高三数学(理)新课:数学归纳法及其应用举例人教版【本讲教育信息】一.教学内容:高三新课:数学归纳法及其应用举例二.本周教学重、难点:数学归纳法证明命题的步骤:(1)证明当n取第一个值0n(如取1n或2等)时结论正确。(2)假设当kn(*Nk,0nk)时结论正确,证明当1kn时结论也正确。由此可以断定,对于任意不小于0n的正整数n,命题都正确。【典型例题】[例1]用数学归纳法证明。nnnnn212111211214131211。证明:(1)当1n时,左边21211,右边=21,命题成立。(2)假设当kn命题成立,即2111211214131211kkkkk21。则当n1k时,左边121211214131211kkk221k221121212111kkkkk1213121kkk)1(211)1(1221kkk,所以1kn时命题成立由(1)和(2)知,命题对一切正整数均成立。[例2]已知数列,)13)(23(1,,1071,741,411nn,计算4321,,,SSSS猜想nS的表达式,并用数学归纳法进行证明。证明:414111S72741412S1031071723S134131011034S用心爱心专心于是可以猜想13nnSn下面用数学归纳法来证明(1)当1n时,左边411S右边41113113nn猜想成立。(2)假设当kn时,猜想成立,即74141113)13)(23(11071kkkk那么,当1kn时)13)(23(11071741411kk]1)1(3][2)1(3[1kk)43)(13(143)43)(13(1132kkkkkkkk1)1(31)43)(13()1)(13(kkkkkk所以当1kn时猜想也成立。[例3]用数学归纳法证明:98322nn(*Nn)能被64整除。证明:(1)当1n时,6498322能被64整除,假设kn,98322kk能被64整除。(2)当1kn时,898399)1(83222)1(2kkkk)1(64)983(922kkk 98322kk与64均能被64整除∴)983(922kk及)1(64k也能被64整除,所以1kn时,命题成立,由(1)(2)可知*Nn时,命题成立。[例4]平面内有n条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,求证:这n条直线把平面分割成)2(212nn个区域。用心爱心专心证明:(1)当1n时,一条直线把平面分成两个区域,又2)211(212,所以1n时命题成立。(2)假设kn时,命题成立,即k条满足题意的直线把平面分割成了)2(212kk个区域,那么当1kn时,1k条直线中的k条把平面分成了)2(212kk个区域。第1k条直线被这k条直线分成1k部分,每部分把它们所在的区域分成了两块,因此增加了1k个区域,所以1k条直线把平面分成了22)1[(211)2(21kkkk]2)1(k个区域,所以1kn时命题也成立,根据(1)、(2)知,对一切的*Nn,此命题均成立。[例5]数列}{na的通项公式2)1(1nan,设)1()1)(1()(21naaanf,试求)4(),3(),2(),1(ffff的值,推导出)(nf的公式,并证明。证明:,432111)1(21af64)1)(1()2(21aaf85)1)(1)(1()3(321aaaf,106)1)(1)(1)(1()4(4321aaaaf猜想:)1(22)(nnnf,证明如下:(1)当1n时,43)11(221,43)1(f公式成立(2)假设kn时成立,即)1(22)(kkkf那么)1)(()1(1kakfkf])2(11[)1(222kkk22)2(1)2()1(22kkkk]1)1[(22)1(kk由(1)(2)可知,)1(22)(nnnf对任何*Nn都成立。用心爱心专心[例6]对一切大于1的自然数n,证明:212)1211()511)(311(nn。证明:(1)当2n时,2534)311((2)假设)2(kkn时命题成立,即212)1211()511)(311(kk,那么当1kn时,)1211)(1211()511)(311(kk)1211(212kk121kk,只需证明21)1(2121kkk,只要证明38448422kkkk,此式显然成立。故当1kn时,不等式仍然成立。由(1)(2)知,对一切2n(Nn)不等式均成立。[例7]是否存在常数...