高中数学人教版选修2-2全套教案设计 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/17 11:19:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

则当n?k?1时,1111111????????k?2k?32k2k?12k?2k?1k?1131111311 ???????242k?12k?2k?1242k?12k?213113???242(2k?1)(k?1)244.用数学归纳法证明?n?1??n?2?LL?n?n??2n?1?3?LL??2n?1?,?n?N?? 【课外作业】 《课标检测》

数学归纳法

一、教学目标:

1.了解数学归纳法的原理,理解数学归纳法的一般步骤。

2.掌握数学归纳法证明问题的方法,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题 3.能通过“归纳-猜想-证明”处理问题。 二、教学重点:能用数学归纳法证明一些简单的数学命题。

难点:归纳→猜想→证明。

三、教学过程:

【创设情境】

问题1:数学归纳法的基本思想?

以数学归纳法原理为依据的演绎推理,它将一个无穷归纳(完全归纳)的过程,转化为一个有限步骤的演绎过程。(递推关系)

问题2:数学归纳法证明命题的步骤?

(1)递推奠基:当n取第一个值n0结论正确;

*

(2)递推归纳:假设当n=k(k∈N,且k≥n0)时结论正确;(归纳假设)

证明当n=k+1时结论也正确。(归纳证明)

由(1),(2)可知,命题对于从n0开始的所有正整数n都正确。

数学归纳法是直接证明的一种重要方法,应用十分广泛,主要体现在与正整数有关的恒等式、不等式;数的整除性、几何问题;探求数列的通项及前n项和等问题。 【探索研究】

7n?1能被9整除。 问题:用数学归纳法证明:(3n?1)g法一:配凑递推假设:

法二:计算f(k+1)-f(k),避免配凑。

说明:①归纳证明时,利用归纳假设创造条件,是解题的关键。 ②注意从“n=k到n=k+1”时项的变化。 【例题评析】

例1:求证: an?1?(a?1)2n?1能被a2?a?1整除(n∈N+)。

例2:数列{an}中,an?1?an,a1=1且(an?1?an)2?2(an?an?1)?1?0

(1)求a2,a3,a4的值;

(2)猜想{an}的通项公式,并证明你的猜想。

说明:用数学归纳法证明问题的常用方法:归纳→猜想→证明

+2变题:(2002全国理科)设数列{an}满足an?1?an?nan?1,n∈N,

(1)当a1=2时,求a2,a3,a4,并猜想{an}的一个通项公式; (2)当a1≥3时,证明对所有的n≥1,有 ①an≥n+2 ②

1111??ggg?

1?a11?a21?an2

例3:平面内有n条直线,其中任何两条不平行,任何三条直线不共点,问:这n条直线将

平面分成多少部分?

变题:平面内有n个圆,其中每两个圆都相交与两点,且每三个圆都不相交于同一点,求证:

这n个圆把平面分成n+n+2个部分。

2

2k?1?x)?2k?1,(k∈N+)的自然数x例4:设函数f(x)是满足不等式log2x?log2(3g的个数;

(1)求f(x)的解析式;

(2)记Sn=f(1)+f(2)+…+f(n),求Sn的解析式;

2+

(3)令Pn=n+n-1 (n∈N),试比较Sn与Pn的大小。 【课堂小结】

1.猜归法是发现与论证的完美结合

数学归纳法证明正整数问题的一般方法:归纳→猜想→证明。 2.两个注意:

(1)是否用了归纳假设? (2)从n=k到n=k+1时关注项的变化?

【反馈练习】

1 观察下列式子 1?131151117?,1?2?2?,1?2?2?2?…则可归纳出____ 223423234答案:1?1112n?1*

(n∈N) ?????n?12232(n?1)2n21.用数学归纳法证明2?n?n?4,n?N??

2.已知数列

1111计算S1,S2,S3,S4,根据计算结,,,...,,...,1?44?77?10(3n?2)(3n?1)果,猜想Sn的表达式,并用数学归纳法证明。

1??2??3??3.是否存在常数a、b、c,使等式

?????????n??n??n?对一切n?N都成立?并证明你的结论. 【课外作业】 《课标检测》

?333?Ln??????n?3an2?bn?c ?n 复习课

一、教学目标:

1.了解本章知识结构。

2.进一步感受和体会常用的思维模式和证明方法,形成对数学的完整认识。 3.认识数学本质,把握数学本质,增强创新意识,提高创新能力。 二、教学重点:进一步感受和体会常用的思维模式和证明方法,形成对数学的完整认识。

难点:认识数学本质,把握数学本质,增强创新意识,提高创新能力

三、教学过程:

【创设情境】 一、知识结构: 归纳推理

合情推理 推理 类比推理 演绎推理 推 理 与 综合法 证 分析法 直接证明 明 数学归纳 证明

间接证明 反证法

【探索研究】

我们从逻辑上分析归纳、类比、演绎的推理形式及特点;揭示了分析法、综合法、数学归纳法和反证法的思维过程及特点。通过学习,进一步感受和体会常用的思维模式和证明方法,形成对数学的完整认识。 【例题评析】

例1:如

图第n个图形是由正n+2边形“扩展”而来,(n=1,2,3,…)。则第n-2个图形中共有________个顶点。

变题:黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案:

第1个 第2个

第3个 则第n个图案中有白色地面砖 块。 例2:长方形的对角线与过同一个顶点的两边所成的角为?,?,则cos2??sin2?

=1,将长方形与长方体进行类比,可猜测的结论为:_______________________;

变题1:已知,m是非零常数,x∈R,且有f(x?m)= 数?若是,求出它的一个周期,若不是,说明理由。

1?f(x),问f(x)是否是周期函

1?f(x)变题2:数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1?1,an?1?(Ⅰ)数列{

n?2Sn(n?1,2,3?).证明: nSn}是等比数列; (Ⅱ)Sn?1?4an. n例3:设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),若函数f(x+1)与函数f(x)的图象关于y轴对称,求证:

1f(x?)为偶函数。

2111n例4:设Sn=1+++...+ (n>1,n∈N),求证:S2n?1? (n?2,n?N)

23n2评析:数学归纳法证明不等式时,经常用到“放缩”的技巧。 变题:是否存在a、b、c使得等式1·2+2·3+…+n(n+1)=

2

2

2

n(n?1)2

(an+bn+c) 对于一切正整12数n都成立?证明你的结论。

解 假设存在a、b、c使题设的等式成立,

1?4?(a?b?c)?6?a?3?1??这时令n=1,2,3,有?22?(4a?2b?c) ??b?11

2??c?10??70?9a?3b?c??于是,对n=1,2,3下面等式成立

222n(n?1)1·2+2·3+…+n(n+1)=(3n2?11n?10)

12222

记Sn=1·2+2·3+…+n(n+1) (1)n=1时,等式以证,成立。

k(k?1)2

(2)设n=k时上式成立,即Sk= (3k+11k+10)

122k(k?1)2

那么Sk+1=Sk+(k+1)(k+2)=(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)

2(k?1)(k?2)(k?1)(k?2)22= (3k+5k+12k+24)=[3(k+1)+11(k+1)+10]

1212也就是说,等式对n=k+1也成立

综上所述,当a=3,b=11,c=10时,题设对一切自然数n均成立

【课堂小结】体会常用的思维模式和证明方法。 【反馈练习】

1.(2005辽宁)在R上定义运算?:x?y?x(1?y).若不等式(x?a)?(x?a)?1对任意实数x成立, 则

A.?1?a?1

B.0?a?2

C.?13?a? 22D.?31?a? 222.定义A*B,B*C,C*D,D*B分别对应下列图形

(1) (2) (3) (4)

那么下列图形中

(1) (2) (3) (4)

可以表示A*D,A*C的分别是 ( ) A.(1)、(2) B.(2)、(3) C.(2)、(4) D.(1)、(4)

n3 已知f(n)=(2n+7)·3+9,存在自然数m,使得对任意n∈N,都能使m整除f(n),则最大的m的值为( )