对于一些与无限多个正整数相关的命题,如果不易用以前学习过的方法证明,用数学归纳法可能会收到较好的效果
),1(1x)(1)5,(2n)(sinsinn:n2NnxnxnNnNnnn例如什么是数学归纳法
一般地,当要证明一个命题对于不小于某正整数n0的所有正整数n都成立时,可以用以下两个步骤:(1)证明当n=n0时命题成立;(2)假设当n=k时命题成立,证明n=k+1时命题也成立
在完成了这两个步骤后,就可以断定命题对于不小于n0的所有正整数都成立
这种证明方法称为数学归纳法
),(0nkNk且用数学归纳法证明时,要分两个步骤,两者缺一不可
(1)证明了第一步,就获得了递推的基础,但仅靠这一步还不能说明结论的正确性
在这一步中,只需验证命题结论成立的最小的正整数就可以了,没有必要验证命题对几个正整数成立
(2)证明了第二步,就获得了推理的依据
仅有第二步而没有第一步,则失去了递推的基础;而只有第一步而没有第二步,就可能得出不正确的结论,因为单靠第一步,我们无法递推下去,所以我们无法判断命题对n0+1,n0+2,…,是否正确
在第二步中,n=k命题成立,可以作为条件加以运用,而n=k+1时的情况则有待利用命题的已知条件,公理,定理,定义加以证明
完成一,二步后,最后对命题做一个总的结论
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,)12()1(531,并加以证明的结果猜想出通过计算下面的式子nn,5,4,3,2:别是上面四个式子的结果分解nnnn)1()12()1(531:由此猜想:下面用数学归纳法证明
,1,1)1(即这时等式成立式子左右两边都等于时当n时当即时等式成立假设当1)1()12()1(531,)1()2(