2.3数学归纳法(二)[学习目标]1.进一步掌握数学归纳法的实质与步骤,掌握用数学归纳法证明等式、不等式、整除问题、几何问题等数学命题.2.掌握证明n=k+1成立的常见变形技巧:提公因式、添项、拆项、合并项、配方等.[知识链接]1.数学归纳法的两个步骤有何关系?答案使用数学归纳法时,两个步骤缺一不可,步骤(1)是递推的基础,步骤(2)是递推的依据.2.用数学归纳法证明的问题通常具备怎样的特点?答案与正整数n有关的命题[预习导引]1.归纳法归纳法是一种由特殊到一般的推理方法,分完全归纳法和不完全归纳法两种,而不完全归纳法得出的结论不具有可靠性,必须用数学归纳法进行严格证明.2.数学归纳法(1)应用范围:作为一种证明方法,用于证明一些与正整数有关的数学命题;(2)基本要求:它的证明过程必须是两步,最后还有结论,缺一不可;(3)注意点:在第二步递推归纳时,从n=k到n=k+1必须用上归纳假设.要点一用数学归纳法证明不等式问题例1用数学归纳法证明:+++…+<1-(n≥2,n∈N*).证明(1)当n=2时,左式==,右式=1-=.因为<,所以不等式成立.(2)假设n=k(k≥2,k∈N*)时,不等式成立,即+++…+<1-,则当n=k+1时,+++…++<1-+=1-=1-<1-=1-,所以当n=k+1时,不等式也成立.综上所述,对任意n≥2的正整数,不等式都成立.规律方法用数学归纳法证明不等式时常要用到放缩法,即在归纳假设的基础上,通过放大或缩小等技巧变换出要证明的目标不等式.跟踪演练1用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数n,不等式…>成立.证明(1)当n=2时,左=1+=,右=,左>右,∴不等式成立.(2)假设n=k(k≥2且k∈N*)时,不等式成立,即…>,那么当n=k+1时,…>·==>==,∴n=k+1时,不等式也成立.由(1)(2)知,对一切大于1的自然数n,不等式都成立.要点二用数学归纳法证明整除性问题例2用数学归纳法证明:f(n)=(2n+7)·3n+9能被36整除.证明①当n=1时,f(1)=(2×1+7)×3+9=36,能被36整除.②假设n=k(k∈N*)时,f(k)能被36整除,即(2k+7)·3k+9能被36整除,则当n=k+1时,f(k+1)=[2(k+1)+7]·3k+1+9=3[(2k+7)·3k+9]+18(3k-1-1),由归纳假设3[(2k+7)·3k+9]能被36整除,而3k-1-1是偶数,所以18(3k-1-1)能被36整除,所以f(k+1)能被36整除.由①②可知,对任意的n∈N*,f(n)能被36整除.规律方法应用数学归纳法证明整除性问题时,关键是“凑项”,采用增项、减项、拆项和因式...