證明不等式的適用范圍與關鍵(1)適用范圍：當遇到與正整數(shù)n有關的不等式證明時，應用其他辦法不容易證，則可考慮應用數(shù)學歸納法.(2)關鍵：用數(shù)學歸納法證明不等式的關鍵是由nk時命題成立，證明nk1時命題也成立，在歸納假設使用后可運用比較法、綜合法、分析法、放縮法等來加以證明，充分應用基本不等式、不等式的性質(zhì)等放縮技巧，使問題得以簡化.即一湊歸納假設，二湊證題目標.(3)特別注意：證nk1時，知nk時命題的結(jié)構(gòu)特點需增加或減少多少項.跟蹤訓練(20xx·浙江高考節(jié)選)已知數(shù)列xn滿足：x11，xnxn1ln(1xn1)(nN)證明：當nN時，0<xn1<xn.證明用數(shù)學歸納法證明：xn>0.當n1時，x11>0.假設nk時，xk>0，那么nk1時，若xk10，則0<xkxk1ln(1xk1)0，矛盾，故xk1>0.因此xn>0(nN)所以xnxn1ln(1xn1)>xn1.因此0<xn1<xn(nN)歸納猜想證明已知正項數(shù)列an中，對于一切的nN均有aanan1成立(1)證明：數(shù)列an中的任意一項都小于1；(2)探究an與的大小關系，并證明你的結(jié)論解(1)由aanan1得an1ana.在數(shù)列an中，an0，an10，ana0，0an1，故數(shù)列an中的任何一項都小于1.(2)由(1)知0a11，那么a2a1a，由此猜想an.下面用數(shù)學歸納法證明：當n2，且nN時猜想正確當n2時已證；假設當nk(k2，且kN)時，有ak成立，那么，ak1aka，當nk1時，猜想正確綜上所述，對于一切nN，都有an.規(guī)律方法解決“歸納猜想證明”問題的一般思路：通過觀察有限個特例，猜想出一般性的結(jié)論，然后用數(shù)學歸納法證明.這種方法在解決探索性問題、存在性問題或與正整數(shù)有關的命題中有著廣泛的應用.易錯警示：猜想an的通項公式時應注意兩點：(1)準確計算a1，a2，a3發(fā)現(xiàn)規(guī)律(必要時可多計算幾項)；(2)證明ak1時，ak1的求解過程與a2，a3的求解過程相似，注意體會特殊與一般的辯證關系.跟蹤訓練(20xx·常德模擬)設a0，f(x)，令a11，an1f(an)，nN.(1)寫出a2，a3，a4的值，并猜想數(shù)列an的通項公式；(2)用數(shù)學歸納法證明你的結(jié)論. 解(1)a11，a2f(a1)f(1)；a3f(a2)；a4f(a3).猜想an(nN)(2)證明：易知，n1時，猜想正確假設nk(k1且kN)時猜想正確，即ak，則ak1f(ak).這說明，nk1時猜想正確由知，對于任何nN，都有an.