第 4 讲 数学归纳法考情分析1.数学归纳法的原理及其步骤.2.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题.基础知识数学归纳法的一般步骤:(1)证明当取第一个值()时命题成立(2)假设时命题成立,证明当时命题也成立。只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从开始的所有正整数都成立。注:证明当时,必需用到假设的结论。第一步中验证=,其中不一定是 1,看题目的要求,有时可能是 2 或 3 等。 注意事项1.数学归纳法是一种只适用于与正整数有关的命题的证明方法,第一步是递推的“基础”第二步是递推的“依据”,两个步骤缺一不可,在证明过程中要防范以下两点:(1)第一步验证 n=n0时,n0不一定为 1,要根据题目要求选择合适的起始值.(2)第二步中,归纳假设起着“已知条件”的作用,在证明 n=k+1 时,命题也成立的过程中一定要用到它,否则就不是数学归纳法.第二步关键是“一凑假设,二凑结论”.2.运用数学归纳法应注意以下三点:(1)n=n0时成立,要弄清楚命题的含义.(2)由假设 n=k 成立证 n=k+1 时,要推导详实,并且一定要运用 n=k 成立的结论.(3)要注意 n=k 到 n=k+1 时增加的项数.题型一 用数学归纳法证明等式【例 1】在各项为正的数列{an}中,数列的前 n 项和 Sn满足 Sn=(an+).(1)求 a1,a2,a3;(2)由(1)猜想数列{an}的通项公式,并且用数学归纳法证明你的猜想.解:(1)S1=a1=(a1+)得 a=1. an>0,∴a1=1,由 S2=a1+a2=(a2+),得 a+2a2-1=0,∴a2=-1.又由 S3=a1+a2+a3=(a3+)得 a+2a3-1=0,∴a3=-.(2)猜想 an=-(n∈N*)证明:①当 n=1 时,a1=1=-,猜想成立.② 假设当 n=k(k∈N*,且 k≥1)时猜想成立,即 ak=-,则当 n=k+1 时,ak+1=Sk+1-Sk=(ak+1+)-(ak+),即ak+1=(ak+1+)-(-+)=(ak+1+)-,∴a+2ak+1-1=0,∴ak+1=-.即 n=k+1 时猜想成立.由①②知,an=-(n∈N*).【变式 1】 用数学归纳法证明:对任意的 n∈N*,++…+=.证明 (1)当 n=1 时,左边==,右边=,左边=右边,所以等式成立.(2)假设当 n=k(k∈N*且 k≥1)时等式成立,即有++…+=,则当 n=k+1 时,++…++=+====,所以当 n=k+1 时,等式也成立.由(1)(2)可知,对一切 n∈N*等式都成立.题型二 用数学归纳法证明整除问题【例 2】试证:当 n∈N*时,f(n)=32n+2-8n-9 能被 64 整除.证明:(1)当 ...