用数学归纳法证明不等式 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 13:22:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

人教版选修4—5不等式选讲

课题:用数学归纳法证明不等式

教学目标:

1、牢固掌握数学归纳法的证明步骤,熟练表达数学归纳法证明的过程。 2、通过事例,学生掌握运用数学归纳法,证明不等式的思想方法。 3、培养学生的逻辑思维能力,运算能力和分析问题,解决问题的能力。 重点、 难点:

1、巩固对数学归纳法意义和有效性的理解,并能正确表达解题过程,以及掌握用数学归纳法证明不等式的基本思路。

2、应用数学归纳法证明的不同方法的选择和解题技巧。 教学过程: 一、复习导入:

1、上节课学习了数学归纳法及运用数学归纳法解题的步骤,请同学们回顾,说出数学归纳法的步骤?

(1)数学归纳法是用于证明某些与自然数有关的命题的一种方法。 (2)步骤:1)归纳奠基;

2)归纳递推。

2、作业讲评:(出示小黑板)

习题:用数学归纳法证明:2+4+6+8+……+2n=n(n+1) 如采用下面的证法,对吗?

证明:①当n=1时,左边=2=右边,则等式成立。 ②假设n=k时,(k∈N,k≥1)等式成立,

-可编辑修改-

即2+4+6+8+……+2k=k(k+1) 当n=k+1时,

2+4+6+8+……+2k+2(k+1) ∴ n=k+1时,等式成立。

由①②可知,对于任意自然数n,原等式都成立。 (1)学生思考讨论。 (2)师生总结: 1)不正确

2)因为在证明n=k+1时,未用到归纳假设,直接用等差数列求和公式,

违背了数学归纳法本质:递推性。 二、新知探究

明确了数学归纳法本质,我们共同讨论如何用数学归纳法证明不等式。 (出示小黑板)

例1 观察下面两个数列,从第几项起an始终小于bn?证明你的结论。 {an=n2}:1,4,9,16,25,36,49,64,81, …… {bn=2n}:2,4,8,16,32,64,128,256,512, …… (1)学生观察思考 (2)师生分析

(3)解:从第5项起,an < bn ,即 n2<2n,n∈N+(n≥5)

证明:(1)当 n=5时,有52<25,命题成立。 (2)假设当n=k(k≥5)时命题成立 即k2<2k

-可编辑修改-

?你能说出证明中每一步的理由吗? 。

当n=k+1时,因为

(k+1)2=k2+2k+1<k2+2k+k=k2+3k<k2+k2=2k2<2×2k=2k+1 所以,(k+1)2<2k+1 即n=k+1时,命题成立。

由(1)(2)可知n2<2n(n∈N+,n≥5)

学生思考、小组讨论:①放缩技巧:k2+2k+1<k2+2k+k;k2+3k<k2+k2

②归纳假设:2k2<2×2k

例2

证明不等式│Sin nθ│≤n│Sinθ│(n∈N+)

分析:这是一个涉及正整数n的三角函数问题,又与绝对值有关,在证明递推关系时,应注意利用三角函数的性质及绝对值不等式。

证明:(1)当 n=1时,上式左边=│Sinθ│=右边,不等式成立。 (2)假设当n=k(k≥1)时命题成立, 即有│Sin kθ│≤k│Sinθ│ 当n=k+1时,

│Sin (k+1)θ│=│Sin kθCosθ+Cos kθSin θ│ ≤│Sin kθCosθ│+│Cos kθSin θ│ =│Sin kθ││Cosθ│+│Cos kθ││Sin θ│ ≤│Sin kθ│+│Sin θ│ ≤k│Sinθ│+│Sin θ│ =(k+1)│Sinθ│

所以当n=k+1时,不等式也成立。

?你能说出证明中每一步的理由吗? -可编辑修改-