《陜西省周至縣高中數(shù)學(xué) 第一章 推理與證明 1.4 數(shù)學(xué)歸納法課件2 北師大版選修2-2.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《陜西省周至縣高中數(shù)學(xué) 第一章 推理與證明 1.4 數(shù)學(xué)歸納法課件2 北師大版選修2-2.ppt(14頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.4數(shù)學(xué)歸納法,,,第一階段:輸入階段,創(chuàng)設(shè)問題情境,啟動(dòng)學(xué)生思維,不完全歸納法和完全歸納法對(duì)比引例,有一位師傅想考考他的兩個(gè)徒弟,看誰更聰明一些.他給每人一筐花生去剝皮,看看每一?;ㄉ适遣皇嵌加蟹垡掳?,看誰先給出答案.大徒弟費(fèi)了很大勁將花生全部剝完了;二徒弟只揀了幾個(gè)飽滿的,幾個(gè)干癟的,幾個(gè)熟好的,幾個(gè)沒熟的,幾個(gè)三仁的,幾個(gè)一仁、兩仁的,總共不過一把花生.顯然,二徒弟比大徒弟聰明.,這則故事對(duì)我們有什么重要啟示?,事物都是一分為二的,我們應(yīng)該辯證地看問題,要學(xué)會(huì)靈活使用不完全歸納法。,第一階段:輸入階段,回顧數(shù)學(xué)舊知,追溯歸納意識(shí),這是不完全歸納法,這是完全歸納法,已知數(shù)列 前四項(xiàng)分
2、別是 , 寫出該數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式.,利用判別式總結(jié)直線和橢圓位置關(guān)系時(shí)需要分哪幾種情況進(jìn)行討論?,需要分 和 三種情況進(jìn)行討論。,第一階段:輸入階段,借助數(shù)學(xué)史料, 促使學(xué)生思辨,問題2 ,當(dāng)n∈N時(shí),是否都為質(zhì)數(shù)? 驗(yàn)證: f(0)=41,f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151,… , f(39)=1 601. 但是 f(40)=1 681= ,是合數(shù).,多米諾骨牌,第二階段:新舊知識(shí)相互作用階段,搜索生活實(shí)例,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,多米諾骨
3、牌游戲成功的關(guān)鍵有兩點(diǎn):(1) 第一張牌被推倒; (2) 假如某一張牌倒下, 則它的后一張牌必定倒下.于是, 我們可以下結(jié)論: 多米諾骨牌會(huì)全部倒下.,搜索:再舉幾則生活事例:車棚里整齊排放的自行車被推倒, 烽火臺(tái)傳遞信息,早操排隊(duì)對(duì)齊等.,第二階段:新舊知識(shí)相互作用階段,探究數(shù)學(xué)問題,領(lǐng)悟方法真諦,問題探究:不等式 對(duì)于哪些正整數(shù)n都成立?證明你的結(jié)論。,(1)結(jié)論的發(fā)現(xiàn):當(dāng) 時(shí),原不等式成立。,(2)嘗試證明:結(jié)論的發(fā)現(xiàn)要通過大量的實(shí)驗(yàn),如何改進(jìn)剛才無窮無盡的實(shí)驗(yàn)方法?比如n=4時(shí)的情況。,已知n=3時(shí),不等式成立,即 ,能否由此出發(fā)來證明不等式當(dāng)n=4時(shí)也成立即
4、 。等價(jià)于問題:已知 ,求證: (不用直接計(jì)算),第二階段:新舊知識(shí)相互作用階段,探究數(shù)學(xué)問題,領(lǐng)悟方法真諦,,現(xiàn)在已知n=4時(shí),不等式成立,以此出發(fā)來證明 當(dāng)n=5時(shí),不等式也成立。即已知 , 求證:,可以仿照剛才的證明那樣,只要把3改成4,把4改成5就可以了。,剛才的證明與實(shí)驗(yàn)的不同之處是什么?,第二階段:新舊知識(shí)相互作用階段,探究數(shù)學(xué)問題,領(lǐng)悟方法真諦,不同之處是:試驗(yàn)一次與另一次的均不同,要做無窮多次,永遠(yuǎn)做不完。而現(xiàn)在做的,雖然也要做無窮多次,但都是類似的,本質(zhì)上是相同的。做一次可以頂很多次了。那么能否把剛才的問題一般化?,已知 ,求
5、證:,證明這個(gè)命題的意義是什么?體現(xiàn)了什么數(shù)學(xué)思想?,意義在于將無窮多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)濃縮為一個(gè)具體步驟,體現(xiàn)了遞推思想。,第二階段:新舊知識(shí)相互作用階段,探究數(shù)學(xué)問題,領(lǐng)悟方法真諦,思考與交流1:能否把剛才的思維過程用關(guān)鍵性的幾個(gè)步驟表示出來?,(1)驗(yàn)證當(dāng)n=3時(shí)原不等式成立; (2)假設(shè)當(dāng) 時(shí)不等式成立,即 。則當(dāng)n=k+1時(shí) 所以根據(jù)(1),(2)不等式 對(duì)任何 都成立。,第二階段:新舊知識(shí)相互作用階段,引導(dǎo)學(xué)生概括,形成科學(xué)方法,通過剛才問題的探討,相信給大家留下了深刻的印象,請(qǐng)同學(xué)們類比剛才不等式問題的證明總結(jié)概括一下如何證明一個(gè)與正整數(shù)n有關(guān)
6、的數(shù)學(xué)命題?它有哪幾個(gè)關(guān)鍵步驟?,證明一個(gè)與正整數(shù)n有關(guān)的數(shù)學(xué)命題的關(guān)鍵步驟如下: (1)證明當(dāng)n取第一個(gè)值 時(shí)命題成立; (2)假設(shè)當(dāng) 時(shí)命題正確,證明當(dāng)n=k+1 時(shí)命題也正確。 完成這兩個(gè)步驟后,就可以斷定命題對(duì)從 開始的所有正整數(shù)n都正確。,這種證明與正整數(shù)n有關(guān)的命題的方法叫數(shù)學(xué)歸納法。,第三階段:操作階段,方法初步應(yīng)用,培養(yǎng)反思意識(shí),例1 證明:首項(xiàng)為 ,公差為d的等差數(shù)列 的前n項(xiàng)和公式為,證明:(1)當(dāng)n=1時(shí), ,命題顯然成立; (2)假設(shè)當(dāng)n=k時(shí)命題成立,即 則當(dāng)n=k+1時(shí), 由(1),(
7、2)可知,對(duì)于任意的正整數(shù)n有,第三階段:操作階段,方法初步應(yīng)用,培養(yǎng)反思意識(shí),思考與交流2:有同學(xué)第二步采用下面的證法:假設(shè)n=k時(shí)命題成立,即 則當(dāng)n=k+1時(shí),因?yàn)? 所以 即當(dāng)n=k+1時(shí)命題也成立。你認(rèn)為這樣證明正確嗎?為什么?,這樣證明不正確,因?yàn)樵诘诙經(jīng)]有使用歸納假設(shè),所以不是數(shù)學(xué)歸納法的證明。,第四階段:總結(jié)鞏固階段,師生共同小結(jié),完成概括提升,本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是什么?什么叫歸納法?它分為哪幾種類型?各有什么特點(diǎn)?數(shù)學(xué)歸納法的基本原理是什么?使用要點(diǎn)是什么?本節(jié)課主要涉及到哪些數(shù)學(xué)思想方法?,2、歸納法是一種由
8、特殊到一般的推理方法,它可以分為完全歸納法和不完全歸納法;完全歸納法只局限于有限個(gè)元素,而不完全歸納法得出的結(jié)論不一定具有可靠性,數(shù)學(xué)歸納法屬于完全歸納法。,3、數(shù)學(xué)歸納法的基本原理是遞推(遞歸)思想,使用要點(diǎn)可概括為:兩個(gè)步驟一結(jié)論,遞推基礎(chǔ)不可少,歸納假設(shè)須用到,結(jié)論寫明不能忘;,1、本節(jié)課的主要內(nèi)容是歸納法和數(shù)學(xué)歸納法;,4、本節(jié)課涉及到的數(shù)學(xué)思想方法有:遞推思想、類比思想、分類思想、歸納思想和辯證唯物主義思想。,第四階段:總結(jié)鞏固階段,布置課后作業(yè),鞏固延伸升華,課本19頁習(xí)題1——4第1,3題,補(bǔ)充作業(yè):,已知數(shù)列 中, (1)計(jì)算 的值,并推測通項(xiàng) 的公式; (2)用數(shù)學(xué)歸納法證明你的結(jié)論。,