高三数学备考冲刺140分问题43推理问题的常见求解策略含解析2

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高考数学140冲刺专题:43推理问题的常见求解策略含解析52

高考数学140冲刺专题:43推理问题的常见求解策略含解析52

问题43推理问题的常见求解策略一、考情分析推理是根据一个或几个已知的判断来确定一个新的判断的思维过程,它包括合情推理与演绎推理,合情推理又包括归纳推理和类比推理,归纳推理是由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理,由部分到整体、归纳推理由个别到一般的推理类比;推理是由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理,它是由特殊到特殊的推理;演绎推理从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论.演绎推理是由一般到特殊的推理.高考中归纳推理和类比推理常以客观题形式出现,演绎推理常和其他知识交汇,以解答题形式出现,下面分别总结几类推理问题的求解策略,共同学们参考.二、经验分享1.归纳推理问题的常见类型及解题策略(1)与数字有关的等式的推理.观察数字特点,找出等式左右两侧的规律及符号可解.(2)与不等式有关的推理.观察每个不等式的特点,注意是纵向看,找到规律后可解.(3)与数列有关的推理.通常是先求出几个特殊现象,采用不完全归纳法,找出数列的项与项数的关系,列出即可.(4)与图形变化有关的推理.合理利用特殊图形归纳推理得出结论,并用赋值检验法验证其真伪性.2.进行类比推理,应从具体问题出发,通过观察、分析、联想进行类比,提出猜想.其中找到合适的类比对象是解题的关键.(2)类比推理常见的情形有平面与空间类比;低维的与高维的类比;等差数列与等比数列类比;数的运算与向量的运算类比;圆锥曲线间的类比等.3.演绎推理是由一般到特殊的推理,常用的一般模式为三段论,演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提,一般地,若大前提不明确时,可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.4.合情推理在近年来的高考中,考查频率逐渐增大,题型多为选择、填空题,难度为中档.解决此类问题的注意事项与常用方法:(1)解决归纳推理问题,常因条件不足,了解不全面而致误.应由条件多列举一些特殊情况再进行归纳.(2)解决类比问题,应先弄清所给问题的实质及已知结论成立的缘由,再去类比另一类问题.三、知识拓展数学史上的著名推理问题1. 费马猜想:法国业余数学家之王—费马(1601-1665)在1640年通过对020213F =+=,121215F =+=,2222117F =+=,32321257F =+=,4242165537F =+=的观察,发现其结果都是素数,于是提出猜想:对所有的自然数n ,任何形如221nn F =+的数都是素数. 后来瑞士数学家欧拉,发现5252142949672976416700417F =+==⨯不是素数,推翻费马猜想. 2. 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. 四、题型分析(一)归纳推理的求解策略 (1)归纳推理的一般步骤:①通过观察个别情况发现某些相同性质;②从相同性质中推出一个明确表述的一般性命题.(2)归纳推理是一种重要的思维方法,但结果的正确性还需进一步证明,一般地,考查的个体越多,归纳的结论可靠性越大.因此在进行归纳推理时,当规律不明显时,要尽可能多地分析特殊情况,由此发现其中的规律,从而获得一般结论.(3)归纳推理是每年高考的常考内容,题型多为选择题和填空题,难度稍大,属中高档题.高考对归纳推理的考查常有以下三个命题角度:①数值的归纳;②代数式的归纳;③图形的归纳.【例1】某种平面分形图如图所示,一级分形图是由一点出发的三条线段,长度相等,两两夹角为120°;二级分形图是在一级分形图的每条线段末端出发再生成两条长度为原来13的线段,且这两条线段与原线段两两夹角为120°,…,依此规律得到n 级分形图.n 级分形图中共有________条线段.【分析】分形图的每条线段的末端出发再生成两条线段,由题图知,一级分形图有3=(3×2-3)条线段,二级分形图有9=(3×22-3)条线段,三级分形图中有21=(3×23-3)条线段,按此规律n 级分形图中的线段条数a n=(3×2n-3)(n∈N*).【答案】a n=(3×2n-3)(n∈N*)【点评】(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、经验或试验的基础之上的;(3)归纳推理所得结论未必正确,有待进一步证明,但对数学结论和科学的发现很有用.【小试牛刀】【江西省南昌市2019届高三第一次模拟】我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里出现了如图所示的表,即杨辉三角,这是数学史上的一个伟大成就.在“杨辉三角”中,第行的所有数字之和为,若去除所有为1的项,依次构成数列,则此数列的前55项和为( )A.4072 B.2026 C.4096 D.2048【答案】A【解析】由题意可知:每一行数字和为首项为1,公比为2的等比数列,则杨辉三角形的前n项和为S n2n﹣1,若去除所有的为1的项,则剩下的每一行的个数为1,2,3,4,……,可以看成构成一个首项为1,公差为1的等差数列,则T n,可得当n=10,所有项的个数和为55,则杨辉三角形的前12项的和为S12=212﹣1,则此数列前55项的和为S12﹣23=4072,故选:A.(二)类比推理的求解策略在进行类比推理时,要尽量从本质上去类比,不要被表面现象所迷惑;否则只抓住一点表面现象甚至假象就去类比,就会犯机械类比的错误.类比推理的应用一般为类比定义、类比性质和类比方法.(1)类比定义:在求解由某种熟悉的定义产生的类比推理型试题时,可以借助原定义来求解;(2)类比性质:从一个特殊式子的性质、一个特殊图形的性质入手,提出类比推理型问题,求解时要认真分析两者之间的联系与区别,深入思考两者的转化过程是求解的关键;(3)类比方法:有一些处理问题的方法具有类比性,我们可以把这种方法类比应用到其他问题的求解中,注意知识的迁移.【例2】若等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,前n 项的和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列,且通项为S n n =a 1+(n-1)·d2.类似地,请完成下列命题:若各项均为正数的等比数列{b n }的首项为b 1,公比为q ,前n 项的积为T n ,则数列________为等比数列,通项为________.【分析】解题的关键是找出等差数列与等比数列性质的关联【点评】因为在等差数列{a n }中前n 项的和为S n 的通项,且写成了S n n =a 1+(n -1)·d2,所以在等比数列{b n }中应研究前n 项的积为T n 的开n 方的形式,等差数列中的求和类比等比数列中的乘积,类比可得:数列{n T n }为等比数列,通项为n T n =b 1·(q )n -1.【点评】等差数列与等比数列的类比,要注意运算的转换:和差→积商,乘积→乘方【小试牛刀】在平面几何中有如下结论:正三角形ABC 的内切圆面积为S 1,外接圆面积为S 2,则S 1S 2=14,推广到空间可以得到类似结论:已知正四面体P ­ABC 的内切球体积为V 1,外接球体积为V 2,则V 1V 2=________.【答案】127【解析】正四面体的外接球和内切球的半径之比是3∶1,故正四面体P ­ABC 的内切球体积为V 1,外接球体积为V 2,则V 1V 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫133=127.(三)演绎推理的求解策略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.演绎推理的模式为: 三段论⎩⎪⎨⎪⎧①大前提:已知的一般原理;②小前提:所研究的特殊情况;③结论:根据一般原理,对特殊情况做 出的判断.应用三段论解决问题时,应首先明确什么是大前提,什么是小前提,如果大前提与推理形式是正确的,结论必定是正确的.如果大前提错误,尽管推理形式是正确的,所得结论也是错误的.【例3】数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2n S n (n ∈N +).证明:(1)数列{S nn }是等比数列;(2)S n +1=4a n .【证明】(1)∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n +2n S n ,∴(n +2)S n =n (S n +1-S n ),即nS n +1=2(n +1)S n .∴S n +1n +1=2·S nn ,(小前提)故{S nn }是以2为公比,1为首项的等比数列.(结论)(大前提是等比数列的定义,这里省略了)(2)由(1)可知S n +1n +1=4·S n -1n -1(n ≥2),∴S n +1=4(n +1)·S n -1n -1=4·n -1+2n -1·S n -1=4a n (n ≥2),(小前提)又a 2=3S 1=3,S 2=a 1+a 2=1+3=4=4a 1,(小前提) ∴对于任意正整数n ,都有S n +1=4a n .(结论)(第(2)问的大前提是第(1)问的结论以及题中的已知条件)【点评】“三段论”式的演绎推理一定要保证大前提正确,且小前提是大前提的子集关系,这样经过正确推理,才能得出正确结论;常见易错点是对大前提“凭空想象、思维定势、想当然”,从而出错,或者小前提与大前提“不兼容”“不包容”“互补”而出错.【小试牛刀】【陕西省2019届高三第二次教学质量检测】一布袋中装有个小球,甲,乙两个同学轮流且不放回的抓球,每次最少抓一个球,最多抓三个球,规定:由乙先抓,且谁抓到最后一个球谁赢,那么以下推断中正确的是( ) A .若,则乙有必赢的策略 B .若,则甲有必赢的策略 C .若,则甲有必赢的策略D .若,则乙有必赢的策略【答案】A 【解析】若,则乙有必赢的策略。

【高考复习】高考数学140分方法 各种题型解题思路

【高考复习】高考数学140分方法 各种题型解题思路

【高考复习】高考数学140分方法各种题型解题思路我所说的学习方法指的是最有效率的优化学习思想,是根据自己的实际情况在最短的时间内获取最有效的成果。

学习最主要的技巧是分析、解读、联想、应用。

同学和家长都知道,高中学习方法我对自己想读的大学做了深入的了解,已经很清楚在高考中大概要达到一个什么样的分数才能进入这所大学(尽管因为竞赛,我已先行获得高考自主选拔录取降分的优惠,但我的目标是裸分考进心目中的学校),然后把这些分数分配到各个科目。

我发现,数学只要考到130多分就够了,然后我把这130多分再分配到各个题型上去,看哪些题可以舍弃,哪些题不能舍弃,这使我对整张数学试卷的答题策略有了清晰的认识。

首先我分析了近几年本省数学考卷的构成:十道选择题→五道填空题→六道大题。

对于前十五道题,我研究了近几年高考卷,发现大部分是基础题,只需要训练速度与准确度,少部分是技巧题,需要比较好的思维和联系课本知识的能力。

对这一部分题型,我专门去买了小题集(里面有很多套测试题,每套只有十道选择题和五道填空题)来专项突破。

每天测一套,我做练习的目的是提高速度和准确度,目标是在25分钟之内完成并保证100%正确率。

刚开始一套测下来要用四十多分钟,还常出错。

在基础知识复习的基础上,这部分题就靠多练,练了几十套之后就很有感觉了,上手很顺畅。

最后我基本达到了自己的目标,25分钟完成,偶尔错1题。

更多高中学习方法信息查看对于后面的大题,我发现本省高考数学试题安排几年来都是固定的顺序(结果2021年高考时顺序变了,这个还是要小心),16三角函数→17数列→18概率/排列组合→19立体几何→20解析几何→21函数与导数(我们高考时概率/排列组合和函数与导数的顺序调换了)。

其中,20、21题比较难,21题是压轴题,18、19题尽管不难,但对书写要求比较高,表达不规范常被扣分。

16、17题则比较容易。

于是我的对策是分而治之:16、17题偶尔做做练练速度;18、19题经常做,把过程都写下来,对照标准答案看自己哪一步写得不规范,哪里可以更简洁;高强度的训练重点放在了20、21题。

高考数学冲刺:数学各题题解答方法

高考数学冲刺:数学各题题解答方法

高考数学冲刺:数学各题题解答方法(2)判定定理--证明一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面;(3)证明两平面同垂直于一条直线。

3、两个平面平行的主要性质:(1)由定义知:“两平行平面没有公共点”。

(2)由定义推得:“两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面。

(3)两个平面平行的性质定理:”如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行“。

(4)一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。

(5)夹在两个平行平面间的平行线段相等。

(6)经过平面外一点只有一个平面和已知平面平行。

以上性质(2)、(3)、(5)、(6)在课文中虽未直接列为”性质定理“,但在解题过程中均可直接作为性质定理引用。

解答题分步骤解决可多得分01、合理安排,保持清醒。

数学考试在下午,建议中午休息半小时左右,睡不着闭闭眼睛也好,尽量放松。

然后带齐用具,提前半小时到考场。

02、通览全卷,摸透题情。

刚拿到试卷,一般较紧张,不宜匆忙作答,应从头到尾通览全卷,尽量从卷面上获取更多的信息,摸透题情。

这样能提醒自己先易后难,也可防止漏做题。

03、解答题规范有序。

一般来说,试题中容易题和中档题占全卷的80%以上,是考生得分的主要来源。

对于解答题中的容易题和中档题,要注意解题的规范化,关键步骤不能丢,如三种语言(文字语言、符号语言、图形语言)的表达要规范,逻辑推理要严谨,计算过程要完整,注意算理算法,应用题建模与还原过程要清晰,合理安排卷面结构……对于解答题中的难题,得满分很困难,可以采用“分段得分”的策略,因为高考阅卷是“分段评分”。

比如可将难题划分为一个个子问题或一系列的步骤,先解决问题的一部分,能解决到什么程度就解决到什么程度,获取一定的分数。

有些题目有好几问,前面的小问你解答不出,但后面的小问如果根据前面的结论你能够解答出来,这时候不妨引用前面的结论先解答后面的,这样跳步解答也可以得分。

数列问题篇数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。

高三数学刷题技巧掌握解题思路快速解决难题

高三数学刷题技巧掌握解题思路快速解决难题

高三数学刷题技巧掌握解题思路快速解决难题高三数学是学生们备战高考的关键时期,解答数学题成为提高成绩的关键。

但是,面对繁重的学习任务和复杂的数学题目,很多学生感到无从下手。

本文将介绍一些高效的刷题技巧,帮助高三学生掌握解题思路,迅速解决难题。

一、理清知识框架,从基础题攻克难题在刷题之前,首先要理清知识框架,明确各个分支的重点难点。

这样做有利于从基础题逐步攀升到难题,渐入佳境。

对于高三学生而言,基础题目是巩固知识和培养解题思维的重要环节。

开始刷题时,可以先从基础题目入手,通过大量练习加深对基础知识点和解题思路的理解。

同时,要善于总结题目的解题方法和思路,从而加深对数学知识的理解。

在解题过程中,要注意思考和思维的灵活运用,提高解题的速度和准确性。

二、定期进行知识点回顾与强化训练学过的知识点往往容易忘记,特别是在高强度的高三备考中。

因此,定期进行知识点的回顾与强化训练是非常必要的。

可以将高三数学知识点分成若干个部分,每周选择一个或几个部分进行回顾与强化训练。

可以通过刷题软件、习题集、试卷等方式进行练习,并根据练习结果检查自己的知识掌握情况。

对于掌握不牢固的知识点,要有针对性地进行重点复习和训练,直到熟练。

三、熟练掌握解题套路,培养审题能力解题套路是高三数学刷题的关键,熟练掌握解题套路可以帮助学生快速解决难题。

在刷题过程中,要仔细审题,理解题目的要求和限制条件。

根据题目的特点和解题方法,选择合适的解题思路和步骤,避免走弯路。

一些经典的解题套路如数学归纳法、逆向思维、重叠法等,经常出现在高考试卷中,学生要掌握并灵活运用。

此外,要善于将复杂的问题分解为简单的子问题,通过求解子问题逐步得到最终答案。

这种拆解问题的能力是解决高难度数学题目的关键。

四、合理规划刷题时间,坚持每日练习刷题并不是一蹴而就,需要学生长期坚持。

因此,要合理规划刷题时间,并将其作为日常学习的重要组成部分。

可以每日抽出固定的时间进行数学刷题,保持连续性和持久性。

高考数学技巧如何快速解决复杂的逻辑推理题

高考数学技巧如何快速解决复杂的逻辑推理题

高考数学技巧如何快速解决复杂的逻辑推理题高考数学作为考试科目中的一个重要部分,在逻辑推理题方面常常给考生带来挑战。

逻辑推理题需要考生通过理解问题,分析逻辑关系,找出规律,并运用相应的解题技巧来解答。

本文将介绍一些解决复杂逻辑推理题的技巧,帮助考生更快速地解答这类题目。

一、理清题意,提炼关键信息复杂的逻辑推理题在题干中往往包含大量的信息,考生需要先理清题意,明确所给条件和问题所要求的答案。

可以使用画图、列式或者其他方式将关键信息提炼出来,帮助自己更好地理解问题,减少遗漏和混淆。

二、寻找逻辑关系,确定解题思路在理解题意的基础上,考生需要寻找题目中的逻辑关系。

通过观察题干,找出条件之间的联系以及问题与条件之间的关系。

这些逻辑关系不仅有助于揭示解题思路,还能帮助考生找到解题的关键。

例如,题目中可能包含条件之间的逻辑关系、因果关系、排除关系等,通过分析这些关系可以更快速地找到解题方法。

三、掌握常见解题方法针对逻辑推理题,考生需要掌握一些常见的解题方法,以便更快地解答复杂题目。

以下是几种常见的解题方法:1. 穷举法:穷举法适用于条件较少、解空较小的题目。

通过逐个尝试可能的解空,排除不符合条件的选项,从而找到符合题意的答案。

2. 推理归纳法:推理归纳法适用于具有一定逻辑关系的题目。

通过观察题干中的条件,总结归纳出其中的规律或者结论,并运用这些规律或者结论来解答问题。

3. 分情况讨论法:分情况讨论法适用于条件较多、解空较大的题目。

将问题分解成几个情况,分别考虑每种情况下的可能性,并找出满足条件的解空。

4. 反证法:反证法适用于需要证明某一命题的题目。

通过假设命题为假,从而推导出与已知条件相矛盾的结论,从而得出命题为真的结论。

以上的解题方法并不是适用于所有的逻辑推理题,考生需要根据具体题目情况选择合适的解题方法,并在实践中不断熟练运用。

四、加强练习,提高解题速度和准确性解决复杂逻辑推理题最基本的方法就是多做题、多练习。

数学6大解答题技巧,高考数学超越140分秘籍

数学6大解答题技巧,高考数学超越140分秘籍

数学6大解答题技巧,高考数学超越140分秘籍对于众多高中生来说,数学是一座巨大的拦路虎,如何高效地学习数学是大家都很头疼的问题,今天为大家收集到了高中140+学霸的6大解题技巧一起练起来吧!1.三角函数题注意归一公式、诱导公式的正确性(转化成同名同角三角函数时,套用归一公式、诱导公式(奇变、偶不变;符号看象限)时,很容易因为粗心,导致错误!一着不慎,满盘皆输!)。

2.数列题1.证明一个数列是等差(等比)数列时,最后下结论时要写上以谁为首项,谁为公差(公比)的等差(等比)数列;2.最后一问证明不等式成立时,如果一端是常数,另一端是含有n的式子时,一般考虑用放缩法;如果两端都是含n的式子,一般考虑数学归纳法(用数学归纳法时,当n=k+1时,一定利用上n=k时的假设,否则不正确。

利用上假设后,如何把当前的式子转化到目标式子,一般进行适当的放缩,这一点是有难度的。

简洁的方法是,用当前的式子减去目标式子,看符号,得到目标式子,下结论时一定写上综上:由①②得证;3.证明不等式时,有时构造函数,利用函数单调性很简单(所以要有构造函数的意识)。

3立体几何题1.证明线面位置关系,一般不需要去建系,更简单;2.求异面直线所成的角、线面角、二面角、存在性问题、几何体的高、表面积、体积等问题时,最好要建系;3.注意向量所成的角的余弦值(范围)与所求角的余弦值(范围)的关系(符号问题、钝角、锐角问题)。

4概率问题1.搞清随机试验包含的所有基本事件和所求事件包含的基本事件的个数;2.搞清是什么概率模型,套用哪个公式;3.记准均值、方差、标准差公式;4.求概率时,正难则反(根据p1+p2+...+pn=1);5.注意计数时利用列举、树图等基本方法;6.注意放回抽样,不放回抽样;7.注意“零散的”的知识点(茎叶图,频率分布直方图、分层抽样等)在大题中的渗透;8.注意条件概率公式;9.注意平均分组、不完全平均分组问题。

5圆锥曲线问题1.注意求轨迹方程时,从三种曲线(椭圆、双曲线、抛物线)着想,椭圆考得最多,方法上有直接法、定义法、交轨法、参数法、待定系数法;2.注意直线的设法(法1分有斜率,没斜率;法2设x=my+b(斜率不为零时),知道弦中点时,往往用点差法);注意判别式;注意韦达定理;注意弦长公式;注意自变量的取值范围等等;3.战术上整体思路要保7分,争9分,想12分。

高考数学突破140 掌握规律 攻克平面向量的破解技巧.doc

高考数学突破140 掌握规律 攻克平面向量的破解技巧.doc

高考数学突破140 掌握规律攻克平面向量的破解技巧【考纲解读】掌握向量的加法和减法,掌握实数与向量的积,解两个向量共线的充要条件,解平面向量基本定,解平面向量的坐标概念,掌握平面向量的坐标运算,掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处有关长度、角度和垂直问题,掌握向量垂直的条件.【命题规律】平面向量的命题以客观题为主,主要考查平面向量的基本概念、向量的线性运算、向量的平行与垂直、向量的数量积,考查数形结合的数学思想,在解答题中常与三角函数相结合,或作为解题工具应用到解析几何问题中.【学法导航】1.(1)对于平面向量的线性运算,要先选择一组基底,同时注意平面向量基本定理的灵活运用.(2)运算过程中重视数形结合,结合图形分析向量间的关系.2.数量积的计算通常有三种方法:数量积的定义,坐标运算,数量积的几何意义.可以利用数量积求向量的模和夹角,向量要分解成题中模和夹角已知的向量进行计算.3.在平面向量与三角函数的综合问题中,一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题,如利用向量平行、垂直的条件表述三角函数式之间的关系,利用向量模表述三角函数之间的关系等;另一方面可以利用三角函数的知识解决平面向量问题,在解决此类问题的过程中,只要根据题目的具体要求,在向量和三角函数之间建立起联系,就可以根据向量或者三角函数的知识解决问题.【高频考点突破】考点1 平面向量的线性运算【规律方法】用平面向量基本定理解决此类问题的关键是先选择一组基底,并运用平面向量的基本定理将条件和结论表示成基底的线性组合,再通过对比已知等式即可得λ1,λ2的值.考点2 平面向量的数量积【规律方法】1.在解决与平面几何有关的数量积问题时,充分利用向量的线性运算,将所求向量用共同的基底表示出来,在利用平面向量的数量积数量积运算法则求解.2.注意向量的数量积不满足消去率和结合律.4.在计算向量数量积时,若一个向量在另一个向量上的投影已计算,可以利用向量数量积的几何意义计算.考点3 平面向量和三角函数的综合问题【规律方法】在平面向量与三角函数的综合问题中,一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题,如利用向量平行、垂直的条件表述三角函数式之间的关系,利用向量模表述三角函数之间的关系等;另一方面可以利用三角函数的知识解决平面向量问题.在解决此类问题的过程中,只要根据题目的具体要求,在向量和三角函数之间建立起联系,就可以根据向量或者三角函数的知识解决问题.。

高中数学推理证明题的解题思路与方法整理

高中数学推理证明题的解题思路与方法整理

高中数学推理证明题的解题思路与方法整理高中数学中,推理证明题是一种常见的题型,要求学生运用所学的数学知识和推理能力,通过逻辑推理和严密的证明过程解决问题。

这类题目常常考察学生对数学概念的理解、运用定理的能力以及逻辑推理的能力。

本文将整理一些常见的高中数学推理证明题的解题思路与方法,并通过具体的题目举例,说明此题的考点,以帮助高中学生或他们的父母更好地应对这类题目。

一、对称性证明法对称性证明法是一种常见的证明方法,常用于证明几何图形的性质。

这种方法的关键是利用图形的对称性质,通过证明一部分,然后利用对称性推导出其他部分。

例如,有一个题目要求证明一个三角形的两条边相等,可以通过证明这两条边对应的两个角相等,然后利用对称性证明两边相等。

这种方法在解决几何证明题时非常实用,能够简化证明过程,提高解题效率。

二、递推法递推法是一种常见的证明方法,常用于证明数列的性质。

这种方法的关键是通过已知条件和已证明的结论,推导出下一个条件或结论,从而逐步推导出整个数列的性质。

例如,有一个题目要求证明一个数列满足递推公式an=an-1+an-2,可以通过已知条件a1=1,a2=1,然后利用递推公式逐步推导出an的表达式,从而证明数列的性质。

递推法在解决数列证明题时非常实用,能够简化证明过程,提高解题效率。

三、反证法反证法是一种常见的证明方法,常用于证明命题的否定。

这种方法的关键是假设命题的否定成立,然后通过推理推导出矛盾的结论,从而证明原命题成立。

例如,有一个题目要求证明一个数是无理数,可以假设该数是有理数,然后推导出矛盾的结论,从而证明该数是无理数。

反证法在解决数学证明题时非常实用,能够简化证明过程,提高解题效率。

四、数学归纳法数学归纳法是一种常见的证明方法,常用于证明数学命题的通用性。

这种方法的关键是通过证明命题对于某个特定的情况成立,然后证明命题对于下一个情况也成立,从而推导出命题对于所有情况都成立。

例如,有一个题目要求证明一个等式对于所有正整数都成立,可以通过证明当n=1时等式成立,然后假设当n=k时等式成立,再证明当n=k+1时等式也成立,从而推导出等式对于所有正整数都成立。

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问题43推理问题的常见求解策略一、考情分析推理是根据一个或几个已知的判断来确定一个新的判断的思维过程,它包括合情推理与演绎推理,合情推理又包括归纳推理和类比推理,归纳推理是由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理,由部分到整体、归纳推理由个别到一般的推理类比;推理是由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理,它是由特殊到特殊的推理;演绎推理从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论.演绎推理是由一般到特殊的推理.高考中归纳推理和类比推理常以客观题形式出现,演绎推理常和其他知识交汇,以解答题形式出现,下面分别总结几类推理问题的求解策略,共同学们参考.二、经验分享1.归纳推理问题的常见类型及解题策略(1)与数字有关的等式的推理.观察数字特点,找出等式左右两侧的规律及符号可解.(2)与不等式有关的推理.观察每个不等式的特点,注意是纵向看,找到规律后可解.(3)与数列有关的推理.通常是先求出几个特殊现象,采用不完全归纳法,找出数列的项与项数的关系,列出即可.(4)与图形变化有关的推理.合理利用特殊图形归纳推理得出结论,并用赋值检验法验证其真伪性.2.进行类比推理,应从具体问题出发,通过观察、分析、联想进行类比,提出猜想.其中找到合适的类比对象是解题的关键.(2)类比推理常见的情形有平面与空间类比;低维的与高维的类比;等差数列与等比数列类比;数的运算与向量的运算类比;圆锥曲线间的类比等.3.演绎推理是由一般到特殊的推理,常用的一般模式为三段论,演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提,一般地,若大前提不明确时,可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.4.合情推理在近年来的高考中,考查频率逐渐增大,题型多为选择、填空题,难度为中档.解决此类问题的注意事项与常用方法:(1)解决归纳推理问题,常因条件不足,了解不全面而致误.应由条件多列举一些特殊情况再进行归纳.(2)解决类比问题,应先弄清所给问题的实质及已知结论成立的缘由,再去类比另一类问题.三、知识拓展数学史上的著名推理问题1. 费马猜想:法国业余数学家之王—费马(1601-1665)在1640年通过对20213F =+=,121215F =+=,2222117F =+=,32321257F =+=,4242165537F =+=的观察,发现其结果都是素数,于是提出猜想:对所有的自然数n ,任何形如221nn F =+的数都是素数. 后来瑞士数学家欧拉,发现5252142949672976416700417F =+==⨯不是素数,推翻费马猜想. 2. 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. 四、题型分析(一)归纳推理的求解策略 (1)归纳推理的一般步骤:①通过观察个别情况发现某些相同性质;②从相同性质中推出一个明确表述的一般性命题.(2)归纳推理是一种重要的思维方法,但结果的正确性还需进一步证明,一般地,考查的个体越多,归纳的结论可靠性越大.因此在进行归纳推理时,当规律不明显时,要尽可能多地分析特殊情况,由此发现其中的规律,从而获得一般结论.(3)归纳推理是每年高考的常考内容,题型多为选择题和填空题,难度稍大,属中高档题.高考对归纳推理的考查常有以下三个命题角度:①数值的归纳;②代数式的归纳;③图形的归纳.【例1】某种平面分形图如图所示,一级分形图是由一点出发的三条线段,长度相等,两两夹角为120°;二级分形图是在一级分形图的每条线段末端出发再生成两条长度为原来13的线段,且这两条线段与原线段两两夹角为120°,…,依此规律得到n 级分形图.n级分形图中共有________条线段.【分析】分形图的每条线段的末端出发再生成两条线段,由题图知,一级分形图有3=(3×2-3)条线段,二级分形图有9=(3×22-3)条线段,三级分形图中有21=(3×23-3)条线段,按此规律n级分形图中的线段条数a n=(3×2n-3)(n∈N*).【答案】a n=(3×2n-3)(n∈N*)【点评】(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、经验或试验的基础之上的;(3)归纳推理所得结论未必正确,有待进一步证明,但对数学结论和科学的发现很有用.【小试牛刀】【江西省南昌市2019届高三第一次模拟】我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里出现了如图所示的表,即杨辉三角,这是数学史上的一个伟大成就.在“杨辉三角”中,第行的所有数字之和为,若去除所有为1的项,依次构成数列,则此数列的前55项和为( )A.4072 B.2026 C.4096 D.2048【答案】A【解析】由题意可知:每一行数字和为首项为1,公比为2的等比数列,则杨辉三角形的前n项和为S n2n﹣1,若去除所有的为1的项,则剩下的每一行的个数为1,2,3,4,……,可以看成构成一个首项为1,公差为1的等差数列,则T n,可得当n=10,所有项的个数和为55,则杨辉三角形的前12项的和为S12=212﹣1,则此数列前55项的和为S12﹣23=4072,故选:A .(二)类比推理的求解策略在进行类比推理时,要尽量从本质上去类比,不要被表面现象所迷惑;否则只抓住一点表面现象甚至假象就去类比,就会犯机械类比的错误.类比推理的应用一般为类比定义、类比性质和类比方法. (1)类比定义:在求解由某种熟悉的定义产生的类比推理型试题时,可以借助原定义来求解;(2)类比性质:从一个特殊式子的性质、一个特殊图形的性质入手,提出类比推理型问题,求解时要认真分析两者之间的联系与区别,深入思考两者的转化过程是求解的关键;(3)类比方法:有一些处理问题的方法具有类比性,我们可以把这种方法类比应用到其他问题的求解中,注意知识的迁移.【例2】若等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,前n 项的和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列,且通项为S n n =a 1+(n-1)·d2.类似地,请完成下列命题:若各项均为正数的等比数列{b n }的首项为b 1,公比为q ,前n 项的积为T n ,则数列________为等比数列,通项为________.【分析】解题的关键是找出等差数列与等比数列性质的关联【点评】因为在等差数列{a n }中前n 项的和为S n 的通项,且写成了S n n =a 1+(n -1)·d2,所以在等比数列{b n }中应研究前n 项的积为T n 的开n 方的形式,等差数列中的求和类比等比数列中的乘积,类比可得:数列{n T n }为等比数列,通项为n T n =b 1·(q )n -1.【点评】等差数列与等比数列的类比,要注意运算的转换:和差→积商,乘积→乘方【小试牛刀】在平面几何中有如下结论:正三角形ABC 的内切圆面积为S 1,外接圆面积为S 2,则S 1S 2=14,推广到空间可以得到类似结论:已知正四面体P ­ABC 的内切球体积为V 1,外接球体积为V 2,则V 1V 2=________.【答案】127【解析】正四面体的外接球和内切球的半径之比是3∶1,故正四面体P ­ABC 的内切球体积为V 1,外接球体积为V 2,则V 1V 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫133=127.(三)演绎推理的求解策略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.演绎推理的模式为:三段论⎩⎪⎨⎪⎧①大前提:已知的一般原理;②小前提:所研究的特殊情况;③结论:根据一般原理,对特殊情况做 出的判断.应用三段论解决问题时,应首先明确什么是大前提,什么是小前提,如果大前提与推理形式是正确的,结论必定是正确的.如果大前提错误,尽管推理形式是正确的,所得结论也是错误的.【例3】数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2n S n (n ∈N +).证明: (1)数列{S nn }是等比数列;(2)S n +1=4a n .【证明】(1)∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n +2n S n ,∴(n +2)S n =n (S n +1-S n ),即nS n +1=2(n +1)S n .∴S n +1n +1=2·S nn ,(小前提)故{S nn }是以2为公比,1为首项的等比数列.(结论)(大前提是等比数列的定义,这里省略了)(2)由(1)可知S n +1n +1=4·S n -1n -1(n ≥2),∴S n +1=4(n +1)·S n -1n -1=4·n -1+2n -1·S n -1=4a n (n ≥2),(小前提)又a 2=3S 1=3,S 2=a 1+a 2=1+3=4=4a 1,(小前提) ∴对于任意正整数n ,都有S n +1=4a n .(结论)(第(2)问的大前提是第(1)问的结论以及题中的已知条件)【点评】“三段论”式的演绎推理一定要保证大前提正确,且小前提是大前提的子集关系,这样经过正确推理,才能得出正确结论;常见易错点是对大前提“凭空想象、思维定势、想当然”,从而出错,或者小前提与大前提“不兼容”“不包容”“互补”而出错.【小试牛刀】【陕西省2019届高三第二次教学质量检测】一布袋中装有个小球,甲,乙两个同学轮流且不放回的抓球,每次最少抓一个球,最多抓三个球,规定:由乙先抓,且谁抓到最后一个球谁赢,那么以下推断中正确的是( ) A .若,则乙有必赢的策略B .若,则甲有必赢的策略C.若,则甲有必赢的策略D.若,则乙有必赢的策略【答案】A【解析】若,则乙有必赢的策略。

(1)若乙抓1球,甲抓1球时,乙再抓3球,此时剩余4个球,无论甲抓1~3的哪种情况,乙都能保证抓最后一球。

(2)若乙抓1球,甲抓2球时,乙再抓2球,此时剩余4个球,无论甲抓1~3的哪种情况,乙都能保证抓最后一球。

(3)若乙抓1球,甲抓3球时,乙再抓1球,此时剩余4个球,无论甲抓1~3的哪种情况,乙都能保证抓最后一球。

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