2015《金榜e讲堂》高三人教版数学(理)一轮复习课件:第6章-第5节-合情推理与演绎推理

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类比推理
[典题导入] 在平面几何里,有“若△ABC 的三边长分别为 a,b,c 内 切圆半径为 r,则三角形面积为 S△ABC=12(a+b+c)r”,拓展到空间, 类比上述结论,“若四面体 ABCD 的四个面的面积分别为 S1,S2, S3,S4,内切球的半径为 r,则四面体的体积为____________”.
命题(猜想)
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二、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. 2.特点:演绎推理是由 一般到特殊 的推理. 3.模式:三段论.“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:
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①大前提—已知的 一般原理 ; “三段论”
第五节 合情推理与演绎推理
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一、合情推理
[主干知识梳理]
归纳推理
类比推理
定义
由某类事物的 部分对象 具 由两类对象具有类似特征
有某些特征,推出该类事物
的 全部对象 都具有这些特征 和其中一类对象的某些已
的推理,或者由 个别事实 概 括出 一般结论 的推理
知特征推出另一类对象也 具有这些特征的推理
(小前提)
故Snn是以 2 为公比,1 为首项的等比数列. (大前提是等比数列的定义,这里省略了)
(结论)
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(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). 又∵a2=3S1=3,S2=a1+a2=1+3=4=4a1, ∴对于任意正整数 n,都有 Sn+1=4an.
(3)平行四边形的对边相等,(大前提) ED 和 AF 为平行四边形的对边,(小前提) 所以 ED=AF.(结论) 上面的证明可简略地写成:
∠BFD=∠A⇒DF∥EA⇒四边形 AFDE 是平行四边形⇒ED=AF
DE∥BA
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【创新探究】 类比时类比不当而致误 (2014·青岛模拟)在平面上,设 ha、hb、hc 是三角形
则x-20=12,因此x=32.]
()
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3.(教材习题改编)给出下列三个类比结论. ①(ab)n=anbn与(a+b)n类比,则有(a+b)n=an+bn; ②loga(xy)=logax+logay与sin(α+β)类比,则有sin(α+β)= sin αsin β; ③(a+b)2=a2+2ab+b2与(a+b)2类比,则有(a+b)2=a2+ 2a·b+b2. 其中结论正确的个数是
(小前提) (小前提) (结论)
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[规律方法] 演绎推理是从一般到特殊的推理,其一般形式是三段论,应 用三段论解决问题时,应当首先明确什么是大前提和小前提, 如果前提是显然的,则可以省略.
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[跟踪训练] 3.如图所示,D,E,F分别是BC,CA,AB
上的点,∠BFD=∠A,且DE∥BA.求证: ED=AF(要求注明每一步推理的大前提、 小前提和结论,并最终把推理过程用简略 的形式表示出来) .
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答案 n+1 123n+1-1
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(文)(2014·济南模拟)对大于或等于2的自然数m的n次
方幂有如下分解方式:
22=1+3;
23=3+5;
32=1+3+5;
33=7+9+11;
42=1+3+5+7;
43=13+15+17+19;
52=1+3+5+7+9; 53=21+23+25+27+29.
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证明 (1)同位角相等,两条直线平行,(大前提) ∠BFD与∠A是同位角,且∠BFD=∠A,(小前提) 所以DF∥EA.(结论) (2)两组对边分别平行的四边形是平行四边形,(大前提) DE∥BA且DF∥EA,(小前提) 所以四边形AFDE为平行四边形.(结论)
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A.0
B.1
C.2
D.3
B [只有③正确.]
()
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4.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
1 VV12=313SS12hh12=SS12·hh12=14×12=18.
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[听课记录] 三角形的面积类比为四面体的体积,三角形的边长类
比为四面体四个面的面积,内切圆半径类比为内切球的半径.二
维图形中12类比为三维图形中的13,得 V 四面体 ABCD=13(S1+S2+S3+
S4)r. 答案
V 四面体 ABCD=13(S1+S2+S3+S4)r
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[关键要点点拨] 1.合情推理主要包括归纳推理和类比推理,合情推理具有猜
测和发现结论,探索和提供思路的作用.合情推理的结论 可能为真,也可能为假,结论的正确性有待于进一步的证 明. 2.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、小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.
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【解析】 设 ha,hb,hc,hd 分别是三棱锥 A—BCD 四个面上的 高,P 为三棱锥 A-BCD 内任一点,P 到相应四个面的距离分别 为 Pa,Pb,Pc,Pd,于是我们可以得到结论:Phaa+Phbb+Phcc+Phdd=1. 【答案】 Phaa+Phbb+Phcc+Phdd=1
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演绎推理
[典题导入] 数列{an}的前 n 项和记为 Sn,已知 a1=1,an+1=n+n 2Sn(n ∈N*).证明: (1)数列Snn是等比数列; (2)Sn+1=4an.
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[听课记录] (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,
[规律方法] 1.类比推理是由特殊到特殊的推理,命题有其特点和求解规
律,可以从以下几个方面考虑类比:类比定义、类比性质、 类比方法、类比结构. 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 明确的命题(猜想).
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由 部分 到 整体、由 个别到
特点
由 特殊到 特殊 的推理
一般 的推理
一般 步骤
(1)找出两类事物之间的相 (1)通过观察个别情况发现某
似性或一致性;(2)用一类 些相同性质;(2)从已知的相
事物的性质去推测另一类事 同性质中推出一个明确的一
物的性质,得出一个明确的 般性命题(猜想)
②小前提—所研究的特殊情况; 的结构
③结论—根据一般原理,对 特殊情况
做出的判断
①大前提—M是P; “三段论”
②小前提—S是M; 的表示
③结论— S是P
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[基础自测自评] 1.(教材习题改编)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
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5.(文)(2013·陕西高考)观察下列等式 (1+1)=2×1 (2+1)(2+2)=22×1×3 (3+1)(3+2)(3+3)=23×1×3×5 …… 照此规律,第n个等式可为__________.
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解析 观察规律,等号左侧为(n+1)(n+2)…(n+n), 等号右侧分两部分,一部分是2n,另一部分是1×3×…×(2n -1). 答案 (n+1)(n+2)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)
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归纳推理
[典题导入] (理)(2013·福建高考)当 x∈R,|x|<1 时,有如下表达式: 1+x+x2+…+xn+…=1-1 x. 两边同时积分得:
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从而得到如下等式: 1×12+12×122+13×123+…+n+1 1×12n+1+…=ln 2. 请根据以上材料所蕴含的数学思想方法,计算:C0n×12+12C1n×(12)2 +13C2n×(12)3+…+n+1 1Cnn×(12)m
[跟踪训练] 2.若{an}是等差数列,m、n、p 是互不相等的正整数,则有:
(m-n)ap+(n-p)am+(p-m)an=0,类比上述性质,相应地, 对等比数列{bn},有__________________. 解析 设{bn}的首项为 b1,公比为 q, 则 bmp -n·bnm-p·bpn-m =(b1qp-1)m-n·(b1qm-1)n-p·(b1qn-1)p-m=b01·q0=1. 答案 bmp -n·bmn-p·bpn-m=1
根据上述分解规律,若m3(m∈N*)的分解中最小的数是73,则
m的值为__________.
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[听课记录] 据已知规律,23,33,…的分裂数 3,5,7,…构成 以 3 为首项,2 为公差的等差数列, 由题意令 71=3+2(n-1),解得 n=35,即 71 是数列中第 35 个数, 则由于 23,33,…的分裂数的个数依次为 2,3,…,再令 2x+ x(x-2 1)=35,解得 x=7, 故 71 是 83 的分裂数中最后一个数, 故 73 是 93 的分裂数中最小的数,即 m=9.
答案 9
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[规律方法] 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. [注意] 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.
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[跟踪训练] 1.已知函数 f(x)=x+x 2(x>0).如下定义一列函数:f1(x)=f(x),
f2(x)=f(f1(x)),f3(x)=f(f2(x)),…,fn(x)=f(fn-1(x)),…,n∈N*, 那么由归纳推理可得函数 fn(x)的解析式是 fn(x)=________.
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解析 依题意得,f1(x)=x+x 2, x
f2(x)=x+xx+2+2 2=3x+x 4=(22-1x)x+22, x
f3(x)=3x3+xx+4+4 2=7x+x 8=(23-1x)x+23,…,
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由此归纳可得 fn(x)=(2n-1x)x+2n(x>0). 答案 (2n-1x)x+2n(x>0)
() A.使用了归纳推理 B.使用了类比推理 C.使用了“三段论”,但推理形式错误 D.使用了“三段论”,但小前提错误 C [由条件知使用了三段论,但推理形式是错误的.]
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2.数列2,5,11,20,x,47,…中的x等于
A.28
B.32
C.33
D.27
B [由5-2=3,11-5=6,20-11=9.
答案 1∶8
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5.(理)(2013·陕西高考)观察下列等式 12=1 12-22=-3 12-22+32=6 12-22+32-42=-10 …… 照此规律,第n个等式可为__________.
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解析 第 n 个等式的左边第 n 项应是(-1)n+1n2,右边数的绝对值 为 1+2+3+…+n=n(n+ 2 1),故有 12-22+32-42+…+ (-1)n+1n2=(-1)n+1n(n+ 2 1). 答案 12-22+32-42+…+(-1)n+1n2=(-1)n+1·n(n2+1)
ABC 三条边上的高,P 为三角形内任一点,P 到相应三边的 距离分别为 Pa,Pb,Pc,我们可以得到结论:Phaa+Phbb+Phcc=1. 把它类比到空间,写出三棱锥中的类似结论__________.
第36页,S4 是三棱锥 A-BCD 四个面的面积,P 为三棱锥 A-BCD 内任一点 P 到相应四个面的距离分别为 P1,P2, P3,P4,则有:PS11+PS22+PS33+PS44=1. 【错因】 上述解法出错的原因在于学生误认为平面内三条高线 长度类比到空间中应为相应的面的面积.本题解决的关键是理解 在三角形中妁结论是采用等面积法得到的,那么在三棱锥中就可 以根据等体积法得到,这样就不会出现类比失误.
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