1、数学归纳法教学设计周村区实验中学 申臻臻【教学目标】(1)知识与技能:理解数学归纳法的原理与实质,掌握数学归纳法证题的两个步骤;会用数学归纳法证明某些简单的与正整数有关的命题;能通过“归纳、猜想”的过程得出结论并用数学归纳法证明结论。(2)过程与方法:努力创设愉悦的课堂气氛,使学生处于积极思考,大胆质疑的氛围中,提高学生学习兴趣和课堂效率,让学生经历知识的构建过程,体会归纳递推的数学思想。(3)情感态度与价值观:通过本节课的教学,使学生领悟数学归纳法的思想,由生活实例,激发学生学习的热情,提高学生学习的兴趣,培养学生大胆猜想,小心求证,以及发现问题、提出问题,解决问题的数学能力。【教学重点】借
2、助具体实例了解数学归纳法的基本思想,掌握它的基本步骤,能熟练运用它证明一些简单的与正整数有关的数学命题;【教学难点】数学归纳法中递推关系的应用。【辅助教学】多媒体技术辅助课堂教学。【教学过程】一、创设问题情境,启动学生思维(说明引入数学归纳法的必要性)(情景一)问题1:大球中有个小球,如何证明它们都是绿色的? 问题2: 如果是一个等差数列,怎样得到? (情境二)数学家费马运用不完全归纳法得出费马猜想的事例。【设计意图:】以上两个情境分别是完全归纳法和不完全归纳法的体现,发现其结论正确性不同,而这里实际上体现了数学中的归纳思想。归纳法分为“不完全归纳法(只验证几个个体成立,得到一般性结论,但结论
3、不一定正确)”和“完全归纳法(验证每个个体都成立,得到一般性结论,其结论一定正确)”。(情景三)问题:如何解决不完全归纳法存在的问题呢?如何保证骨牌一一倒下?需要几个步骤才能做到? 二、搜索生活实例,激发学生兴趣展示多米诺骨牌的动画,探究多米诺骨牌如何才能全部倒下?(由多米诺骨牌游戏的原理启发学生探索数学方法,解决情境三的问题。) 第一块骨牌必须要倒下 任意相邻的两块骨牌,若前一块倒下,则后一块也倒下 相当于能推倒第一块骨牌 相当于第块骨牌能推倒第块骨牌三、师生合作,形成概念。 一般地,证明一个与正整数有关的命题,可以按照以下步骤进行:(1)(归纳奠基)证明当取第一个值时命题成立;(2)(归纳
4、递推)假设时命题成立,证明当命题也成立.完成这两个步骤后, 就可以断定命题对从开始的所有正整数都成立。上述这种证明方法叫做数学归纳法。四、讲练结合,巩固概念类型一 用数学归纳法证明等式例1:用数学归纳法证明: 证明:(1)当时,左边:,右边:,左边=右边,等式成立。 (2)假设当时等式成立,即 则当时, 左边 右边即当时,等式也成立。 由(1),(2)得:对,等式成立【方法技巧】证明中的几个注意问题:(1)在第一步中的初始值不一定从取起, 证明应根据具体情况而定.(找准起点,奠基要稳)(2)在第二步中,证明命题成立时,必须用到命题成立这一归纳假设,否则就打破数学归纳法步骤之间的逻辑严密关系,造
5、成推理无效. (用上假设,递推才真) (3)明确变形目标(写明结论,才算完整)变式训练:用数学归纳法证明:证明: (1)当时,左边,右边,左边=右边,等式成立; (2)假设当时,等式成立,即,则当时所以,公式成立,由(1)(2)可知,当时,公式成立.类型二 归纳猜想证明例2:已知数列 为该数列的前项和,计算,根据计算结果,猜想的表达式,并用数学归纳法进行证明.解:, , 根据上述结果,猜想.证明:(1)当时,左边,右边,猜想成立,(2)假设当时猜想成立,即,那么,当时, 所以,时,猜想成立,由(1)(2)可知,对于,猜想成立,即, 【方法技巧】 “归纳猜想证明”的一般环节 学生总结 课件展示
6、框图呈现变式训练:设,令, (1)写出,并猜想出数列的通项公式;(2)用数学归纳法证明你的结论.五、课堂小结1.归纳法:完全归纳法和不完全归纳法;2.用数学归纳法证明等式:找准基础,奠基要稳。用上假设,递推才真。写明结论,才算完整3.归纳猜想证明六、当堂检测1.用数学归纳法证明的过程中,在验证时,左端计算所得的项为(C)A. B. C. D. 2.用数学归纳法证明,“从到”左端增乘的代数式为3.已知数列的前n项和,而,通过计算,猜想( B )A. B. C. D. 设计意图:检测学生对本节课内容的掌握程度,锻炼实际应用能力.拓展训练(延伸提高,课下思考) 1.用数学归纳法证明.2. (2014石家庄高二检测)求证:.