高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)：數(shù)學(xué)歸納法

　　數(shù)學(xué)歸納是一種有特殊事例導(dǎo)出一般原理的思維方法。歸納推理分完全歸納推理與不完全歸納推理兩種。不完全歸納推理只根據(jù)一類事物中的部分對(duì)象具有的共同性質(zhì)，推斷該類事物全體都具有的性質(zhì)，這種推理方法，在數(shù)學(xué)推理論證中是不允許的。完全歸納推理是在考察了一類事物的全部對(duì)象后歸納得出結(jié)論來。

　　數(shù)學(xué)歸納法是用來證明某些與自然數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)命題的一種推理方法，在解數(shù)學(xué)題中有著廣泛的應(yīng)用。它是一個(gè)遞推的數(shù)學(xué)論證方法，論證的第一步是證明命題在n＝1(或n)時(shí)成立，這是遞推的基礎(chǔ)，第二步是假設(shè)在n＝k時(shí)命題成立，再證明n＝k＋1時(shí)命題也成立，這是無限遞推下去的理論依據(jù)，它判斷命題的正確性能否由特殊推廣到一般，實(shí)際上它使命題的正確性突破了有限，達(dá)到無限。這兩個(gè)步驟密切相關(guān)，缺一不可，完成了這兩步，就可以斷定“對(duì)任何自然數(shù)(或n≥n且n∈N)結(jié)論都正確”。由這兩步可以看出，數(shù)學(xué)歸納法是由遞推實(shí)現(xiàn)歸納的，屬于完全歸納。

　　運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法證明問題時(shí)，關(guān)鍵是n＝k＋1時(shí)命題成立的推證，此步證明要具有目標(biāo)意識(shí)，注意與最終要達(dá)到的解題目標(biāo)進(jìn)行分析比較，以此確定和調(diào)控解題的方向，使差異逐步減小，最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)完成解題。

　　運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法，可以證明下列問題：與自然數(shù)n有關(guān)的恒等式、代數(shù)不等式、三角不等式、數(shù)列問題、幾何問題、整除性問題等等。

　　常見數(shù)學(xué)歸納法及其證明方法(一)第一數(shù)學(xué)歸納法

　　一般地，證明一個(gè)與正整數(shù)n有關(guān)的命題，有如下步驟

　　(1)證明當(dāng)n取第一個(gè)值時(shí)命題成立，對(duì)于一般數(shù)列取值為1，但也有特殊情況，

　　(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥[n的第一個(gè)值]，k為自然數(shù))時(shí)命題成立，證明當(dāng)n=k+1時(shí)命題也成立。

　　(二)第二數(shù)學(xué)歸納法

　　對(duì)于某個(gè)與自然數(shù)有關(guān)的命題，

　　(1)驗(yàn)證n=n0時(shí)P(n)成立，

　　(2)假設(shè)no<n<k時(shí)P(n)成立，并在此基礎(chǔ)上，推出P(k+1)成立。

　　綜合(1)(2)對(duì)一切自然數(shù)n(>n0)，命題P(n)都成立，

　　(三)螺旋式數(shù)學(xué)歸納法

　　P(n)，Q(n)為兩個(gè)與自然數(shù)有關(guān)的命題，

　　假如(1)P(n0)成立，

　　(2)假設(shè)P(k)(k>n0)成立，能推出Q(k)成立，假設(shè)Q(k)成立，能推出P(k+1)成立，綜合(1)(2)，對(duì)于一切自然數(shù)n(>n0)，P(n)，Q(n)都成立，

　　(四)倒推數(shù)學(xué)歸納法(又名反向數(shù)學(xué)歸納法)

　　(1)對(duì)于無窮多個(gè)自然數(shù)命題P(n)成立，

　　(2)假設(shè)P(k+1)成立，并在此基礎(chǔ)上推出P(k)成立，

　　綜合(1)(2)，對(duì)一切自然數(shù)n(>n0)，命題P(n)都成立，

　　總而言之：歸納法是由一系列有限的特殊事例得出一般結(jié)論的推理方法。歸納法分為完全歸納法和不完全歸納法完全歸納法：數(shù)學(xué)歸納法就是一種不完全歸納法，在數(shù)學(xué)中有著重要的地位！