内容正文:
第四讲 二.用数学归纳法证明不等式
对于某些与正整数n有关的命题常常采用下面的方法来证明它的正确性:
证明当n取第一个值n0时命题成立;
2. 假设当 n=k(k≥n0, kN*)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.
数学归纳法
这种证明方法就叫做______________.
那么,命题对于从n0开始的所有正整数n都成立,
如下证明对吗?
第二步证明中没有用到假设,这不是数学归纳法证明.
证明: ①当n=1时,左边=1,右边=12=1
∴n=1时,命题成立.
②设n=k时,有
即n=k+1时,命题成立.
根据①②问可知,对n∈N*,等式成立.
证明:1+3+5+…+(2n1)=n2 .
数学归纳法证明一个与正整数有关命题的步骤是:
递推基础
递推依据
“找准起点,奠基要稳”
“用上假设,递推才真”
注 意:
1、一定要用到归纳假设;
2、看清从k到k+1中间的变化。
(1)证明当 取第一个值 (如 或2等)时结论正确;
(2)假设时 结论正确,证明
时结论也正确.
[知识提炼·梳理]
1.定义
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(k∈N+,且k≥n0)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.
2.数学归纳法的使用范围
数学归纳法可以证明与正整数有关的命题,但是,并不能简单地说所有涉及正整数n的命题都可以用数学归纳法证明.
温馨提示 用数学归纳法证明,关键在于两个步骤要做到“递推基础不可少,归纳假设要用到,结论写明莫忘掉.”
类型1 用数学归纳法证明恒等式(自主研析)
[典例1] 用数学归纳法证明eq \f(1,2)+eq \f(1,22)+eq \f(1,23)+…+eq \f(1,2n-1)+eq \f(1,2n)=1-eq \f(1,2n)(n∈N+)
证明:(1)n=1时,左边=eq \f(1,2),右边=1-eq \f(1,2)=eq \f(1,2),等式成立.
(2)假设当n=k(k∈N+)时,等式成立,
即eq \f