高二上冊數(shù)學(xué)《數(shù)學(xué)歸納法》教學(xué)設(shè)計(jì)。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。那么,你知道教案要怎么寫呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高二上冊數(shù)學(xué)《數(shù)學(xué)歸納法》教學(xué)設(shè)計(jì)》,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
高二上冊數(shù)學(xué)《數(shù)學(xué)歸納法》教學(xué)設(shè)計(jì)
教材分析:
“數(shù)學(xué)歸納法”既是高中數(shù)學(xué)中的一種重要的數(shù)學(xué)方法。它貫通了高中數(shù)學(xué)的幾大知識(shí)點(diǎn):不等式,數(shù)列,三角函數(shù)……在教學(xué)過程中,教師應(yīng)著力解決的內(nèi)容是:使學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì),掌握數(shù)學(xué)歸納法的證題步驟(特別要注意遞推步驟中歸納假設(shè)的運(yùn)用和恒等變換的運(yùn)用)。只有真正了解了數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì),掌握了證題步驟,學(xué)生才能信之不疑,才能用它靈活證明相關(guān)問題。本節(jié)課是數(shù)學(xué)歸納法的第一節(jié)課,有兩大難點(diǎn):使學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法證題的有效性;遞推步驟中歸納假設(shè)的利用。不突破以上難點(diǎn),學(xué)生往往會(huì)懷疑數(shù)學(xué)歸納法的可靠性,或者只是形式上的模仿而不知其所以然。這會(huì)對以后的學(xué)習(xí)造成極大的阻礙。根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平,本節(jié)課采用“引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法”和“講練結(jié)合法”。通過課件的動(dòng)畫模擬展示,引發(fā)和開啟學(xué)生的探究熱情,通過“師生”和“生生”的交流合作,掌握概念的深層實(shí)質(zhì)。
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)和技能目標(biāo)
(1)了解數(shù)學(xué)推理的常用方法(歸納法)
(2)了解數(shù)學(xué)歸納法的原理及使用范圍。
(3)初步掌握數(shù)學(xué)歸納法證題的兩個(gè)步驟和一個(gè)結(jié)論。
(4)會(huì)用數(shù)學(xué)歸納法證明一些簡單的等式問題。
2、過程與方法目標(biāo)
通過多米諾骨牌實(shí)驗(yàn)加深對數(shù)學(xué)歸納法的原理的理解,使學(xué)生理解理論與實(shí)際的辨證關(guān)系。在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的意識(shí),解決問題和數(shù)學(xué)交流的能力,學(xué)會(huì)用總結(jié)、歸納、演繹類比探求新知識(shí)。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)
通過對問題的探究活動(dòng),親歷知識(shí)的構(gòu)建過程,領(lǐng)悟其中所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想;體驗(yàn)探索中挫折的艱辛和成功的快樂,感悟“數(shù)學(xué)美”,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)他們手腦并用,多思勤練的好習(xí)慣和勇于探索的治學(xué)精神。初步形成正確的數(shù)學(xué)觀,創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):(1)使學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì)。
(2)掌握數(shù)學(xué)歸納法證題步驟,尤其是遞推步驟中歸納假設(shè)和恒等變換的運(yùn)用。
教學(xué)難點(diǎn):
(1)數(shù)學(xué)歸納法的原理;
教學(xué)方法:講授法、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法、類比探究法、講練結(jié)合法
教學(xué)過程:
(一):
如何通過有限個(gè)步驟的推理,證明n取所有正整數(shù)都成立?
(二)新課講解
1、多米諾骨牌實(shí)驗(yàn)
要使所有的多米諾骨牌一一倒下?需要幾個(gè)步驟才能做到?
(1)第一張牌被推倒(奠基作用)
(2)任意一張牌倒下必須保證它的下一張牌倒下(遞推作用)
于是可以獲得結(jié)論:多米諾骨牌會(huì)全部倒下。
2、類比總結(jié)(板書)
板書例1
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)數(shù)學(xué)歸納法步驟:
第二步的證明沒有用到假設(shè),這不是數(shù)學(xué)歸納法
注意:遞推基礎(chǔ)不可少,
歸納假設(shè)要用到,
結(jié)論寫明莫忘掉。
用數(shù)學(xué)歸納法證明恒等式的步驟及注意事項(xiàng):
①明確首取值n0并驗(yàn)證真假。(必不可少)
②“假設(shè)n=k時(shí)命題正確”并寫出命題形式。
③分析“n=k+1時(shí)”命題是什么,并找出與“n=k”時(shí)
命題形式的差別。弄清左端應(yīng)增加的項(xiàng)。
④明確等式左端變形目標(biāo),掌握恒等式變形常用的方法:乘法公式、因
式分解、添拆項(xiàng)、配方等,并用上假設(shè)。
課堂練習(xí)
①用數(shù)學(xué)歸納法證明:在驗(yàn)證n=1成立時(shí),左邊計(jì)算所得的結(jié)果是(C)
A.1B.C.D.
②用數(shù)學(xué)歸納法證明命題時(shí),假設(shè)那么
③課本37頁練習(xí)1,2,3
(三)、課堂小結(jié)
1、數(shù)學(xué)歸納法能夠解決哪一類問題?
一般被應(yīng)用于證明某些與正整數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)命題
2、數(shù)學(xué)歸納法證明命題的步驟是什么?
兩個(gè)步驟和一個(gè)結(jié)論,缺一不可
3、數(shù)學(xué)歸納法證明命題的關(guān)鍵在哪里?
關(guān)鍵在第二步,即歸納假設(shè)要用到,解題目標(biāo)要明確
4、數(shù)學(xué)歸納法體現(xiàn)的核心思想是什么?
遞推思想,運(yùn)用“有限”的手段,來解決“無限”的問題
注意類比思想的運(yùn)用
(四)、作業(yè):39頁習(xí)題2-3A組1,2,3
(五)、板書設(shè)計(jì):
數(shù)學(xué)歸納法(一)例1:……學(xué)生板演
數(shù)學(xué)歸納法:證明:…………
1.…………
2.……
…………
擴(kuò)展閱讀
高二數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用008
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?以下是小編為大家收集的“高二數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用008”僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
7.5數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用一、教學(xué)內(nèi)容分析
1.本小節(jié)的重點(diǎn)是用數(shù)學(xué)歸納法證明等式、證明數(shù)或式的整除.教學(xué)時(shí)應(yīng)對書寫與表達(dá)提出嚴(yán)格的要求.尤其是在證明數(shù)或式的整除性時(shí),更要注意說理清楚,并以此作為培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力的一個(gè)抓手.
2.本小節(jié)的難點(diǎn)是用數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)或式的整除性.突破難點(diǎn)的關(guān)鍵是在授課時(shí)要重點(diǎn)分析“補(bǔ)項(xiàng)法”的證明思路:通過補(bǔ)項(xiàng)為運(yùn)用歸納假設(shè)創(chuàng)造條件.不要讓學(xué)生單純機(jī)械地模仿.另外還常用作差方法,通過相減后,證明差能被某數(shù)(或某式)整除,再利用歸納假設(shè)可得當(dāng)n=k+1時(shí)命題成立.
二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
1.會(huì)用數(shù)學(xué)歸納法證明等式;
2.會(huì)用數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)或式的整除;
3.進(jìn)一步掌握數(shù)學(xué)歸納法的證明步驟與數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì).
三、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn):
用數(shù)學(xué)歸納法證明等式、證明數(shù)或式的整除.
四、教學(xué)流程設(shè)計(jì)
五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.復(fù)習(xí)回顧:
用數(shù)學(xué)歸納法證明命題的兩個(gè)步驟,是缺一不可的.如果只完成步驟(i)而缺少步驟(ii)不能說明命題對從n0開始的一切正整數(shù)n都成立.
如+1,當(dāng)n=0、1、2、3、4時(shí)都是素?cái)?shù),而n=5時(shí),+1=641×6700417不是素?cái)?shù).
同樣只有步驟(ii)而缺少步驟(i),步驟(ii)的歸納假設(shè)就沒有根據(jù),遞推就沒有基礎(chǔ),就可能得出不正確的結(jié)論.
如2+4+6+…+2k=k2+k+a(a為任何數(shù))
2.講授新課:
用數(shù)學(xué)歸納證明等式
例1:用數(shù)學(xué)歸納法證明:1×4+2×7+3×10+…+n(3n+1)=n(n+1)2
例2:用數(shù)學(xué)歸納法證明:12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1).
[說明]上述兩例師生共同討論完成.完成兩例討論后向?qū)W生指出:
(1)由于證明當(dāng)n=k+1等式成立時(shí),需證明的¥資%源~網(wǎng)結(jié)論形式是已知的,只要將原等式中的n換成k+1即得,因此學(xué)生在證明過程中,證明步驟必須完整,不能跳步驟;(2)有些等式證明題在證明當(dāng)n=k+1正確時(shí),需用恒等變形,技巧較高,對基礎(chǔ)較差的學(xué)生來說完成很困難,這時(shí)可通過左、右邊的多項(xiàng)式乘法來完成.
如求證:…(nN*).
證明:
(1)當(dāng)n=1時(shí),左邊=1,右邊=×1×(4-1)=1等式成立.
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(kN*)時(shí)等式成立,即,
則n=k+1時(shí),
又
即等式成立.
由(1)(2)知,等式對任何nN*都成立.
(3)用數(shù)學(xué)歸納法證明恒等式成立時(shí),在逆推過程中應(yīng)注意等式左右的項(xiàng)數(shù)的變化.由當(dāng)n=k到n=k+1時(shí)項(xiàng)數(shù)的增加量可能多于一項(xiàng),各項(xiàng)也因n的變化而變化,因此要根據(jù)等式的特點(diǎn)仔細(xì)分析項(xiàng)數(shù)及各項(xiàng)的變化情況.
例如:求證:
(*).
例3(補(bǔ)充)在1與9之間插入2n-1個(gè)正數(shù)數(shù),使1,,9成等比數(shù)列,在1與9之間又插入2n-1個(gè)正數(shù),使1,,9成等差數(shù)列.設(shè),,
(1)求、
(2)設(shè),是否存在最大自然數(shù)m,使對于nN*都有被m整除,試說明理由.
解:(1)
(2)
當(dāng)n=1時(shí),=64
當(dāng)n=2時(shí),=320=5×64
當(dāng)n=3時(shí),=36×64
由此猜想:最大自然數(shù)m=64
用數(shù)學(xué)歸納法證明上述猜想:
1.當(dāng)n=1時(shí),猜想顯然成立;
2.假設(shè)當(dāng)n=k(kN*)時(shí)成立,即能被64整除,
則當(dāng)n=k+1時(shí),
由歸納假設(shè)知能被64整除,又也能被64整除,所以也能被64整除.
由1、2知,能被64整除(nN*).
又因?yàn)?,所以存在最大自然?shù)64,使能被64整除(nN*).
[說明]本例是較難的數(shù)列與數(shù)學(xué)歸納法的綜合題.在第(1)小題的解題過程中充分利用了等差、等比數(shù)列的性質(zhì),起到了對等差、等比數(shù)列知識(shí)的復(fù)習(xí)作用.本例也可以先將等差、等比數(shù)列的公差d、公比q用n表示,然后求出、(可讓學(xué)生完成),同時(shí)本例的第(2)小題既復(fù)習(xí)了用數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)式的整除性,又為進(jìn)一步掌握歸納—猜測—論證的問題提供了保證,是否選用本題教師可根據(jù)學(xué)校學(xué)生的實(shí)際數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平?jīng)Q定.
3.鞏固練習(xí):
練習(xí)7.6(2)1,2,3
4.課后習(xí)題:
習(xí)題7.5A組習(xí)題7.5B組
5.課堂小結(jié):
(1)本節(jié)中心內(nèi)容是數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用,數(shù)學(xué)歸納法適用的范圍是:證明某些與連續(xù)自然數(shù)有關(guān)的命題;
(2)歸納法是一種由特殊到一般的推理方法,分類是完全歸納法和不完全歸納法二種,完全歸納法只局限于有限個(gè)元素,而不完全歸納法得出的結(jié)論不具有可靠性,必須用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行嚴(yán)格證明;歸納法是有一系列特殊事例得出一邊結(jié)論的推理方法,它屬于歸納推理.而數(shù)學(xué)歸納法它是一種演繹推理方法,是一種證明命題的方法!因此,它不屬于“不完全歸納法”!甚至連“歸納法”都不是!
(3)學(xué)歸納法作為一種證明方法,它的基本思想是遞推(遞歸)思想,它的證明步驟必須是兩步,最后還要總結(jié);數(shù)學(xué)歸納法證題的步驟:
①驗(yàn)證P()成立.
②假設(shè)P(k)成立(k∈N*且k≥),推證P(k+1)成立.
數(shù)學(xué)歸納法的核心,是在驗(yàn)證P()正確的基礎(chǔ)上,證明P(n)的正確具有遞推性(n≥).第一步是遞推的基礎(chǔ)或起點(diǎn),第二步是遞推的依據(jù).因此,兩步缺一不可,證明中,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用歸納假設(shè)是關(guān)鍵.
(4)本節(jié)課所涉及到的數(shù)學(xué)思想方法有:遞推思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想從這節(jié)課的學(xué)習(xí)中你有何感想?你能否體會(huì)到數(shù)學(xué)歸納法的魅力?
六.教學(xué)設(shè)計(jì)說明
1.?dāng)?shù)學(xué)歸納法是一種用于證明與自然數(shù)n有關(guān)的命題的正確性的證明方法.它的操作步驟簡單、明確,教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)該是方法的應(yīng)用.但是我們認(rèn)為不能把教學(xué)過程當(dāng)作方法的灌輸,技能的操練.對方法作簡單的灌輸,學(xué)生必然疑慮重重.為什么必須是二步呢?于是教師反復(fù)舉例,說明二步缺一不可.你怎么知道n=k時(shí)命題成立呢?教師又不得不作出解釋,可學(xué)生仍未完全接受.學(xué)完了數(shù)學(xué)歸納法的學(xué)生又往往有應(yīng)該用時(shí)但想不起來的問題,等等.為此,我們設(shè)想強(qiáng)化數(shù)學(xué)歸納法產(chǎn)生過程的教學(xué),把數(shù)學(xué)歸納法的產(chǎn)生寓于對歸納法的分析、認(rèn)識(shí)當(dāng)中,把數(shù)學(xué)歸納法的產(chǎn)生與不完全歸納法的完善結(jié)合起來.這樣不僅使學(xué)生可以看到數(shù)學(xué)歸納法產(chǎn)生的背景,從一開始就注意它的功能,為使用它打下良好的基礎(chǔ),而且可以強(qiáng)化歸納思想的教學(xué),這不僅是對中學(xué)數(shù)學(xué)中以演繹思想為主的教學(xué)的重要補(bǔ)充,也是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新能力的良機(jī).
數(shù)學(xué)歸納法產(chǎn)生的過程分二個(gè)階段,第一階段從對歸納法的認(rèn)識(shí)開始,到對不完全歸納法的認(rèn)識(shí),再到不完全歸納法可靠性的認(rèn)識(shí),直到怎么辦結(jié)束.第二階段是對策醞釀,從介紹遞推思想開始,到認(rèn)識(shí)遞推思想,運(yùn)用遞推思想,直到歸納出二個(gè)步驟結(jié)束.
把遞推思想的介紹、理解、運(yùn)用放在主要位置,必然對理解數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì)帶來指導(dǎo)意義,也是在教學(xué)過程中努力挖掘、滲透隱含于教學(xué)內(nèi)容中的數(shù)學(xué)思想的一種嘗試.
2.在教學(xué)方法上,這里運(yùn)用了在教師指導(dǎo)下的師生共同討論、探索的方法.目的是在于加強(qiáng)學(xué)生對教學(xué)過程的參與程度.為了使這種參與有一定的智能度,教師應(yīng)做好發(fā)動(dòng)、組織、引導(dǎo)和點(diǎn)撥.學(xué)生的思維參與往往是從問題開始的,盡快提出適當(dāng)?shù)膯栴},并提出思維要求,讓學(xué)生盡快投入到思維活動(dòng)中來,是十分重要的.這就要求教師把每節(jié)課的課題作出層次分明的分解,并選擇適當(dāng)?shù)膯栴},把課題的研究內(nèi)容落于問題中,在逐漸展開中,引導(dǎo)學(xué)生用已學(xué)的知識(shí)、方法予以解決,并獲得新的發(fā)展.本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)也想在這方面作些研究.
3.理解數(shù)學(xué)歸納法中的遞推思想,還要注意其中第二步,證明n=k+1命題成立時(shí)必須用到n=k時(shí)命題成立這個(gè)條件.
即n=k+1時(shí)等式也成立.
這是不正確的.因?yàn)檫f推思想要求的不是n=k,n=k+1時(shí)命題到底成立不成立,而是n=k時(shí)命題成立作為條件能否保證n=k+1時(shí)命題成立這個(gè)結(jié)論正確,即要求的這種邏輯關(guān)系是否成立.證明的主要部分應(yīng)改為
以上理解不僅是正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)歸納法的需要,也為第二步證明過程的設(shè)計(jì)指明了正確的思維方向.
數(shù)學(xué)歸納法
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,大家在認(rèn)真準(zhǔn)備自己的教案課件了吧。寫好教案課件工作計(jì)劃,才能規(guī)范的完成工作!你們會(huì)寫一段優(yōu)秀的教案課件嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“數(shù)學(xué)歸納法”,相信能對大家有所幫助。
1.4數(shù)學(xué)歸納法教學(xué)過程:
一、創(chuàng)設(shè)情境,啟動(dòng)思維
情境一、財(cái)主兒子學(xué)寫字的笑話、“小明弟兄三個(gè),大哥叫大毛……”的腦筋急轉(zhuǎn)彎等;
教師總結(jié):財(cái)主的兒子很傻很天真,但他懂一樣思想方法,是什么?以上都是由特殊情況歸納出一般情況的方法---歸納法,這就是今天的課題.人們通常也會(huì)用歸納法思考問題,小孩也會(huì)由此總結(jié)出什么年齡人該叫爺爺,什么年齡人叫阿姨,叫哥哥或姐姐.
情境二:華羅庚的“摸球?qū)嶒?yàn)”
1、這里有一袋球共12個(gè),我們要判斷這一袋球是白球,還是黑球,請問怎么判斷?
啟發(fā)回答:
方法一:把它全部倒出來看一看.特點(diǎn):方法是正確的,但操作上缺乏順序性.
方法二:一個(gè)一個(gè)拿,拿一個(gè)看一個(gè).
比如結(jié)果為:第一個(gè)白球,第二個(gè)白球,第三個(gè)白球,……,第十二個(gè)白球,由此得到:這一袋球都是白球.特點(diǎn):有順序,有過程.
2、如果想象袋子有足夠大容量,球也無限多?要判斷這一袋球是白球,還是黑球,上述方法可行嗎?
情境三:回顧等差數(shù)列通項(xiàng)公式推導(dǎo)過程:
設(shè)計(jì)意圖:首先設(shè)計(jì)情境一,分析情境,自然引出課題----歸納法,談笑間進(jìn)入正題.再通過情境二的交流激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.情境三點(diǎn)出兩種歸納法的不同特點(diǎn).通過梳理我們熟悉的一些問題,很自然為本節(jié)課主題與重點(diǎn)引出打下伏筆.
二、師生互動(dòng),探究問題
承上啟下:以上問題的思考和解決,用的都是歸納法.什么是歸納法?歸納法特點(diǎn)是什么?上述歸納法有什么不同呢?
學(xué)生回答以上問題,得出結(jié)論:
1.歸納法:由一些特殊事例推出一般結(jié)論的推理方法.特點(diǎn):由特殊→一般;
2.完全歸納法:把研究對象一一都考查到了而推出結(jié)論的歸納法稱為完全歸納法;
3.不完全歸納法:根據(jù)事物的部分(而不是全部)特例得出一般結(jié)論的推理方法.
在生活和生產(chǎn)實(shí)際中,歸納法有著廣泛的應(yīng)用.例如氣象工作者、水文工作者,地震工作者依據(jù)積累的歷史資料作氣象預(yù)測,水文預(yù)報(bào),地震預(yù)測用的就是歸納法.
4.引導(dǎo)學(xué)生舉例:
⑴不完全歸納法實(shí)例:如歐拉發(fā)現(xiàn)立體圖形的歐拉公式:(V為頂點(diǎn)數(shù),E為棱數(shù),F為面數(shù))
⑵完全歸納法實(shí)例:如證明圓周角定理時(shí),分圓心在圓周角內(nèi)部、外部及一邊上三種情況討論.
設(shè)計(jì)意圖:從生活走向數(shù)學(xué),與學(xué)生一起回顧以前學(xué)過的數(shù)學(xué)知識(shí),并在這里我安排學(xué)生舉完全歸納法的實(shí)例和不完全歸納法實(shí)例,進(jìn)一步體會(huì)歸納意識(shí),同時(shí)讓學(xué)生感受到我們以前的學(xué)習(xí)中其實(shí)早已接觸過歸納法,并引導(dǎo)學(xué)生積極投入到探尋論證方法過程的氛圍中.
三、借助史料,引申思辨
問題1:已知=(n∈N),
(1)分別求;;;.
(2)由⑴你會(huì)有怎樣的一個(gè)猜想?這個(gè)猜想正確嗎?
問題2:費(fèi)馬(Fermat)是17世紀(jì)法國著名的數(shù)學(xué)家,他是解析幾何的發(fā)明者之一,是對微積分的創(chuàng)立作出貢獻(xiàn)最多的人之一,是概率論的創(chuàng)始者之一,他對數(shù)論也有許多貢獻(xiàn).他曾認(rèn)為,當(dāng)n∈N時(shí),一定都是質(zhì)數(shù),這是他對n=0,1,2,3,4作了驗(yàn)證后得到的.后來,18世紀(jì)偉大的瑞士科學(xué)家歐拉(Euler)卻證明了=4294967297=6700417×641,從而否定了費(fèi)馬的推測.沒想到當(dāng)n=5這一結(jié)論便不成立.
教師總結(jié):有人說,費(fèi)馬為什么不再多算一個(gè)數(shù)呢?今天我們是無法回答的.但是要告訴同學(xué)們,失誤的關(guān)鍵不在于多算一個(gè)數(shù)上!
問題3:,當(dāng)n∈N時(shí),是否都為質(zhì)數(shù)?
驗(yàn)證:f(0)=41,f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151,…,f(39)=1601.但是f(40)=1681=,是合數(shù).
承上啟下:這里算了39個(gè)數(shù)不算少了吧,但還是不行!我們介紹以上兩個(gè)資料,不是說世界級(jí)大師還出錯(cuò),我們有錯(cuò)就可以原諒,也不是說歸納法不行,不去學(xué)了,而是要找出運(yùn)用歸納法出錯(cuò)的原因,并研究出對策來,尋求數(shù)學(xué)證明.
教師設(shè)問:,不完全歸納法為什么會(huì)出錯(cuò)?如何彌補(bǔ)不足?怎么給出證明呢?
設(shè)計(jì)意圖:在生活引例與已學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生看數(shù)學(xué)史料,能夠讓學(xué)生多方位多角度體會(huì)歸納法,感受使用歸納法的普遍性.同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思辨:在數(shù)學(xué)中運(yùn)用不完全歸納法常常會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)論,不管是我們還是數(shù)學(xué)大師都有可能如此.那么,不完全歸納法價(jià)值體現(xiàn)在哪里?不足之處如何去彌補(bǔ)呢?結(jié)論正確性怎樣給出證明?學(xué)生一定會(huì)帶著許多問題進(jìn)入下一階段探究.
四、實(shí)例再現(xiàn),激發(fā)興趣
1、演示多米諾骨牌游戲視頻.
師生共同探討多米諾骨牌全部依次倒下的條件:
⑴第一塊要倒下;
⑵當(dāng)前面一塊倒下時(shí),后面一塊必須倒下;
當(dāng)滿足這兩個(gè)條件后,多米諾骨牌全部都倒下.
再舉例:再舉幾則生活事例:推倒自行車,早操排隊(duì)對齊等.
2、學(xué)生類比多米諾骨牌依順序倒下的原理,探究出證明有關(guān)正整數(shù)命題的方法(建立數(shù)學(xué)模型).
設(shè)計(jì)意圖:布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,“有指導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”強(qiáng)調(diào)知識(shí)發(fā)生發(fā)展過程.這里通過類比多米諾骨牌過程,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)歸納法的雛形,是一種再創(chuàng)造的發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí).另外,這個(gè)環(huán)節(jié)里,我在培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想、類比概括能力方面實(shí)踐的不夠好.應(yīng)該讓學(xué)生在類比多米諾骨牌游戲的基礎(chǔ)上說出數(shù)學(xué)歸納法原理,教師給予肯定和補(bǔ)充即可。事實(shí)上,情境的設(shè)計(jì)都是為學(xué)生更好的知識(shí)遷移而服務(wù)的。概括能力是思維能力的核心.魯賓斯坦指出:思維都是在概括中完成的.心理學(xué)認(rèn)為“遷移就是概括”,這里知識(shí)、技能、思維方法、數(shù)學(xué)原理的遷移,突破口就是學(xué)生的概括過程.
五、類比聯(lián)想,形成概念
1、類比多米諾骨牌過程,證明等差數(shù)列通項(xiàng)公式(師生共同完成,教師強(qiáng)調(diào)步驟及注意點(diǎn))
(1)當(dāng)n=1時(shí)等式成立;
(2)假設(shè)當(dāng)n=k時(shí)等式成立,即,
則=,即n=k+1時(shí)等式也成立.
于是,我們可以下結(jié)論:等差數(shù)列的通項(xiàng)公式對任何n∈都成立.
2.?dāng)?shù)學(xué)歸納法原理(學(xué)生表述,教師補(bǔ)正):
(1)(遞推奠基):n取第一個(gè)值(例如)時(shí)命題成立;
(2)(遞推歸納):假設(shè)當(dāng)n=k(k∈N*,且k≥n0)時(shí)結(jié)論正確;(歸納假設(shè))
利用它證明當(dāng)n=k+1時(shí)結(jié)論也正確.(歸納證明)
由(1),(2)可知,命題對于從n0開始的所有正整數(shù)n都正確,這種證明方法叫做數(shù)學(xué)歸納法.
3、數(shù)學(xué)歸納法的本質(zhì):無窮的歸納→有限的演繹(遞推關(guān)系)
設(shè)計(jì)意圖:至此,由生活實(shí)例出發(fā),與學(xué)生一起解析歸納原理,揭示遞推過程.教師強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)歸納法特點(diǎn).數(shù)學(xué)歸納法實(shí)際上是一種以數(shù)學(xué)歸納法原理為依據(jù)的演繹推理,它將一個(gè)無窮的歸納過程轉(zhuǎn)化為一個(gè)有限步驟的演繹過程,是處理自然數(shù)有關(guān)問題的有力工具,一種具普遍性的方法.
六、討論交流,深化認(rèn)識(shí)
例1、數(shù)列中,=1,(n∈),通項(xiàng)公式是什么?你是怎么得到的?
探討一:觀察數(shù)列特點(diǎn),變形解出.
探討二:先計(jì)算,,的值,再推測通項(xiàng)的公式,最后用數(shù)學(xué)歸納法證明結(jié)論.
設(shè)計(jì)意圖:通過典型例題使學(xué)生探究嘗試,一方面體驗(yàn)“觀察—?dú)w納—猜想—證明”完整過程,既能鞏固歸納法和數(shù)學(xué)歸納法,也能使他們體驗(yàn)數(shù)學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立研究數(shù)學(xué)問題的意識(shí)和能力.不同的方法也體現(xiàn)解決問題的靈活性.
七、反饋練習(xí),鞏固提高
(請兩位同學(xué)板演以下兩題,教師指正)
1、用數(shù)學(xué)歸納法證明:1+3+5+…+(2n-1)=.
2、首項(xiàng)是,公比是q的等比數(shù)列的通項(xiàng)公式是.
3、用數(shù)學(xué)歸納法證明:時(shí),下列推證是否正確,說出理由?
證明:假設(shè)時(shí),等式成立
就是成立
那么
=
這就是說當(dāng)時(shí)等式成立,
所以時(shí)等式成立.
4、判斷下列推證是否正確,若是不對,如何改正.
求證:
證明:①當(dāng)n=1時(shí),左邊=右邊=,等式成立.
②設(shè)n=k時(shí),有
那么,當(dāng)n=k+1時(shí),有
,即n=k+1時(shí),命題成立
根據(jù)①②可知,對n∈N*,等式成立.
設(shè)計(jì)意圖:練習(xí)題1,2的證明難度不大,套用數(shù)學(xué)歸納法的證明步驟不難解答,通過這兩個(gè)練習(xí)能看到學(xué)生對數(shù)學(xué)歸納法證題步驟的掌握情況.這樣既可以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,保證不盲目拔高,同時(shí)不沖淡本節(jié)課的重點(diǎn),對例題是一個(gè)很好的對比與補(bǔ)充.通過3,4的易錯(cuò)辨析,進(jìn)一步體會(huì)數(shù)學(xué)歸納法證題時(shí)的兩個(gè)步驟、一個(gè)結(jié)論,“遞推基礎(chǔ)不可少,歸納假設(shè)要用到,結(jié)論寫明莫忘掉”.
八、總結(jié)歸納,加深理解
1、本節(jié)課的中心內(nèi)容是歸納法和數(shù)學(xué)歸納法;
2、歸納法是一種由特殊到一般的推理方法,它可以分為完全歸納法和不完全歸納法兩種,枚舉法僅局限于有限個(gè)元素,而不完全歸納法得出的結(jié)論不一定具有可靠性,數(shù)學(xué)歸納法屬于完全歸納法;
3、數(shù)學(xué)歸納法作為一種證明方法,其基本思想是遞推(遞歸)思想,使用要點(diǎn)可概括為:兩個(gè)步驟一結(jié)論,遞推基礎(chǔ)不可少,歸納假設(shè)要用到,結(jié)論寫明莫忘掉;
4、本節(jié)課所涉及到的數(shù)學(xué)思想方法有:遞推思想、類比思想、分類思想、歸納思想、辯證思想.
九、布置作業(yè),課外延伸
十、書面作業(yè):見教材P56
課后思考題:
1.是否存在常數(shù)a、b、c使得等式:
對一切自然數(shù)n都成立并證明你的結(jié)論.
2.是否存在常數(shù)a、b、c,使得等式1
對一切自然數(shù)n都成立?并證明你的結(jié)論(a=3,b=11,c=10)
設(shè)計(jì)意圖:思考題則起著承上啟下的作用,它既是“觀察—?dú)w納—猜想—證明”的完整思維探究過程的再體驗(yàn),也是對下節(jié)課內(nèi)容的鋪墊與伏筆.
歸納法
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師營造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?小編收集并整理了“歸納法”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書—數(shù)學(xué)選修2-2[人教版B]
2.3.1數(shù)學(xué)歸納法
教學(xué)目標(biāo):
了解數(shù)學(xué)歸納法的原理,能用數(shù)學(xué)歸納法證明一些簡單的數(shù)學(xué)命題。
教學(xué)重點(diǎn):
了解數(shù)學(xué)歸納法的原理
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí):推理與證明方法
二、引入新課
1、數(shù)學(xué)歸納法:對于某些與自然數(shù)n有關(guān)的命題常常采用下面的方法來證明它的正確性:先證明當(dāng)n取第一個(gè)值n0時(shí)命題成立;然后假設(shè)當(dāng)n=k(kN*,k≥n0)時(shí)命題成立,證明當(dāng)n=k+1時(shí)命題也成立這種證明方法就叫做數(shù)學(xué)歸納法
2、數(shù)學(xué)歸納法的基本思想:即先驗(yàn)證使結(jié)論有意義的最小的正整數(shù)n0,如果當(dāng)n=n0時(shí),命題成立,再假設(shè)當(dāng)n=k(k≥n0,k∈N*)時(shí),命題成立.(這時(shí)命題是否成立不是確定的),根據(jù)這個(gè)假設(shè),如能推出當(dāng)n=k+1時(shí),命題也成立,那么就可以遞推出對所有不小于n0的正整數(shù)n0+1,n0+2,…,命題都成立.
3、用數(shù)學(xué)歸納法證明一個(gè)與正整數(shù)有關(guān)的命題的步驟:
(1)證明:當(dāng)n取第一個(gè)值n0結(jié)論正確;
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k∈N*,且k≥n0)時(shí)結(jié)論正確,證明當(dāng)n=k+1時(shí)結(jié)論也正確.
由(1),(2)可知,命題對于從n0開始的所有正整數(shù)n都正確
4、例子
例1
用數(shù)學(xué)歸納法證明:如果{an}是一個(gè)等差數(shù)列,那么an=a1+(n-1)d對一切n∈N*都成立.
例2用數(shù)學(xué)歸納法證明
例3判斷下列推證是否正確,若是不對,如何改正.
證明:①當(dāng)n=1時(shí),左邊=右邊=,等式成立
②設(shè)n=k時(shí),有
那么,當(dāng)n=k+1時(shí),有
即n=k+1時(shí),命題成立
根據(jù)①②問可知,對n∈N*,等式成立
課堂練習(xí):第80頁練習(xí)
課后作業(yè):第82頁A:1,2,3
高二數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)歸納法學(xué)案練習(xí)題
§2.3數(shù)學(xué)歸納法(1)
一、知識(shí)要點(diǎn)
1.數(shù)學(xué)歸納法原理:
2.在運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法證明問題時(shí),第一步驗(yàn)證初始值可稱為“初始步”,第二步運(yùn)用歸納假設(shè)可稱為“遞推步”,這兩個(gè)步驟缺一不可。
二、典型例題
例1.用數(shù)學(xué)歸納法證明:等差數(shù)列中,為首項(xiàng),為公差,則通項(xiàng)公式為.
例2.用數(shù)學(xué)歸納法證明:當(dāng)時(shí),;
例3.用數(shù)學(xué)歸納法證明:當(dāng)時(shí),.
三、鞏固練習(xí)
1.什么是數(shù)學(xué)歸納法?在用數(shù)學(xué)歸納法解題時(shí),為什么步驟⑴和步驟⑵兩者缺一不可?
分析下列各題(2~3)用數(shù)學(xué)歸納法證明過程中的錯(cuò)誤:
2.設(shè),求證:.
證明:假設(shè)當(dāng)時(shí)等式成立,即
那么,當(dāng)時(shí),有
因此,對于任何等式都成立.
3.設(shè),求證:.
證明:⑴當(dāng)時(shí),,不等式顯然成立.
⑵假設(shè)當(dāng)時(shí)不等式成立,即,那么當(dāng)時(shí),有
.
這就是說,當(dāng)時(shí)不等式也成立.根據(jù)⑴和⑵,可知對任何不等式都成立.
四、課堂小結(jié)
運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法注意兩點(diǎn):
1.驗(yàn)證的初始值至關(guān)重要,且初始值未必是1,要看清題目;
2.第二步證明的關(guān)鍵是要運(yùn)用歸納假設(shè),特別要弄清由“到”時(shí)命題的變化(項(xiàng)的增加或減少).
五、課后反思
六、課后作業(yè)
1.用數(shù)學(xué)歸納法證明,第一步驗(yàn)證=.
2.用數(shù)學(xué)歸納法證明,第一步即證不等式
成立.
3.當(dāng)為正奇數(shù)時(shí),求證被整除,當(dāng)?shù)诙郊僭O(shè)命題為真時(shí),進(jìn)而需證=時(shí),命題亦真.
4.用數(shù)學(xué)歸納法證明,從“到”左端需增乘的代數(shù)式為.
5.用數(shù)列歸納法證明,第二步證明從“到”,左端增加的項(xiàng)數(shù)為.
用數(shù)學(xué)歸納法證明下列各題
6..