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什么是数学归纳法

发布时间:2022-04-18 07:15:33

① 什么是归纳法

归纳法一般指归纳推理,是一种由个别到一般的推理。由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,由特殊具体的事例推导出一般原理、原则的解释方法。

1、归纳推理的思维进程是从个别到一般,而演绎推理的思维进程不是从个别到一般,是一个必然地得出的思维进程。

2、归纳推理除了完全归纳推理前提与结论间的联系是必然的外,前提和结论间的联系都是或然的,也就是说,前提真实,推理形式也正确,但不能必然推出真实的结论。

(1)什么是数学归纳法扩展阅读:

1、归纳可分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法是前提包含该类对象的全体,从而对该类对象作出一般性结论的方法。

2、归纳和演绎反映了人们认识事物两条方向相反的思维途径,前者是从个别到一般的思维运动,后者是从一般到个别的思维运动。

3、归纳推理是从认识研究个别事物到总结、概括一般性规律的推断过程。在进行归纳和概括的时候,解释者不单纯运用归纳推理,同时也运用演绎法。

4、科学归纳推理由于其主要特点是考察对象与属性之间的因果联系,因而有助于引导人们去探求事物的本质,发现事物的规律,从而比较可靠地把感性认识提升到理性认识。

② 什么是数学归纳法

数学归纳法是一种数学证明方法,典型地用于确定一个表达式在所有自然数范围内是成立的或者用于确定一个其他的形式在一个无穷序列是成立的。有一种用于数理逻辑和计算机科学广义的形式的观点指出能被求出值的表达式是等价表达式;这就是着名的结构归纳法。

已知最早的使用数学归纳法的证明出现于 Francesco Maurolico 的 Arithmeticorum libri o (1575年)。Maurolico 证明了前 n 个奇数的总和是 n^2。

最简单和常见的数学归纳法证明方法是证明当n属于所有自然数时一个表达式成,这种方法是由下面两步组成:

递推的基础: 证明当n = 1时表达式成立。

递推的依据: 证明如果当n = m时成立,那么当n = m + 1时同样成立。(递推的依据中的“如果”被定义为归纳假设。 不要把整个第二步称为归纳假设。)

这个方法的原理在于第一步证明起始值在表达式中是成立的,然后证明一个值到下一个值的证明过程是有效的。如果这两步都被证明了,那么任何一个值的证明都可以被包含在重复不断进行的过程中。或许想成多米诺效应更容易理解一些;如果你有一排很长的直立着的多米诺骨牌那么如果你可以确定:

第一张骨牌将要倒下。

只要某一个骨牌倒了,与他相临的下一个骨牌也要倒。

那么你就可以推断所有的的骨牌都将要倒。

数学归纳法的原理作为自然数公理,通常是被规定了的(参见皮亚诺公理第五条)。但是它可以用一些逻辑方法证明;比如,如果下面的公理:

自然数集是有序的

被使用。

注意到有些其他的公理确实的是数学归纳法原理中的二者择一的公式化。更确切地说,两个都是等价的。

用数学归纳法进行证明的步骤:
(1)(归纳奠基)证明当 取第一个值 时命题成立;证明了第一步,就获得了递推的基础,但仅靠这一步还不能说明结论的普遍性.在第一步中,考察结论成立的最小正整数就足够了,没有必要再考察几个正整数,即使命题对这几个正整数都成立,也不能保证命题对其他正整数也成立;

(2)(归纳递推)假设 时命题成立,证明当 时命题也成立;证明了第二步,就获得了递推的依据,但没有第一步就失去了递推的基础.只有把第一步和第二步结合在一起,才能获得普遍性的结论;

(3)下结论:命题对从 开始的所有正整数 都成立。

注:
(1)用数学归纳法进行证明时,“归纳奠基”和“归纳递推”两个步骤缺一不可;

(2)在第二步中,在递推之前, 时结论是否成立是不确定的,因此用假设二字,这一步的实质是证明命题对 的正确性可以传递到 时的情况.有了这一步,联系第一步的结论(命题对 成立),就可以知道命题对 也成立,进而再由第二步可知 即 也成立,…,这样递推下去就可以知道对于所有不小于 的正整数都成立.在这一步中, 时命题成立,可以作为条件加以运用,而 时的情况则有待利用归纳假设、已知的定义、公式、定理加以证明,不能直接将 代入命题.

例子:
比如证明:1+2+3+4+……+n=n*(n+1)/2
先证明n=1时成立,n=1时,左式=1,右式=1*(1+1)/2=1,左右相等,证明,当n=1时,等式成立。
假设n=n时,等式成立,只要再证明n=n+1时,等式成立,则说明n=任何自然数时,等式都成立。(因为n=1成立,那么如果n=1+1也成立,就说明n=2时也成立,如果n=2成立 ,那么如果n=2+1也成立,就说明n=3时也成立,如果n=n时成立,那么如果n=n+1时成立,那么说明n+1时,等式也成立。)
当n=n时,1+2+3+…+n=n*(n+1)/2,(假设的)
当n=n+1时,左式=1+2+3+…+n+(n+1)=n*(n+1)/2+(n+1),
经过分解因式、合并同类项,得到(n+1)* (n+1+1)/2,是不是等于(n+1)*[(n+1)+1]这个公式呢?
于是推出,当n=n+1时,等式成立。
所以等式在任何自然数下都成立。
还不明白?因为n=1成立,n=2=1+1也能证明成立,……,n=n+1成立,所以么……

③ 数学归纳法是什么

数学归纳法:

一般地,证明一个与自然数n有关的命题P(n),有如下步骤:

(1)证明当n取第一个值n0时命题成立。n0对于一般数列取值为0或1,但也有特殊情况;

(2)假设当n=k(k≥n0,k为自然数)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立。

综合(1)(2),对一切自然数n(≥n0),命题P(n)都成立。


你们目前学的就是这种第一归纳法

意思是
先验证
第一个数值成立

然后假设第k项成立
验证
k+1项成立

这样的话说明
前一项成立
后一项就成立

所以任意一项要成立只需要
前一项成立。
一直向前推就是第一项要成立
因为已经验证了第一项成立

所以任意一项都成立!

这就是数学归纳法的用意!

如有疑问请通知我!

④ 什么是数学归纳法

数学归纳法(Mathematical
Inction,
MI)是一种数学证明方法,通常被用于证明某个给定命题在整个(或者局部)自然数范围内成立。除了自然数以外,广义上的数学归纳法也可以用于证明一般良基结构,例如:集合论中的树。这种广义的数学归纳法应用于数学逻辑和计算机科学领域,称作结构归纳法。
在数论中,数学归纳法是以一种不同的方式来证明任意一个给定的情形都是正确的(第一个,第二个,第三个,一直下去概不例外)的数学定理。
虽然数学归纳法名字中有“归纳”,但是数学归纳法并非不严谨的归纳推理法,它属于完全严谨的演绎推理法。事实上,所有数学证明都是演绎法。

⑤ 什么是归纳法,举例说明

归纳推理是一种由个别到一般的推理。由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,由特殊具体的事例推导出一般原理、原则的解释方法。

例如:“已知欧洲有矿藏,亚洲有矿藏,非洲有矿藏,北美洲有矿藏,南美洲有矿藏,大洋洲有矿藏,南极洲有矿藏,而欧洲,亚洲,非洲,北美洲,南美洲,大洋洲,南极洲是地球上的全部大洲,所以,地球上所有大洲都有矿藏。“其逻辑形式如下:

S1是P

S2是P

……

Sn是P

S1,S2,…,Sn是S类的全部对象

所以,所有S都是P。



(5)什么是数学归纳法扩展阅读

完全归纳推理的特点是:在前提中考察了一类事物的全部对象,结论没有超出前提所断定的知识范围,因此,其前提和结论之间的联系是必然的。

运用完全归纳推理要获得正确的结论,必须满足两条要求:

1、在前提中考察了一类事物的全部对象。

2、前提中对该类事物每一对象所作的断定都是真的。

⑥ 什么叫数学归纳法

概述 数学上证明与自然数N有关的命题的一种特殊方法,它主要用来研究与正整数有关的数学问题,在高中数学中常用来证明等式成立和数列通项公式成立。 编辑本段 基本步骤 (一)第一数学归纳法: 一般地,证明一个与自然数n有关的命题P(n),有如下步骤: (1)证明当n取第一个值n0时命题成立。n0对于一般数列取值为0或1,但也有特殊情况; (2)假设当n=k(k≥n0,k为自然数)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立。 综合(1)(2),对一切自然数n(≥n0),命题P(n)都成立。 (二)第二数学归纳法: 对于某个与自然数有关的命题P(n), (1)验证n=n0时P(n)成立; (2)假设n0≤n<=k时P(n)成立,并在此基础上,推出P(k+1)成立。 综合(1)(2),对一切自然数n(≥n0),命题P(n)都成立。 (三)倒推归纳法(反向归纳法): (1)验证对于无穷多个自然数n命题P(n)成立(无穷多个自然数可以是一个无穷数列中的数,如对于算术几何不等式的证明,可以是2^k,k≥1); (2)假设P(k+1)(k≥n0)成立,并在此基础上,推出P(k)成立, 综合(1)(2),对一切自然数n(≥n0),命题P(n)都成立; (四)螺旋式归纳法 对两个与自然数有关的命题P(n),Q(n), (1)验证n=n0时P(n)成立; (2)假设P(k)(k>n0)成立,能推出Q(k)成立,假设 Q(k)成立,能推出 P(k+1)成立; 综合(1)(2),对一切自然数n(≥n0),P(n),Q(n)都成立。 编辑本段 应用 (1)确定一个表达式在所有自然数范围内是成立的或者用于确定一个其他的形式在一个无穷序列是成立的。 (2)数理逻辑和计算机科学广义的形式的观点指出能被求出值的表达式是等价表达式。 (3)证明数列前n项和与通项公式的成立。 (4)证明和自然数有关的不等式。 编辑本段 变体及应用 在应用,数学归纳法常常需要采取一些变化来适应实际的需求。下面介绍一些常见的数学归纳法变体。 从0以外的数字开始 如果我们想证明的命题并不是针对全部自然数,而只是针对所有大于等于某个数字b的自然数,那么证明的步骤需要做如下修改: 第一步,证明当n=b时命题成立。第二步,证明如果n=m(m≥b)成立,那么可以推导出n=m+1也成立。 用这个方法可以证明诸如“当n≥3时,n2>2n”这一类命题。 针对偶数或奇数 如果我们想证明的命题并不是针对全部自然数,而只是针对所有奇数或偶数,那么证明的步骤需要做如下修改: 奇数方面: 第一步,证明当n=1时命题成立。第二步,证明如果n=m成立,那么可以推导出n=m+2也成立。 偶数方面: 第一步,证明当n=0或2时命题成立。第二步,证明如果n=m成立,那么可以推导出n=m+2也成立。 递降归纳法 数学归纳法并不是只能应用于形如“对任意的n”这样的命题。对于形如“对任意的n=0,1,2,...,m”这样的命题,如果对一般的n比较复杂,而n=m比较容易验证,并且我们可以实现从k到k-1的递推,k=1,...,m的话,我们就能应用归纳法得到对于任意的n=0,1,2,...,m,原命题均成立。如果命题P(n)在n=1,2,3,......,t时成立,并且对于任意自然数k,由P(k),P(k+1),P(k+2),......,P(k+t-1)成立,其中t是一个常量,那么P(n)对于一切自然数都成立. 其它形式 如跳跃数学归纳法的定义 通常,跳跃数学归纳法的第二步总是由k推出,跨度为n 。但是并不是对于所有的问题都能解决. 编辑本段 合理性 数学归纳法的原理,通常被规定作为自然数公理(参见皮亚诺公理)。但是在另一些公理的基础上,它可以用一些逻辑方法证明。比如,由下面的公理可以推出数学归纳法原理: 自然数集是良序的。 注意到有些其它的公理确实是数学归纳法原理的可选的公理化形式。更确切地说,两者是等价的。 编辑本段 历史 已知最早的使用数学归纳法的证明出现于Francesco Maurolico的Arithmeticorum libri o(1575年)。Maurolico利用递推关系巧妙的证明出证明了前n个奇数的总和是n^2,由此揭开了数学归纳法之谜。 最简单和常见的数学归纳法证明方法是证明当n属于所有正整数时一个表达式成立,这种方法是由下面两步组成: 递推的基础:证明当n=1时表达式成立。 递推的依据:证明如果当n=m时成立,那么当n=m+1时同样成立。 这种方法的原理在于第一步证明起始值在表达式中是成立的,然后证明一个值到下一个值的证明过程是有效的。如果这两步都被证明了,那么任何一个值的证明都可以被包含在重复不断进行的过程中。 或许想成多米诺效应更容易理解一些,如果你有一排很长的直立着的多米诺骨牌那么如果你可以确定: 第一张骨牌将要倒下,只要某一个骨牌倒了,与之相邻的下一个骨牌也要倒,那么你就可以推断所有的的骨牌都将要倒。 这样就确定出一种递推关系,只要满足两个条件就会导致所有骨牌全都倒下: (1)第一块骨牌倒下; (2)任意两块相邻骨牌,只要前一块倒下,后一块必定倒下。 这样,无论有多少骨牌,只要保证(1)(2)成立,就会全都倒下。 解题要点: 数学归纳法对解题的形式要求严格,数学归纳法解题过程中, 第一步为:验证n取第一个自然数时成立 第二步:假设n=k时成立,然后以验证的条件和假设的条件作为论证的依据进行推导,在接下来的推导过程中不能直接将n=k+1代入假设的原式中去。 最后一步总结表述

⑦ 什么是数学归纳法,能举例吗

一楼完全将归纳法的思想方法搞错了。

数学归纳法(Mathematical Inction)是:
先验证,后假设,再归纳。

具体的方法就是
1、根据已知的表达式进行验证,通常是验证第一项;
2、假设到第n项也成立;
3、推广到第(n+1)项。

举例如下:
试用归纳法证明:
1²+2²+3²+4²+.......+n²=n(n+1)(2n+1)/6
证明:
当n=1时,1²=1
1×(1+1)(2+1)/6=1
∴n=1时,1²+2²+3²+4²+.......+n²=n(n+1)(2n+1)/6 成立

假设n=k时,1²+2²+3²+4²+.......+k²=k(k+1)(2k+1)/6 也成立

1²+2²+3²+4²+.......+k²+(k+1)²
=k(k+1)(2k+1)/6 + (k+1)²
=[(k+1)/6]×[k(2k+1)+6(k+1)]
=[(k+1)/6]×(2k²+7k+6)
=[(k+1)/6]×(k+2)(2k+3)
=[(k+1)/6]×[(k+1)+1]×[2(k+1)+1]
=(k+1)×[(k+1)+1]×[2(k+1)+1]/6
证明完毕!

说明:
第二步的假设是,级数的最后一项是k²,等式后面对应的是k;
第三步的级数最后一项是(k+1)²,等式右边对应的是(k+1).
这说明,k=1成立,k+1变成了2,2也成立
k=2成立,2+1变成了3,3也成立。。。。。都成立。

记住:归纳法的公式是用其他方法得出的,不是如楼上讲的找出规律!
归纳法是先有了结论,这个结论甚至可能是猜出来的,都没有关系。

平时的数学是演绎法(dece),是可以递推的。归纳法正好相反,不可以递推,
所以称为归纳,归纳到一个表达式中,归纳到一个方法中。

³

⑧ 什么是归纳法

归纳法一般指归纳推理,归纳推理是一种由个别到一般的推理。由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,由特殊具体的事例推导出一般原理、原则的解释方法。

自然界和社会中的一般,都存在于个别、特殊之中,并通过个别而存在。一般都存在于具体的对象和现象之中,因此,只有通过认识个别,才能认识一般。

(8)什么是数学归纳法扩展阅读

现代归纳逻辑则主要研究概率推理和统计推理。归纳推理的前提是其结论的必要条件。

其次,归纳推理的前提是真实的,但结论却未必真实,而可能为假。如根据某天有一只兔子撞到树上死了,推出每天都会有兔子撞到树上死掉,

这一结论很可能为假,除非一些很特殊的情况发生,比如地理环境中发生了什么异常使得兔子必以撞树为快。

我们可以用归纳强度来说明归纳推理中前提对结论的支持度。支持度小于50%的,则称该推理是归纳弱的;

支持度小于100%但大于50%的,称该推理是归纳强的;归纳推理中只有完全归纳推理前提对结论的支持度达到100%,支持度达到100%的是必然性支持。

⑨ 什么是数学归纳法

数学归纳法
数学归纳法是一种数学证明方法,典型地用于确定一个表达式在所有自然数范围内是成立的或者用于确定一个其他的形式在一个无穷序列是成立的。有一种用于数理逻辑和计算机科学广义的形式的观点指出能被求出值的表达式是等价表达式;这就是着名的结构归纳法。

已知最早的使用数学归纳法的证明出现于 Francesco Maurolico 的 Arithmeticorum libri o (1575年)。Maurolico 证明了前 n 个奇数的总和是 n^2。

最简单和常见的数学归纳法证明方法是证明当n属于所有自然数时一个表达式成,这种方法是由下面两步组成:

递推的基础: 证明当n = 1时表达式成立。

递推的依据: 证明如果当n = m时成立,那么当n = m + 1时同样成立。(递推的依据中的“如果”被定义为归纳假设。 不要把整个第二步称为归纳假设。)

这个方法的原理在于第一步证明起始值在表达式中是成立的,然后证明一个值到下一个值的证明过程是有效的。如果这两步都被证明了,那么任何一个值的证明都可以被包含在重复不断进行的过程中。或许想成多米诺效应更容易理解一些;如果你有一排很长的直立着的多米诺骨牌那么如果你可以确定:

第一张骨牌将要倒下。

只要某一个骨牌倒了,与他相临的下一个骨牌也要倒。

那么你就可以推断所有的的骨牌都将要倒。

数学归纳法的原理作为自然数公理,通常是被规定了的(参见皮亚诺公理第五条)。但是它可以用一些逻辑方法证明;比如,如果下面的公理:

自然数集是有序的

被使用。

注意到有些其他的公理确实的是数学归纳法原理中的二者择一的公式化。更确切地说,两个都是等价的。

⑩ 数学归纳法的原理是什么,怎么理解啊

数学归纳法的过程分为两部分:
(1)先证明n=1时命题成立,在实际操作中,把n=1代进去就行了,就像要你证明“当n+1时1+n=2成立”
(2)假设n=k时命题成立,证明n=k+1时命题成立

你可以这样理解:第一部分证明n=1成立。绝大部分命题,n取任意非零自然数都成立,既然这样,先证最基本的n=1吧。

第二部分,既然当n=k成立时,n=k+1成立,那么,n=1已经证明成立了,n=1+1,也就是n=2时也会成立。n=2成立,按照惯例n=2+1,也就是n=3成立。按照惯例,n=3+1,n=4+1……都会成立,所以所有的自然数都能使命题成立。

你可以把第一部分当作一个坚实的基础,既然n取任意自然数成立(大部分命题是如此),那么n=1成立是理所当然的。第二部分是一个骨牌的过程,1证明2,2证明3,3证明4……证明所有非0自然数。

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