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标题: 1+3+5+7。。。。。+(2n-1) = n^2 问题 [打印本页]

作者: 新用户    时间: 2005-12-3 20:57
标题: 1+3+5+7。。。。。+(2n-1) = n^2 问题

我们知道这个等式:
1+3+5+7+ 。。。。。+(2n-1) = n2
(n 为任意整数)www.ddhw.com
 
用数学归纳法很容易证明,不用多说。www.ddhw.com
 
请用几何的方法证明(推理)。
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作者: QFT    时间: 2005-12-4 02:52
标题: 回复:1+3+5+7。。。。。+(2n-1) = n^2 问题

n by n grid works
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作者: 新用户    时间: 2005-12-4 05:48
标题: haha,, 完全正确

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n=1     n=2    n=3    n=4 ......           ......             .....       n=10  .....  ...   .....www.ddhw.com
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
 
n=1 (红色,一个方格)
n=2 (蓝色,三个方格)
n=3 (绿色,五个方格)
n=4 (白色,七个方格)
n=5 (紫色,九个方格)
........
n=n (2n-1个方格)
 
方格数目就是等式左边的值,总方格的数目就是  n乘n, 就是等式右边的值。
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作者: 野 菜 花    时间: 2005-12-4 21:42
标题: 没想到新兄还是个教书能手啊! PF!

  没想到新兄还是个教书能手啊! PF!





作者: 大头羊    时间: 2005-12-4 23:00
标题: 回复:haha,, 完全正确

有一个疑问:
n=1成立(如图), n=2成立(如图) ,n=3 成立(如图),n=4成立(如图)....n=10成立(如图),
你就能断言n=n也成立吗?即n=10后边的那个省略号,只是一个想象而已,没有确切的证据。
 
换言之:你能证明有限个项成立,你想能证明无限个项成立,除了数学归纳法,别的方法有这个能力吗?
 
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  本贴由[大头羊]最后编辑于:2005-12-4 15:13:40  


作者: 新用户    时间: 2005-12-4 23:12
标题: 回复:回复:haha,, 完全正确

哦,这个我不大清楚,如果题目加上,n为有限整数,应该就可以了?
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作者: 新用户    时间: 2005-12-4 23:13
标题: 不好意思,俺当过老师

几个月的家教
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作者: 大头羊    时间: 2005-12-4 23:28
标题: 回复:回复:回复:haha,, 完全正确

“有限个整数的集合”,比如,600个整数的集合,我觉得等于把题的范围缩小了。原题这个n本来就是一个正整数集合才对,本来就是无限的。www.ddhw.com
 
我在琢磨问题到底是什么原因引起的,我现在很想知道:“证明无限项,只能用数学归纳法”这个命题是否正确。www.ddhw.com
 
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作者: 野 菜 花    时间: 2005-12-5 00:22
标题: 回复:回复:haha,, 完全正确

从新兄的图看,从(n-1)到 n , 两正方形面积之差就是加出横竖两条边(设为L(n)),共长=2(n-1)+1=2n-1

所以, 边长为 n 的正方形面积= n^2=1+L(2)+...+L(n)=1+3+...+(2n-1), 对任意 n 都对.

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作者: 野 菜 花    时间: 2005-12-5 00:33
标题: 回复:回复:回复:回复:haha,, 完全正确

这个等式是对整个正整数集合都成立,要证明一个结论对一个无限正整数集合成立不一定要用数学归纳法,这题就是个很好的例子(见我下面说明)。

 
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作者: 大头羊    时间: 2005-12-5 01:15
标题: 回复:回复:回复:haha,, 完全正确

1+L(2)(即2比1多的)+L(3)(即3比2多的)..www.ddhw.com
而对于其中任何一个数n单拿出来,你都要从1开始算起,然后加上2比1多的,再加上3比2多的......中间不能有跳跃,只能按照顺序一个一个来,对不对?所以,这个公式本身就是一种“递推
 
而“递推”,就是数学归纳法的核心。
 
再回头来看,还恰恰还正是从n=1开始的递规,是巧合吗?还是必须的,不可逾越的“递推的基础" ? 而你所说的从(n-1)到 n 那句话,那跟数学归纳法的“递推的依据”,又有什么区别呢?
 
所以,我个人认为,这个算法还是一个数学归纳法,只不过中间证明的过程,是几何图形的方法而已。
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  本贴由[大头羊]最后编辑于:2005-12-4 17:41:46  


作者: 野 菜 花    时间: 2005-12-5 06:41
标题: 回复:回复:回复:回复:haha,, 完全正确

因为这题很简单,用数学归纳法和不用看起来差不多,但用的话必须用到归纳假设:

假设 (n-1)^2=1+3+...+[2(n-1)-1]

n^2=(n-1)^2+[2(n-1)+1]

=1+3+...+(2n-3)+(2n-1)

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用户的证法没有用到归纳假设, 是直接得到的。边长 n 的正方形面积就是这 n 个 L 型面积相加。

我只是想回答你的问题:

“证明无限项,只能用数学归纳法”这个命题是否正确。”   这个命题不正确。举个最简单的例子:www.ddhw.com

n^2+1>=2n

对所的自然数都对,我们并不需要用归纳法,直接证明:

(n-1)^2>=0,      n^2-2n+1>=0,         n^2+1>=2n

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作者: 大头羊    时间: 2005-12-5 12:44
标题: got it [@};-]

  got it









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