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1. 了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等 进行简单的推理,了解合情推理在数学发现 中的作用 . 2. 了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基 本模式,并能运用它们进行一些简单推理 . 3. 了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异. 1. 合情推理. 2. 演绎推理. [ 思考探究 ] (1) 由合情推理所获得的结论一定正确吗?. 提示: 一般来说,由合情推理所获得的结论,仅仅是一种猜想,其可靠性还需进一步证明. (2) 演绎推理所获得的结论一定可靠吗?.
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1.了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等 进行简单的推理,了解合情推理在数学发现 中的作用. 2.了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基 本模式,并能运用它们进行一些简单推理. 3.了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.
[思考探究] (1)由合情推理所获得的结论一定正确吗? 提示:一般来说,由合情推理所获得的结论,仅仅是一种猜想,其可靠性还需进一步证明.
(2)演绎推理所获得的结论一定可靠吗? 提示:演绎推理是由一般性的命题推出特殊性命题的一种推理模式,是一种必然性推理.演绎推理的前提与结论之间有蕴含关系,因而,只要前提是真实的,推理的形式是正确的,那么结论必定是真实的,但是错误的前提可能导致错误的结论.
1.观察下式:1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52,4 +5 +6+7+8+9+10=72,…,则第n个式子是 () A.n+(n+1)+(n+2)+…+(2n-1)=n2 B.n+(n+1)+(n+2)+…+(2n-1)=(2n-1)2 C.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2 D.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=(2n-1)2
解析:由条件可知,第n个式子的第一个数为n,且第n个式子为2n-1个数的和.解析:由条件可知,第n个式子的第一个数为n,且第n个式子为2n-1个数的和. 答案:C
2.下面几种推理是合情推理的是 () ①由圆的性质类比出球的有关性质;②由直角三角形、 等腰三角形、等边三角形的内角和是180°,归纳出所 有三角形的内角和都是180°;③某次考试张军成绩是 100分,由此推出全班同学成绩都是100分;④三角形 的内角和是180°,四边形的内角和是360°,五边形 的内角和是540°,由此得出凸多边形的内角和是(n- 2)·180°. A.①② B.①③ C.①②④ D.②④
解析:①是类比推理,②④是归纳推理,③是非合情推理.解析:①是类比推理,②④是归纳推理,③是非合情推理. 答案:C
3.一同学在电脑中打出如下若干个圆: ○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…,若 依此规律继续下去,得到一系列的圆,则在前2 009个 圆中共有●的个数是 () A.61 B.62 C.63 D.64
解析:设前2 009个圆中共有●的个数为n,经观察可得如下关系 ≤2 009, 经检验n=61. 答案:A
4.一切奇数都不能被2整除,2100+1是奇数,所以2100+1不 能被2整除,其演绎“三段论”的形式为: 大前提:一切奇数都不能被2整除 小前提:, 结论:. 解析:由“三段论”的形式可知:2100+1是奇数为小前提,2100+1不能被2整除是结论. 答案:2100+1是奇数 2100+1不能被2整除
5.在平面几何中,关于正三角形的性质,有真命题:正 三角形内任一点到各边的距离之和是一个定值.类比平 面几何的上述性质,写出正四面体的一个真命题: . 答案:正四面体内任一点到各个面的距离之和是一个定值
1.归纳推理的特点 (1)归纳是依据特殊现象推断出一般现象,因而由归纳所 得的结论超越了前提所包含的范围. (2)归纳的前提是特殊的情况,所以归纳是立足于观察、 经验或实验的基础之上的.
2.归纳推理的一般步骤 (1)通过观察个别情况发现某些相同本质. (2)从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题.
设f(x)= 先分别求f(0)+f(1),f(-1)+f(2),f(-2)+f(3),然后归纳猜想一般性结论,并给出证明. [思路点拨]
[课堂笔记]f(0)+f(1)= 同理可得:f(-1)+f(2)= , f(-2)+f(3)= ,并注意到在这三个特殊式子中,自变量之和均等于1. 归纳猜想得:当x1+x2=1时,均为f(x1)+f(x2)= .
证明:设x1+x2=1, ∵f(x1)+f(x2)=
若将本例中改为f(x)= 呢? 解:f(0)+f(1)= 同理可得f(-1)+f(2)= , f(-2)+f(3)= .
并且在这三个特殊式子中,自变量之和均等于1,归纳猜想得:并且在这三个特殊式子中,自变量之和均等于1,归纳猜想得: 当x1+x2=1时均有f(x1)+f(x2)= . 证明:设x1+x2=1, ∴f(x1)+f(x2)=
1.类比推理是由特殊到特殊的推理,其一般步骤为:1.类比推理是由特殊到特殊的推理,其一般步骤为: (1)找出两类事物之间的相似性或一致性; (2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出 一个明确的命题(猜想).
2.类比推理的关键是找到合适的类比对象.平面几何中的 一些定理、公式、结论等,可以类比到立体几何中, 得到类似的结论.一般平面中的一些元素与空间中的一 些元素的类比列表如下:
在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求证: 那么在四面体ABCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想,并说明理由. [思路点拨]
[课堂笔记](1)如图所示,由射影定理 AD2=BD·DC,AB2=BD·BC, AC2=BC·DC, ∴ 又BC2=AB2+AC2,
所以 猜想:类比AB⊥AC,AD⊥BC猜想四面体ABCD中,AB、AC、AD两两垂直, AE⊥平面BCD,则
(2)如图,连接BE交CD于F,连接AF. ∵AB⊥AC,AB⊥AD, ∴AB⊥平面ACD. 而AF⊂平面ACD, ∴AB⊥AF. 在Rt△ABF中,AE⊥BF, ∴ 在Rt△ACD中,AF⊥CD,∴= ∴ 故猜想正确.
1.演绎推理是由一般性的命题推出特殊性命题的一种推理 模式,是一种必然性推理.演绎推理的前提与结论之间有 蕴含关系,因而,只要前提是真实的,推理的形式是正 确的,那么结论必定是真实的,但是错误的前提可能导 致错误的结论. 2.演绎推理的主要形式,就是由大前提、小前提推出结论 的三段论式推理.
[特别警示]合情推理推出的结论不一定正确,有待进一步证明,演绎推理在大前提、小前提和推理形式都正确的前提下得到的结论一定正确.[特别警示]合情推理推出的结论不一定正确,有待进一步证明,演绎推理在大前提、小前提和推理形式都正确的前提下得到的结论一定正确.
用三段论证明函数y=-x2+2x在(-∞,1]上是增函数.用三段论证明函数y=-x2+2x在(-∞,1]上是增函数. [思路点拨] 小前提是在(-∞,1]上满足增函数的定义 结论 大前提是增函数的定义
[课堂笔记]任取x1、x2∈(-∞,1],且x1<x2, f(x1)-f(x2)=(- +2x1)-(- +2x2) =(x2-x1)(x2+x1-2). 因为x1<x2,所以x2-x1>0; 因为x1、x2≤1,x1≠x2,所以x2+x1-2<0. 因此,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2). 于是根据“三段论”,得f(x)=-x2+2x在(-∞,1]上是 增函数.
由已知条件归纳出一个结论或运用类比的形式给出某个问题的结论,是高考对本节内容的常规考法.09年江苏高考、浙江高考分别以填空题的形式考查了类比推理和归纳推理,这一考查形式仍会是明年高考的一个考查方向.
[考题印证] (2009·浙江高考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,则S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{bn}的前n项积为Tn,则T4,,, 成等比数列.
【解析】根据类比原理知该两空顺次应填 【答案】
[自主体验] 在平面上,我们如果用一条直线去截正方形的一个角,那么可截下一个直角三角形,按图所标边长,由勾股定理有:c2=a2+b2.设想正方形换成正方体,把截线换成如图所示的截面,这时从正方体上截下三条侧棱两两垂直的三棱锥OLMN,如果用S1,S2,S3表示三个侧面面积,S4表示截面面积,那么你类比得到的结论是.
解析:设OM=a,ON=b,OL=c,则MN2=a2+b2,NL2=b2+c2,ML2=c2+a2,此时 =a2b2, =b2c2, =c2a2.根据余弦定理得 cos∠NML=
故sin2∠NML=1- 所以 MN2ML2sin2∠NML= (a2+b2)(c2+a2) 答案:
1.观察等式: sin230°+cos260°+sin30°cos60°= , sin220°+cos250°+sin20°cos50°= , sin215°+cos245°+sin15°cos45°= ;
由此得出以下推广命题不正确的是 () A.sin2α+cos2β+sinαcosβ= B.sin2(α-30°)+cos2α+sin(α-30°)cosα= C.sin2(α-15°)+cos2(α+15°)+sin(α-15°)cos(α+15°)= D.sin2α+cos2(α+30°)+sinαcos(α+30°)= . 解析:由已知β-α=30°时,命题才成立. 答案:A
2.下面给出了关于复数的四种类比推理: ①复数的加减法运算可以类比多项式的加减法运算法则; ②由向量a的性质|a|2=a2类比得到复数z的性质|z|2=z2; ③方程ax2+bx+c=0(a,b,c∈R)有两个不同实数根的条 件是b2-4ac>0可以类比得到:方程az2+bz+c=0(a, b,c∈C)有两个不同复数根的条件是b2-4ac>0; ④由向量加法的几何意义可以类比得到复数加法的几何意义.
其中类比得到的结论错误的是 () A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 解析:选项②中z=i,则|z|2≠i2,选项③若a、b、c为实数,则方程有实根. 答案:C
3.“所有9的倍数(M)都是3的倍数(P),某奇数(S)是9的倍数 (M),故此奇数(S)是3的倍数(P).”上述推理是 () A.小前提错B.结论错 C.正确的D.大前提错 解析:大前提正确,小前提正确,故命题正确. 答案:C
4.(2009·江苏高考)在平面上,若两个正三角形的边长的 比为1∶2,则它们的面积比为1∶4.类似地,在空间 中,若两个正四面体的棱长的比为1∶2,则它们的体 积比为. 解析: 答案:1∶8
5.(2009·浙江高考)观察下列等式: =23-2, =27+23, =211-25, =215+27, …… 由以上等式推测到一个一般的结论: 对于n∈N*, =.
解析:归纳推理.观察等式右边23-2,27+23,211-25,215+27,…,可以看到右边第一项的指数3,7,11,15,…成等差数列,公差为4,首项为3,通项为4n-1;第二项的指数1,3,5,7,…的通项为2n-1.故得结论24n-1+(-1)n22n-1.解析:归纳推理.观察等式右边23-2,27+23,211-25,215+27,…,可以看到右边第一项的指数3,7,11,15,…成等差数列,公差为4,首项为3,通项为4n-1;第二项的指数1,3,5,7,…的通项为2n-1.故得结论24n-1+(-1)n22n-1. 答案:24n-1+(-1)n22n-1