STEP证明训练:数学归纳法的递推步,究竟假设了什么

数学归纳法不是先列几个例子,再说以后也成立。完整论证需要一个起点,以及从任意一个已成立情形走向下一个情形的逻辑桥梁。

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明确待证命题与起点

对正整数n,命题为1+3+…+(2n-1)=n²。n=1时左边为1,右边也为1,起点成立。

把变量范围写清楚:这里从正整数1开始,不是对任意实数的有限求和。没有起点,递推链就无法真正启动。

只假设某一步,再推下一步

假设对某个任意正整数k已有前k项和等于k²。前k+1项比它多出2k+1,因此和为k²+2k+1=(k+1)²。

这一步使用的是k时的命题与代数恒等式,而不是直接把k+1时的公式当作前提。说明新增项是什么,能看清推导为何有效。

识别论证中缺少的环节

只验证n=1、2、3不能覆盖无限多个整数;只写“假设成立,所以成立”也没有给出递推。每一个等号都要有依据。

本例为原创证明训练。STEP长题可能把归纳与前问结构结合,练习时先把基本逻辑写严谨,再讨论复杂表达式,不把这种方法理解为所有数列题都必须使用的模板。

延伸阅读:STEP参数题怎样避免漏解?分类讨论、判别式与边界检查训练。

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