数学归纳法(二)教学目标:掌握数学归纳法的证明步骤,熟练表达数学归纳法证明过程
对数学归纳法的认识不断深化
掌握数学归纳法的应用:教学重点:解数学归纳法的实质意义,掌握数学归纳法的证题步骤教学难点:数学归纳法证题有效性的理解教学过程:一、复习回顾:数学归纳法两大步:(i)归纳奠基:证明当n取第一个值n0时命题成立;(ii)归纳递推:假设n=k(k≥n0,k∈N*)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立
只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开始的所有正整数n都成立
练习:1已知,猜想的表达式,并给出证明
过程:试值,,…,→猜想→用数学归纳法证明
练习:是否存在常数a、b、c使得等式对一切自然数n都成立,试证明你的结论
二、讲授新课:1
教学数学归纳法的应用:例1:求证分析:第1步如何写
n=k的假设如何写
待证的目标式是什么
如何从假设出发
关键:在假设n=k的式子上,如何同补
证明:(略)小结:证n=k+1时,需从假设出发,对比目标,分析等式两边同增的项,朝目标进行变形
例2:求证:n为奇数时,xn+yn能被x+y整除
分析要点:(凑配)xk+2+yk+2=x2·xk+y2·yk=x2(xk+yk)+y2·yk-x2·yk=x2(xk+yk)+yk(y2-x2)=x2(xk+yk)+yk·(y+x)(y-x)
证明:(略)例3:平面内有n个圆,任意两个圆都相交于两点,任何三个圆都不相交于同一点,求证这n个圆将平面分成f(n)=n2-n+2个部分
分析要点:n=k+1时,在k+1个圆中任取一个圆C,剩下的k个圆将平面分成f(k)个部分,而圆C与k个圆有2k个交点,这2k个交点将圆C分成2k段弧,每段弧将它所在的平面部分一分为二,故共增加了2k个平面部分
因此,f(k+1)=f(k)+2k=k2-k+2+2k=(k+1)2-(k+1)+2
证明:(略)三、巩固练习