杨付贵
广州工商学院通识教育学院 广东 佛山 528138
摘 要:数学归纳法在数学中具有重要地位,是数学中重要的基本方法之一,许多数学问题的解决离不开数学归纳法,尤其是在线性代数中,用数学归纳法证明某些有关自然数的命题具有不可替代性,因此,在线性代数教学中应用数学归纳是十分必要的. 本文.根据线性代数课程的内容体系,主要探讨数学归纳法在线性代数中的行列式、矩阵乘法、矩阵的秩、矩阵的初等变换、向量组的线性相关性、相似矩阵、二次型等方面的具体应用.
关键词:数学归纳法;线性代数;应用
一.数学归纳法简述
定理1(第一数学归纳法):设p(n)表示任意一 个与自然数n有关的命题,如果命题对于p(1)或p(2)成立,又假设命题对于p(n)成立时,能够推出p(n+1)也成立,则对于任意的自然数n,p(n)恒成立.
定理2 (第二数学归纳法):设p(n)表示任意一 个与自然数n有关的命题,如果p(1)成立,又假设命题对于n≤k时成立时,可以推导出n=k+1时命题成立,则对于任意的自然数n,p(n)恒成立.
二、数学归纳法在线性代数中的运用
数学归纳法不仅能够培养学生发现问题、分析问题、解决问题、推广问题的能力,而且是培养学生核心素养的好素材.另外,数学归纳法在数学中具有重要地位,是数学中重要的基本方法之一,许多数学问题的解决离不开数学归纳法,尤其是在线性代数中,用数学归纳法证明某些有关自然数的命题具有不可替代性,因此,在线性代数教学中应用数学归纳是十分必要的. 下面举例说明数学归纳法在线性代数中的具体应用.
1.在行列式中应用数学归纳法
即对于n阶行列式结论也成立,由第二数学归纳法,命题得证。
2.在矩阵乘法中应用数学归纳法
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4.在向量组的线性相关性中应用数学归纳法
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数学归纳法在线性代数中还有许多应用,比如数学归纳法在矩阵的初等变换中的应用,在二次型中的应用等等,由于篇幅所限,我们并没有把数学归纳法在线性代数中的应用一一列出。因此,在教学中,应当重视数学归纳法的应用,使学生理解数学归纳法的原理,掌握数学归纳法的方法与 步骤,提高数学运算能力及分析和解决问题的能力,从而达到提高教学质量的目的。
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