1、第四章 数列4.4 数学归纳法4.4.2 数学归纳法的简单应用一、教学目标1、正确理解数学归纳法原理,培养不完全归纳法下的归纳、猜想与证明思维体系;2、通过数学归纳法原理证明简单的猜想,如等式、不等式命题等.二、教学重点、难点重点:数学归纳法原理难点:数学归纳法原理的应用.三、学法与教学用具1、学法:学生在老师的引导下,通过阅读教材,自主学习、思考、交流、讨论和概括,从而完成本节课的教学目标.2、教学用具:多媒体设备等四、教学过程(一)创设情景,揭示课题【回顾】数学归纳法(mathematicalinduction)(1)归纳奠基证明当 时命题成立(2)归纳递推以“当时命题成立”为条件,推出“
2、当时命题也成立”.由(1)(2)可知,命题对任何都成立.【用途】数学归纳法用于解决关于正整数的猜想与命题.(二)阅读精要,研讨新知【例题研讨】阅读领悟课本例2、例3、例4(用时约为3-5分钟,教师作出准确的评析.)例2用数学归纳法证明: 证明:(1)当时,式的左边,右边,所以式成立.(2)假设当时,式成立,即所以时,即当时,式也成立.由(1)(2)可知,式对任何都成立.例3已知数列满足,试猜想数列的通项公式,并用数学归纳法加以证明.解:由,可得由可得,同理可得归纳上述结果,猜想 下面用数学归纳法证明这个猜想.(1)当时,式的左边,右边,猜想成立.(2)假设当时,式成立,即那么即当时,猜想也成立
3、.由(1)(2)可知,猜想对任何都成立.例4 设为正实数,为大于1的正整数,若数列的前项和为,试比较与的大小,并用数学归纳法证明你的结论.解法1:由已知可得当时,,由,可得;当时,,由,可得由此,我们猜想,当且时,.下面用数学归纳法证明这个猜想.(1)当时,由上述过程知,不等式成立.(2)假设当,且时,不等式成立,即,由,可得,所以于是所以,当时,不等式也成立.由(1)(2)可知,不等式对任何大于1的正整数都成立.解法2:显然,所给数列是等比数列,公比为,于是当时,,由,可得;当时,,由,可得由此,我们猜想,当且时,.下面用数学归纳法证明这个猜想.(1)当时,由上述过程知,不等式成立.(2)假
4、设当,且时,不等式成立,即,由,知所以 又,所以所以,当时,不等式也成立.由(1)(2)可知,不等式对任何大于1的正整数都成立.【小组互动】完成课本练习1、2、3、4,同桌交换检查,老师答疑.【练习答案】(三)探索与发现、思考与感悟1. 设数列的前项和为,且对任意都有.(1)求;(2)猜想的表达式并予以证明.解:(1)由已知,当时,所以.又.(2)猜想.下面用数学归纳法证明: 当时, ,猜想正确;假设当时,猜想正确,即, 那么, 即时,猜想也成立,由可知,猜想对任何都成立.2. 已知的三个内角分别对应于三边,其中三边长都是有理数.(1)求证:是有理数;(2)求证:对任意正整数是有理数.解:(1
5、)由为有理数及余弦定理知 是有理数.(2)用数学归纳法证明和都是有理数.当时,由(1)知是有理数,从而有也是有理数.假设当时,和都是有理数.当时,由,由和归纳假设,知和都是有理数.即当时,结论成立.由、可知,对任意正整数是有理数.3. 用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数,不等式成立证明:(1)当时,左边,右边,左边右边,不等式成立 (2)假设时不等式成立,即 那么,即时不等式也成立由(1)(2)可知,对一切大于1的正整数不等式都成立.(四)归纳小结,回顾重点数学归纳法(mathematicalinduction)(1)归纳奠基证明当 时命题成立(2)归纳递推以“当时命题成立”为条件,推出“当时命题也成立”.由(1)(2)可知,命题对任何都成立.(五)作业布置,精炼双基1.完成课本习题4.4 4、5、6、7、8、9、102.阅读课本小结3.逐步完成 复习参考题4五、教学反思:(课后补充,教学相长)