2013-2014学年高二数学1-2导学案:2.1.1合情推理-归纳推理

合集下载

2.1.1合情推理---归纳推理类比推理演绎推理学案

2.1.1合情推理---归纳推理类比推理演绎推理学案

12.1.1 合情推理(1)---归纳推理学习目标1. 结合已学过的数学实例,了解归纳推理的含义;2. 能利用归纳进行简单的推理,体会并认识归纳推理在数学发现中的作用.学习过程学习探究探究任务一:考察下列示例中的推理问题1:.1.哥德巴赫猜想:哥德巴赫观察4=2+2, 6=3+3, 8=5+3, 10=5+5, 12=5+7, 14=7+7, 16=13+3, 18=11+7, 20=13+7, ……,50=13+37, ……1000=29+971,, …… 猜测:问题2:铜、铁、铝、金、银等金属能导电,归纳出:问题3:因为三角形的内角和是180(32)︒⨯-,四边形的内角和是180(42)︒⨯-,五边形的内角和是180(52)︒⨯-……归纳出n 边形的内角和是新知1归纳推理:有某类事物的部分对象具有的特征,推出该类事物的 叫做归纳推理。

简言之:,归纳推理是 的推理归纳推理的一般步骤1 通过观察个别情况发现某些相同的性质。

2 从已知的相同性质中推出一个明确表达的一般性命题(猜想)。

典型例题例1观察下列等式:1+3=4=22,1+3+5=9=23, 1+3+5+7=16=24,1+3+5+7+9=25=25, ……你能猜想到一个怎样的结论?变式1 观察下列等式:1=11+8=9,1+8+27=36,1+8+27+64=100, …… 你能猜想到一个怎样的结论?例2.已知数列{}n a 的第一项11a =,且nnn a a a +=+11(1,2,3...)n =,试归纳出这个数列的通项公式例3.在学习等差数列时,我们是怎么样推导首项为1a ,公差为d 的等差数列{a n }的通项公式的?例4.设2()41,f n n n n N +=++∈计算(1),(2),(3,)...(10)f f f f 的值,同时作出归纳推理,并用n=40验证猜想是否正确。

动手试试练1..练2. 观察圆周上n个点之间所连的弦,发现两个点可以连一条弦,3个点可以连3条弦,4个点可以连6条弦,5个点可以连10条弦,由此可以归纳出什么规律?三、总结提升学习小结1.归纳推理的定义.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的性质;②从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想).知识拓展四色猜想:1852年,毕业于英国伦敦大学的弗南西斯.格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家着上不同的颜色.”,四色猜想成了世界数学界关注的问题.1976年,美国数学家阿佩尔与哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的电子计算机上,用1200个小时,作了100亿逻辑判断,完成证明.当堂检测1.下列关于归纳推理的说法错误的是().A.归纳推理是由一般到一般的一种推理过程B.归纳推理是一种由特殊到一般的推理过程C.归纳推理得出的结论具有或然性,不一定正确D.归纳推理具有由具体到抽象的认识功能2. 已知2()(1),(1)1()2f xf x ff x+==+*x N∈(),猜想(f x)的表达式为().A.4()22xf x=+B.2()1f xx=+C.1()1f xx=+D.2()21f xx=+课后作业1.已知1+2=3,1+2+3=6,1+2+3+4=10,……1+2+3+……+n=(1)2n n+,观察下列立方和:13,13+23,13+23+33,13+23+33+43,……试归纳出上述求和的一般公式。

2013-2014学年高二数学1-2导学案:2.1.1合情推理-类比推理

2013-2014学年高二数学1-2导学案:2.1.1合情推理-类比推理
4.设P是 内一点, 三边上的高分别为 、 、 ,P到三边的距离依次为 、 、 ,则有 ___________;
类比到空间,设P是四面体ABCD内一点,四顶点到对面的距离分别是 、 、 、 ,P到这四个面的距离依次是 、 、 、 ,则有_________________。
【课后巩固】
1.现有一个关于平面图形的命题:如图,同一个平面内有两个边长都是 的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为 .类比到空间,有两个棱长均为 的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为.
新知:类比推理就是由两类对象具有和其中,推出另一类对象也具有这些特征的推理.简言之,类比推理是由
到的推理.
新知:和都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行,然后提出的推理,我们把它们统称为合情推理.一般说合情推理所获得的结论,仅仅是一种猜想,未必可靠.
【课堂研讨】
例1在 中,两直角边 , ,斜边 上的高为 ,
(1)、 (2)、 (3)、 ( 分别为四面体的四个面的面积,r为四面体内切球的半径)
(4)、
3.在平面直角坐标系中,直线一般方程为 ,圆心在 的圆的一般方程为 。
则类似的,在空间直角坐标系中,平面的一般方程为________________,
球心在 的球的一般方程为_______________________.
课题:2.1.1合情推理——类比推理检测案
班级:姓名:学号:第学习小组
【课堂检测】
1.类比平面向量基本定理:“如果 是平面 内两个不共线的向量,那么对于平面内任一向量 ,有且只有一对实数 ,使得 ”,写出空间向量基本定理是:

2.三角形的面积为 为三角形的边长,r为三角形内切圆的半径,利用类比推理,可得出四面体的体积为

高中数学《合情推理》导学案

高中数学《合情推理》导学案

2.1.1合情推理1.归纳推理(1)概念:由某类事物的□01部分对象具有某些特征,推出该类事物的□02全部对象都具有这些特征的推理,或由□03个别事实概括出□04一般结论的推理,称为归纳推理(简称归纳).(2)特征:归纳推理是由□05部分到□06整体、由□07个别到□08一般的推理.(3)一般步骤:第一步,通过观察个别情况发现某些□09相同性质;第二步,从已知的□10相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想).2.类比推理(1)概念:由两类对象具有某些□11类似特征和其中一类对象的某些□12已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比).(2)特征:类比推理是由□13特殊到□14特殊的推理.(3)一般步骤:第一步,找出两类事物之间的□15相似性或□16一致性;第二步,用一类事物的□17性质去推测另一类事物的□18性质,得出一个明确的命题(猜想).3.合情推理(1)含义归纳推理和类比推理都是根据已有事实,经过□19观察、□20分析、□21比较、□22联想,再进行□23归纳、□24类比,然后提出□25猜想的推理,我们把它们统称为合情推理.(2)合情推理的过程从具体问题出发→观察、分析、比较、联想→归纳、类比→提出猜想归纳推理与类比推理的区别与联系区别:归纳推理是由特殊到一般的推理;类比推理是由个别到个别的推理或是由特殊到特殊的推理.联系:在前提为真时,归纳推理与类比推理的结论都可真或可假.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)统计学中,从总体中抽取样本,然后用样本估计总体,这种估计属于类比推理.()(2)类比推理得到的结论可以作为定理应用. ()(3)归纳推理是由个别到一般的推理.()答案(1)×(2)×(3)√2.做一做(1)已知数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n2+a n(n∈N*),则可归纳猜想{a n}的通项公式为__________________.(2)数列5,9,17,33,x,…中的x等于________.(3)等差数列{a n}中有2a n=a n-1+a n+1(n≥2且n∈N*),类比以上结论,在等比数列{b n}中类似的结论是__________.答案(1)a n=2n+1(n∈N*)(2)65(3)b2n=b n-1·b n+1(n≥2且n∈N*)探究1 数列中的归纳推理例1已知数列{a n}的首项a1=1,且a n+1=a n1+a n(n=1,2,3,…),试归纳出这个数列的通项公式.[解] 当n =1时,a 1=1, 当n =2时,a 2=11+1=12,当n =3时,a 3=121+12=13,当n =4时,a 4=131+13=14,…通过观察可得:数列的前四项都等于相应序号的倒数,由此归纳出数列{a n }的通项公式是a n =1n .[解法探究] 此题有没有其他解法呢? [解] 因为a n +1=a n 1+a n ,即1a n +1=1a n +1,所以1a n +1-1a n=1,又a 1=1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=1为首项,公差为1的等差数列.所以1a n=1+(n -1)×1=n ,所以数列{a n }的通项公式是a n =1n . 拓展提升在数列中,常用归纳推理猜测通项公式或前n 项和公式,归纳推理具有由特殊到一般,由具体到抽象的认识功能.【跟踪训练1】 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S n =n 2a n (n ∈N *),可归纳猜想出S n 的表达式为________.答案2n n +1解析 因为a 1=1,S 2=a 1+a 2=4a 2,所以a 2=13,所以S 2=13×4=43,同理,可得S3=64,S4=85,归纳可得,S n=2nn+1.探究2 几何中的归纳推理例2定义A*B,B*C,C*D,D*A的运算分别对应图中(1),(2),(3),(4),那么图中的(a),(b)所对应的运算结果可能是()A.B*D,A*D B.B*D,A*CC.B*C,A*D D.C*D,A*D[解析]从运算图形中,归纳出“*”表示什么运算,A,B,C,D分别表示什么图形,即可研究(a),(b)所对应的运算结果.依题意,运算“*”表示图形叠加,由4个运算图形归纳得出:A是一条竖直线段,B是一个正方形,C是一条水平线段,D是一个圆.所以(a)中的图形应为B*D,(b)中的图形应为A*C.故选B.[答案] B拓展提升归纳推理在几何中应用的关键在几何中随点、线、面等元素的增加,探究相应的线段、交点、区域部分等的增加情况常用归纳推理解决,寻找递推关系是解决该类问题的关键.【跟踪训练2】设平面内有n条直线(n≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f(n)表示这n条直线交点的个数,则f(4)=________;当n>4时,f(n)=________(用含n的数学表达式表示).答案512(n-2)(n+1)解析 由图可知,f (4)=5,当n >4时,可得递推式f (n )-f (n -1)=n -1.由f (n )-f (n -1)=n -1,得f (n -1)-f (n -2)=n -2,…,f (4)-f (3)=3,叠加可得, f (n )-f (3)=12(n +2)(n -3).又f (3)=2,所以f (n )=12(n +2)(n -3)+2, 化简、整理,得f (n )=12(n -2)(n +1). 探究3 数列中的类比推理例3 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{b n }的前n 项积为T n ,则T 4,________,________,T 16T 12成等比数列.[解析] 等比数列类比等差数列时,其中积类比和,除法类比减法,于是可得类比结论为:设等比数列{b n }的前n 项积为T n ,则T 4,T 8T 4,T 12T 8,T 16T 12成等比数列.[答案] T 8T 4 T 12T 8拓展提升类比推理的一般模式为:A 类事物具有性质a ,b ,c ,d ,B 类事物具有性质a ′,b ′,c ′(a ,b ,c 分别与a ′,b ′,c ′相似或相同),所以B 类事物可能具有性质d ′(d 与d ′相似或相同).【跟踪训练3】 若数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,则有通项满足b n =a 1+a 2+a 3+…+a nn(n ∈N*)的数列也是等差数列.类比上述性质,相应地有,若数列{c n }(n ∈N *)是等比数列,且c n >0,则通项满足d n =________(n ∈N *)的数列也是等比数列.答案nc 1c 2c 3…c n解析 由等差数列、等比数列的性质易知,等差数列、等比数列在运算上具有相似性,等差数列与等比数列类比是和与积、倍与乘方、商与开方的类比.由此猜想d n =nc 1c 2c 3…c n .探究4 几何中的类比推理例4 平面几何里有“设直角三角形ABC 的两直角边分别为a ,b ,斜边上的高为h ,则1a 2+1b 2=1h 2”,拓展到空间,研究三棱锥的侧棱长与底面上的高间的关系可以得出的正确结论是:“设三棱锥A -BCD 的三条侧棱两两垂直,其长分别为a ,b ,c ,平面BCD 上的高为h ,则________”.[解析] 如图所示,设A 在底面的射影为O ,连接BO 并延长交CD 于E .连接AE ,由AB ⊥AC ,AB ⊥AD 得AB ⊥平面ACD .∴AB ⊥AE .设AE =h 1,在Rt △ABE 中,由已知可得1a 2+1h 21=1h 2.又易证CD ⊥平面ABE ,∴CD ⊥AE .在Rt △ACD 中有1h 21=1b 2+1c 2,∴1a 2+1b 2+1c 2=1h 2.[答案] 1a 2+1b 2+1c 2=1h 2 拓展提升解决此类问题,从几何元素的数目、位置关系、度量等方面入手,将平面几何的相关结论类比到立体几何,相关类比点如下:平面图形 点 直线 边长 面积 三角形 线线角 空间图形 直线平面面积体积四面体面面角【跟踪训练4】 类比平面几何中的勾股定理:若直角三角形ABC 中的两边AB ,AC 互相垂直,则三角形三边长之间满足关系:AB 2+AC 2=BC 2.若三棱锥A -BCD 的三个侧面ABC ,ACD ,ADB 两两互相垂直,则三棱锥的侧面积与底面积之间满足的关系为________.答案 S 2△BCD =S 2△ABC +S 2△ACD +S 2△ADB解析 在直角三角形中,根据勾股定理,两个直角边的平方和是斜边的平方,类比到三个侧面两两垂直的三棱锥中,有三个两两垂直的侧面面积的平方和等于第四个面的面积的平方.合情推理主要包括归纳推理与类比推理.数学研究中,在得到一个新结论前,合情推理能帮助猜测和发现结论,在证明一个数学结论之前,合情推理常常能为证明提供思路与方向.但是,归纳推理的结论超出了前提所界定的范围,其前提和结论之间的联系不是必然性的,而是或然性的,结论不一定正确.类比推理是从人们已经掌握了的事物的特征,推测正在被研究中的事物的特征,所以类比推理的结果具有猜测性,不一定可靠.1.如下图所示的是一串黑白相间排列的珠子,按这种规律往下排列,那么第36颗珠子的颜色是( )A .白色B .黑色C .白色可能性大D .黑色可能性大答案 A解析 由图可知,三白二黑周而复始相继排列.因为36÷5=7余1,所以第36颗珠子的颜色与第一颗珠子的颜色相同,即为白色.2.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为()A.6n-2 B.8n-2 C.6n+2 D.8n+2答案 C解析观察可知,每多一条金鱼,需要多出6根火柴,而第一条金鱼用了6+2=8根火柴棒,所以金鱼火柴棒根数的通项公式为6n+2.故选C.3.请仔细观察,运用合情推理,写在下面横线上的数最可能的是1,1,2,3,5,________,13.答案8解析从第三项起,每一项是它前两项的和,根据这个规律,应填写的数字是8.4.在平面内与圆心距离相等的两弦的长相等,类似地,在空间内与________.答案球心距离相等的两截面的面积相等解析由圆可类比球,圆的弦可类比球的截面圆.5.已知数列{a n}满足a n+1=12-a n(n∈N*),a1=0,试通过计算a2,a3,a4,a5的值,猜测{a n}的通项公式.解由a n+1=12-a n和a1=0,得a2=12-0=12,a3=12-12=23,a4=12-23=34,a5=12-34=45.观察以上5项,猜测{a n}的通项公式为a n=n-1n.A级:基础巩固练一、选择题1.如图所示,着色的三角形的个数依次构成数列{a n}的前4项,则这个数列的一个通项公式为( )A .a n =3n -1B .a n =3nC .a n =3n -2nD .a n =3n -1+2n -3答案 A解析 ∵a 1=1,a 2=3,a 3=9,a 4=27,猜想a n =3n -1. 2.设定义在R 上的函数f (x )满足f (x )·f (x +2)=13, f (1)=2,则f (2019)等于( ) A .13 B .2 C.132 D.213 答案 C解析 ∵f (x )·f (x +2)=13,f (1)=2, ∴f (3)=13f (1)=132,f (5)=13f (3)=2, f (7)=13f (5)=132,f (9)=13f (7)=2,…,∴f (2019)=132.选C.3.下列给出的平面图形中,与空间的平行六面体作为类比对象较为合适的是( )A .三角形B .梯形C .平行四边形D .矩形答案 C解析 类比空间中的平行六面体,平面中有平行四边形. 4.下面使用类比推理,得出正确结论的是( )A.“若a·3=b·3,则a=b”类比出“若a·0=b·0,则a=b”B.“若(a+b)c=ac+bc”类比出“(a·b)c=ac·bc”C.“若(a+b)c=ac+bc”类比出“a+bc=ac+bc(c≠0)”D.“(ab)n=a n b n”类比出“(a+b)n=a n+b n”答案 C解析A中,3与0两个数的性质不同,故类比中把3换成0,其结论不成立;B中,乘法满足对加法的分配律,但乘法不满足对乘法的分配律;C是正确的;D中,令n=2显然不成立.5.在平面直角坐标系内,方程xa+yb=1表示在x,y轴上的截距分别为a,b的直线,拓展到空间直角坐标系内,在x,y,z轴上的截距分别为a,b,c(abc≠0)的平面方程为()A.xa+yb+zc=1 B.xab+ybc+zca=1C.xyab+yzbc+zxca=1 D.ax+by+cz=1答案 A解析因为在平面直角坐标系中,方程xa+yb=1表示的图形是一条直线,具有特定性质:“在x轴、y轴上的截距分别为a,b”,类比到空间直角坐标系中,在x,y,z轴上截距分别为a,b,c(abc≠0)的平面方程为xa +yb+zc=1.6.在数学解题中,常会碰到形如“x+y1-xy”的结构,这时可类比正切的和角公式.如:设a,b是非零实数,且满足a si nπ5+b cosπ5a cosπ5-b si nπ5=t an8π15,则ba=()A.4 B.15 C.2 D. 3 答案 D解析将已知式变形,则有a si n π5+b cosπ5a cos π5-b si nπ5=a t anπ5+ba-b t anπ5=t anπ5+ba1-ba t anπ5=t an8π15,类比正切的和角公式,即t an(α+β)=t an α+t an β1-t an αt an β,可知只有当b a =t an π3=3时,上式成立.二、填空题7.经计算发现下列不等式:2+18<210, 4.5+15.5<210,3+2+17-2<210,…根据以上不等式的规律,试写出一个对正实数a ,b 都成立的条件不等式:________.答案 a +b <210(a >0,b >0且a ≠b ,a +b =20)解析 观察题目所给的不等式,归纳可得出两根号下的两数之和为20.8.等差数列{a n }中,a n >0,公差d>0,则有a 4·a 6>a 3·a 7,类比上述性质,在等比数列{b n }中,若b n >0,q >1,写出b 5,b 7,b 4,b 8的一个不等关系:________.答案 b 4+b 8>b 5+b 7解析 在等差数列{a n }中,a n >0,公差d>0,∴{a n }是各项均为正数的递增数列,∵4+6=3+7,且a 4·a 6>a 3·a 7,∴在等比数列{b n }中,b n >0,q >1,则{b n }为各项均为正数的递增数列. 又∵4+8=5+7,∴b 4+b 8>b 5+b 7.9.观察下列等式:⎝ ⎛⎭⎪⎫si n π3-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 2π3-2=43×1×2; ⎝ ⎛⎭⎪⎫si n π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 2π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 3π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 4π5-2=43×2×3; ⎝ ⎛⎭⎪⎫si n π7-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 2π7-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 3π7-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 6π7-2=43×3×4; ⎝ ⎛⎭⎪⎫si n π9-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 2π9-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 3π9-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 8π9-2=43×4×5; …照此规律,⎝ ⎛⎭⎪⎫si n π2n +1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 2π2n +1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 3π2n +1-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫si n 2n π2n +1-2=________. 答案 43n (n +1)解析 每组角的分母恰好等于右边两个相邻正整数因数的和,因此答案为43n (n +1). 三、解答题 10.已知数列{a n }的第一项a 1=1,且a n +1=a n 1+2a n(n =1,2,3,…). (1)求a 2,a 3,a 4,a 5;(2)归纳猜想这个数列的通项公式.解 (1)当n =1时,a 1=1,由a n +1=a n 1+2a n(n ∈N *),得a 2=13, a 3=a 21+2a 2=15,a 4=a 31+2a 3=17,a 5=a 41+2a 4=19. (2)由a 1=1=11,a 2=13,a 3=15,a 4=17,a 5=19,可归纳猜想a n =12n -1(n ∈N *). B 级:能力提升练11.过△ABC 边AB 上任一点O 分别作OA 1∥AC ,OB 1∥BC ,与BC ,AC 分别交于点A 1,B 1,则OA 1AC +OB 1BC 为定值1.试写出类比到空间的结论.解 如图1所示,这个命题的正确性很容易由相似三角形的性质推出,也不难用“面积法”证得定值为1,类比到空间,则有:如图2所示,过四面体VABC 的面ABC 上任一点O ,分别作OA 1∥VA ,OB 1∥VB ,OC 1∥VC ,其中A 1,B 1,C 1分别是所作直线与侧面的交点,则OA 1VA +OB 1VB +OC 1VC 为定值1.12.我们知道12=1,22=(1+1)2=12+2×1+1,32=(2+1)2=22+2×2+1,42=(3+1)2=32+2×3+1,…n2=(n-1)2+2(n-1)+1,左右两边分别相加,得n2=2×[1+2+3+…+(n-1)]+n,所以1+2+3+…+(n-1)=n(n-1)2.类比上述推理方案写出求12+22+32+…+n2的表达式的过程.解记S1(n)=1+2+3+…+n,S2(n)=12+22+32+…+n2,S k(n)=1k+2k+3k+…+n k(k∈N*).已知13=1,23=(1+1)3=13+3×12+3×1+1,33=(2+1)3=23+3×22+3×2+1,43=(3+1)3=33+3×32+3×3+1,…n3=(n-1)3+3(n-1)2+3(n-1)+1.将左右两边分别相加,得S3(n)=[S3(n)-n3]+3[S2(n)-n2]+3[S1(n)-n]+n.由此知S2(n)=n3+3n2+2n-3S1(n)3=2n3+3n2+n6=n(n+1)(2n+1)6.。

高二新课程数学《2.1.1合情推理》导学案2(新人教A版)选修1-2

高二新课程数学《2.1.1合情推理》导学案2(新人教A版)选修1-2

§2.1.1 合情推理(2)学习目标1. 结合已学过的数学实例,了解类比推理的含义;2. 能利用类比进行简单的推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用.~ P38,找出疑惑之处)301.已知,考察下列式子:;;. 我们可以归纳出,对也成立的类似不等式为.2. 猜想数列的通项公式是.二、新课导学※学习探究鲁班由带齿的草发明锯;人类仿照鱼类外形及沉浮原理发明潜水艇;地球上有生命,火星与地球有许多相似点,如都是绕太阳运行、绕轴自转的行星,有大气层,也有季节变更,温度也适合生物生存,科学家猜测:火星上有生命存在. 以上都是类比思维,即类比推理. 新知:类比推理就是由两类对象具有和其中,推出另一类对象也具有这些特征的推理. 简言之,类比推理是由到的推理.※典型例题例1 类比实数的加法和乘法,列出它们相似的运算性质.例2 类比平面内直角三角形的勾股定理,试给出空间中四面体性质的猜想.新知:和都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行,然后提出的推理,我们把它们统称为合情推理.一般说合情推理所获得的结论,仅仅是一种猜想,未必可靠.※动手试试练1. 如图,若射线OM,ON上分别存在点与点,则三角形面积之比.若不在同一平面内的射线OP,OQ上分别存在点,点和点,则类似的结论是什么?练2. 在中,不等式成立;在四边形ABCD中,不等式成立;在五边形ABCDE中,不等式成立.猜想,在n边形中,有怎样的不等式成立?三、总结提升※学习小结1.类比推理是由特殊到特殊的推理.2. 类比推理的一般步骤: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命题(猜想).3. 合情推理仅是“合乎情理”的推理,它得到的结论不一定真,但合情推理常常帮我们猜测和发现新的规律,为我们提供证明的思路和方法.※知识拓展试一试下列题目:1. 南京∶江苏A.石家庄∶河北B.渤海∶中国C.泰州∶江苏D.秦岭∶淮河2. 成功∶失败A.勤奋∶成功B.懒惰∶失败C.艰苦∶简陋D.简单∶复杂3.面条∶食物A.苹果∶水果B.手指∶身体C.菜肴∶萝卜D.食品∶巧克力学习评价※自我评价你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※当堂检测(时量:5分钟满分:10分)计分:1.下列说法中正确的是().A.合情推理是正确的推理B.合情推理就是归纳推理C.归纳推理是从一般到特殊的推理D.类比推理是从特殊到特殊的推理2. 下面使用类比推理正确的是().A.“若,则”类推出“若,则”B.“若”类推出“”C.“若” 类推出“ (c≠0)”D.“” 类推出“3. 设,,n∈N,则().A. B.-C. D.-4.一同学在电脑中打出如下若干个圆若将此若干个圆按此规律继续下去,得到一系列的圆,那么在前2006个圆中有个黑圆.5.在数列1,1,2,3,5,8,13,x,34,55……中的x的值是.课后作业1.在等差数列中,若,则有成立,类比上述性质,在等比数列中,若,则存在怎样的等式?2. 在各项为正的数列中,数列的前n项和满足(1)求;(2)由(1)猜想数列的通项公式;(3)求。

高中数学选修1-2精品学案7:2.1.1 合情推理

高中数学选修1-2精品学案7:2.1.1 合情推理

2.1.1 合情推理学习目标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(重点、难点).2.了解合情推理在数学发现中的作用(重点).知识提炼1.归纳推理和类比推理温馨提示根据部分对象归纳得出的结论不一定正确,类比得出的结论也不一定正确,其正确与否还要进一步判断.2.合情推理(1)含义:归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,我们把它们统称为合情推理.(2)合情推理的过程:从具体问题出发→观察、分析比较、联想→归纳、类比→提出猜想温馨提示合情推理得出的结论不一定是唯一的,侧重点不同,结论也会不同.思考尝试1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”).(1)统计学中,从总体中抽取样本,然后用样本估计总体,这种估计属于归纳推理.()(2)类比推理得到的结论可以作为定理使用.()(3)归纳推理是由个别得到一般的推理.()(4)归纳推理得出的结论具有或然性,不一定正确.()2.观察图形规律,在其右下角的空格内画上合适的图形为( )A. B. C.D.3.已知扇形的弧长为l ,半径为r ,类比三角形的面积公式S =底×高2,可推知扇形面积等于( )A.r 22B.l 22C.lr2 D.l +r 24.等差数列{a n }中,a n >0,公差d >0,则有a 4·a 6>a 3·a 7,类比上述性质,在等比数列{b n }中,若b n >0,q >1,写出b 5,b 7,b 4,b 8的一个不等关系________.5.观察下列各式:9-1=8,16-4=12,25-9=16,36-16=20,…,这些等式反映了自然数间的某种规律,设n 表示自然数,用关于n 的等式表示为________. 核心突破类型1 数、式、数列中的归纳推理(自主研析) 典例1 (1)观察下列等式:⎝⎛⎭⎫sin π3-2+⎝⎛⎭⎫sin 2π3-2=43×1×2; ⎝⎛⎭⎫sin π5-2+⎝⎛⎭⎫sin 2π5-2+⎝⎛⎭⎫sin 3π5-2+⎝⎛⎭⎫sin 4π5-2=43×2×3; ⎝⎛⎭⎫sin π7-2+⎝⎛⎭⎫sin 2π7-2+⎝⎛⎭⎫sin 3π7-2+…+⎝⎛⎭⎫sin 6π7-2=43×3×4; ⎝⎛⎭⎫sin π9-2+⎝⎛⎭⎫sin 2π9-2+⎝⎛⎭⎫sin 3π9-2+…+⎝⎛⎭⎫sin 8π9-2=43×4×5; … 照此规律,⎝⎛⎭⎫sin π2n +1-2+⎝⎛⎭⎫sin 2π2n +1-2+⎝⎛⎭⎫sin 3π2n +1-2+…+⎝⎛⎭⎫sin 2n π2n +1-2=________.(2)已知数列{a n }的第1项a 1=1,且a n +1=a n1+a n (n =1,2,3,…),试归纳出这个数列的通项公式.归纳升华由已知数式进行归纳推理的步骤:(1)分析所给几个等式(或不等式)中项数和次数等方面的变化规律或结构形式的特征;(2)提炼出等式(或不等式)的综合特点;(3)运用归纳推理得出一般结论.2.数列中的归纳推理:在数列问题中,常常用到归纳推理猜测数列的通项公式或前n项和.(1)通过已知条件求出数列的前几项或前n项和;(2)根据数列中的前几项或前n项和与对应序号之间的关系求解;(3)运用归纳推理写出数列的通项公式或前n项和公式.变式训练(1)由下列各式:13=12,13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,…请你归纳出一般结论.(2)已知数列{a n},满足a1=1,a n+1=2a n+1(n=1,2,3,…).归纳猜想出数列{a n}的通项公式a n=________.类型2图形中的归纳推理典例2有两种花色的正六边形地面砖,按下图的规律拼成若干个图案,则第6个图案中有菱形纹的正六边形的个数是()A.26 B.31 C.32 D.36变式训练如图所示,由火柴棒拼成的一列图形中,第n个图形中由n个正方形组成:通过观察可以发现:第5个图形中,火柴棒有____根;第n个图形中,火柴棒有________根.类型3类比推理典例3已知在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,有1AD2=1AB2+1AC2成立.那么在四面体ABCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想?试说明理由.归纳升华(1)在高中阶段类比方向主要集中在等差数列与等比数列,平面几何与立体几何,平面向量与空间向量等三个方面.在等差数列与等比数列的类比中,等差数列中的和类比等比数列中的积,差类比商,积类比幂.(2)平面图形与空间几何体的类比方向.试把上面的结论类比到空间,写出相应的结论.课堂小结1.归纳、推理、证明题的一般解题步骤:(1)列举出几个特殊情形,条件中已给出的此步可省略;(2)观察、分析所给特殊情形找出其共性;(3)归纳猜想出一个一般性的结论,此结论应包含前面的特殊情况;(4)对猜想的结论给出证明.2.类比推理的步骤与方法:(1)弄清两类对象之间的类比关系及类比关系之间的(细微)差别.(2)把两个系统之间的某一种一致性(相似性)确切地表述出来,也就是要把相关对象在某些方面一致性的含糊认识说清楚.——★参考答案★——思考尝试1.[答案](1)√(2)×(3)√(4)√[解析](1)对,用样本估计总体,是由个别得到一般,所以,这种估计属于归纳推理.(2)错,类比推理的结论不一定正确.(3)对,由归纳推理的概念知说法正确.(4)对,归纳推理得出的结论不一定正确. 2.[答案]A[解析]观察可发现规律:①每行、每列中,方、圆、三角三种形状均各出现一次;②每行、每列有两个阴影一个空白,即得结果. 3.[答案]C[解析]三角形的高对应扇形的半径,三角形的底对应扇形的弧长, 所以可猜测为S =12rl =lr2.4.[答案]b 4+b 8>b 5+b 7[解析]将乘积与和对应,再注意下标的对应, 有b 4+b 8>b 5+b 7.5.[答案](n +2)2-n 2=4n +4[解析]由已知四个式子可分析规律(n +2)2-n 2=4n +4. 核心突破类型1 数、式、数列中的归纳推理(自主研析) 典例1 (1)[答案]43n (n +1)[解析]根据已给出的等式归纳推理求解.通过观察已给出等式的特点,可知等式右边的43是个固定数,43后面第一个数是等式左边最后一个数括号内角度中π的系数的分子的一半,43后面第二个数是第一个数的下一个自然数,所以,所求结果为43×n ×(n +1),即43n (n +1). (2)解:当n =1时,a 1=1; 当n =2时,a 2=11+1=12; 当n =3时,a 3=121+12=13; 当n =4时,a 4=131+13=14. 通过观察可得数列的前n 项都等于下标序号的倒数,因此a n =1n.变式训练 (1)解:由左、右两边各项幂的底数之间的关系: 1=1, 1+2=3, 1+2+3=6, 1+2+3+4=10, …可得一般结论:13+23+33+…+n 3=(1+2+3+…+n )2, 即13+23+33+…+n 3=⎣⎡⎦⎤n (n +1)22.(2)[答案]2n -1(n ∈N *)[解析]由a 1=1=21-1,a 2=3=22-1,a 3=7=23-1,a 4=15=24-1,a 5=31=25-1,可归纳猜想出a n =2n -1(n ∈N *). 类型2 图形中的归纳推理 典例2 [答案]B[解析]有菱形纹的正六边形个数如下表:所以第六个图案中有菱形纹的正六边形的个数是6+5×(6-1)=31. 变式训练 [答案]16 3n +1[解析]数一数可知各图形中火柴的根数依次为:4,7,10,13,…,可见后一个图形比前一个图形多3根火柴,它们构成等差数列,故第五个图形中有火柴棒16根,第n 个图形中有火柴棒3n +1根. 类型3 类比推理典例3 解:类比AB ⊥AC ,AD ⊥BC ,可以猜想四面体ABCD 中,AB ,AC ,AD 两两垂直,AE ⊥平面BCD ,则1AE 2=1AB 2+1AC 2+1AD2.证明:如图,连接BE ,并延长交CD 于F ,连接AF . 因为AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,AC ∩AD =A ,所以AB ⊥平面ACD . 而AF ⊂平面ACD ,所以AB ⊥AF .在Rt△ABF中,AE⊥BF,所以1AE2=1AB2+1AF2.又因为在Rt△ACD中,易知AF⊥CD,所以1AF2=1AC2+1AD2.所以1AE2=1AB2+1AC2+1AD2,故猜想正确.变式训练解:取空间中三条侧棱两两垂直的三棱锥ABCD,即AB⊥AC,AB⊥AD,AC⊥AD,且AB=a,AC=b,AD=c,则此三棱锥外接球的半径为R=a2+b2+c22.。

高中数学选修1-2教案3:2.1.1 合情推理教学设计

高中数学选修1-2教案3:2.1.1 合情推理教学设计

《合情推理》教学设计●教学目标:通过对已学知识的回顾,认识类比推理这一种合情推理的基本方法,并把它用于对问题的发现中去。

●教学重点:了解合情推理的含义,能利用类比进行简单的推理。

●教学难点:用类比进行推理,做出猜想。

●教具准备:与教材内容相关的资料。

●教学设想:类比的性质相似性越多,相似的性质与推测的性质之间的关系就越相关,从而类比得出的结论就越可靠。

●教学过程:学生探究过程:从一个传说说起:春秋时代鲁国的公输班(后人称鲁班,被认为是木匠业的祖师)一次去林中砍树时被一株齿形的茅草割破了手,这桩倒霉事却使他发明了锯子.他的思路是这样的:茅草是齿形的;茅草能割破手.我需要一种能割断木头的工具;它也可以是齿形的.这个推理过程是归纳推理吗?A对象具有属性a、b、c、d;B对象具有属性a、b、c;所以,B对象具有属性d。

为了提高类比推理结论的可靠性,逻辑学提出了一些要求:应当尽可能多地列举出对象间相似属性和选择较为本质的属性进行类比。

数学活动我们再看几个类似的推理实例。

例1、试根据等式的性质猜想不等式的性质。

等式的性质:猜想不等式的性质:(1) a=b⇒a+c=b+c; (1) a>b⇒a+c>b+c;(2) a=b ⇒ ac=bc; (2) a >b ⇒ ac >bc;(3) a =b ⇒a 2=b 2;等等。

(3) a >b ⇒a 2>b 2;等等。

问:这样猜想出的结论是否一定正确?例2、试根据等差数列的性质猜想等比数列的性质。

等差数列 等比数列a n -a n -1=d(n ≥2,n ∈N) ),2(1N n n q a a n n ∈≥=-a n =a 1+(n -1)d a n =a 1⋅q n -1a n =211+-+n n a a (n ≥2,n ∈N) a n 2=11-+⋅n n a a (n ≥2,n ∈N) 设问1:观察上述公式,等差数列、等比数列相关公式的对应运算法则规律是什么? 设问2:如何分析表达式结构特征?)2()2(5)4(g f f -设问3:类比对象是什么?三角形与三棱柱。

人教版高中数学全套教案导学案2.1.1合情推理

人教版高中数学全套教案导学案2.1.1合情推理

第二章第1节 合情推理与演绎推理一、 合情推理课前预习学案一,预习目标:了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等方法进行简单的推理。

二,预习内容:(1) 从______________推出___________的结论,这样的推理通常称为归纳推理. 归纳推理的思维过程大致是试验、观察 —— 概括、推广 —— 猜测一般结论(2) 已知数列{}a n的每一项均为正数,a 1=1,1221+=+a an n (n=1,2,……),试归纳数列{}a n的一个通项公式。

(3) 根据两个对象之间在某些方面的____________,推演出它们在其他方面也______________,这样的推理通常称为类比推理.类比推理的思维过程大致为观察、比较 —— 联想、类推 —— 猜测新的结论 (4) 类比实数的加法和乘法,并列出它们类似的性质。

三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标结合已学过的数学实例和生活中的实例,了解合情推理的含义,能利用归纳和类比进行简单的推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用。

二、学习过程:例1、在同一个平面内,两条直线相交,有1个焦点;3条直线相交,最多有3个交点;… …;从中归纳一般结论,n 条直线相交,最多有几个交点?例2、有菱形纹和无菱形纹的正六边形地板砖,按图所示的规律拼成若干个图案,则第n 个图案中的正六边形地板砖有多少块?小结归纳推理的特点:例3、试将平面上的圆与空间的球进行类比。

练习:类比平面内直角三角形的勾股定理,试给出空间四面体性质的猜想。

小结类比推理的特点:当堂检测:1、已知数对如下:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3)(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)(1,5),(2,4),… …,则第60个数对是_______2、在等差数列{}a n中,na a a cn n+∙∙∙++=21也成等差数列,在等比数列{}b n中,dn=____________________ 也成等比数列课后练习与提高11 2 1 1 3 3 1 1 4 a 4 1 1 5 10 10 5 11、 右边所示的三角形数组是我国古代数学家杨辉发现的, 称为杨辉三角形,根据图中的数构成的规律,a 所表示的数是(A)2 (B) 4 (C) 6 (D) 82、 下列推理正确的是(A) 把()a b c + 与 log ()a x y + 类比,则有:log ()log log a a a x y x y +=+ . (B) 把()a b c + 与 sin()x y + 类比,则有:sin()sin sin x y x y +=+. (C) 把()n ab 与 ()n a b + 类比,则有:n n n()x y x y +=+. (D) 把()a b c ++ 与 ()xy z 类比,则有:()()xy z x yz =.3、四个小动物换座位,开始是鼠、猴、兔、猫分别坐1,2,3,4位子上(如图),第一次前后排动物互换座位,第二次左右列动物互换座位,…,这样交替进行下去,那么第2005次互换座位后,小兔的座位对应的是(A)编1 (B) 编2 (C) 编3 (D) 编44、下列各列数都是依照一定的规律排列,在括里填上适当的数 (1)1,5,9,13,17,( );(2)223+,338+,4415+,5524+,( ).5、从222576543,3432,11=++++=++=中,得出的一般性结论是 .第三次第二次第一次开始鼠猴猫兔鼠猴猫兔鼠猴猫兔兔猫猴鼠42424242133131312.1合情推理一、教材分析数学归纳法是人教A版普通高中课程标准实验教科书选修2-2第2章第三小节的内容,此前学生刚学习了合情推理,合情推理用的是不完全归纳法,结论的正确性有待证明。

高二数学 选修1-2教案:2.1合情推理与演绎推理(一)

高二数学  选修1-2教案:2.1合情推理与演绎推理(一)

§2.1.1 合情推理与演绎推理(一)【练习与测试】:(基础题)x…中的x等于()1)数列2,5,11,20,,47,A.28 B.32 C.33 D.272)从222576543,3432,11=++++=++=中得出的一般性结论是_____________。

3)定义,,,A B B C C D D A ****的运算分别对应下图中的(1)、(2)、(3)、(4),那么下图中的(A )、(B )所对应的运算结果可能是( ).(1) 4) (A A.,B D A D ** B.,B D A C ** C.,B C A D ** D.,C D A D ** 4)有10个顶点的凸多面体,它的各面多边形内角总和是________.5)在一次珠宝展览会上,某商家展出一套珠宝首饰,第一件首饰是1颗珠宝, 第二件首饰是由6颗珠宝(图中圆圈表示珠宝)构成如图1所示的正六边形, 第三件首饰如图2, 第四件首饰如图3, 第五件首饰如图4, 以后每件首饰都在前一件上,按照这种规律增加一定数量的珠宝,使它构成更大的正六变形,依此推断第6件首饰上应有_______________颗珠宝,第n 件首饰所用珠宝总数为_________________颗.6)已知n n a n na 11+=+(n=1.2. …)11=a 试归纳这个数列的通项公式答案:1)B 523,1156,20119,-=-=-=推出2012,32x x -==2)2*1...212...32(21),n n n n n n n N ++++-+++-=-∈ 注意左边共有21n -项 3)B4)(n-2)3605) 91,1+5+9+…4n+1=2n 2+3n+1 6) a 1=1,a 2=21 a 3=31… a n =n1(中等题)1)观察下列的图形中小正方形的个数,则第n 个图中有 个小正方形.2)-1 .3 .-7 .15 .( ) ,63 , , , 括号中的数字应为( ) A.33 B.-31 C.-27 D.-57 3)设平面内有n 条直线(n ≥ 3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点,若用表示 n 条直线交点的个数,则 f (4 )=( ) A.3 B.4 C.5 D.64)顺次计算数列:1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2+1,的前4项,由此猜测123...)1()1(...321++++-++-++++=n n n a n 的结果. 答案:1)1+2+3+4+…+(n+1)=)2)(1(21++n n 2)B 正负相间,3=1+2,7=3+22,15=7+23,15+24=31,31+25=63 3)C4)依次为,1,22,32,42,所以a n =n 2(难题)1).迄今为止,人类已借助“网格计算”技术找到了630万位的最大质数。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
,1,2,3 时 2 n 8 成立,所以对于所有自然数 n,2 n n 2 8
成立。上述推理是归纳推理吗?所得结论正确吗?
【课后巩固】 1 、

2
2 2 3 3 4 4 2 , 3 3 , 4 4 , 若 3 3 8 8 15 15

8

b b 8 , , a a
( a N , b N )则 a =
,b =
2、 sin 30 sin 90 sin 150
2 0 2 0 2 0
3 3 2 0 2 0 2 0 , sin 5 sin 65 sin 125 2 2
观察上述两等式的规律,写出一个一般性的命题,并加以证明。
2 例 1、已知数列{ an }的每一项都是正数, a1 =1,且 a 2 n1 an 1, n 1,2,
试归纳出数列{ an }的一个通项公式。
1
例 2、观察下列式子,归纳出一般的结论: 13 =12 13+23= (1 2) 2 13+23 +33= (1 2 3) 2 13+23 +33+43= (1 2 3 4) 2 结论: … … …
例 3、 观察下面等式,并归纳出一般结论
1 1 2 3 6 1 12 2 2 2 3 5 6 1 12 2 2 3 2 3 4 7 6 1 12 2 2 3 2 4 2 4 5 9 6 12
2 2 2 2 结论: 1 2 3 n
课题:2.1.1 合情推理 班级: 姓名: 学号: 第 学习小组 【学习目标】 (1) 、理解归纳推理的思想; (2) 、能够通过观察一些等式,猜想、归纳出它们的变化规律。 【课前预习】 一、问题情境 1、瑞雪兆丰年:今年下几场大雪,明年就会有大丰收 2、一叶知秋:从一片树叶的凋落,知道秋天将要来到.比喻由细微的迹象看出整体 形势的变化,由部分推知全体 3、统计初步中通过样本估计总体:通过从总体中抽取部分对象进行观测或试验, 进而对整体做出推断。 二、建构新知: 1、前提:当 n=0 时,n2-n+11=11 当 n=1 时,n2-n+11=11 当 n=2 时,n2-n+11=13 当 n=3 时,n2-n+11=17 当 n=4 时,n2-n+11=23 11、11、13、17、23、31 都是质数 结论:对于所有的自然数 n, 的值都是质数 2、前提:
2、根据给出的数塔猜测:123456× 9+7=
1 9 2 11 12 9 3 111 123 9 4 1111 1234 9 5 11111 12345 9 6 111111
3、32-12=8× 1 52-32=8× 2 72-52=8× 3 92-72=8× 4 由此得到的一般性结论是:
例如用16进位制表示E+D=1B,则A× B=
4
2 2 1 2 2 2 2 2 3 2 2 4 , , , 3 3 1 3 3 2 3 3 3 3 3 4
结论: 3、根据一个或几个已知命题得出一个新命题的思维过程就称为 (3) 、推理包括: 和演绎推理 4、数学皇冠上璀璨的明珠——哥德巴赫猜想 6=3+3, 8=3+5, 10=5+5, …… 1000=29+971, 1002=139+863, …… 猜想:任何一个不小于 6 的偶数都等于两个 的和 歌德巴赫猜想的过程:实验、观察→概括、推广→猜测一般性结论 6、归纳推理:由个别事实推演出一般结论的推理,称为归纳推理 【课堂研讨】
3
3、在平面上,若两个正三角形的边长之比为 1:2,则它的面积之比为 1:4,在空间 中,若两个正四面体的棱长之比为 1:2,则它的体积之比为
4、 计算机中常用的十六进位制是逢16进1的计算制, 采用数字0-9和字母A-F共 16个计数符号,这些符号与十进制的数的对应关系如下表; 十六进位 十进位 十六进位 十进位 0 0 8 8 1 1 9 9 2 2 A 10 3 3 B 11 4 4 C 12 5 5 D 13 6 6 E 14 7 7 F 15
2
第 1 课时 合情推理检测案 班级: 姓名: 学号: 第 学习小组
【课堂检测】 1、下面归纳出的一般结论,并判断所得的结论正确吗?
f ( x) ( x 1)(x 2)(x 3) ( x 100) 8 f (2) 8, f (3) 8 , f (4) 8 f (n) 8, n N
相关文档
最新文档