2020届高考数学总复习第七章不等式推理与证明7_4合情推理与演绎推理课件文新人教A版

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【答案】 144 题组二 常错题 ◆索引:演绎推理的两个易错点:(1)推理形式;(2)大(小)前 提错误,类比不当致误.
【解析】 “指数函数y=ax是增函数”是本推理的大前 提,它是错误的,因为实数a的取值范围没有确定,所以 导致结论是错误的.
【答案】 大前提错误导致结论错误 6.命题“有些有理数是无限循环小数,整数是有理数 ,所以整数是无限循环小数”是假命题,推理错误的原因 是____________________________________. 【解析】 大前提与小前提之间没有包含关系,虽然使 用了“三段论”,但推理形式错误. 【答案】 使用了“三段论”,但推理形式错误
四边形 ABCD 中,不等式A1+B1+C1+D1 ≥21π6 成立;在凸五边形
ABCDE 中,不等式A1+B1+C1+D1 +E1≥32π5 成立,……,依此类
推,在凸
n
边形
A1A2 … An





1 A1

1 A2



1 An

____________成立.
【解析】 因为A1+B1+C1≥π9 =π32,
列;若{cn}是等比数列,则 c1·c2·…·cn=cn1·q1+2+…+(n-1)=
n(n-1) cn1·q 2 ,所以
dn= n
c1·c2·…·cn=c1·qn-2 1
,即{dn}
为等比数列.故选 D.
【答案】 D
【反思归纳】
跟踪训练4 如图所示,在平面上,用一条直线截正方形 的一个角,截下的是一个直角三角形,有勾股定理c2=a2 +b2.空间中的正方体,用一平面去截正方体的一角,截下 的是一个三条侧棱两两垂直的三棱锥,若这三个两两垂直 的侧面的面积分别为S1,S2,S3,截面面积为S,类比平面 的结论有__________.
【答案】以 R 为半径的球的体积 V(R)=43π R3,其导函数为 V′(R) =4π R2,表示的是球的表面积 S(R)=4π R2
考点一 归纳推理 角度1 与数字有关的推理 【例1】 (2019·兰州联考)观察下列等式:
1=1 2+3+4=9 3+4+5+6+7=25 4+5+6+7+8+9+10=49

2π 7
-2+sin


3π 7
-2+…+sin


6π -2
7

=34×3×4;

sin

π 9
-2+sin


2π 9
-2+sin


3π 9
-2+…+sin


8π -2
9

=34×4×5;
……
照此规律,
sin2nπ+1 -2 + sin2n2+π1 -2 + sin
【答案】 nn
角度 3 与数列有关的推理 【例 3】 古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边 形数,如三角形数 1,3,6,10,…,第 n 个三角形数为n(n+ 2 1) =21n2+12n,记第 n 个 k 边形数为 N(n,k)(k≥3),以下列出了部 分 k 边形数中第 n 个数的表达式:
三角形数 N(n,3)=12n2+21n, 正方形数 N(n,4)=n2, 五边形数 N(n,5)=32n2-21n, 六边形数 N(n,6)=2n2-n. …… 可 以 推 测 N(n , k) 的 表 达 式 , 由 此 计 算 N(10 , 24) = ____________.
【解析】 由 N(n,3)=21n2+12n=3-2 2n2+4-2 3n N(n,4)=4-2 2n2+4-2 4n N(n,5)=5-2 2n2+4-2 5n N(n,6)=6-2 2n2+4-2 6n
【解析】 由演绎推理三段论可知,“三角形不是平行 四边形”是小前提.
【答案】 三角形不是平行四边形
3.(教材改编)在平面内,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 的 比 为 __________.
7.已知圆的面积S(R)=πR2.显然,S′(R)=2πR,表示的 是圆的周长C=2πR.把该结论类比到空间,写出球中的类 似结论:__________________.
【解析】 平面图形的面积应该和空间几何体的体积类比, 平面图形的周长应该和几何体的表面积类比,所以,球中类似的 结论是:以 R 为半径的球的体积 V(R)=34πR3,其导函数为 V′(R) =4πR2,表示的是球的表面积 S(R)=4πR2.本题易出现的问题是 从平面圆类比到空间时,误以为是球的表面积的导数问题.
【解析】 依题意,在平面内,两个正三角形的面积比 等于边长比的平方,在空间中,两个正四面体的体积比等 于棱长比的立方.
【答案】 1∶8
4.(教材改编)如图,根据图中的数构成的规律可知a表 示的数是____________.
【解析】 观察题图中数阵中的数字得出规律,每行最左边与 最右边的数字比上一行最左边与最右边的数字增加1,中间各数 字等于它肩上两个数字之积,所以a=12×12=144.
【反思归纳】
跟踪训练5 (1)有6名选手参加演讲比赛,观众甲猜测:4 号或5号选手得第一名;观众乙猜测:3号选手不可能得第 一名;观众丙猜测:1,2,6号选手中的一位获得第一名 ;观众丁猜测:4,5,6号选手都不可能获得第一名.比 赛后发现没有并列名次,且甲、乙、丙、丁中只有1人猜 对比赛结果,此人是( )
【解析】 三角形类比空间中的三棱锥,线段的长度类比图 形的面积,于是作出猜想:S2=S21+S22+S23.
【答案】 S2=S21+S22+S23
考点三 演绎推理 【例 6】数列{an}的前 n 项和记为 Sn,已知 a1=1,an+1=n+n 2 Sn(n∈N*).证明: (1)数列Snn是等比数列. (2)Sn+1=4an.
…… 照此规律,第n个等式为______________________.
【解析】 由前4个等式可知,第n个等式的左边第一个 数为n,且连续2n-1个整数相加,右边为(2n-1)2,故第n 个等式为n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2.
【答案】 n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2
题组一 常识题
1.(教材改编)已知数列{an}中,a1=1,n≥2时,an=an -1+2n-1,依次计算a2,a3,a4后,猜想an的表达式是 ________.
【解析】 a1=1,a2=4,a3=9,a4=16,猜想an=n2. 【答案】 an=n2
2.(教材改编)推理“矩形是平行四边形,三角形不是 平行四边形,所以三角形不是矩形”中的小前提是 __________.
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
(2)已知在△ABC中,∠A=30°,∠B=60°,求证: a<b.
证明:∵∠A=30°,∠B=60°,∴∠A<∠B.∴a<b. 其中,画线部分是演绎推理的( ) A.大前提 B.小前提 C.结论 D.三段论 【解析】 (1)若甲猜测正确,则4号或5号得第一名,那 么乙猜测也正确,与题意不符,故甲猜测错误,即4号和5 号均不是第一名.若丙猜测正确,那么乙猜测也正确,与 题意不符,故仅有丁猜测正确,所以选D. 【答案】 (1)D (2)B
第4讲 合情推理与演绎推理 1.合情推理
类型
定义
特点
归纳 推理
根种据特一征类,事推物出的这类__部事__分物__的_对_象_全_具_部_有__某_对 由由__个__部__别__分____到_到_一____整般____体___、
象都具有这种特征的推理
由两类对象具有某些类似特征和其中 类比
一类对象的某些已知特征,推出另一 由_特__殊__到__特__殊___ 推理
【答案】 3×2n-3(n∈N*)
【反思归纳】
跟踪训练1 (2019·重庆模拟)某种树的分枝生长规律如图 所示,第1年到第5年的分枝数分别为1,1,2,3,5,则 预计第10年树的分枝数为( )
A.21 C.52
B.34 D.55
【解析】 因为2=1+1,3=2+1,5=3+2,即从第三 项起每一项都等于前两项的和,所以第10年树的分枝数为 21+34=55.
【答案】 D
跟踪训练 2 观察下列等式:源自sinπ 3
-2+sin


2π 3
-2=43×1×2;

sin

π 5
-2+sin


2π 5
-2+sin


3π 5
-2+sin


4π 5
-2

=34
×2×3;

sin

π 7
-2+sin

∴N(n,k)=k-2 2n2+4-2 kn 故 N(10,24)=24-2 2×102+4-224×10=1000, 故答案为 1000. 【答案】 1000
角度 4 与图形有关的推理 【例 4】 (2019·青岛模拟)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




1 3

线






线



线






120°,……,依此规律得到 n 级分形图.
n级分形图中共有____________条线段.
【解析】 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an= 3×2n-3(n∈N*).
3π 2n+1
-2



sin 22nn+π1-2=______________.
【解析】 通过类比,可以发现,最前面的数字是43,接下来 是和项数有关的两项的乘积,即 n(n+1),故答案为34×n×(n+ 1).
【答案】 43×n×(n+1)
跟踪训练 3 在△ABC 中,不等式A1+B1+C1≥π9 成立;在凸
【证明】 (1)∵an+1=Sn+1-Sn,an+1=n+n 2Sn, ∴(n+2)Sn=n(Sn+1-Sn),即 nSn+1=2(n+1)Sn, 故nS+n+11=2·Snn,(小前提) 故Snn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)
类对象也具有这些特征的推理
2.演绎推理 (1)定义:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下 的结论,我们把这种推理称为演绎推理.简言之,演绎推 理是由一般到___特__殊__的推理. (2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括: 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.
A.dn=c1+c2+n …+cn
B.dn=c1·c2·n …·cn
C.dn=
n
c1n+cn2+…+cnn n
D.dn=n c1·c2·…·cn
【解析】 若{an}是等差数列,则 a1+a2+…+an=na1+ n(n2-1)d,所以 bn=a1+n-2 1d=d2n+a1-2d,即{bn}为等差数
角度 2 与不等式有关的推理 【例 2】 已知 x∈(0,+∞),观察下列各式:x+1x≥2,x +x42=2x+2x+x42≥3,x+2x73 =3x+3x+3x+2x73 ≥4,…,类比得 x+xan ≥n+1(n∈N*),则 a=________.
【解析】 第一个式子是 n=1 的情况,此时 a=11=1;第二 个式子是 n=2 的情况,此时 a=22=4;第三个式子是 n=3 的情 况,此时 a=33=27,归纳可知 a=nn.
A1+B1+C1+D1 ≥21π6 =24π2 ,
A1+B1+C1+D1 +E1≥32π5 =35π2 ,……,
所以A11+A12+…+A1n≥(n-n22 )π(n∈N*,n≥3).
【答案】
n2 (n-2)π
(n∈N*,n≥3)
考点二 类比推理
【例 5】 (2019·抚顺模拟)若数列{an}是等差数列,则数列 {bn}bn=a1+a2+n …+an也为等差数列.类比这一性质可知,若 正项数列{cn}是等比数列,且{dn}也是等比数列,则 dn 的表达式 应为( )
(2)由(1)可知nS+n+11=4·nS-n-11(n≥2), ∴Sn+1=4(n+1)·nS-n-11 =4·n-n-1+1 2·Sn-1=4an(n≥2).(小前提) 又∵a2=3S1=3,S2=a1+a2=1+3=4=4a1,(小前提) ∴对于任意正整数 n,都有 Sn+1=4an.(结论)
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