《数学归纳法》教案4
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约1450字。
第一课时 4.1 数学归纳法
教学要求:了解数学归纳法的原理,并能以递推思想作指导,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,并能严格按照数学归纳法证明问题的格式书写.
教学重点:能用数学归纳法证明一些简单的数学命题.
教学难点:数学归纳法中递推思想的理解.
教学过程:
一、复习准备:
1. 分析:多米诺骨牌游戏. 成功的两个条件:(1)第一张牌被推倒;(2)骨牌的排列,保证前一张牌倒则后一张牌也必定倒.
回顾:数学归纳法两大步:(i)归纳奠基:证明当n取第一个值n0时命题成立;(ii)归纳递推:假设n=k(k≥n0, k∈N*)时命题成立,证明当n=k+1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. 练习:已知 ,猜想 的表达式,并给出证明?
过程:试值 , ,…,→ 猜想 → 用数学归纳法证明.
3. 练习:是否存在常数a、b、c使得等式 对一切自然数n都成立,试证明你的结论.
二、讲授新课:
1. 教学数学归纳法的应用:
① 出示例1:求证
分析:第1步如何写?n=k的假设如何写? 待证的目标式是什么?如何从假设出发?
关键:在假设n=k的式子上,如何同补?
小结:证n=k+1时,需从假设出发,对比目标,分析等式两边同增的项,朝目标进行变形.
② 出示例2:求证:n为奇数时,xn+yn能被x+y整除.
分析要点:(凑配)xk+2+yk+2=x2•xk+y2•yk=x2(xk+yk)+y2•yk-x2•yk
=x2(xk+yk)+yk(y2-x2)=x2(xk+yk)+yk•(y+x)(y-x).
③ 出示例3:平面内有n个圆,任意两个圆都相交于两点,任何三个圆都不相交于同一点,求证这n个圆将平面分成f(n)=n2-n+2个部分.
分析要点:n=k+1时,在k+1个圆中任取一个圆C,剩下的k个圆将平面分成f(k)个部分,而圆C与k个圆有2k个交点,这2k个交点将圆C分成2k段弧,每段弧将它所在的平面部分一分为二,故共增加了2k个平面部分.因此,f(k+1)=f(k)+2k=k2-k+2+2k=(k+1)2-(k+1)+2.
2. 练习:
① 求证: (n∈N*).
② 用数学归纳法证明:
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