摘 要: 本文試圖通過第一、第二數(shù)學(xué)歸納法的邏輯推理證明過程,指出數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì)和邏輯原理,并通過各種典型的例子對數(shù)學(xué)歸納法歸納推理的方法和技巧問題進(jìn)行了探討和剖析.
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)歸納法 添項(xiàng)法 裂項(xiàng)法
定理1:(第一數(shù)學(xué)歸納法)已知一個(gè)與自然數(shù)有關(guān)的命題P(n),如果
(i)對于數(shù)1它是正確的,即P(1)真.
(ii)當(dāng)假定對自然數(shù)k,P(k)真時(shí),能夠證明P(k+1)也真,那么命題P(n)對所有的自然數(shù)n都為真.
定理2:(第二數(shù)學(xué)歸納法)設(shè)P(n)是一個(gè)含有自然數(shù)n的命題,如果
(1)P(n)當(dāng)n=1時(shí)成立;
(2)在P(m)對于所有適合1≤m≤k的自然數(shù)m成立的假定下,可以證明P(k+1)成立.
那么,P(n)對任意自然數(shù)n都成立.
數(shù)學(xué)歸納法是數(shù)學(xué)中一種重要而獨(dú)特的證明方法,對與自然數(shù)n有關(guān)的命題的證明一般是行之有效的.下面結(jié)合題型實(shí)例給出方法和技巧,同時(shí)體現(xiàn)其應(yīng)用.
一、添項(xiàng)法
如何添項(xiàng),添項(xiàng)后怎么處理,是證明恒等式和不等式經(jīng)常遇到的問題之一.在使用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明的過程中添項(xiàng)的關(guān)鍵是要找準(zhǔn)式子形成的規(guī)律,然后利用歸納假設(shè)推證出所需的式子.