内容正文:
数学归纳法教学设计
课标分析
1知识目标 使学生了解数学归纳法的发现过程,理解数学归纳法原理;理解数学归纳法的操作步骤;能用数学归纳法证明一些简单的数学命题并能正确书写证明步骤.
2能力目标 培养学生观察、猜想、归纳、发现问题的能力;培养学生数学思维能力、推理论证能力以及分析问题和解决问题的能力.
3情感目标 使学生在发现数学归纳法的过程中,体验数学研究的过程和发现的乐趣,激发学生学习数学的兴趣,使学生经历数学思维过程,获得成功的体验.
重点、难点
重点是如何在较短的时间内,使学生理解“归纳法”和“数学归纳法”的实质,接受数学归纳法的证题思路.
难点有两个,一是学生初步对数学归纳法原理的理解;二是数学归纳法的两个步骤及其作用.
教学过程
1.从思考题中引入课题
(1)、已知数列
,
(1)求出其前四项
,(2)你能得到什么样的猜想?猜想一定正确吗?
(2)、某人看到树上乌鸦是黑的,深有感触地说全世界的乌鸦都是黑的
【设计意图】逐一验证是不可能的.那么,我们应该思考“怎样通过有限个步骤的推理,证明取所有正整数都成立”的问题.引出课题“这就是我们今天要研究的直接证明数学问题的一种方法——数学归纳法”.
2.数学归纳法概念的形成
数学归纳法: 对于由不完全归纳法得到的某些与正整数有关的数学命题,我们常采用下面的方法来证明它们的正确性:
(1)(归纳奠基)证明当取第一个值(,例如=1或)时,命题成立;
(2)(归纳递推)假设时命题成立,证明当时命题也成立;
根据(1)和(2),可知命题对于从开始的所有正整数都成立.
3、数学归纳法的应用
例1. 用数学归纳法证明:
【设计意图】应用归纳推理,发现新事实,获得新结论,这是数学归纳法的先行组织者;该思考题出现在本章第一节的合情推理中,是课标教材“螺旋式”上升的具体体现,其思维模式就是“观察——归纳——猜想——证明”.
【练习1】用数学归纳法证明:
1×2+2×3+3×4+…+n(n+1) =
【设计意图】根据例1,学生完成练习1,体会数学归纳法的步骤。
【思考1】 试问等式2+4+6+……+2n=n2+n+1成立吗?某同学用数学归纳法给出了如下的证明,请问该同学得到的结论正确吗?
设n=k时成立,即2+4+6+…+2k=k2+k+1
则当n=k+1时 2+4+6+…+2k+2(k+1)
=k2+k+1+2k+2=(k+1)2+(k+1)+1
这就是说,n=k+1时也成立
所以等式对任何n∈N*都成立
【思考2】 试判断下列用数学归纳法证明过程是否正确?
下面是某同学 用数学归纳法证明等式
成立的过程,它符合数学归纳法的证明要求吗?为什么?
第二步的证明没有在假设条件下进行,因此不符合数学归纳法的证明要求
证明:①当n=1时,左边=
②假设n=k时,等式成立,
那么n=k+1时
这就是说,当n=k+1时,等式也成立
根据(1)和(2),可知等式对任何n∈N*都成立
【想一想】
(1) 第一步,是否可省略?
(2) 第二步,是否可省略?
【练习2】用数学归纳法证明
【设计意图】让学生体会由n=k到n=k+1,左端变化,主要是为了利用假设进行第二步的证明。也是数学归纳法的关键和难点。
总之,由于本节课教学的难点是:学生不易理解数学归纳法的思想实质,具体表现在不了解第二个步骤的作用,不易根据归纳假设作出证明,因此,用数学归纳法证明命题的关键在第二步,而第二步的关键在于合理利用归纳假设,如果不会运用“假设当时,命题成立”这一条件,直接将代入命题,便说命题成立,实质上是没有证明.因为从“n=k到n=k+1”的一般性递推,可以看成一个独立的命题,这样有利于突破数学归纳法第二步中证明命题的难点.关于这个难点,下节课还要重点的研究。
从中体会并理解“归纳奠基”和“归纳递推”,知道只有把“归纳奠基”与“归纳递推”结合起来,才能完成数学归纳法的证明过程,理解数学归纳法的证明步骤。
4、板书设计
数学归纳法
数学归纳法的概念:
应注意的问题:
应用 例1 练习1
思考1 思考2 练习2
4、小结
$$
2.3 数学归纳法
学习目标
1、了解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单命题。
2、理解数学归纳法两个步骤的作用,进一步规范书写的语言结构。
问题 1:
问题情境
......
我是白的哦!
问题2:某人看到树上乌鸦是黑的,深有感触地说全世界的乌鸦都是黑的。
:由一系列有限的特殊事例得出一般结论的推理方法
结论一定可靠
结