王海
數(shù)學(xué)歸納法是證明與自然數(shù)N有關(guān)的命題的一種方法,是常見的一種數(shù)學(xué)證明方法.運用數(shù)學(xué)歸納法證命題的基本步驟為:
第一步,證明當n取第一個值n0(n0∈N*)時命題成立;
第二步,假設(shè)n=k(k≥n0,k∈N*)時命題成立,證明當n=k+1時命題也成立.
只要完成這兩個步驟,就可以斷定命題對從n0開始的所有正整數(shù)n都成立.
而如何由 時命題成立,過渡到 時命題也成立,是運用數(shù)學(xué)歸納法證明問題的關(guān)鍵,也是解題的難點.下面介紹三種方法,以幫助同學(xué)們突破解題難關(guān).
一、比較法
比較法是將兩個代數(shù)式作差或者作商,并將差值與0進行比較、商值與1進行比較,來確定兩個代數(shù)式大小的一種方法.由于n=k時和n=k+1時命題的形式較為相似,所以我們可以運用比較法從 過渡到 ,首先構(gòu)造 或者 ,通過化簡、變形,進而證明當 .
在證明本題的過程中,我們運用了一個重要不等式 ,將 進行放縮,通過前后項相互抵消,從而化簡不等式,進而證明當n=k+1時命題成立.
綜上所述,由n=k過渡到n=k+1是運用數(shù)學(xué)歸納法證明命題的關(guān)鍵,要想順利過渡,同學(xué)們要結(jié)合命題的特征、結(jié)構(gòu),靈活運用分析法、比較法、放縮法來解題.同時,同學(xué)們在日常的訓(xùn)練中,要注意積累解題的經(jīng)驗,熟練掌握各種解題的技巧,提升證明命題的效率.
(作者單位:江蘇省揚州大學(xué)附屬中學(xué)東部)
語數(shù)外學(xué)習(xí)·高中版中旬2020年11期