2019全國高中數學競賽講義 數學歸納法

2022-10-04 17:48:03 字數 1698 閱讀 5984

§13數學歸納法

1.數學歸納法的基本形式

(1)第一數學歸納法

設是乙個與正整數有關的命題,如果

①當()時,成立;

②假設成立,由此推得時,也成立,那麼,根據①②對一切正整數時,成立.

(2)第二數學歸納法

設是乙個與正整數有關的命題,如果

①當()時,成立;

②假設成立,由此推得時,也成立,那麼,根據①②對一切正整數時,成立.

2.數學歸納法的其他形式

(1)跳躍數學歸納法

①當時,成立,

②假設時成立,由此推得時,也成立,那麼,根據①②對一切正整數時,成立.

(2)反向數學歸納法

設是乙個與正整數有關的命題,如果

①對無限多個正整數成立;

②假設時,命題成立,則當時命題也成立,那麼根據①②對一切正整數時,成立.

3.應用數學歸納法的技巧

(1)起點前移:有些命題對一切大於等於1的正整數正整數都成立,但命題本身對也成立,而且驗證起來比驗證時容易,因此用驗證成立代替驗證,同理,其他起點也可以前移,只要前移的起點成立且容易驗證就可以.因而為了便於起步,有意前移起點.

(2)起點增多:有些命題在由向跨進時,需要經其他特殊情形作為基礎,此時往往需要補充驗證某些特殊情形,因此需要適當增多起點.

(3)加大跨度:有些命題為了減少歸納中的困難,適當可以改變跨度,但注意起點也應相應增多.

(4)選擇合適的假設方式:歸納假設為一定要拘泥於「假設時命題成立」不可,需要根據題意採取第

一、第二、跳躍、反向數學歸納法中的某一形式,靈活選擇使用.

(5)變換命題:有些命題在用數學歸納證明時,需要引進乙個輔助命題幫助證明,或者需要改變命題即將命題一般化或加強命題才能滿足歸納的需要,才能順利進行證明.

5.歸納、猜想和證明

在數學中經常通過特例或根據一部分物件得出的結論可能是正確的,也可能是錯誤的,這種不嚴格的推理方法稱為不完全歸納法.不完全歸納法得出的結論,只能是一種猜想,其正確與否,必須進一步檢驗或證明,經常採用數學歸納法證明.不完全歸納法是發現規律、解決問題極好的方法.

例題講解

1.用數學歸納法證明:

()2.已知對任意,,且,求證:.

3.如果正整數不是6的倍數,則不是7的倍數.

4.設都是正數,證明.

5.已知函式的定義域為,對於區間內的任意兩數均有.求證:對於任意,均有

.6.試證:對一切大於等於1的自然數都有

.7.試證:對一切自然數()都有.

8.證明:任一正方形可以剖分成任意個數多於5個的正方形.

9.設,,,求證:對一切均有

10.已知,,求證:對一切,都是整數.

11.設,是否存在關於正整數的函式使等式對於的一切自然數都成立?並證明你的結論.

12.設整數數列滿足,,,且.證明:任意正整數,是乙個整數的平方.

課後練習

1.證明時,能被31整除.

2.設不小於6的自然數,證明:可以將乙個正三角形分成個較小的正三角形.

3.用數學歸納法證明:

4.設為自然數,求證:.

5.對於自然數(),求證:.

6.已知,,求證:對於一切,是整數.

7.設有個球分成了許多堆,我們可以任意選甲、乙兩堆來按照以下規則挪動:若甲戴盆望天的球數不小於乙堆的球數,則從甲堆拿個球放堆乙堆,這樣算是挪動一次.證明:可以經過有限次挪動把所有的球合併成一堆.

8.已知數列滿足:,,(),試證:.

2019全國高中數學競賽講義20 平面幾何證明

20平面幾何證明 1 線段或角相等的證明 1 利用全等 或相似多邊形 2 利用等腰 3 利用平行四邊形 4 利用等量代換 5 利用平行線的性質或利用比例關係 6 利用圓中的等量關係等。2 線段或角的和差倍分的證明 1 轉化為相等問題。如要證明a b c,可以先作出線段p b c,再去證明a p,即所...

高中數學數列講義總結

數列概念 知識清單 1 數列的概念 1 數列定義 按一定次序排列的一列數叫做數列 數列中的每個數都叫這個數列的項。記作,在數列第乙個位置的項叫第1項 或首項 在第二個位置的叫第2項,序號為的項叫第項 也叫通項 記作 數列的一般形式簡記作。2 通項公式的定義 如果數列的第n項與n之間的關係可以用乙個公...

高中數學競賽講義 不等式的證明

14不等式的證明 不等式在數學中占有重要地位,由於其證明的困難性和方法的多樣性,而成為競賽和高考的熱門題型.證明不等式就是對不等式的左右兩邊或條件與結論進行代數變形和化歸,而變形的依據是不等式的性質,不等式的性分類羅列如下 不等式的性質 這是不等式的定義,也是比較法的依據.對乙個不等式進行變形的性質...