重點中學數學十分重要的思想——數學歸納思想

重點中學數學十分重要的思想——數學歸納思想

數學歸納思想,是以不同的方式來證明無窮序列情形都成立的思想(第一個,第二個、第三個一直這樣下去都會成立,說白了就和找規律有點類似)。

例如,我們小學接觸到的一種題目:1,2,3,4, ,我們知道橫線上填的是5,以此類推下一個數是6,在下一個是7,第n個是n,第n+1個是n+1,當然這個例題非常簡單,都會做,其實這個題目已經在用數學歸納思想,它是由特例到一般的字母表達式都會成立,這題如果我們只看前10個,前100個,得到的規律用的只是經驗歸納(舉特例),而數學歸納思想是一個十分嚴謹推理方法,下面再用家家樂初一下學期講到的多邊形內角和證明來說明:

我們知道,n=3時,多邊形為三角形,內角和為(3-2)·180°=1·180°,對於四邊形n=4,我們劃一條對角線,把四邊形分成兩個三角形,可得到四邊形內角和為2·180°,接著n=5,可以分成一個三角形和一個四邊形,剛才已證四邊形內角和為2·180°,三角形內角和為1·180,因此五邊形內角和為3·180°,顯然依次類推可以證明n=6,n=7的情形,並且每一個結論都可以以同樣的形式由前一個結論推出,進而得出n邊形的內角和公式也是正確的,適用於我們的一般題目當中。

再比如對任意的n值,前n個整數和

重點中學數學十分重要的思想——數學歸納思想

很多學生都知道這個結論,具體怎麼證,小學一般採用經驗歸納法,那麼用中學的數學歸納思想如何來證?

一般採用如下方法:

將1+2+3+4……+n寫成兩種形式,

重點中學數學十分重要的思想——數學歸納思想

然後上下加起來,可以得出同一列的每一對數的和為,由於一共有n列所以

重點中學數學十分重要的思想——數學歸納思想

通過這個結果可以馬上推出任意等差數列前項的求和公式,在這裡就不一一具體書寫過程了。

下面我們看一看數學歸納法在找規律解題中的應用,例如:

觀察下列式子:

重點中學數學十分重要的思想——數學歸納思想

依次類推,我們可以知道這些式子前面部份,分母上第一個是1,3,5,7,9……這些奇數,而後面乘的數比前面的多2,分子上全部是1,可以得出第n個式子中分母上前面的數是2n-1,後面緊跟著相乘的是2n+1,而最後等號後面的則是分母上兩個連續奇數分之一的差的一半,故第n個式子為

重點中學數學十分重要的思想——數學歸納思想

無論n取何值都成立,這就完成了從特例到一般歸納。

在初中數學中,當我們看到題目中出現“一直這樣下去”“像這樣”“等等”這類話語基本就會用到數學歸納思想,通過一個結論推出下一個結論,由特殊到一般都會成立的結論。關於數學歸納思想,家家樂初中數學課堂會詳細講解,這裡就粗略的給同學們提一下。


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