2.3 数学归纳法(二)[学习目标]1.进一步掌握数学归纳法的实质与步骤,掌握用数学归纳法证明等式、不等式、整除问题、几何问题等数学命题.2.掌握证明 n=k+1 成立的常见变形技巧:提公因式、添项、拆项、合并项、配方等.[知识链接]1.数学归纳法的两个步骤有何关系?答案 使用数学归纳法时,两个步骤缺一不可,步骤(1)是递推的基础,步骤(2)是递推的依据.2.用数学归纳法证明的问题通常具备怎样的特点?答案 与正整数 n 有关的命题 [预习导引]1.归纳法归纳法是一种由特殊到一般的推理方法,分完全归纳法和不完全归纳法两种,而不完全归纳法得出的结论不具有可靠性,必须用数学归纳法进行严格证明.2.数学归纳法(1)应用范围:作为一种证明方法,用于证明一些与正整数有关的数学命题;(2)基本要求:它的证明过程必须是两步,最后还有结论,缺一不可;(3)注意点:在第二步递推归纳时,从 n=k 到 n=k+1 必须用上归纳假设.要点一 用数学归纳法证明不等式问题例 1 用数学归纳法证明:+++…+<1-(n≥2,n∈N*).证明 (1)当 n=2 时,左式==,右式=1-=.因为<,所以不等式成立.(2)假设 n=k(k≥2,k∈N*)时,不等式成立,即+++…+<1-,则当 n=k+1 时,+++…++<1-+=1-=1-<1-=1-,所以当 n=k+1 时,不等式也成立.综上所述,对任意 n≥2 的正整数,不等式都成立.规律方法 用数学归纳法证明不等式时常要用到放缩法,即在归纳假设的基础上,通过放大或缩小等技巧变换出要证明的目标不等式.跟踪演练 1 用数学归纳法证明:对一切大于 1 的自然数 n,不等式…>成立.证明 (1)当 n=2 时,左=1+=,右=,左>右,∴不等式成立.1(2)假设 n=k(k≥2 且 k∈N*)时,不等式成立,即…>,那么当 n=k+1 时,…>·==>==,∴n=k+1 时,不等式也成立.由(1)(2)知,对一切大于 1 的自然数 n,不等式都成立.要点二 用数学归纳法证明整除性问题例 2 用数学归纳法证明:f(n)=(2n+7)·3n+9 能被 36 整除.证明 ①当 n=1 时,f(1)=(2×1+7)×3+9=36,能被 36 整除.② 假设 n=k(k∈N*)时,f(k)能被 36 整除,即(2k+7)·3k+9 能被 36 整除,则当 n=k+1 时,f(k+1)=[2(k+1)+7]·3k+1+9=3[(2k+7)·3k+9]+18(3k-1-1),由归纳假设 3[(2k+7)·3k+9]能被 36 整除,而 3k-1-1 是偶数,所以 18(3k-1-1)能被 36 整除,所以...