黃天舒
摘要:本文以數(shù)學歸納法的整體架構(gòu)為突破口,對數(shù)學歸納法的基本原理和計算方式、理論和使用做出了探究,并闡述了數(shù)學歸納法在對幾何、數(shù)列、不等式以及數(shù)的整除證明方向的具體使用方式,旨在以使用數(shù)學歸納法解決問題來對高中生運算技巧、觀察能力、邏輯思考能力和處理綜合應(yīng)用問題的能力加以鍛煉,使之能通過數(shù)學歸納法更高效的解題。
關(guān)鍵詞:數(shù)學歸納法;高中數(shù)學;解題技巧
數(shù)學歸納法一種針對證明某個自然數(shù)n相關(guān)的數(shù)學課題的解決手段,是在進行一定次數(shù)的檢驗、假定和討論來替代無窮次數(shù)的實例檢驗,進而達成充分證明命題成立的目標,換而言之,就是從一些特定狀況下總結(jié)成立規(guī)律,使用遞推的手段,從理論上對這種規(guī)律的無限推廣至一般情況,恰當?shù)氖褂脭?shù)學歸納法處理問題是高中數(shù)學教學范疇內(nèi)應(yīng)該掌握的方法[1]。
一、數(shù)學歸納法的一般原理
數(shù)學歸納法是從peano的自然數(shù)公理中衍生出來的,自然數(shù)存在下面幾條性質(zhì):
1、1為一個自然數(shù)。
2、所有確定為自然數(shù)的數(shù)值a,都肯定存在的后繼數(shù)a¢,并且a¢也應(yīng)為自然數(shù)。
2、所有自然數(shù)的后繼數(shù)都不可能是1,也就是說11a¢。
4、一個自然數(shù)是只可能是某個特定數(shù)的后繼數(shù),后者確實并非后繼數(shù),也就是若aii=b時確定a=b成立。
5、如果某個自然數(shù)的集合含有1,而且含有a,也肯定含有a的后繼數(shù)a¢,如此這一集合含有全部自然數(shù)。
第五條即為數(shù)學歸納法的來源和成立判據(jù)。
形式:假定p(n)是有關(guān)自然數(shù)n的命題,如果確定有①p(1);②"n∈N,如果p(n)存在→p(n+1)存在,那么p(n)對"n∈N都確定存在。
變式:假定p(n)為n這個自然數(shù)的命題,如果確定有①p(n0)(n0IN);②”n∈N,n>n0,如果p(n)存在→p(n+1)存在。則存在p(n)對”n∈N,n>n0均確定存在。
按照數(shù)學歸納法原理的表述,在對自然數(shù)命題相關(guān)的證明時可對應(yīng)的依照下面的步驟做處理:
1、證明p(1)能夠成立(奠基步驟);
2、假定p(n)成立,得出p(n+1)也可以成立(歸納步驟);
由1、2能夠得出p(1)對于"n∈N成立。
實際上它的核心思路是:從有限度的檢驗和一次性的邏輯推理當中,代替推廣到無數(shù)次的檢驗程序,證明其在所有證明范圍內(nèi)都成立。endprint