2.1《合情推理与演绎证明》(第1课时)

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【精品高中数学必修第二册】2.1 合情推理与演绎推理2.1.1 Word版含答案

2.1合情推理与演绎推理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．2．了解合情推理在数学发现中的作用．[知识链接]1．归纳推理和类比推理的结论一定正确吗？答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．2．由合情推理得到的结论可靠吗？答一般来说，由合情推理所获得的结论，仅仅是一种猜想，未必可靠，例如，费马猜想就被数学家欧拉推翻了．[预习导引]1．归纳推理和类比推理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．3．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→提出猜想要点一归纳推理的应用例1观察如图所示的“三角数阵”1 (1)22 (2)343 (3)4774 (4)5 1114115 (5)…………记第n(n＞1)行的第2个数为a n(n≥2，n∈N*)，请仔细观察上述“三角数阵”的特征，完成下列各题：(1)第6行的6个数依次为________、________、________、________、________、________；(2)依次写出a2、a3、a4、a5；(3)归纳出a n＋1与a n的关系式．解由数阵可看出，除首末两数外，每行中的数都等于它上一行的肩膀上的两数之和，且每一行的首末两数都等于行数．(1)6,16,25,25,16,6(2)a2＝2，a3＝4，a4＝7，a5＝11(3)∵a3＝a2＋2，a4＝a3＋3，a5＝a4＋4由此归纳：a n＋1＝a n＋n.规律方法对于数阵问题的解决方法，既要清楚每行、每列数的特征，又要对上、下行，左、右列间的关系进行研究，找到规律，问题即可迎刃而解．跟踪演练1根据下列条件，写出数列中的前4项，并归纳猜想它的通项公式．(1)a1＝3，a n＋1＝2a n＋1；(2)a1＝a，a n＋1＝12－a n；(3)对一切的n∈N*，a n>0，且2S n＝a n＋1.解(1)由已知可得a1＝3＝22－1，a2＝2a1＋1＝2×3＋1＝7＝23－1，a 3＝2a 2＋1＝2×7＋1＝15＝24－1， a 4＝2a 3＋1＝2×15＋1＝31＝25－1. 猜想a n ＝2n ＋1－1，n ∈N *. (2)由已知可得a 1＝a ，a 2＝12－a 1＝12－a ，a 3＝12－a 2＝2－a 3－2a ，a 4＝12－a 3＝3－2a 4－3a.猜想a n ＝(n －1)－(n －2)an －(n －1)a(n ∈N *)．(3)∵2S n ＝a n ＋1，∴2S 1＝a 1＋1，即2a 1＝a 1＋1， ∴a 1＝1.又2S 2＝a 2＋1，∴2a 1＋a 2＝a 2＋1，∴a 22－2a 2－3＝0. ∵对一切的n ∈N *，a n >0， ∴a 2＝3.同理可求得a 3＝5，a 4＝7，猜想出a n ＝2n －1(n ∈N *)．要点二类比推理的应用例2 如图所示，在△ABC 中，射影定理可表示为a ＝b ·cos C ＋c ·cos B ，其中a ，b ，c 分别为角A ，B ，C 的对边．类比上述定理，写出对空间四面体性质的猜想．解如右图所示，在四面体P －ABC 中，设S 1，S 2，S 3，S 分别表示△P AB ，△PBC ，△PCA ，△ABC 的面积，α，β，γ依次表示面PAB ，面PBC ，面PCA 与底面ABC 所成二面角的大小．我们猜想射影定理类比推理到三维空间，其表现形式应为S ＝S 1·cos α＋S 2·cos β＋S 3·cos γ. 规律方法 (1)类比推理的基本原则是根据当前问题的需要，选择适当的类比对象，可以从几何元素的数目、位置关系、度量等方面入手．由平面中的相关结论可以类比得到空间中的相关结论．(2)平面图形与空间图形类比00过如下方式求得：在y 2＝2px 两边同时对x 求导，得2yy ′＝2p ，则y ′＝py ，所以过P 的切线的斜率k ＝p y 0.类比上述方法求出双曲线x 2－y 22＝1在P (2，2)处的切线方程为________．答案 2x －y －2＝0解析将双曲线方程化为y 2＝2(x 2－1)，类比上述方法两边同时对x 求导得2yy ′＝4x ，则y ′＝2x y ，即过P 的切线的斜率k ＝2x 0y 0，由于P (2，2)，故切线斜率k ＝222＝2，因此切线方程为y －2＝2(x －2)，整理得2x －y －2＝0. 要点三平面图形与空间图形的类比例3 三角形与四面体有下列相似性质：(1)三角形是平面内由直线段围成的最简单的封闭图形；四面体是空间中由三角形围成的最简单的封闭图形．(2)三角形可以看作是由一条线段所在直线外一点与这条线段的两个端点的连线所围成的图形；四面体可以看作是由三角形所在平面外一点与这个三角形三个顶点的连线所围成的图形．通过类比推理，根据三角形的性质推测空间四面体的性质填写下表：规律方法将平面几何中的三角形、长方形、圆、面积等和立体几何中的三棱锥、长方体、球、体积等进行类比，是解决和处理立体几何问题的重要方法．跟踪演练3类比平面内正三角形的“三边相等，三内角相等”的性质，可推出正四面体的下列哪些性质，你认为比较恰当的是()①各棱长相等，同一顶点上的任两条棱的夹角都相等；②各个面都是全等的正三角形，相邻两个面所成的二面角都相等；③各个面都是全等的正三角形，同一顶点上的任两条棱的夹角都相等．A．①B．①②C．①②③D．③答案C解析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，叫类比推理，上述三个结论均符合推理结论，故均正确．1．下列说法正确的是()A．由合情推理得出的结论一定是正确的B．合情推理必须有前提有结论C．合情推理不能猜想D．合情推理得出的结论不能判断正误答案B解析根据合情推理定义可知，合情推理必须有前提有结论．2．下图为一串白黑相间排列的珠子，按这种规律往下排起来，那么第36颗珠子应是什么颜色()A．白色B．黑色C．白色可能性大D．黑色可能性大答案A解析由图知：三白二黑周而复始相继排列，36÷5＝7余1.∴第36颗珠子的颜色为白色．3．将全体正整数排成一个三角形数阵：1234567891011 12 13 14 15 ……………………按照以上排列的规律，第n 行(n ≥3)从左向右的第3个数为________．答案 n 2－n ＋62解析前n －1行共有正整数1＋2＋…＋(n －1)个，即n 2－n 2个，因此第n 行第3个数是全体正整数中第n 2－n 2＋3个，即为n 2－n ＋62.4．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 表示正整数，用关于n 的等式表示为________．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 ＋4.1．合情推理是指“合乎情理”的推理，数学研究中，得到一个新结论之前，合情推理常常能帮助我们猜测和发现结论；证明一个数学结论之前，合情推理常常能为我们提供证明的思路和方向．合情推理的过程概括为：从具体问题出发→观察、分析、比较、联想→归纳、类比→提出猜想. 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．归纳推理与类比推理都属合情推理：(1)归纳推理：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，或由个别事实概括出一般结论的推理，称为归纳推理．它是一种由部分到整体，由个别到一般的推理．(2)类比推理：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称为类比推理，它是一种由特殊到特殊的推理.一、基础达标1．数列5,9,17,33，x ，…中的x 等于( ) A ．47 B ．65 C ．63 D ．128答案 B解析 5＝22＋1,9＝23＋1,17＝24＋1,33＝25＋1，归纳可得：x ＝26＋1＝65.2．根据给出的数塔猜测123 456×9＋7等于( )1×9＋2＝11 12×9＋3＝111 123×9＋4＝1 111 1 234×9＋5＝11 111 12 345×9＋6＝111 111…A ．1 111 110B ．1 111 111C ．1 111 112D ．1 111 113答案 B解析由数塔猜测应是各位都是1的七位数，即1 111 111. 3．设0<θ<π2，已知a 1＝2cos θ，a n ＋1＝2＋a n ，猜想a n ＝( )A ．2cosθ2nB ．2cosθ2n－1C ．2cos θ2n ＋1D ．2 sin θ2n答案 B解析法一 ∵a 1＝2cos θ， a 2＝2＋2cos θ＝21＋cos θ2＝2cos θ2， a 3＝2＋a 2＝2 1＋cosθ22＝2cos θ4，…，猜想a n ＝2cosθ2n －1.法二验n ＝1时，排除A 、C 、D ，故选B.4．对命题“正三角形的内切圆切于三边中点”可类比猜想：正四面体的内切球切于四面体各正三角形的( )A ．一条中线上的点，但不是中心B ．一条垂线上的点，但不是垂心C ．一条角平分线上的点，但不是内心D ．中心答案 D解析由正四面体的内切球可知，内切球切于四个侧面的中心．5．观察下列等式：13＋23＝(1＋2)2,13＋23＋33 ＝(1＋2＋3)2,13＋23＋33＋43＝(1＋2＋3＋4)2，…，根据上述规律，第四个等式为________．答案 13＋23＋33＋43＋53＝(1＋2＋3＋4＋5)2(或152)解析观察前3个等式发现等式左边分别是从1开始的两个数、三个数、四个数的立方和，等式右边分别是这几个数的和的平方，因此可得第四个等式是：13＋23＋33＋43＋53＝(1＋2＋3＋4＋5)2＝152. 6．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…照此规律，第n 个等式为________．答案 n ＋(n ＋1)＋…＋(3n －2)＝(2n －1)27．在△ABC 中，若∠C ＝90°，则cos 2A ＋cos 2B ＝1，用类比的方法，猜想三棱锥的类似性质，并证明你的猜想．解由平面类比到空间，有如下猜想：“在三棱锥P －ABC 中，三个侧面P AB ，PBC ，PCA 两两垂直，且与底面所成的角分别为α，β，γ，则cos 2α＋cos 2β＋cos 2γ＝1”．证明设P 在平面ABC 的射影为O ，延长CO 交AB 于M ，记PO ＝h ，由PC ⊥P A ，PC ⊥PB 得PC ⊥面P AB ，从而PC ⊥PM ，又∠PMC ＝α， cos α＝sin ∠PCO ＝h PC ，cos β＝h P A ，cos γ＝h PB∵V P －ABC ＝16P A ·PB ·PC ＝13⎝⎛12P A ·PB cos α＋ 12PB ·⎭⎫PC cos β＋12PC ·P A cos γ·h ，∴⎝⎛⎭⎫cos αPC ＋cos βP A ＋cos γPB h ＝1 即cos 2 α＋cos 2 β＋cos 2 γ＝1. 二、能力提升8．设△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ，△ABC 的面积为S ，内切圆半径为r ，则r ＝2Sa ＋b ＋c，类比这个结论可知：四面体S －ABC 的四个面的面积分别为S 1、S 2、S 3、S 4，内切球半径为r ，四面体S －ABC 的体积为V ，则r ＝( ) A.VS 1＋S 2＋S 3＋S 4 B ．2VS 1＋S 2＋S 3＋S 4C ．3VS 1＋S 2＋S 3＋S 4D ．4VS 1＋S 2＋S 3＋S 4答案 C 解析设四面体的内切球的球心为O ，则球心O 到四个面的距离都是R ，所以四面体的体积等于以O 为顶点，分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和．则四面体的体积为V 四面体A －BCD＝13(S 1＋S 2＋S 3＋S 4)R ，∴R ＝3V S 1＋S 2＋S 3＋S 4. 9．(2020·湖北)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 ＋1)2＝12n 2＋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)＝12n 2＋12n正方形数 N (n,4)＝n 2 五边形数 N (n,5)＝32n 2－12n六边形数 N (n,6)＝2n 2－n ……可以推测N (n ，k )的表达式，由此计算N (10,24)＝________. 答案 1 000解析由归纳推理可知：n 2和n 前面的系数，一个成递增的等差数列，另一个成递减的等差数列，所以N (n ，k )＝k －22n 2－12n (k －4)，所以N (10,24)＝24－22×102－12×10(24－4)＝1 100－100＝1 000.10．(2020·陕西)观察下列等式： 12＝112－22＝－312－22＋32＝612－22＋32－42＝－10…照此规律，第n 个等式可为________．答案12－22＋32－…＋(－1)n －1n 2＝(－1)n ＋12n (n ＋1)解析分n 为奇数、偶数两种情况．当n 为偶数时，分组求和：(12－22)＋(32－42)＋…＋[(n －1)2－n 2]＝－n (n ＋1)2.当n 为奇数时，第n 个等式＝－n (n －1)2＋n 2＝n (n ＋1)2.综上，第n 个等式：12－22＋32－…＋(－1)n －1n 2＝(－1)n ＋12n (n ＋1)．11．某同学在一次研究性学习中发现，以下五个式子的值都等于同一个常数： ①sin 213°＋cos 217°－sin 13°cos 17°； ②sin 215°＋cos 215°－sin 15°cos 15°； ③sin 218°＋cos 212°－sin 18°cos 12°； ④sin 2(－18°)＋cos 248°－sin(－18°)cos 48°； ⑤sin 2(－25°)＋cos 255°－sin(－25°)cos 55°.(1)试从上述五个式子中选择一个，求出这个常数；(2)根据(1)的计算结果，将该同学的发现推广为三角恒等式，并证明你的结论．解 (1)选择②式，计算如下：sin 215°＋cos 215°－sin 15°cos 15°＝1－12sin 30°＝1－14＝34.(2)三角恒等式为sin 2α＋cos 2(30°－α)－sin αcos(30°－α)＝34.证明如下：sin 2α＋cos 2(30°－α)－sin αcos(30°－α)＝sin 2α＋(cos 30°cos α＋sin 30°sin α)2－sin α·(cos 30°cos α＋sin 30°sin α)＝sin 2α＋34cos 2α＋32sin αcos α＋14sin 2α－32sin αcos α－12sin 2α＝34sin 2α＋34cos 2α＝34.12．(1)椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)与x 轴交于A 、B 两点，点P 是椭圆C 上异于A 、B 的任意一点，直线P A 、PB 分别与y 轴交于点M 、N ，求证：AN →·BM →为定值b 2－a 2.(2)类比(1)可得如下真命题：双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)与x 轴交于A 、B 两点，点P 是双曲线C 上异于A 、B 的任意一点，直线P A 、PB 分别与y 轴交于点M 、N ，求证AN →·BM →为定值，请写出这个定值(不要求写出解题过程)．解 (1)证明如下：设点P (x 0，y 0)，(x 0≠±a ) 依题意，得A (－a,0)，B (a,0)，所以直线P A 的方程为y ＝y 0x 0＋a(x ＋a )．【精品新版高中数学（2019）——提分卷】第 11 页 / 共 11 页令x ＝0，得y M ＝ay 0x 0＋a，同理得y N ＝－ay 0x 0－a ，所以y M y N ＝a 2y 20a 2－x 20. 又点P (x 0，y 0)在椭圆上，所以x 20a 2＋y 20b 2＝1，因此y 20＝b 2a 2(a 2－x 20)，所以y M y N ＝a 2y 20a 2－x 20＝b 2. 因为AN →＝(a ，y N )，BM →＝(－a ，y M )，所以AN →·BM →＝－a 2＋y M y N ＝b 2－a 2.(2)－(a 2＋b 2)．三、探究与创新13.如图，在长方形ABCD 中，对角线AC 与两邻边所成的角分别为α、β，则cos 2α＋cos 2β＝1，则在立体几何中，给出类比猜想．解在长方形ABCD 中，cos 2α＋cos 2β＝⎝⎛⎭⎫a c 2＋⎝⎛⎭⎫b c 2＝a 2＋b 2c 2＝c 2c 2＝1.于是类比到长方体中，猜想其体对角线与共顶点的三条棱所成的角分别为α、β、γ，则cos 2α＋cos 2β＋cos 2γ＝1.证明如下：cos 2α＋cos 2β＋cos 2γ＝⎝⎛⎭⎫m l 2＋⎝⎛⎭⎫n l 2＋⎝⎛⎭⎫g l 2＝m 2＋n 2＋g 2l 2＝l 2l 2＝1.。

合情推理与演绎推理ppt第一课讲课稿

演绎推理
案例：
（1）观察 1+3=4=22 , 1+3+5=9=32 , 1+3+5+7=16=42 , 1+3+5+7+9=25=52 , …… 由上述具体事实能得到怎样的结论？
（2）在平面内，若 a⊥c，b⊥c，则a//b.
类比地推广到空间，你会得到什么结论？并判断正误.
案例：
完成下列推理，它们是合情推理吗？它们有什么特点？
角的三角形是直角三角形,
大前提
C ED
在△ABC中,AD⊥BC,即∠ADB=90o 小前提
∴△ABD是直角三角形. 同理△ABE是直角三角形
结论
A
M
B
(2)∵直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半, 大前提
M是Rt△1 ABD斜边AB的中点,DM是斜边上的中线. 小前提
2
∴DM= AB.
结论
同理 EM= 1 AB.
对类比推理的理解
类比推理是在两类不同的事物之间进行对比，找出若干相同或相似之处之后，推测在其他方面也可能存在相同或相似之处的一种推理模式．
类比推理的关键在于明确指出两类对象在某些方面的相似特征．
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(或猜想)．
[答案] b1b2…bn＝b1b2…b17－n(n<17， n∈N*)
[解析] 本题考查等差数列与等比数列的类比．一种较本质的认识是：等差数列→ 用减法定义→性质用加法表述(若m、n、p、 q∈N＋，且m＋n＝p＋q，则am＋an＝ap＋aq)；

高二数学合情推理与演绎证明PPT优秀课件

哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture)
目前最佳的结果是中国数学家陈景润於1966 年证明的，称为陈氏定理(Chen‘s Theorem) ? “任何充份大的偶数都是一个质数与一个自然数之和，而後者仅仅是两个质数的乘积。” 通常都简称这个结果为大偶数可表示为 “1 + 2 ”的形式。
三棱锥
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4
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四棱锥
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三棱柱
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五棱锥
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立方体
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正八面体
三棱锥
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四棱锥
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三棱柱
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五棱锥
立方体
正八面体
五棱柱
截角正方体
尖顶塔
多面体面数(F) 顶点数(V) 棱数(E)
三棱锥
4
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三棱柱
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立方体
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正八面体
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Байду номын сангаас
6
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五棱柱
截角正方体
尖顶塔
猜想 F+V-E=2 欧拉公式
多面体面数(F) 顶点数(V) 棱数(E)
哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture)
在陈景润之前，关於偶数可表示为 s个质数的乘积与t个质数的乘积之和( 简称“s + t ”问题)之进展情况如下: 1920年，挪威的布朗(Brun)证明了 “9 + 9 ”。 1924年，德国的拉特马赫(Rademacher)证明了“7 + 7 ”。 1932年，英国的埃斯特曼(Estermann)证明了 “6 + 6 ”。 1937年，意大利的蕾西(Ricei)先後证明了“5 + 7 ”, “4 + 9 ”, “3 + 15 ”和“2 + 366 ”。 1938年，苏联的布赫夕太勃(Byxwrao)证明了“5 + 5 ”。 1940年，苏联的布赫夕太勃(Byxwrao)证明了 “4 + 4 ”。 1948年，匈牙利的瑞尼(Renyi)证明了“1 + c ”，其中c是一很大的自然数。 1956年，中国的王元证明了 “3 + 4 ”。 1957年，中国的王元先後证明了 “3 + 3 ”和 “2 + 3 ”。 1962年，中国的潘承洞和苏联的巴尔巴恩(BapoaH)证明了 “1 + 5 ”，中国的王元证明了“1 + 4 ”。 1965年，苏联的布赫夕太勃(Byxwrao)和小维诺格拉多夫(BHHopappB)，及意大利的朋比利(Bombieri)证明了“1 + 3 ”。 1966年，中国的陈景润证明了 “1 + 2 ”。最终会由谁攻克 “1 + 1 ”这个难题呢？现在还没法预测。

数学211《合情推理与演绎推理合情推理》第一课时PPT课件

“任何一个不小于6的偶数都等于两个奇
奇数之和”
歌德巴赫猜想的提出过程：
3＋7＝10，3＋17＝20，13＋17＝30，
改写为:10＝3＋7，20＝3＋17，30＝13＋17．
6＝3+3， 8＝3+5，
10＝5+5, 12＝5+7， 14＝7+7， 16＝5+11,
18 =7+11, …，
1000＝29+971， 1002=139+863,
8
哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture)
在陈景润之前，关於偶数可表示为 s个质数的乘积与t个质数的乘积之和(
简称“s + t ”问题)之进展情况如下:
1920年，挪威的布朗(Brun)证明了 “9 + 9 ”。
1924年，德国的拉特马赫(Rademacher)证明了“7 + 7 ”。
1725年当选为俄国彼得堡科学院院士。1742年，哥
德巴赫在教学中发现，每个不小于6的偶数都是两
个素数（只能被和它本身整除的数）之和。如6＝3
＋3，12＝5＋7等等。
公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)写信给当时
的大数学家欧拉(Euler)，提出了以下的猜想:
(a) 任何一个>=6之偶数，都可以表示成两个奇质
5
6
9
五棱锥
立方体
正八面体
例1:已知数列{an}的第1项a1=1且an+1
=
an 1 + an
(n=1,2,3 …),试归纳出这个数列的通项公式.
12
例2:数一数图中的凸多面体的面数F、顶
点数V和棱数E,然后用归纳法推理得出它们之间的关系.

高中数学 2.1《合情推理与演绎推理》课件(1) 新人教A版选修2-2

思考2 思考2：科学家们发现火星具有一些与地球类似的特征，球类似的特征，如火星也是围绕太阳运绕轴自转的行星，也有大气层，行、绕轴自转的行星，也有大气层，在一年中也有季节的变更，一年中也有季节的变更，而且火星上大部分时间的温度适合地球上某些已知生物的生存，等等.运用类比推理，物的生存，等等.运用类比推理，你有什么猜想？其推理过程是怎样形成的？么猜想？其推理过程是怎样形成的？猜想：火星上也可能有生命存在. 猜想：火星上也可能有生命存在.
不能！不能！
思考6 对于等式：1·2＋2·3＋思考6：对于等式：1·2＋2·3＋3·4 n(n＋1)＝ 3n＋ n=1，＋…＋n(n＋1)＝3n2－3n＋2，当n=1，时等式成立吗？ 2，3时等式成立吗？能否由此断定这个等式对所有正整数n都成立？等式对所有正整数n都成立？思考7：应用归纳推理可以发现一般结思考7 其不足之处是什么？论，其不足之处是什么？由归纳推理得出的结论不一定正确，由归纳推理得出的结论不一定正确，其真实性有待进一步证明. 真实性有待进一步证明.
圆的概念和性质圆的周长圆的面积球的类似概念和性质球的面积球的体积
圆心与弦（非直径）中点球心与截面（非大圆）圆心的球心与截面（非大圆）圆心与弦（非直径）连线垂直于截面的连线垂直于弦与圆心距离相等的两弦相等，与圆心距离不等的两弦不等，弦不等，距圆心较近的弦较长. 较长. 圆的方程为：圆的方程为： (x－ (y－ (x－x0)2＋(y－y0)2＝r2 与球心距离相等的两截面积相等，与球心距离不等的两截面积不等，积不等，距球心较近的截面积较大. 较大球的方程
如图所示，例1 如图所示，有三根针和套在一根针上的若干金属片，按下列规则，上的若干金属片，按下列规则，把金属片从一根针上全部移到另一根针上. 从一根针上全部移到另一根针上. 每次只能移动1个金属片；（1）每次只能移动1个金属片；（2）较大的金属片不能放在较小的金属片上面. 片上面. 试推测：个金属片从1 试推测：把n个金属片从1号针移到3号个金属片从号针移到3 最少需要移动多少次？针，最少需要移动多少次？

高中数学第二章推理与证明全章归纳总结新人教A版选修1-2

第二章推理与证明2.1.1 合情推理与演绎推理(1)归纳推理【要点梳理】1、从一个或几个已知命题得出另一个新命题的思维过程称为任何推理包括和两个部分。

是推理所依据的命题，它告诉我们是什么，是根据前提推得的命题，它告诉我们是什么。

2、从个别事实中推演车一般性的结论的推理通常称为，它的思维过程是3、归纳推理有如下特点（1）归纳推理的前提是几个已知的现象，归纳所得的结论是尚属未知的现象，该结论超越了前提所包含的范围。

（2）由归纳推理得到的结论具有的性质，结论是否真实，还需经过逻辑证明和实践检验，因此，它作为数学证明的工具。

（填“能”或“不能”）（3）归纳推理是一种具有的推理，通过归纳法得到的猜想，可以作为进一步研究的起点，帮助人们发现问题和提出问题。

【指点迷津】1、运用归纳推理的一般步骤是什么？首先，通过观察特例发现某些相似性（特例的共性或一般规律）；然后，把这种相似性推广为一个明确表述的一般命题（猜想）；然后，对所得的一般性命题进行检验。

2、在数学上，检验的标准是什么？标准是是否能进行严格的证明。

3、归纳推理的一般模式是什么？S 1具有P ；S 2具有P ；……；S n 具有P （S 1、S 2、…、S n 是A 类事件的对象）所以A 类事件具有P【典型例题】例1、设N n x f x f x f x f x f x f x x f n n ∈'='='==-),()(,),()(),()(,sin )(112010 ，则)()(2005=x fA 、x sinB 、x sin -C 、x cosD 、x cos - 【解析】：,cos )(sin )(1x x x f ='=)()()(sin )(cos )()(cos )(sin )(sin )cos ()(cos )sin ()(sin )(cos )(42615432x f x f x f x x x f x f x x x f xx x f xx x f x x x f n n ====-='==='=='-=-='-=-='=+故可猜测)(x f n 是以4为周期的函数，有x x f x f x f n n sin )(,cos )1()(2414-===++xf x f x x f n n sin )4()(cos )(4434==-=++故选C【点评】归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理，是人们在日常活动和科学学习研究中经常使用的一种推理方法，必须认真学习领会，在归纳推理的过程中，应注意所探求的事物或现象的本质属性和因果关系。

高中数学2.1 合情推理与演绎推理公开课精品ppt课件

圆有切线，切线与圆只交于一点，切点到圆心的距离等于圆的半径，类比：
对于球，我们推测可能存在这样的平面，与球只交于一点，该点都球心的距离等于球的半径。
面数（F）顶点数（V）棱数（E）
6
8
12
4
4
6
8
6
12
5
6
9
5
5
8
三棱柱四棱锥
凸多面体
四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥
面数（F）
6 4 8 5 5
顶点数（V）
8 4 6 6 5
棱数（E）
12 6 12 9 8
猜想凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E之间的关系式为：
F＋V－E＝2 欧拉公式
这种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，或者由个别事物概括出一般结论的推理，称为归纳推理（简称归纳）。
简而言之，归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理。
10
应用归纳推理可以发现新事实，获得新结论，下面是一个数学中的例子。
例1 观察图2.1-1，可以发现：
1 23456 7
1+3=4=22， 1+3+5=9=32， 1+3+5+7=16=42， 1+3+5+7+9=25=52，
……
由上述具体事实能提出怎样的结论？
可以猜想：前n (n N*)个连续奇数的和等于n的平方，
即1 3 (2n 1) n2. 11
‹#›
‹#›
对自然数n，考查 n2 n 11
似的特征，如火星也是围绕太阳运行、绕轴自转的行
星，也有大气层，在一年中也有季节的变更，而且火

2.1合情推理与演绎证明优秀课件1

所以所得的结论是错误的 .
"三段论 "是由古希腊的亚里士多德创立的 .亚里多士德还提出了用演绎推理来建立各门学科体
《原本》系的思想 .例如 ,欧几里得的就是一个典型的演绎系统 ,它从 10 条公理和公设出发 ,利用演绎推理 ,推出所有命题 .
《数学》参见 2 第二章的阅读与思考栏目 " 欧几里得
因此 , f x f x 0 , 即 f x f x . 1 2 1 2
于是 , 根据 " 三段论 " , 得 f x x 2 x 在 , 1 上是增函数 .
2
在演绎推理中 ,只要前提和推理形式是正确的 , 结论必定是正确的 .
C
D
因为有一个内角是图2.13 证明 1 直角的三角形是直角形 , 大前提 0 在 Δ ABD 中 , AD BC , 即 ADB 90 , 小前提
所以 Δ ABD 是直三角形 .
结论
M
B
2 因为直角三角形的斜边上的中线等于
的一半 ,
大前提
同理 ,Δ AEB 也是直三角形 .
思考
因为指数函数 y a x 是增函数 ,
x
大前提小前提
1 而 y 是指数函数 , 2 1 所以 y 是增函数 . 2 1上面的推理形式正确吗 ? 2 推理的结论正确吗 ? 为什么 ?
x
x
结论
上述推理的形式正确 ,但大前提是错误的
因为指数函数 , 是减函数 y a ,0 a 1
2 2 f x f x x 2 x x 2 x 1 2 1 1 2 2 x x x x 2 . 2 1 2 1

2020_2021学年高中数学第二章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1第1课时归纳推理课后

第二章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1合情推理第1课时归纳推理课后篇巩固提升1.观察下列各式:1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52,4+5+6+7+8+9+10=72,……可以得出的一般性结论是()A.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=n2(n∈N*)B.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2(n∈N*)C.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=n2(n∈N*)D.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=(2n-1)2(n∈N*),各等式的左边是2n-1(n∈N*)项的和,其首项为n,右边是项数的平方,故第n个等式首项为n,共有2n-1项,右边是(2n-1)2,即n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2.2.已知不等式1+122<32,1+122+132<53,1+122+132+142<74,……均成立,照此规律,第五个不等式应为1+122+132+142+152+162<()A.95B.115C.116D.136,第n(n∈N*)个不等式的左边=1+122+132+…+1(n+1)2,右边=2(n+1)-1n+1,所以第五个不等式为1+122+132+142+152+162<116.3.如图是元宵节灯展中一款五角星灯连续旋转闪烁所形成的三个图形,照此规律闪烁,下一个呈现出来的图形是(),该五角星对角上的两盏灯(相连亮的看成一盏)依次按顺时针方向隔一盏闪烁,则下一个呈现出来的图形是A中的图形.故选A.4.已知数列{a n}中,a1=1,a n+1=2n n2+n n(n∈N*),则可归纳猜想{a n}的通项公式为()A .a n =2nB .a n =2n +1 C .a n =1nD .a n =1n +1a 1=1,a 2=2n 12+n 1=23,a 3=2n 22+n 2=432+23=24,a 4=2n 32+n 3=2×122+12=25,……由此可猜想a n =2n +1(n ∈N *).5.设f (x )=1+n1-n ,记f 1(x )=f (x ),若f n+1(x )=f (f n (x )),则f 2 016(2 016)等于( ) A .2 016 B .-12016 C .-10091008D .10081009f 1(x )=1+n1-n ,f 2(x )=-1n ,f 3(x )=n -1n +1,f 4(x )=x ,f 5(x )=1+n1-n ,f 6(x )=-1n,f 7(x )=n -1n +1,f 8(x )=x ,……可得f n (x )是以4为周期的函数,因此f 2016(x )=f 504×4(x )=f 4(x )=x ,故f 2016(2016)=2016.6.一个蜂巢里有1只蜜蜂,第一天,它飞出去带回了5只蜜蜂;第二天,6只蜜蜂飞出去各自又带回了5只蜜蜂,……如果这个过程继续下去,那么第6天所有蜜蜂归巢后,蜂巢中共有蜜蜂( ) A .6(66-1)6-1只 B .66只 C .63只D .62只,可知第一天共有蜜蜂1+5=6(只),第二天共有蜜蜂6+6×5=62(只),第三天共有蜜蜂62+62×5=63(只),……故第6天所有蜜蜂归巢后,蜂巢中共有蜜蜂65+65×5=66(只),故选B .7.分形理论是当今世界十分风靡和活跃的新理论、新学科.其中,把部分与整体以某种方式相似的形体称为分形.分形是一种具有自相似特性的现象、图象或者物理过程.标准的自相似分形是数学上的抽象,迭代生成无限精细的结构.也就是说,在分形中,每一组成部分都在特征上和整体相似,只是变小了一些而已,谢尔宾斯基三角形就是一种典型的分形,是由波兰数学家谢尔宾斯基在1915年提出的,按照如下规律,依次在一个黑色三角形内去掉小三角形,则当n=6时,该黑色三角形内共去掉小三角形的个数为( )A.81B.121C.364D.1 093,每一个图形中小三角形的个数等于前一个图形中小三角形个数的3倍加1,设第n 个黑色三角形内去掉小三角形的个数为a n ,则n=1时,a 1=1;n=2时,a 2=3×1+1=4;n=3时,a 3=3×4+1=13;n=4时,a 4=3×13+1=40;n=5时,a 5=3×40+1=121;n=6时,a 6=3×121+1=364.故选C .8.给出若干个数:√2+23,√3+38,√4+415,√5+524,……由此可猜测第n (n ∈N *)个数为 .,被开方数都是两个数相加,第一个数恰好比序号多1,第二个数是分式,分子也是比序号多1,分母则是分子的平方减去1,由此可得第n 个数为√n +1+n +1(n +1)2-1.n +1+n +1(n +1)2-19.某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数.①sin 213°+cos 217°-sin 13°cos 17°; ②sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°; ③sin 218°+cos 212°-sin 18°cos 12°; ④sin 2(-18)°+cos 248°-sin(-18)°cos 48°; ⑤sin 2(-25)°+cos 255°-sin(-25)°cos 55°.(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.选择②式计算如下:sin 215°+cos 215°-sin15°cos15°=1-12sin30°=34.(2)三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34.证法一:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin 2α+(cos30°cos α+sin30°sin α)2-sin α(cos30°·cos α+sin30°sin α) =sin 2α+34cos 2α+√32sin αcos α+14sin 2α-√32sin αcos α-12sin 2α =34sin 2α+34cos 2α=34.故上式成立.证法二:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=1-cos2n2+1+cos(60°-2n )2-sin α(√32cos n +12sin n )=1+12[12cos2n +√32sin2n -cos2n ]−√34sin2α-14(1-cos2α) =1-14cos2α-14+14cos2α=1-14=34.故上式成立. 10.已知下列等式成立:122-1=13,122-1+142-1=25,122-1+142-1+162-1=37,122-1+142-1+162-1+182-1=49,……试根据以上等式,归纳出一个一般性结论,用等式表示,并用数列中的方法加以证明.:第1个等式左边有1项,右边为12×1+1;第2个等式左边有2项,右边为22×2+1;第3个等式左边有3项,右边为32×3+1;第4个等式左边有4项,右边为42×4+1,由此可以归纳得出一般性的结论为122-1+142-1+162-1+…+1(2n )2-1=n2n +1(n ∈N *).以下用数列的方法证明该等式成立:122-1+142-1+162-1+…+1(2n )2-1=11×3+13×5+15×7+…+1(2n -1)(2n +1) =1211−13+13−15+15−17+…+12n -1−12n +1=12(11-12n +1)=n2n +1.附：什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心，因此会出现很多过度焦虑。

高中数学选修2《合情推理与演绎推理》课件

【推理】
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. 合情推理具有猜测和发现新结论、探索和提供解决问题的思路和方向的作用; 演绎推理则具有证明结论, 整理和建构知识体系的作用.
合情推理又分归纳推理与类比推理.
问题1. 观察以下几个一元二次方程的根与常数项, 你有什么发现? 5x2+2x+3=0, 5x2+2x-3=0, x2+x+1=0, x2+x-1=0, 2x2-3x+4=0, 2x2-3x-4=0. 问题2. 观察下面几个偶数的分解, 你有什么发现? 6=3+3, 8=3+5, 10=5+5, 12=5+7, 14=7+7, 16=5+11. 方程 5x2+2x+3=0, x2+x+1=0, 2x2-3x+4=0 无实根; 方程 5x2+2x-3=0, x2+x-1=0, 2x2-3x-4=0 有二不等实根. 由问题 1 猜测: 一元二次方程中, 常数项为正时, 方程无实根; 常数项为负时, 方程有两不等实根.
归纳推理可以发现新事实, 获得新结论.
【课时小结】
2. 归纳推理的基本思路
(1) 在部分对象中寻找相同点. 如问题 1, 2. (2) 在部分对象中分析运行结果的相同点. 如例1, 例4. (3) 在部分对象中寻找相关关系. 如练习第2题.
习题 2.1 A组第 1、2、3 题.
习题 2.1 A 组 2an 1. 在数列{an}中, a1=1, an+1 = (nN*), 试 2 + an 猜想这个数列的通项公式. 解: a1=1. 2a1 21 2 = = . a2 = 2 + a1 2 + 1 3 2 2 2a2 1 3 = . = a3 = ∴猜想: 2 2 2 + a2 2 + 3 an = 2 . n+1 1 2 2a3 2 2 = . = a4 = 2 + a3 2 + 1 5 2 2 2 1 2 2 观察前 4 项: a1 = 1 = , a2 = , a3 = = , a4 = . 2 3 2 4 5

高中数学第二章推理与证明2.1合情推理与演绎证明2.1.1合情推理课件新人教a选修1_2

(2)归纳推理的一般步骤. ①实验、观察:通过观察个别事物发现某些相同的性质. ②概括、推广:从已知的相同性质中推测出一个明确表述的一般性结论. ③猜测一般性结论:通过实例去分析、归纳问题的一般性结论. ④证明:证明结论的真伪.
2.类比推理的特点及一般步骤是什么? 剖析:(1)类比推理的特点. ①类比推理是从人们已经掌握了的事物的属性推测正在研究的事物的属性,是以已有的认识为基础,类比出新的结果. ②类比推理是从一种事物的特殊属性推测另一种事物的特殊属性.如果类比的两类对象的相似性越多、相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的结论就越可靠. ③由于类比推理得到的结论也具有猜测性,结论是否正确还需经过逻辑证明和实践的检验,因此类比推理也不能作为数学证明的工具;但它却具有触类旁通、提供线索、比较思考、举一反三等一系列启迪思维的作用,而且也能帮助我们加快、加深对新概念、新公式、新规律的理解、记忆及应用. ④类比推理是一种由特殊到特殊的认识过程,具有十分重要的实用价值.在数学中,我们可以从已经解决的问题和已经获得的知识出发,通过类比提出新问题,获得新发现.
A.白色 C.白色的可能性大
B.黑色 D.黑色的可能性大
解析:由题图知,这串珠子的排列规律是:每5个一组(前3个是白色珠子,后2个是黑色珠子)呈周期性排列,而36=5×7+1,即第36颗珠子正好是第8组中的第1颗珠子,其颜色与第1组中的第1颗珠子的颜色相同,故它的颜色一定是白色. 答案:A
【做一做 1-2】根据所给出的数塔,猜测 123 456×9+7 等于( 1×9+2=11 12×9+3=111 123×9+4=1 111 1 234×9+5=11 111 12 345×9+6=111 111 A.1 111 110 B.1 111 111 C.1 111 112 D.1 111 113

高中数学《第二章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.2演绎推理...》905PPT课件

3.考点、例析.
例 1．(2017·全国卷Ⅱ)甲、乙、丙、丁四位同学
一起去向老师询问成语竞赛的成绩．老师说：你们四
人中有 2 位优秀，2 位良好，我现在给甲看乙、丙的成绩，给乙看丙的成绩，给丁看甲的成绩．看后甲对
大家说：我还是不知道我的成绩．根据以上信息，则
(
)
A．乙可以知道四人的成绩
B．丁可以知道四人的成绩
6.课后作业：（1 必做，2 选做）
2. 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 ___1：__8___．
2.知识梳理. （1）合情推理（归纳、类比）：定义、特点、一般步骤（2）演绎推理： ◆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． ◆特点：演绎推理是由一般到特殊的推理． ◆模式：“三段论”是演绎推理的一般模式（大前提、小前提、结论）
例 2．下面图形由小正方形组成，请观察图 1 至图 4 的规律，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ依此规律，写出第 n 个图形中小正方形的个数是________．
解析由图知第 1 个图形的小正方形的个数为 1，第 2 个图形的小正方形的个数为 1＋2，第 3 个图形的小正方形的个数为 1＋2＋3，第 4 个图形的小正方形的个数为 1＋2＋3＋4，…，则第 n 个图形的小正方形的个数为 1＋2＋3＋…＋n＝nn＋2 1.
(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即可．
2与式子有关的归纳推理,①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，找到规律后即可.,②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.

(vip免费)2.1《合情推理与演绎证明》课件1

表 21
圆的概念和性质
球的类似概念和性质
圆的周长
圆的面积
圆心与弦非直径中
点的连线垂直于弦.
与圆心距离相等的两弦相等; 与圆心距离不等的两弦不等, 距圆心较近的弦较长.
以点x0,y0 为圆心,r为半径的圆的方程为x x0 2 y y0 2 r2.
开普勒(Ke pler ,1571 1630 ) 说 : " 我珍惜类比胜过任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密."
法中的1与加法中的0类似,即任意实数与1的积都
等于原来的数,即
a0 a
a1 a
数学中还有许多集合具有这4条运算性质.法国天才的
数学家伽罗瓦Galois提出了" 群的概念,用来表示具有
这种运算性质的集合.
运用类比推理常常先要寻找合适的类比对象 ,例如 ,在立体几何中,为了研究四面体的性质,我们可在平面几何中寻找一个研究过的对象,通过类比这个对象的性质,获得四面体性质的猜想以及证明这些猜想的思路.
例2 类比实数的加法和乘法,列出它们相似的
运算性质.
分析实数的加法和乘法都是由两个数参与运算,
都满足一定的运算律, 都存在逆运算,而且"0" "1" 分
别在加法和乘法中占有特殊的地位.因此我们可以
从上述4个方面来类比这两种运算.
解 1两个实数经过加法运算或乘法运算后,所
1827)曾经说过:"即联想,再进行归纳类比,然
使在数学里,发现真后提出猜想的推理,我们
理的主要工具也是把他们统称为合情推理

2.1合情推理与演绎证明1 人教课标版

因此tanα是周期函;数
6两条直线平,同行旁内角互.如补果A与B
是两条平行的同旁,那内么角AB1800.
上面的推理都是从性一的般原理出,推发出某
个特殊情况下的,我结们论把这种推理演称为
绎推理 demonstriavet reasonin.简 g 言之 ,
演绎推理是由一般殊到.想例如,欧几里得《的原本》就是一个典
型的演绎系,它统从10条公理和公设出 ,利发用演绎推,理推出所有命. 题
参《见数学 2》第二章的阅目读 "欧与几思里考得栏
的《原》本与公理"化 . 方法
像这种尽可能少地原选始取概念和一组不明加证
的原始命(公名理、公)设 ,以此为出发,应点用演绎推理,推出尽可能多的结方论法,的称为公理化方法.公理化方法的精:髓利是用尽可能少的,推前提出尽可能多的.结论
继《原本》之后 ,公理化方法广泛自应然用科于学、社会科学.领例域如,牛顿在他的《自巨然著哲学的数学原》中理,以牛顿三定理,为运公用理演绎推理推出关于体天空间的一系列科,建学立理了论牛顿力学的一整套理完论整体的 . 系至,此我们学习了式两种合推情理推方理与推.理思考合情推理与演绎主推要理区的别是?什么归纳和类比是常用情的推合理 .从推理形式上 , 看归纳是部分到整体别、到个一般的推 ,类理比是由特殊到特殊的;推演理绎推理是是由一特般到殊的推.理从推理所得结论,合来情看推理的结论
的一, 半
大前提
C D
E
A
M

2.1《合情推理与演绎证明》课件1

探究类比圆的特征 , 填写表2 1中球的相关特征,并说说推理的过程 .
表 2 1 圆的概念和性质
球的类似概念和性质
圆的周长圆的面积
圆心与弦非直径中点的连线垂直于弦 . 与圆心距离相等的两弦相等; 与圆心距离不等的两弦不等, 距圆心较近的弦较长 . 以点x 0 , y 0 为圆心 , r为半 2 x x 0 径的圆的方程为 2 y y 0 r 2 .
数学中还有许多集合具有这4条运算性质 .法国天才的 Galois 提出了数学家伽罗瓦 " 群的概念 , 用来表示具有这种运算性质的集合 .
运用类比推理常常先要寻找合适的类比对象 , 例如 , 在立体几何中 ,为了研究四面体的性质 , 我们可在平面几何中寻找一个研究过的对象 , 通过类比这个对象的性质 , 获得四面体性质的猜想以及证明这些猜想的思路 .
道这样的点, 切点到圆心的距离等于圆的平面是存半径; 对于球 , 我们推测可能存在在的,即球这样的平面 ,与球交于一点 , 该点的切平面 . 到球心的距离等于球的半径 ;
已经知
例如,圆有切线 , 切线与圆交于一
平面内不共线的 3 个点确定一个圆 ,由此猜想空间中不共面的四个点确定一个球 ;等等.
其中反映出这样一个规律 : 偶数奇质数奇质数 . 于是哥德巴赫产生了一个想法 : 10,20,30都是偶数,那么其他偶数是否也有类似的规律呢 ? 显然,第一个等于两个奇质数之和的偶数是 6, 即 6 3 3, 再看看超过 6的偶数 : 8 3 5,10 5 5,12 5 7,14 7 7,16 5 11 , 1000 29 971 ,1002 139 863,