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1、2019年北師大版精品數(shù)學資料
數(shù)學歸納法
一、教學目標:
1、使學生了解歸納法, 理解數(shù)學歸納的原理與實質。
2、掌握數(shù)學歸納法證題的兩個步驟;會用“數(shù)學歸納法”證明簡單的與自然數(shù)有關的命題。
3、培養(yǎng)學生觀察, 分析, 論證的能力, 進一步發(fā)展學生的抽象思維能力和創(chuàng)新能力,讓學生經(jīng)歷知識的構建過程, 體會類比的數(shù)學思想。
4、努力創(chuàng)設課堂愉悅情境,使學生處于積極思考、大膽質疑氛圍,提高學生學習的興趣和課堂效率。
5、通過對例題的探究,體會研究數(shù)學問題的一種方法(先猜想后證明), 激發(fā)學生的學習熱情,使學生初步形成做數(shù)學的意識和科學精神。
二、教學重點:能用數(shù)學歸納法證明
2、一些簡單的數(shù)學命題。
教學難點:明確數(shù)學歸納法的兩個步驟的必要性并正確使用。
三、教學方法:探析歸納,講練結合
四、教學過程
(一)、復習:
1、數(shù)學歸納法:對于某些與自然數(shù)n有關的命題常常采用下面的方法來證明它的正確性:先證明當n取第一個值n0時命題成立;然后假設當n=k(kN*,k≥n0)時命題成立,證明當n=k+1時命題也成立這種證明方法就叫做數(shù)學歸納法
2、數(shù)學歸納法的基本思想:即先驗證使結論有意義的最小的正整數(shù)n0,如果當n=n0時,命題成立,再假設當n=k(k≥n0,k∈N*)時,命題成立.(這時命題是否成立不是確定的),根據(jù)這個假設,如能推出當n=k+1時,命題也成立
3、,那么就可以遞推出對所有不小于n0的正整數(shù)n0+1,n0+2,…,命題都成立.
3、用數(shù)學歸納法證明一個與正整數(shù)有關的命題的步驟:
(1)證明:當n取第一個值n0結論正確;
(2)假設當n=k(k∈N*,且k≥n0)時結論正確,證明當n=k+1時結論也正確.
由(1),(2)可知,命題對于從n0開始的所有正整數(shù)n都正確
(二)、探究新課
例1、求證:能被9整除,。
證明:(1)當n=1時,,36能被9整除,命題成立;
(2)假設n=k(k≥1)時,命題成立,即能被9整除。
當n=k+1時,
由假設可知,上式的兩部分都能被9整除。
故n=k+1時,命題也成立。
根據(jù)(
4、1)和(2)可知對任意的,該命題成立。
證明整除性問題的關鍵是“湊項”,可采用增項、減項、拆項和因式分解等手段,湊出n=k時的情形,從而利用歸納假設使問題獲證。
例2、證明:凸n邊形的對角線的條數(shù)。
證明:(1)當n=4時,,四邊形有兩條對角線,命題成立。
(2)假設n=k(k≥4)時,命題成立,即凸k邊形的對角線的條數(shù).
當n=k+1時,凸k+1邊形是在k邊形的基礎上增加了一邊,增加了一個頂點,增加的對角線條數(shù)是頂點與不相鄰頂點連線再加上原k邊形的一邊,共增加的對角線條數(shù)為:(k+1-3)+1=k-1
∴。
故n=k+1時,命題也成立。
根據(jù)(1)和(2)可知對n≥4,公式都
5、成立。
用數(shù)學歸納法證明幾何問題的關鍵是“找項”,即幾何元素從k個變成k+1個時,所證的幾何量將增加多少,這需用到幾何知識或借助于幾何圖形來分析,在實在分析不出來的情況下,將n=k+1和n=k分別代入所證的式子,然后作差,即可求出增加量,然后只需稍加說明即可,這也是用數(shù)學歸納法證明幾何命題的一大技巧。
例3、已知數(shù)列滿足,,試猜想的通項公式并用數(shù)學歸納法證明。
解:由和,得
,,
,,
……
歸納上述結果,可得猜想。
下面用數(shù)學歸納法證明這個猜想。
(1)當n=1時,左邊,右邊,等式成立。
(2)假設當n=k(k≥1)時,等式成立,即成立。
那么,當n=k+1時,
。
這就是說,當n=k+1時等式成立。
根據(jù)(1)和(2),可知猜想對任意正整數(shù)n都成立。
探索性命題的求解一般分三步進行:①驗證p⑴,p⑵,p⑶,p⑷,…;②提出猜想;③用數(shù)學歸納法證明。
(三)、小結:使用數(shù)學歸納法時需要注意:(1)用數(shù)學歸納法證明的對象是與正整數(shù)n有關的命題;(2)在用數(shù)學歸納法證明中,兩個基本步驟缺一不可。
(四)、練習:課本練習.
(五)、作業(yè):課本習題1-4:2.
五、教后反思: