第一数学归纳法
第一数学归纳法可以概括为以下三步:
- (1)归纳奠基:证明n=1时命题成立;
- (2)归纳假设:假设n=k时命题成立;
- (3)归纳递推:由归纳假设推出n=k+1时命题也成立。
- 从而就可断定命题对于从所有正整数都成立。
第二数学归纳法(完整归纳法)
第二数学归纳法原理是设有一个与正整数n有关的命题,如果:
- (1)归纳奠基:当n=1,2时,命题成立;
- (2)归纳假设:假设当n≤k(k∈N)时,命题成立;
- (3)归纳递推:由此可推得当n=k+1时,命题也成立。
- 那么根据①②可得,命题对于一切正整数n来说都成立。
例子
单调有界准则,数列递推,一定要递推关系,不是递推用不了
设a1=1,(a_{n+1}+√(1-an)=0),证明{an}收敛,并求(lim_{n→∞}a_n).
- 若存在极限,设为A,则A+√(1-A)=0,A=(-1-√5)/2
a1=1,a2=0,a3=-1,所以猜想{an}单调递减,有下界 - 下面用第二数学归纳法证明{an}单调递减:(一般用于单调性)
- n=1,n=2时,a1=1,a2=0,a1>a2
- 假设n≤k时,(a_{k-1}>a_{k})成立
- 当n=k+1时,(a_{k+1}=-√(1-a_k)<-√(1-a_{k-1})=a_k成立)
- 所以{an}单调递减
- 下面用第一数学归纳法证明{an}有下界:(一般用于上下界)
- n=1,a1=1>(-1-√5)/2成立
- 假设n=k时,ak>(-1-√5)/2成立
- 当n=k+1时,(a_{k+1}=-√(1-a_k))>(-1-√5)/2
1-ak<(3+√5)/2=(1+2√5+5)/4
√(1-ak)<(1+√5)/2