数学归纳法 mathematical induction 亦称“递归证法”。完全归纳法的一种。数学上证明命题的一种方法。由于自然数具有这样一个重要性质:任意一个自然数的集合,如果包含1;并且假设包含k,也一定包含k的后继数k+1,那么这个集合包含所有的自然数。根据这一性质,为了证明与自然数n有关的一个命题,如果能证明(1)当n=1时命题成立;(2)当n=k时命题成立的条件下,如n=k+1命题也成立,那么,我们就能由n=1时命题成立,推出n=1+1=2也成立;由n=2时命题成立,推出n=2+1=3时也成立……这样,则对于任意自然数n命题都成立。例如,由于1=12,又在1+3+5+…+(2k-1)=k2的假定下,得到1+3+5+…+(2k-1)+(2k+1)=(k+1)2,所以最初n个奇数的和等于n2。一般说来,对于一些可以递推的有关自然数的命题,都可以用这种数学归纳法来证明。应用这种归纳法证题时,主要有以下两个步骤。第一步:证明当n=1时命题成立;第二步:假设当n=k时命题成立,证明n=k+1时命题也成立。两个步骤缺一不可。第一步是奠基步骤,缺少它递进就没有基础;第二步是归纳步骤,缺少它递进就没有根据。前者为后者的假定提供了初始的实际根据,在此基础上,才能经第二步逐个递推,作出“命题对任意自然数都成立”的结论。 |