题目
设有命题 P(n),n in N,n ge n_(0), 欲用数学 归纳法证明此命题为真,必须完成 ().A. 1.证明 P(n_(0)) 为真, 2. forall n,n in N,n ge n_(0), 假设 P(n)成立,证明 P(n+1) 成立B. 1.假定P(1)为真, 2. forall n,n in N,n ge n_(0), 假设 P(n)成立,证明 P(n+1) 成立C. 1.证明为P(1)真, 2. forall n,n in N,n ge n_(0), 证明 P(n_(0)+1) 成立D. 1.假定 P(n_(0)) 为真, 2. forall n,n in N,n ge n_(0), 证明 P(n)成立
设有命题 P(n),n \in N,n \ge n_{0}, 欲用数学 归纳法证明此命题为真,必须完成 ().
A. 1.证明 P(n_{0}) 为真, 2. \forall n,n \in N,n \ge n_{0}, 假设 P(n)成立,证明 P(n+1) 成立
B. 1.假定P(1)为真, 2. \forall n,n \in N,n \ge n_{0}, 假设 P(n)成立,证明 P(n+1) 成立
C. 1.证明为P(1)真, 2. \forall n,n \in N,n \ge n_{0}, 证明 P(n_{0}+1) 成立
D. 1.假定 P(n_{0}) 为真, 2. \forall n,n \in N,n \ge n_{0}, 证明 P(n)成立
题目解答
答案
A. 1.证明 P(n_{0}) 为真, 2. \forall n,n \in N,n \ge n_{0}, 假设 P(n)成立,证明 P(n+1) 成立
解析
本题考查数学归纳法的基本步骤和原理。解题的关键在于准确理解数学归纳法证明命题为真时所必须完成的两个关键步骤。
数学归纳法是一种用于证明与自然数 $n$ 有关的命题 $P(n)$($n \in N$,$n \ge n_{0}$)的方法,它包含两个必不可少的步骤:
- 基础步骤:需要证明当 $n = n_{0}$ 时,命题 $P(n_{0})$ 成立。这是整个归纳证明的起点,如果基础步骤不成立,后续的归纳步骤就没有意义。
- 归纳步骤:对于任意的 $n \in N$ 且 $n \ge n_{0}$,假设 $P(n)$ 成立(这是归纳假设),在此基础上证明 $P(n + 1)$ 也成立。通过这一步,我们可以从一个已知成立的情况推导出下一个情况也成立,从而实现从 $n_{0}$ 开始的所有自然数 $n$ 上命题的成立。
下面对每个选项进行分析:
- 选项A:
- 第一步证明 $P(n_{0})$ 为真,满足基础步骤的要求。
- 第二步对于任意 $n \in N$ 且 $n \ge n_{0}$,假设 $P(n)$ 成立,证明 $P(n + 1)$ 成立,满足归纳步骤的要求。所以选项A正确。
- 选项B:
- 第一步假定 $P(1)$ 为真,而题目中命题是对于 $n \ge n_{0}$ 成立,这里没有明确 $n_{0}$ 是否等于 $1$,如果 $n_{0} \neq 1$,那么假定 $P(1)$ 为真就不能作为基础步骤,所以选项B错误。
- 选项C:
- 第一步证明 $P(1)$ 为真,同样没有考虑 $n_{0}$ 是否等于 $1$ 的情况。
- 第二步证明 $P(n_{0}+1)$ 成立,这并没有完成归纳步骤,归纳步骤需要从假设 $P(n)$ 成立推出 $P(n + 1)$ 成立,而不是只证明 $P(n_{0}+1)$ 成立,所以选项C错误。
- 选项D:
- 第一步假定 $P(n_{0})$ 为真,基础步骤应该是证明而不是假定,所以这一步不符合要求。
- 第二步对于任意 $n \in N$ 且 $n \ge n_{0}$,证明 $P(n)$ 成立,这并没有体现出归纳的过程,没有从 $P(n)$ 推出 $P(n + 1)$,所以选项D错误。