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3数学归纳法与贝努利不等式31数学归纳法32数学归纳法的应用,1理解数学归纳法原理2能运用数学归纳法证明与正整数有关的数学命题,掌握数学归纳法的步骤3会用数学归纳法证明贝努利不等式4了解贝努利不等式的应用条件.,学习目标,1.应用数学归纳法证明不等式(重点)2贝努利不等式的应用(难点),学法指要,预习学案,1已知某个命题与正整数有关,如果当nk(kN)时该命题成立,那么可以推得nk1时该命题也成立现已知n5时该命题不成立,则n4时该命题_,不成立,1数学归纳法的步骤(1)(归纳奠基)证明当n取第一个值_时命题成立;(2)(归纳递推)假设_(kn0,kN*)时命题成立,证明当n_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2对任何实数x1和任何正整数n,有_,称为贝努利不等式,n0,nk,k1,(1x)n1nx,解析:左端1aa2an1共n2项,当n1时an1a2左端1aa2.答案:C,答案:B,3设凸k边形内角和为f(k),则凸k1边形的内角和f(k1)f(k)_.解析:由凸多边形性质知多加了一条边内角和比原来多了.答案:,课堂讲义,思路点拨要证明的等式左边有2n项,右边有n项,f(k)与f(k1)相比,左边增加二项,右边增加一项,而且左、右两边的首项不同,因此,由nk到nk1时要注意项的合并,用数学归纳法证等式,思路点拨用数学归纳法证明与自然数有关的一些等式命题关键在于“先看项”,弄清等式两边的构成规律,等式的两边各有多少项,项的多少与n的取值是否有关从nk到nk1,等式的两边会增加多少项,增加怎样的项,思路点拨用数学归纳法证明不等式常常要用到放缩法,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,数学归纳法证明不等式,数学归纳法解决探索型不等式问题,思路点拨利用数学归纳法解决探索型不等式的思路是:观察归纳猜想证明即先通过观察部分项的特点进行归纳,判断并猜想出一般结论,然后用数学归纳法进行证明,(1)数学归纳法的概念:先证明当n取第一值n0(例如可取n01)时命题成立,然后假设当nk(kN,kn0)时命题成立,证明当nk1时命题也成立这种证明方法叫做数学归纳法(2)数学归纳法适用范围:数学归纳法的适用范围仅限于与正整数有关的数学命题的证明,数学归纳法,在用数学归纳法证明不等式问题中,从“nk”到“nk1”的过渡中,利用归纳假设是比较困难的一步,它不像用数学归纳法证明恒等式问题一样,只需拼凑出所需要的结构来,而证明不等式的第二步中,从“nk”到“nk1”,只用拼凑的方法,有时行不通,因为对不等式来说,它还涉及“放缩”的问题,它可能需通过“放大”或“缩小”的过程,才能利用上归纳假设,因此,我们可以利用“比较法”“综合法”“分析法”等来分析从“nk”到“nk1”的变化,从中找到“放缩尺度”,准确地拼凑出所需要的结构,用数学归纳法证明不等式,如果x是实数,且x1,x0,n为大于1的自然数,那么有(1x)n1nx.证明:(1)当n2时,由x0得(1x)212xx212x,不等式成立(2)假设当nk(k2)时不等式成立即有(1x)k1kx.当nk1时,(1x)k1(1x)(1x)k(1x)(1kx)1xkxkx21(k1)x.所以当nk1时不等式成立,贝努利不等式,由(1)(2)可知,贝努利不等式成立把贝努利不等式中的正整数n改为实数a时,仍有类似不等式成立,它们是贝努利不等式的更一般的形式:当a是实数,并且满足a1或者a1);当a是实数,并且满足01),这种方法解决的问题主要是归纳型问题或探索性问题,结论如何?命题的成立不成立都预先需要归纳与探索,而归纳与探索多数情况下是从特例、特殊情况入手,得到一个结论,但这个结论不一定正确,因为这是靠不完全归纳法得出的,因此,需要给出一定的逻辑证明,所以,通过观察、分析、归纳、猜想,探索一般规律,其关键在于正确的归纳猜想,如果归纳不出正确的结论,那么数学归纳法的证明也就无法进行了.,观察、归纳、猜想、证明的方法,
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