内容正文:
《归纳—猜想—论证》
【教学目标】
1.知识与技能:初步掌握与自然数有关命题归纳的推理方法,能运用数学归纳法证明与自然数有关的等式。
2.过程与方法:通过几个与自然数有关的问题的解决,让学生体验归纳—猜想—证明的思维方法。在归纳—猜想—证明的过程中。学习和进一步理解数学归纳法。
3.情感态度与价值观:让学生通过实验、观察、善于尝试,培养学生科学的探究能力。
【教学过程】
复习引入:
对于“猜想”这个名词,我想大家并不陌生,在前几节课,我就给大家介绍过“费马猜想”,,大家搜索一下自己的知识储备,看看还有什么猜想是比较著名的啊?(介绍“哥德巴赫猜想”)这个猜想是16世纪的大猜想,其实在最近一段时间又流行起来一个非常有名的猜想。(介绍3x+1)这些猜想虽然被后人已经验算过无数次,但是一直称之为“猜想”,这是为什么呢?
答:因为举例不可能把所有的数字都验证过一遍,所以结果就有其不确定性,所以我们对于一个问题的解决,不仅要有“归纳,猜想”的过程,还必须要有严格的论证。这就是我们今天所要探讨的课题:归纳-猜想-论证
刚才的两个例子,用我们现有的能力还论证不了,但是有些问题还是可以进行猜想论证的。对于下面的题目,大家的见解是什么样的。
例题讲解
猜想:由题目所给条件猜测结果
1.顺次计算数列1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2+1,…的前四项的值。由此猜测出
an=1+2+3+…+(n-1)+n+(n-1)+…+3+2+1的结果,再加以证明。
2. 在数列
中,
,计算前四项的值,并得到
的通项公式,再加以证明。
1、顺次计算数列1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2+1,…的前四项的值。由此猜测出an=1+2+3+…+(n-1)+n+(n-1)+…+3+2+1的结果,并加以证明。
解:容易看出,1=12,
1+2+1=22,
1+2+3+2+1=32,
1+2+3+4+3+2+1=42
从而猜测an=1+2+3+…+(n-1)+n+(n-1)+…+3+2+1=n2
下面用数学归纳法证明
(1)当n=1时,等式显然成立。
(2)假设当n=k时等式成立,即ak =k2,那么当n=k+1时,
ak+1=1+2+3+…+k+(k+1)+k+…+3+2+1
=ak+(k+1)+k