14浅谈数学归纳法中k和
的时效性
数学归纳法历来作为高中数学的必修内容,它对培养学生的数学思想,提高学生的分析问题和解决问题的能力,都有积极的作用,然而,学生在学习这一内容时,常常感到抽象难懂,我们先来看看数学归纳法的证题过程。例:用数学归纳法证明x2
y2
N能被(xy)整除。1
1证明:○时x2y2xyxy能被(xy整除,命题成立。2假设当
kkN时,命题成立○即x2ky2k能被(xy整除那么,当
k1时
x2
y2
x2k1y2k1x2x2ky2y2kx2x2kx2y2kx2y2ky2y2k
x2x2ky2ky2kx2y2
根据归纳假设,x2ky2k能被(xy)整除,x2y2能被(xy整除,
上式x2x2ky2ky2kx2y2能被(xy整除,也就是说,当
k1时,命题也
成立。1○2知,命题对所有自然数N都成立,证毕综合○学生对上述证明过程的第二步觉得难以理解怎么可用假设来证明呢?
是自然数,k也是自然数,k、
不是不同吗?为什么可以“假当
k时命题成立呢”,k成立不就是
成立吗?还有
k,
k1又是怎么一回事呢?学生对这些问题的存疑,势必影响学生对数学归纳法的理解和运用,要取得好的教学效果,必须先解决上述问题,但教材教参对上述问题也未做详述,多年的教学时间和探索,用“时效性”辨证地处理了k和
的关系,较好地解决了上述问题。所谓时效性,是指k和
在证明过程的不同时刻有不同的含义和不同的效能,当命题证明正确后,k和
就等有效了,即k和
,
就是k;就本质而言,k和
是相同的,都具有任意性,都是任意自然数,也即是所有自然数,差异体现在时效性上,我想学讲解,在未证
1
f明命题正确之前,k和
是不同的,命题是要求证明对所有自然数
都成立,而归纳假设中的k,此时未可理解为所有的自然数,这时应把假设“当
k时命题成立”中的k理解为特指在无穷无尽的自然数N中,至少存在某一个能使命题成立的自然数,就特指这个自然数为k(或者说,若连这样一个k值都找不到,那么,命题根本不成立,事实上,证明过程中1已验证当
1时,命题成立,自然数1便可做为命题成立的特指的第一个k值。的○(事实1中不一定验证
1是否成立,而是验证当
0时是否成立,
0是使命题成立上,步骤○的最小自然数,所以,第一个特指的k值是
0)2步中的k、k1,也是任意自然数,两者的联系和区别,体现在任意性和证明过程第r