《2.1.1.2类比推理》教学案
2.1.1合情推理---类比推理优秀教学设计
2.1.1合情推理----类比推理教学目标:知识与技能:了解类比推理的含义、特点,能利用类比进行简单的推理.过程与方法:通过生活和学习中的实例创设情境、进行探究,提高学生观察猜想、抽象概括的能力,渗透类比的思想方法.情感、态度与价值观:体会类比推理在实际生活和数学发现中的作用,提高学习数学的兴趣,增强创新意识.教学重点和难点:教学重点:能用类比推理进行简单的推理.教学难点:能找到事物之间的共同或相似性质,不仅会在形式结构和叙述方式上进行类比,还需对推理过程或思维策略进行类比.教学方法:以学生活动为主,自主探究、合作交流,教师启发引导式教学教学重难点突破策略:学生在学习本节内容时主要有以下两个困难:1.用类比进行推理,作出猜想.这部分中大多数问题是给出具有类似特征的两类对象,由学生根据一类事物的已知特征推测另一类对象也具有这些特征.要弄清楚怎样类比首先应该会明确指出这两类对象具有哪些类似特征.所以在教学过程中对学生举到的类比推理的例子和教师给出的小练习,都应注重从两个方面先分析:(1)问题中两类对象分别是什么;(2)他们有哪些类似特征.通过寻找两类对象的相似性,将两类不同的对象联系起来,从这种相似性出发,从概念、结构、维度、方法等角度出发,由一类对象的已知特征推测另一类也具有这样的特征.本节课主要以平面几何与立体几何的类比为载体,因此也特别注意从它们研究的对象出发,建立平面内点、直线、平面图形与空间元素的对应关系.2.确定合适的类比对象进行类比推理时,合理的确定类比对象是非常重要的,否则会使类比成为“乱比”.这部分内容对学生要求较高,本节课通过对正方形、长方形等平面图形的特征,尤其是图形蕴含的位置关系和数量关系的分析,使学生初步感受和体会寻找类比对象的方法.教学过程:(一)创设问题情境问题1:大家知道锯子是谁发明的吗?是怎么发明的?学生活动:春秋时期的公输班也就是鲁班发明的,是他受到路边的齿形草能割破行人退的启发。
2.1.1类比推理(公开课教学设计)
、《火星宝贝》等。
由于《阿凡达》、《长江七号》、《火星宝贝》票房收入都不错,故推测以外星生命为题材的科幻片票房收入都不错。
这样的推理是什么推理?(归纳推理)情境2、真的存在外星生命吗?科学家做了下面的研究:问:这是归纳推理吗?它是一种类比推理。
(板书课题)(二)新课探究问题(一)什么是类比推理?问1:你能说说科学家的推理思路吗?(学生回答,老师总结,见图)师:运用这种推理方法的例子还有很多,比如:(1)鲁班发明锯子(2)奥地利医生奥恩布鲁格观察到父亲经常用手指敲击盛酒的木桶,根据声音推测桶内的酒还剩多少。
联想到胸腔和酒桶有类似之处,从而发明了叩诊法——通过叩击人体胸腔的方法判断其中有无积水或积水的多少;问2:你能说出鲁班发明锯子的思路吗?(学生回答,老师总结,见图)(从这个问题开始探讨如何运用类比推理,由一类事物的性质得到另一类事物的性质)师:所猜想的结论可能真,可能假,所以类比推理也是一种合情推理。
问4:如果我们想得到球的一些性质,你会想到用类比的思维方式吗?(学生能够想到将球与圆进行类比,利用PPT 给出了圆的一些性质,由学生推测出相对应的球的性质)圆的性质:①同圆或等圆的半径相等,直径是半径的两倍.②与弦垂直的直径过弦的中点.③连结圆心和弦(非直径)中点的直线垂直于弦.④圆半径的平方=圆心到弦的距离平方+弦长一半的平方.⑤不过圆心的弦小于直径,经过圆心的弦是直径,且直径是最大的弦.问5:实数运算中加法和乘法是一对非常典型的可类比对象,请大家类比实数的加法和乘法,列出它们相似的运算性质. (得到如下表格)类比角度实数的加法实数的乘法运算结果若则,,a b R ∈a b R +∈若则,,a b R ∈ab R ∈运算律()()a b b a a b c a b c +=+++=++()()ab ba ab c a bc ==逆运算加法的逆运算是减法,使得方程有唯一解0a x +=x a =-乘法的逆运算是除法,使得方程有唯一解1ax =1x a =单位元0a a +=11a ⋅=问6:通过上节课的学习我们体会到了归纳推理在数列中的应用,那么数列中有可进行类比的对象吗?问7:等差数列与等比数列可以进行类比,请将等差数列与等比数列的一些常用结论进行对比。
《类比推理》优质课说课教学设计
《类比推理》教学设计高中新课标,北师大数学选修2-2第一章第一节一、教材分析:1. 教材的地位与作用在数学研究中,在得到一个新结论前,合情推理能帮助猜测和发现结论,证明一个数学结论之前,合情推理常常能为证明提供思路和方向,类比推理是合情推理的重要组成部分,介于归纳推理与演绎推理之间,具有猜测和发现结论,探索和提供思路的作用,是“大胆猜想小心求证”的第一步,有利于创新意识的培养,在实际生活中用途很大,况且,高考命题的方向是以能力考察为主线,通过减少计算量,增加阅读量和思维量,突出体现数学的人文价值和实际应用价值,因此,在高中数学的模块中,类比推理就显得格外的举足轻重了.2. 学生情况分析(1)学习经验:学生才学习过归纳推理的概念,但是认识较为模糊,尚未在头脑中形成一个完整的归纳与类比的体系(2)生活经验:对于本节课开篇引例比较熟悉,易于接受(3)学习能力:由于类比推理涉及章节广泛,学生数学基础参差不齐,所以讲解定义,配置例题以及习题都需要由浅入深,合理设置梯度,符合学生的认知水平和接受能力.所以,借助信息化手段,选择合理的切入点,可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习志愿,促进学生参与体验3、教学目标(1)知识与技能目标:课标要求:掌握推理基本形式和规则,发现问题和提出命题,探索和表述论证过程,理解命题体系,有逻辑地表达与交流本节课要求: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解决中去(2)核心素养能力目标:主要对应六大素养之逻辑推理课标要求:通过高中数学课程的学习,学生能掌握逻辑推理的基本形式,学会有逻辑地思考问题;能够在比较复杂的情境中把握事物之间的关联,把握事物发展的脉络;形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质和理性精神,增强交流能力本节课要求:通过本节课的学习,理解类比推理是从特殊到特殊的推理,是寻找事物之间的共同或相似性质,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。
《2.1.1 合情推理—类比推理》教学案(二)
《2.1.1合情推理—类比推理》教学案(二)教学目标:1、通过对已学知识的回顾,进一步体会合情推理这种基本的分析问题法,认识类比推理的基本方法与步骤,并把它们用于对问题的发现与解决中去。
2、类比推理是从特殊到特殊的推理,是寻找事物之间的共同或相似性质,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。
教学重点、难点: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。
教学过程:一、复习引入:1、什么叫推理?推理由哪几部分组成?2、合情推理的主要形式有和.3、归纳推理是从事实中概括出结论的一种推理模式二、问题情境情境1: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,需要一种能割断木头的,它也可以是齿形的。
这个推理过程是归纳推理吗?______________情境2、人们仿照鱼类的外形和它们在水中的沉浮原理,发明了潜水艇。
三、学生活动1.工匠鲁班类比带齿的草叶和蝗虫的牙齿,发明了锯;2.仿照鱼类的外型和它们在水中沉浮的原理,发明了潜水艇;3.科学家对火星进行研究,发现火星与地球有许多类似的特征:1)火星也是绕太阳运行、绕轴自转的行星;2)有大气层,在一年中也有季节变更;3)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。
科学家猜想:火星上也可能有生命存在。
4)利用平面向量的本定理类比得到空间向量的基本定理.四、数学建构1、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(简称类比)。
2、类比推理的几个特点:(1)类比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,是以旧有的认识为基础,类比出新的结果;(2)类比是从一种事物的特殊属性推测另一种事物的特殊属性; (3)类比的结果是猜测性的,不一定可靠,但它却有发现的功能.表一:利用平面向量的性质类比得空间向量的性质 平面向量空间向量若12=(,)r a a a ,=12(,)rb b b 则 ①+=++1122(,)r ra b a b a b ②1122-=--(,)r ra b a b a b③=∈12(,)()rλλλλa a a R ④⋅=+1122r ra b a b a b ⑤⇔==∈1122//,()r rλλλa b a b a b R ⑥⊥⇔+=11220r ra b a b a b⑦2212||r =+a a a 若=123(,,)r a a a a ,=123(,,)rb b b b 则 ①+=+++112233(,,)r ra b a b a b a b ②-=---112233(,,)r ra b a b a b a b③=∈123(,,)()rλλλλλa a a a R ④⋅=++112233r ra b a b a b a b ⑤⇔===∈112233//,,()r rλλλλa b a b a b a b R ⑥⊥⇔++=1122330r ra b a b a b a b⑦222123||r =++a a a a表二:在形状上和概念上,都有类似的地方,即具有完美的对称性都是到定点的距离等于定长的点的集合。
高中数学教案选修2-2《2.1.1 合情推理(2)》最新修正版
教学目标:1.了解类比推理的概念和归纳推理的作用,懂得类比推理与归纳推理的区别与联系.2.掌握类比推理的一般步骤.3.能利用类比进行一些简单的推理.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.教学过程:一、复习引入:1. 什么叫推理?推理由哪几部分组成?2. 合情推理的主要形式有.3. 归纳推理是从事实中概括出结论的一种推理模式.4. 归纳推理的特点: .5,a,b 均为实数),请推测a=b=.二、创设情境在案例2中,由矩形对角线的某一性质,推出长方体的对角线具有类似的性质.这个推理过程是归纳推理吗?我们再看几个类似的推理实例:1.据传,春秋时代鲁国的公输班受到路边的齿形草能割破行人的腿的启发,发明了锯子.他的思维过程可能为:齿形草能割破行人的腿,“锯子”能“锯”开木材,它们在功能上是类似的.因此,它们在形状上也应该类似,“锯子”应该是齿形的.2.试根据等式的性质猜想不等式的性质.等式与不等式有不少相似的属性,例如:三、构建新知上述几个例子均是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出它们在其他方面也相似或相同,像这样的推理通常称为类比推理(reasoning by analogy),简称类比法.类比推理的一般步骤:(1)找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;(2)用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想;(3)检验猜想,归纳推理的思维过程:类似推理的思维过程:四、数学运用例1(G.波利亚的类比)类比实数的加法与乘法,并列出它们类似的性质.解在实数的加法与乘法之间,可以建立如下的对应关系:加(+)乘(×)加数、被加数乘数、被乘数和积等等,它们具有下列类似的性质:表2-1-2例2 试将平面上的圆与空间的球进行类比.圆的定义:平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合. 球的定义:到一个定点的距离等于定长的点的集合. 圆截面圆 弦 大圆 直径周长 表面积 圆面积球体积五、学生探究1.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. 2.若数列{a n }为等差数列,且()m n a x a y m n m n N +=,=≠,,∈,则m n mx nya m n+-=-.现已知数列{b n }(b n >0,n ∈N +)为等比数列,且m b x =,n b y = ()m n m n +N ≠,,∈类比以上结论,可得到什么结论?你能说明结论的正确性吗?六、课堂总结1.类比推理是从特殊到特殊的推理,是寻找事物之间的共同或相似性质.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.2.类比推理的一般步骤:(1)找出两类事物之间的相似性或者一致性.(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).七、课后作业教材第68页练习第1题,第2题,第3题,第4题.。
人教版2017高中数学(选修2-2)2.1.1.2类比推理PPT课件
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变式训练 1 设△ABC 的三边长分别为 a,b,c,△ABC 的面积为
2������ ;类比这个结论可知:四面体 P-ABC ������+������+������
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3.合情推理 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.通俗地说,合情推理是指“合乎情理”的推理. 做一做3 下列说法正确的是( ) A.合情推理的结论一定正确 B.合情推理的结论一定不正确 C.归纳推理和类比推理都属于合情推理 D.合情推理是一般到特殊的推理 答案:C
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做一做1 下面使用类比推理正确的是( ) A.“若a· 3=b· 3,则a=b”类推出“a· 0=b· 0,则a=b” B.“(a+b)c=ac+bc”类推出“(a· b)c=ac· bc”
������+������ C.“(a+b)c=ac+bc”类推出“ ������
第2课时 类比推理
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学 习 目 标 思 维 脉 1.了解类比推理的含义,了解类比 推理的方法与步骤. 2.能够运用类比推理解决简单问 类比推理 题. 3.了解合情推理的含义.
络 含义 特点 方法与步骤→应用
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高中数学 2.1.1合情推理(类比推理)教案 理 新人教B版选修2-2
2.1.1合情推理(类比推理)【教学目标】理解合情推理的概念,掌握归纳推理与类比推理的方法;通过本节的学习,掌握归纳法和类比法的步骤,体会逻辑推理的严谨性;体会数学在现实生活中的应用.【教学重点】类比推理的概念【教学难点】利用类比推理进行简单的推理一、课前预习:(阅读教材57页,完成知识点填空)1.类比推理:根据________事物之间具有某些 (或一致)性,推测其中一类事物具有与另一类事物_________(或________)的性质的推理,叫做类比推理(简称类比).2.类比推理的一般步骤:1. ;2. .二、课上学习: 1.类比椭圆的一些性质推测双曲线的相关性质:2.类比等差数列的性质推测等比数列的相关性质:三、课后练习:1.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,则4S ,48S S -,812S S -,1216S S -成等差数列。
类比以上结论有:设等比数列{}n b 的前n 项和为n T ,则4T ,____,____,1216T T 成等比数列 2.在平面几何里,有勾股定理:“设ABC ∆的两边AC AB ,互相垂直,则222BC AC AB =+.”拓展到空间,类比平面几何定理,研究三棱锥的侧面面积与底面面积的关系,可以得出的正确结论是:“设三棱锥BCD A -的三个侧面ADB ACD ABC ,,两两互相垂直,则______.”3.如图,椭圆中心在坐标原点,F 为左焦点,当FB AB ⊥时,其离心率为12,此类椭圆被称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭圆”,可推算出”黄金双曲线”的离心率e 等于( )A.12B.12114. 设ABC ∆的三边分别为c b a ,,,ABC ∆的面积为S ,内切圆半径为r ,则c b a S r ++=2;类比这个结论可知:四面体ABC S -的四个面的面积分别为4321S S S S 、、、,内切球的半径为r ,四面体的体积为V ,则r = ( )A. 4321S S S S V +++B. 43212S S S S V +++ C.43213S S S S V +++ D. 43214S S S S V +++精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
高中数学《2.1.2 类比推理》导学案 新人教A版选修12
§2.1.2 演绎推理2.掌握演绎推理的基本方法,并能运用它们进行一些简单的推理.3942复习1:归纳推理是由到的推理.类比推理是由到的推理.复习2:合情推理的结论 .二、新课导学※学习探究探究任务一:演绎推理的概念问题:观察下列例子有什么特点?(1)所有的金属都能够导电,铜是金属,所以;(2)太阳系的大行星都以椭圆形轨道绕太阳运行,冥王星是太阳系的大行星,因此;︒,所以在一个标准大气压下把水加热到(3)在一个标准大气压下,水的沸点是100C100C︒时,;(4)一切奇数都不能被2整除,2007是奇数,所以;(5)三角函数都是周期函数,sinα是三角函数,所以;(6)两条直线平行,同旁内角互补.如果A与B是两条平行直线的同旁内角,那么 .新知:演绎推理是从出发,推出情况下的结论的推理.简言之,演绎推理是由到的推理.探究任务二:观察上述例子,它们都由几部分组成,各部分有什么特点?新知:“三段论”是演绎推理的一般模式:大前提——;小前提——;结论—— .试试:请把探究任务一中的演绎推理(2)至(6)写成“三段论”的形式.※ 典型例题例1 在锐角三角形ABC 中,,AD BC BE AC ⊥⊥,D ,E 是垂足. 求证:AB 的中点M 到D ,E 的距离相等.新知:用集合知识说明“三段论”:大前提:小前提:结 论:例2证明函数2()2f x x x =-+在(],1-∞-上是增函数.小结:应用“三段论”解决问题时,首先应该明确什么是大前提和小前提,但为了叙述简洁,如果大前提是显然的,则可以省略.例3 下面的推理形式正确吗?推理的结论正确吗?为什么?所有边长相等的凸多边形是正多边形,(大前提)菱形是所有边长都相等的凸多边形, (小前提)菱形是正多边形. (结 论)小结:在演绎推理中,只要前提和推理形式是正确的,结论必定正确.※ 动手试试练1. 用三段论证明:通项公式为(0)n n a cq cq =≠的数列{}n a 是等比数列.练2. 在ABC ∆中,AC BC >,CD 是AB 边上的高,求证ACD BCD ∠>∠.证明:在ABC ∆中,,CD AB AC BC ⊥>,所以AD BD >,于是ACD BCD ∠>∠.指出上面证明过程中的错误.三、总结提升※ 学习小结1. 合情推理⎧⎨⎩归纳推理:由特殊到一般类比推理:由特殊到特殊;结论不一定正确. 2. 演绎推理:由一般到特殊.前提和推理形式正确结论一定正确.※ 知识拓展乒乓球教练组将从右手执拍的选手R 、S 、T 和左手执拍的选手L 、M 、N 、O 中选出四名队员去参加奥运会。
类比推理 精品教案
2.1 合情推理与演绎逻辑【课题】:2.1.1 合情推理(2)――类比推理【设计与执教者】:广州市第八十七中学袁忠民【内容分析】:类比是重要的推理方法,在掌握一定的数学基础知识(如数列、立体几何、空间向量等等)后,对数学问题的探究方法加以总结,上升为思想方法。
【教学目标】:(1)知识与技能:1结合数学实例,了解类比推理的含义2能利用类比方法进行简单的推理,(2)过程与方法:通过课例,加深对类比这种思想方法的认识。
(3)情感态度与价值观:体验并认识类比推理在数学发现中的作用。
【教学重点】:(1)体会并实践类比推理的探索过程(2)类比推理的局限【教学难点】:引导和训练学生从已知的线索中归纳出正确的结论【课前准备】:Powerpoint或投影片【教学过程设计】:【练习与测试】:(基础题)1)已知扇形的弧长为l ,半径为r ,类比三角形的面积公式S =ah 21,可知扇形的面积公式为_________2)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 .①;B .①②;C .①②③;D .③3)由“ 正三角形的两腰相等”可以类比推出正棱锥的类似属性是 4)定义运算a *b=⎩⎨⎧>≤)()(b a bb a a则对x ∈R ,函数f(x)=1*x 的解析式为__________。
5)三角形的面积公式为S =ah 21(a,h 分别表示三角形的边和该边上的高),类比四面体的体积V =6)在三角形ABC 中,AB CD C ⊥=∠,900于D ,则有AB AD AC ⨯=2,类比此性质,给出空间四面体的一个猜想,并判断该猜想是否正确。
答案: 1)s=lr 21 2)C3)正棱锥的侧棱长相等 4)f(x)=1*x =⎩⎨⎧>≤)1()1(1x xx 5) 四面体的体积V =Sh 31(S,h 分别表示四面体的底面积和该面上的高) 6)在棱锥S -ABC 中,O C SO ,SAB 于平面平面AB SC ⊥⊥,则CAB OAB 2SAB S S S ∆∆∆⋅=(中等题)1)a,b 为实数,则由00=⇒=⨯a b a 或0=b ,类比向量运算中0=∙b a 可以得出什么结论?2)若三角形的内切圆半径为r 三边的长分别为a,b,c,则三角形的面积)(21c b a r s ++=根据类比思想,若四面体的内切球半径为r ,四个面的面积分别为4321,,,s s s s ,则此四面体的体积V =_________3) 在ABC ∆中,若,,AB AC AC b BC a ⊥==,则ABC ∆的外接圆半径r =,将此结论拓展到空间,可得出的正确结论是:在四面体S ABC -中,若SA SB SC 、、两两垂直,,,SA a SB b SC c ===,则四面体S ABC -的外接球半径R =_______. 4)六个面都是平行四边形的四棱柱称为平行六面体. 如图1在平行四边形ABC D 中,有AC 2+BD 2=2(AB 2+AD 2),那么在图2所示的平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,有AC 12+BD 12+CA 12+DB 12=( ).A .2(AB 2+AD 2+AA 12) B .3(AB 2+AD 2+AA 12) C .4(AB 2+AD 2+AA 12) D .4(AB 2+AD 2) 答案:1)0=∙b a 00==⇒b a 或或b a ⊥ 2)V =)(314321S S S S r +++34)C(难题)1)若数列{}n a 是等差数列,对于)(121n n a a a nb +++=,则数列{}n b 也是等差数列。
(新课标)高中数学《2.1.2 类比推理》导学案2 新人教a版选修1-2
§2.1 合情推理与演绎推理(练习)1. 能利用归纳推理与类比推理进行一些简单的推理;2. 掌握演绎推理的基本方法,并能运用它们进行一些简单的推理;3. 体会合情推理和演绎推理的区别与联系.2840 复习1:归纳推理是由 到 的推理.类比推理是由 到 的推理. 合情推理的结论 . 复习2:演绎推理是由 到 的推理.演绎推理的结论 .二、新课导学※ 典型例题例1 观察(1)(2)000000tan10tan 20tan 20tan 60tan 60tan101;++=000000tan5tan10tan10tan 75tan 75tan51++=由以上两式成立,推广到一般结论,写出你的推论.变式:已知:23150sin 90sin 30sin 222=++ 23125sin 65sin 5sin 222=++ 通过观察上述两等式的规律,请你写出一般性的命题,并给出的证明.例 2 在Rt ABC ∆中,若90C ∠=︒,则22cos cos 1A B +=,则在立体几何中,给出四面体性质的猜想.变式:已知等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,有如下性质:(1)()n m a a n m d =+-,(2)若*,(,,,)m n p q m n p q N +=+∈,则m n p q a a a a +=+,类比上述性质,在等比数列{}n b 中,写出类似的性质.※ 动手试试练1.若数列{}n a 的通项公式)()1(12+∈+=N n n a n ,记)1()1)(1()(21n a a a n f -⋅⋅⋅--=,试通过计算)3(),2(),1(f f f 的值,推测出.________________)(=n f练2. 若三角形内切圆半径为r ,三边长为a,b,c ,则三角形的面积1()2S r a b c =++,根据类比思想,若四面体内切球半径为R ,四个面的面积为1234,,,S S S S ,则四面体的体积V = .三、总结提升※ 学习小结1. 合情推理⎧⎨⎩归纳推理:由特殊到一般类比推理:由特殊到特殊;结论不一定正确. 2. 演绎推理:由一般到特殊.前提和推理形式正确结论一定正确.※ 知识拓展有金盒、银盒、铝盒各一个,只有一个盒子里有肖像,金盒上写有命题p :肖像在这个盒子里,银盒子上写有命题q :肖像不在这个盒子里,铝盒子上写有命题r :肖像不在金盒里,这三个命题有且只有一个是真命题,问肖像在哪个盒子里?为什么?※ 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. 由数列1,10,100,1000,,猜想该数列的第n 项可能是( ).A.10nB.110n -C.110n +D.11n2.下面四个在平面内成立的结论①平行于同一直线的两直线平行②一条直线如果与两条平行线中的一条垂直,则必与另一条相交③垂直于同一直线的两直线平行④一条直线如果与两条平行线中的一条相交,则必与另一条相交在空间中也成立的为( ).A.①②B. ③④C. ②④D.①③3.用演绎推理证明函数3y x =是增函数时的大前提是( ).A.增函数的定义B.函数3y x =满足增函数的定义C.若12x x <,则12()()f x f x <D.若12x x <, 则12()()f x f x >4.在数列{}n a 中,已知112,31n n n a a a a +==+*()n N ∈,试归纳推理出n a = . 5. 设平面内有n条直线(3)n ≥,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(4)f = ;当n>4时,()f n = (用含n 的数学表达式表示).1. 证明函数2()4f x x x =-+在[2,)+∞上是减函数.2. 数列{}n a 满足2n n S n a =-,先计算数列的前4项,再归纳猜想n a .。
高二北师大数学选修22第一节归纳与类比1.2类比推理教学设计
第一章推理与证明1.2类比推理教学目标1.理解类比推理的意义;了解类比推理的特点;2.掌握运用类比推理的一般步骤。
会进行简单的类比推理。
3.了解归纳推理与类比推理的异同;4.理解合情推理的含义,了解所得结果不一定正确;5.了解合情推理在科学实验和创造中的价值,增强在数学学习中自觉运用合情推理的意识。
提高归纳、类比联想的能力。
重难点剖析重点:掌握类比推理的特点与步骤;难点:在类比推理的运用中发现两类对象间相似性质潜在的关联性;教学过程一.问题情境从一个传说说起: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?二.例题分析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⇒a2=b2;等等。
(3) a>b⇒a2>b2;等等。
问:这样猜想出的结论是否一定正确?例2、试将平面上的圆与空间的球进行类比.圆的定义:平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合.球的定义:到一个定点的距离等于定长的点的集合.圆球弦←→截面圆直径←→大圆周长←→表面积面积←→体积☆上述两个例子均是这种由两个(两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出他们在其他方面也相似或相同;或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(简称类比).简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理. 类比推理的一般步骤:⑴ 找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;⑵ 用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想; ⑶ 检验猜想。
即例3如图,已知点O 是ABC ∆内任意一点,连结,,,CO BO AO 并延长交对边于111,,C B A ,则1111111=++CC OC BB OB AA OA (Ⅰ)类比猜想,对于空间四面体BCD V -,存在什么类似的结论 (Ⅱ)?并用证明(Ⅰ)时类似的方法给出证明。
1.2类比推理-北师大版选修1-2教案
1.2 类比推理-北师大版选修1-2教案一、教学目标本节课要求学生能够:1.掌握类比推理的基本概念和方法;2.能够通过类比推理解决实际问题;3.培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
二、教学内容1. 类比推理的基本概念•类比推理的定义;•类比关系的种类;•类比推理的基本要素。
2. 类比推理的方法•类比推理的过程;•类比推理的误区;•类比推理的实际应用。
3. 练习与应用•转换类比关系;•补全类比关系;•解决实际问题。
三、教学重点与难点1. 教学重点•类比推理的基本概念;•类比推理的方法。
2. 教学难点•类比关系的判断与应用;•类比推理的独立思考能力。
四、教学过程1. 导入通过关于马克思对逻辑思维的看法和提问的方式,引入类比推理的概念。
2. 讲解2.1 类比推理的基本概念•类比推理的定义:将一个对象与另一个对象之间的关系与第三个对象的关系进行比较,以确定第三个对象的性质、特征或关系的过程。
•类比关系的种类:异质类比、同质类比、时空类比、形象类比、模型类比。
•类比推理的基本要素:原形、目标、共同性质。
2.2 类比推理的方法•类比推理的过程:分析原形与目标的共同性质,建立类比关系,根据类比关系推出结论。
•类比推理的误区:忽略重要属性、挑选比较难的对象、缺乏原则性。
•类比推理的实际应用:解决实际问题。
3. 练习与应用通过板书、黑板报告和互动讲解的方式,进行以下练习和应用:•转换类比关系:给出两组类比关系,让学生进行转换并解释理由,例如:草原:绿色→ 天空:蓝色;马:奔跑→ 鱼:游动。
•补全类比关系:给出一个类比关系的前两个元素,让学生补全第三个元素,例如:锤子:钉子→ 电视:?。
•解决实际问题:提出一个实际问题,让学生通过类比推理解决,例如:如何通过排列电脑线缆来避免混乱?4. 总结通过课堂讲解和互动应用的方式,让学生总结本节课的知识和方法。
五、作业布置布置类比推理的练习题,例如选择、判断和填空题,要求学生在作业中运用类比推理的方法解决问题。
2.1.1类比推理(公开课教学设计)
、《火星宝贝》等。
由于《阿凡达》、《长江七号》、《火星宝贝》票房收入都不错,故推测以外星生命为题材的科幻片票房收入都不错。
这样的推理是什么推理?(归纳推理)情境2、真的存在外星生命吗?科学家做了下面的研究:问:这是归纳推理吗?它是一种类比推理。
(板书课题)(二)新课探究问题(一)什么是类比推理?问1:你能说说科学家的推理思路吗?(学生回答,老师总结,见图)师:运用这种推理方法的例子还有很多,比如:(1)鲁班发明锯子(2)奥地利医生奥恩布鲁格观察到父亲经常用手指敲击盛酒的木桶,根据声音推测桶内的酒还剩多少。
联想到胸腔和酒桶有类似之处,从而发明了叩诊法——通过叩击人体胸腔的方法判断其中有无积水或积水的多少;问2:你能说出鲁班发明锯子的思路吗?(学生回答,老师总结,见图)(从这个问题开始探讨如何运用类比推理,由一类事物的性质得到另一类事物的性质)师:所猜想的结论可能真,可能假,所以类比推理也是一种合情推理。
问4:如果我们想得到球的一些性质,你会想到用类比的思维方式吗?(学生能够想到将球与圆进行类比,利用PPT 给出了圆的一些性质,由学生推测出相对应的球的性质)圆的性质:①同圆或等圆的半径相等,直径是半径的两倍.②与弦垂直的直径过弦的中点.③连结圆心和弦(非直径)中点的直线垂直于弦.④圆半径的平方=圆心到弦的距离平方+弦长一半的平方.⑤不过圆心的弦小于直径,经过圆心的弦是直径,且直径是最大的弦.问5:实数运算中加法和乘法是一对非常典型的可类比对象,请大家类比实数的加法和乘法,列出它们相似的运算性质. (得到如下表格)类比角度实数的加法实数的乘法运算结果若则,,a b R ∈a b R +∈若则,,a b R ∈ab R ∈运算律()()a b b a a b c a b c +=+++=++()()ab ba ab c a bc ==逆运算加法的逆运算是减法,使得方程有唯一解0a x +=x a =-乘法的逆运算是除法,使得方程有唯一解1ax =1x a =单位元0a a +=11a ⋅=问6:通过上节课的学习我们体会到了归纳推理在数列中的应用,那么数列中有可进行类比的对象吗?问7:等差数列与等比数列可以进行类比,请将等差数列与等比数列的一些常用结论进行对比。
高二数学理a层2.1.1.2类比推理教案人教B版
●教学目标:(一)知识与能力: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。
(二)过程与方法:类比推理是从特殊到特殊的推理,是寻找事物之间的共同或相似性质,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。
(三)情感态度与价值观:1.正确认识合情推理在数学中的重要作用,养成从小开始认真观察事物、分析问题、发现事物之间的质的联系的良好个性品质,善于发现问题,探求新知识。
2.认识数学在日常生产生活中的重要作用,培养学生学数学,用数学,完善数学的正确数学意识。
●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:除了归纳,在人们的创造发明活动中,还常常应用类比.例如,据说我国古代工匠鲁班类比带齿的草叶和蝗虫的齿牙,发明了锯;人们仿照鱼类的外形和它们在水中的沉浮原理,发明了潜水艇;等等。
事实上,仿生学中许多发明的最初构想都是类比生物机制得到的。
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?中国古代杰出科学家张衡,曾将人们日常生活中的影子与日月食现象的类似情况进行类比,提出了日月食科学成因的初步认识。
几百年前,人们对热量的认识是非常直观的,将一定质量的水加热到沸点所吸收的热确定为基本热量单位“大卡”。
科学家焦耳通过对比热与功相互转化过程中的类似现象,指出了它们本质的同一性,这就是热力学基本定律。
运用类比推理,通过对一些类似现象、过程的对比分析,可能在看似互不关联的当然、偶然信息中发现规律性的必然。
2019-2020学年北师大版选修2-2 1.1.2 类比推理教案
2019-2020学年北师大版选修2-2第二课时合情推理——类比推理一、教学目标1、知识与技能:(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;(3)体会并认识类比推理在数学发现和生活中的作用。
2、方法与过程:递进的了解、体会类比推理的思维过程;体验类比法在探究活动中: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。
3、情感态度与价值观:体会类比法在数学发现中的基本作用:即通过类比,发现新问题、新结论;通过类比,发现解决问题的新方法。
培养分析问题的能力、学会解决问题的方法;增强探索问题的信心、收获论证成功的喜悦;体验数学发现的乐趣、领略数学方法的魅力!同时培养学生学数学、用数学,完善数学的正确数学意识。
二、教学重点:了解类比推理的含义,能利用类比进行简单的推理。
教学难点:培养学生“发现—猜想—证明”的推理能力。
三、教学方法:探析归纳,讲练结合四、教学过程(一)、复习:归纳推理的概念:根据一类事物中部分事物具有某种属性,推断该类事物中每一个事物都具有这种属性。
我们将这种推理方式称为归纳推理。
注意:利用归纳推理得出的结论不一定是正确的。
①归纳推理的要点:由部分到整体、由个别到一般;②典型例子方法归纳。
(二)、引入新课:据科学史上的记载,光波概念的提出者,荷兰物理学家、数学家赫尔斯坦•惠更斯曾将光和声这两类现象进行比较,发现它们具有一系列相同的性质:如直线传播、有反射和干扰等。
又已知声是由一种周期运动所引起的、呈波动的状态,由此,惠更斯作出推理,光也可能有呈波动状态的属性,从而提出了光波这一科学概念。
惠更斯在这里运用的推理就是类比推理。
(三)、例题探析例1:已知:“正三角形内一点到三边的距离之和是一个定值”,将空间与平面进行类比,空间中什么样的图形可以对应三角形?在对应图形中有与上述定理相应的结论吗?解:将空间与平面类比,正三角形对应正四面体,三角形的边对应四面体的面。
人教课标版高中数学选修1-2《类比推理》教案-新版
2.1.1类比推理一、教学目标1.核心素养通过对类比推理的学习,使学生能够进行简单的类比推理,培养学生的逻辑思维能力.2.学习目标(1)2.1.1.1了解类比推理的含义;(2)2.1.1.2能利用类比进行简单的推理.3.学习重点了解类比推理的含义,能利用类比进行简单的推理.4.学习难点类比推理本质的理解,以及如何进行类比推理.二、教学设计(一)课前设计1.预习任务任务1阅读教材P22—P29思考:什么是推理?什么是合情推理?任务2什么是类比推理?类比推理有何特点?类比推理有什么作用?2.预习自测1.下列说法中正确的是()A.合情推理就是正确的推理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过程D.类比推理是从特殊到特殊的推理过程答案:D2.下列推理正确的是()A.把a(b+c)与lg(x+y)类比,则lg(x+y)=lg x+lg yB.把a(b+c)与sin(x+y)类比,则sin(x+y)=sin x+sin yC.把a(b+c)与a x+y类比,则a x+y=a x+a yD.把a(b+c)与a(b+c)类比,则a·(b+c)=a·b+a·c答案:D 由向量的运算性质知,a ·(b +c )=a ·b +a ·c 正确.答案为D 3.立体几何中与平面几何中的三角形做类比对象的是( ) A.三棱柱 B.三棱台 C.三棱锥 D.正方体 答案:C4.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性质,你认为比较恰当的是( )①各棱长相等,同一顶点上的任意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,同一顶点上的任意两条棱的夹角都相等. A.① B.③ C.①② D.①②③ 答案:D (二)课堂设计问题探究一 类比推理引例1.仿生学中许多发明的最初构想都是类比生物机制得到的.2.有个人的母亲,笃信佛,一天到晚念“南无阿弥陀佛”.于是有一天,这个人一早起来便喊:“妈!”母亲答应了他.过一会他又喊:“妈!”母亲又答应了他.可这个人还是没完没了地喊.现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子母亲终于被喊烦了,便没好气地说:“不在!不在!你烦不烦?”这个人笑着说:“我才喊了您几声,您就不高兴了.那阿弥陀佛每天不知被您喊多少遍,不知他该怎样发脾气呢!”提问:这还是归纳推理吗?(类比推理.让学生对照归纳推理的特点作出判断).3.火星存在生命吗?这是一个凭空的推断还是科学猜想?地球火星行星、围绕太阳运行、绕轴自转行星、围绕太阳运行、绕轴自转有大气层有大气层在一年中有季节的变更在一年中有季节的变更温度适合生物的生存大部分时间的温度适合地球上某些已知生物的生存有生命存在猜想:可能有生命存在提问:你能说说这些问题中用到的推理方法的含义吗?问题探究二类比推理的含义●活动一什么是类比推理?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(简称类比).●活动二类比推理的特点1.类比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,是以旧有的认识为基础,类比出新的结果.2.类比是从一种事物的特殊属性推测另一种事物的特殊属性.3.类比的结果是猜测性的不一定可靠,单它却有发现的功能.●活动三如何进行类比推理?一般步骤:(1)找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;(2)用一类对象的特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想;(3)检验这个猜想.(结论未必正确)问题探究三重点难点突破(1)常见类型:①由等差数列的某些性质类比到等比数列的某些性质;②由平面图形的某些性质类比到空间立体图形的某些性质;解决时要从数目、位置关系、度量等方面入手.(2)常用类比对象:线→线、面,面→面、体,三角形→四面体,圆→球,边长→边长、面积,面积→体积,线线角→面面角等.●活动一 由平面图形的某些性质类比到空间立体图形的某些性质例1: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.【知识点:类比推理,猜想与证明】 猜想:2222ABC OAB AOC OBC S S S S =++点拔:由三角形向四体的类比,可以实现由平面向空间的类比,线向面的类比,发现新结论.在直角三角形中有勾股定理,在空间中有没有类似的结论呢?例2.在△ABC 中,AB ⊥AC ,AD ⊥BC 于D ,求证:222111AD AB AC=+. 在四面体A -BCD 中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想,并说明理由. 【知识点:类比推理,猜想与证明】详解:如图右所示,在Rt △ABC 中,由射影定理得AD 2=BD ·DC ,AB 2=BD ·BC ,AC 2=BC ·DC ,ABCabc c 2=a 2+b 2∴2222211BC BC AD BD DC BC BD DC BC AB AC ===⋅⋅⋅⋅⋅. 又∵BC 2=AB 2+AC 2,∴2222222111AB AC AD AB AC AB AC+==+⋅. 猜想:类比AB ⊥AC ,AD ⊥BC ,猜想在四面体A -BCD 中,AB ,AC ,AD 两两垂直,AE ⊥平面BCD 于E ,则22221111AE AB AC AD=++.如上图,连接BE 交CD 于F ,连接AF . ∵AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∴AB ⊥平面AC D. ∵AF ⊂平面ACD ,∴AB ⊥AF . 在Rt △ABF 中,AE ⊥BF , ∴222111AE AB AF=+. 在Rt △ACD 中,AF ⊥CD , ∴222111AF AC AD =+. ∴22221111AE AB AC AD=++. ●活动二 由平面图形中的圆某些性质类比到空间立体图形球的某些性质 例3.找出圆与球的相似之处,并用圆的性质类比球的有关性质.完成下表中的空白.圆球(1)圆心与弦(非直径)中点的直线垂直于弦 (1)______________________________ (2)与圆心距离相等的弦长相等 (2)______________________________ (3)圆的周长C d π=(3)______________________________(4)圆的面积2S r π=(4)______________________________【知识点:类比推理,猜想与证明】详解: (1)球心与截面圆(不过球心的小截面圆)圆心的连线垂直于截面 (2)与球心的距离相等的两个截面圆的面积相等 (3)球的表面积24S r π= (4)球的体积343V r π=点拔:球与圆有许多类似之处,从概念上讲,都是动点到定点的距离相等,都有直径和半径,从平面向空间实现类比,将点与线、线与面、面积向体积等进行类比.●活动三 平面曲线中的图形之间类比例4.在圆222x y r +=中,AB 为直径,C 为圆上异于AB 的任意一点,则有1AC BC K K =-g ,你能用类比的方法得出椭圆22221(0)x y a b a b+=>>中有什么样的结论.【知识点:类比推理,猜想与证明】详解:设00(,)A x y 为椭圆上的任意一点,则A 点关于中心的对称点B 的坐标为00(,)x y --,点(,)P x y 为椭圆上异于A 、B 两点的任意一点,则2200022000AP BPy y y y y y k k x x x x x x -+-⋅=⋅=-+-. 由于A ,B ,P 三点都在椭圆上.所以222222002211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减有222200220x x y y a b --+=, 所以22202220y y b x x a-=--,即22AP BP b k k a ⋅=-.故椭圆22221(0)x y a b a b +=>>中过中心的一条弦的两个端点A ,B ,P 为椭圆上异于A ,B的任意一点,则有22AP BPb k k a⋅=-.点拔:圆与椭圆的类比不光是斜率的问题,还有面积的类比,如圆的面积公是2S r π=,椭圆的面积公式是S ab π=,其中r 是圆的半径,a 、b 分别是椭圆的半长轴、半短轴的长. 3.课堂总结【知识梳理】(1)由两个(两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出他们在其他方面也相似或相同;或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(简称类比).简言之,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找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;②用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想;③检验猜想.即【难点突破】(1)类比推理是从特殊到特殊的推理,是寻找事物之间的共同或相似性质,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.(2)类比推理的特点①类比是从特殊到特殊的推理,是根据两类不同对象已具有的某些相似性质,而联想到它们在其他方面可能也有相似的性质,从而由一类对象的已知的某项性质,猜测出另一类对象也可能有此项相应的性质而得到一个明确的结论,类比结论有明显的猜想和创新的特性.所得的结论超越了前提所包容的范围;②类比所得的结论超越了前提所包容的范围,结论不一定真.③类比的前提是两类对象之间有可比性,所谓可比性是指:它们之间有可以清楚定义的某些共同特征.而且两类对象之间的相似性质越多,类比所得的性质的可靠性越大;(3)类比推理的结论未必真,欲知真假需证明.4.随堂检测1.三角形的面积为S=12(a+b+c)·r,a,b,c为三角形的边长,r为三角形内切圆的半径,利用类比推理可以得出四面体的体积为()A.V=13abcB.V=1 3ShC.V=13(S1+S2+S3+S4)·r(S1,S2,S3,S4分别为四面体的四个面的面积,r为四面体内切球的半径)观察、比较联想、类推猜想新结论D.V =13(ab +bc +ac )·h (h 为四面体的高) 【知识点:类比推理】 解:C平面几何与立体几何的类比,类比的知识点有:面积与体积,边长与面积,圆与球.因此,应选C ,答案为C2.在平面直角坐标系内,方程x a +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,在x ,y ,z 轴上的截距分别为a ,b ,c (abc ≠0)的方程为( ) A.x a +y b +z c =1 B.x ab +y bc +zac =1 C.xy ab +yz bc +zx ca =1 D.ax +by +cz =1【知识点:类比推理;数学思想:推理论证】 解:A3.圆的面积S =πr 2,周长c =2πr ,两者满足c =S ′(r ),类比此关系写出球的公式的一个结论是:________.【知识点:类比推理】解:V 球=43πR 3,S 球=4πR 2,满足S =V ′(R )圆的面积、周长分别与球的体积和表面积类比可得,球的体积V =43πR 3,表面积S =4πR 2,满足S =V ′(R ).答案为V 球=43πR 3,S 球=4πR 2,满足S =V ′(R ).4.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________. 【知识点:类比推理】解:b 2n =b n -1·b n +1(n ≥2,且n ∈N *) 5.坐标平面上P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则线段P 1P 2的中点P 的坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭.类比以上结论,若△ABC 中,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),则△ABC 重心G 的坐标为________. 【知识点:类比推理】解:123123,33x x x y y y ++++⎛⎫ ⎪⎝⎭(三)课后作业 基础型 自主突破1.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推知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.① B.①② C.①②③ D.③ 答案:C解析:【知识点:类比推理】对于①:正四面体中,各棱长相等,各侧面是全等的等边三角形,因此,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等;①正确;对于②:∵正四面体中,各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角中,它们有共同的高,底面三角形的中心到对棱的距离相等,∴相邻两个面所成的二面角都相等,②正确;对于③:∵各个面都是全等的正三角形,∴各面都是面积相等的三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等,③正确. ∴①②③都是合理、恰当的.故选C.2.如图所示,椭圆中心在坐标原点,F 为左焦点,当AB FB ⊥时,其离心率为5-12,此类椭圆被称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭圆”,可推算出“黄金双曲线”的离心率e 等于( )A.215+B.215-C.15-D.15+【知识点:类比推理】解:A类比“黄金椭圆”,在黄金双曲线中,|OA|=a,|OB|=b,|OF|=c,由题意可知222BF AB AF+=,∵222222b c c a c ac++=++,又222b c a=-,整理得22c a ac=+,∴210e e--=,152e±=,又1e>,所以选A.3.平面内平行于同一条直线的两条直线平行,类比可得,在空间有()A.平行于同一直线的两直线平行;B.平行于同一直线的两平面平行;C.平行于同一平面的两直线平行;D.平行于同一平面的两平面平行.【知识点:类比推理】解:D利用类比推理,平面中的直线与空间中的平面类比,即可得空间中平行于同一平面的两平面平行.4.将一张坐标纸折叠一次,使点(2,3)与点(3,2)重合,且点(2005,2006)与点(m,n)重合,则m,n分别为()A.2005,2005;B.2006,2006;C.2005,2006;D.2006,2005.【知识点:类比推理】解:D由于(2,3)与(3,2)关于直线y=x对称,(2005,2006)与(m,n)也关于直线y=x 对称,故m =2006,n=2005.5.在三角形中,任意两边之和大于第三边.类比上述性质:在三棱锥中,我们可以得到:__________________________.【知识点:类比推理】解:任意三个表面的面积之和大于第四个表面的面积.6.在项数为n 2(*∈N n ),公差为d 的等差数列中,偶数项和与奇数项和的差等于nd .类比可得:在项数为n 2(*∈N n ),公比为q 的等比数列中, .【知识点:类比推理】解:偶数项与奇数项的商为n q能力型 师生共研8.已知等差数列{}n a 中,有011=a ,则有),21(*212121N n n a a a a a a n n ∈<+⋯++=+⋯++- 成立.类比上述性质,在等比数列{}n b 中,若110=b ,则我们可以得到等式:________________________.【知识点:类比推理】解:*121219(19,)n n b b b b b b n n N -⋯=⋯<∈ 等差数列{}n a 中,有011=a ,则有),21(*212121N n n a a a a a a n n ∈<+⋯++=+⋯++-,类比推理,在等比数列{}n b 若110=b ,则存在的等式是*121219(19,)n n b b b b b b n n N -⋯=⋯<∈. 9.半径为r 的圆的面积2)(r r S π=,周长r r C π2)(=,若将r 看作(0,+∞)上的变量,则r r ππ2)'(2=.①,①式可用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数.对于半径为R 的球,若将R 看作(0,+∞)上的变量,请你写出类似于①式的式子:_______________________,你所写的式子可用语言叙述为_______________________.【知识点:类比推理】 解:2'3434R R ππ=⎪⎭⎫ ⎝⎛ 球的体积函数的导数等于球的表面积函数. 10.定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.已知数列}{n a ,是等和数列,且21=a ,公和为5,那么18a 的值为 ,这个数列的前n 项和n S 的计算公式为 .【知识点:类比推理】解:.318=a 当n 为偶数时,n S n 25=;当n 为奇数时,.2125-=n S n 11.已知两个圆:122=+y x ①与1)3(22=-+y x ②,则由①式减去②式可得上述两圆的对称轴方程,将上述命题在曲线仍为圆的情况下加以推广,既要求得到一个更一般的命题,而已知命题要成为所推广命题的一个特例,推广的命题为 .【知识点:类比推理】解:设圆的方程为222)()(r b y a x =-+-③与222)()(r d y c x =-+-④,其中c a ≠或d b ≠,则由③式减去④式可得两圆的对称轴方程.探究型 多维突破1.设函数x e x xe x f x x sin 12)(++++=,利用课本中推导等差数列前n 项和公式的方法,可求得(5)(4)(0)(4)(5)f f f f f -+-+++++L L 的值 .【知识点:类比推理】解:11 22()sin sin 11x x x xe x f x x x x e e ++=+=++++, ∴222(2)()()2112x x x x x x e e f x f x e e e e ---+++-=+==++++,(0)1f = ∴(5)(4)(0)(4)(5)f f f f f -+-+++++L L[][][](5)(5)(4)(4)(1)(1)(0)11f f f f f f f =-++-+++-++=L2.若记号“*”表示两个实数a 与b 的算术平均的运算,即2*b a b a +=,则两边均含有运算符号“*”和“+”,且对于任意3个实数c b a ,,都能成立的一个等式可以是 .【知识点:类比推理】解:c a b c b a c b c a c b a +=++=+)*()*(),*()*()*(此题答案不唯一还有:).(*)()*(c a b a c b a ++=+等(四)自助餐1.在平面直角坐标系内,方程x a +y b =1表示在x ,y 轴上的截距分别为a ,b 的直线,拓展到空间,在x ,y ,z 轴上的截距分别为a ,b ,c (abc ≠0)的方程为( ) A.x a +y b +z c =1B.x ab +y bc +z ac =1C.xy ab +yz bc +zx ca =1D.ax +by +cz =1【知识点:类比推理】答案:A2.下面类比推理中恰当的是( )A.若“a ·3=b ·3,则a =b ”类比推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”B.“(a +b )c =ac +bc ”类比推出“a +b c =a c +b c (c ≠0)”C.“(a +b )c =ac +bc ”类比推出“(a ·b )c =ac ·bc ”D.“(ab )n =a n b n ”类比推出“(a +b )n =a n +b n ”【知识点:类比推理】解:B3.类比三角形中的性质:(1)两边之和大于第三边(2)中位线长等于底边的一半(3)三内角平分线交于一点可得四面体的对应性质:(1)任意三个面的面积之和大于第四个面的面积(2)过四面体的交于同一顶点的三条棱的中点的平面面积等于第四个面面积的14(3)四面体的六个二面角的平分面交于一点其中类比推理方法正确的有( )A.(1)B.(1)(2)C.(1)(2)(3)D.都不对【知识点:类比推理】解:C4.六个面都是平行四边形的四棱柱称为平行六面体.如图甲,在□ABCD 中,有)(22222AD AB BD AC +=+,那么在图乙所示的平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,21212121DB CA BD AC +++等于( )A.4(AB 2+AD 2+AA 21)B.3(AB 2+AD 2+AA 21)C.2(AB 2+AD 2+AA 21)D.4(AB 2+AD 2)【知识点:类比推理;数学思想:推理论证】解:A5.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________.【知识点:类比推理】解:b 2n =b n -1·b n +1(n ≥2,且n ∈N *) 6.设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意P b a ∈、,都有、b a +、b a -、ab P ba ∈(除数0≠b )则称P 是一个数域,例如有理数集Q 是数域,数集}|2{Q b a b a F ∈+=,也是数域.有下列命题:①整数集是数域;②若有理数集M Q ⊆,则数集M 必为数域;③数域必为无限集;④存在无穷多个数域.其中正确的命题的序号是 .(把你认为正确的命题的序号都填上)【知识点:类比推理;数学思想:推理论证】解:③④7.根据三角形的性质,推测空间四面体的性质:(1)三角形的两边之和大于第三边;(2)三角形的三条内角平分线交于一点且该点是三角形内切圆圆心. 解:(1)四面体任意三个面的面积之和大于第四个面的面积;(2)四面体的六个二面角的平分面交于一点,且该点是四面体内切球的球心.【知识点:类比推理;数学思想:推理论证】8.在ABC ∆中,射影定理可以表示为B c C b a cos cos +=,其中c b a ,,依次为角C B A ,,的对边,类比以上定理,给出空间四面体性质的猜想.【知识点:类比推理;数学思想:推理论证】解:四面体ABC P -中,S S S S ,,,321分别表示面ABC PAC PBC PAB ∆∆∆∆,,,的面积,γβα,,依次表示面PAB 、面PBC 、面PAC 与底面面ABC 所成的二面角大小,则空间中的射影定理可表示为:γβαcos cos cos 321S S S S ++=.9.若+∈R a a 21,,则有不等式221222122⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥+a a a a 成立,请你类比推广此性质. 解:【知识点:类比推理;数学思想:特殊到一般】232123222133⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++≥++a a a a a a 或22221212n n a a a a a a n n ⎛⎫++++++≥ ⎪⎝⎭L L 或 321323122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥+a a a a 或nn n a a a a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥+222121 答案不唯一,n 可取任何的正整数.。
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《2.1.1.2类比推理》教学案
●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?
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⇒a2=b2;等等. (3) a>b⇒a2>b2;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(1
N n n q a a n n
∈≥=- a n =a 1+(n -1)d a n =a 1 q n -1 a n =
2
11+-+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.属于平面图形性质与空间图形性质的类比. 设问4:类比属性有哪些?如何从几何要素角度进行分析?(板书): 三角形 三棱柱 面 积 体 积 边 面
线段长 面 积
平面角 二面角
由此,可类比猜测本题的答案(板书):1111111111222
2cos AAC C
ABB A BCC B ABB A BCC B S S S S S θ=+-⋅ 设问5:本题中,类比对象各是什么? 等差数列与等比数列性质的类比. 设问6:类比结论的结构特点是什么? (板书) 等差数列 a 10=0
左:前n 项和 右:前19 n 项和 2 10-1-n =19-n 设问7:项数10、n 、19-n 之间的关系如何确定? 19-n =2 10-1-n 等比数列 b 9=1
左:前n 项积 右:前17 n 项积 2 9-1-n =17-n
b 1b 2 b n =b 1b 2 b 17-n (n <17,n N ) 设问8:如何证明猜想等式成立? 常见两种证法:
1、等式左右两边分别用通项公式代入,转化为首项和公比的关系;
2、不妨设17-n >n ,
b 1b 2 b n =b 1b 2 b n b n +1b n +2 b 16-n b 17-n
由b n+1b17-n=b n+2b16-n= =b92=1
可得结论成立.
设问9:对类比推理有了一定的体验.
例3、试将平面上的圆与空间的球进行类比.
圆的定义:平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合.
球的定义:到一个定点的距离等于定长的点的集合.
圆球
弦←→截面圆
直径←→大圆
周长←→表面积
面积←→体积
在其他方面也相似或相同;或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(简称类比).
简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理.
总结提升
1.类比推理是从特殊到特殊的推理,是寻找事物间的共同或相似性质.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.
2.类比推理的一般步骤:
⑴找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;
⑵用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想;
⑶检验猜想.即
反馈练习:
1. 下列推理过程是类比推理的为( B ) A. 人们通过大量试验得出抛硬币出现正面的概率为12
B. 科学家通过研究老鹰的眼睛发明了电子鹰眼
C. 通过检验溶液的pH 值得出溶液的酸碱性
D. 数学中由周期函数的定义判断某函数是否为周期函数 2. 下列说法正确的是( D ) A .合情推理就是正确的推理 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过程
D .类比推理是从特殊到特殊的推理过程 3. 三角形的面积为()c b a r c b a S ,,,2
1
⋅++=
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 ( C )
A .abc V 3
1
= B.Sh V 3
1
= C .12
34()
3r V S S S S =
+++ (4321,,,S S S S 分别为四面体的四个面的面积,r 为四面体内接球的半径)
D .)(,)(3
1
为四面体的高h h ac bc ab V ++=
4.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.
S PEF =S
F E
D
P
C
B
A
S 3
S 2
S 1c
b
a
5. 半径为R 的圆的面积S R R =,周长()2C R R =,若将R 看作(0,)+∞上的变量,则2()2R R ππ'=. ①
①可用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数.
对于半径为R 的球,若将R 看作(0,)+∞上的变量,请你写出类似于①的式子:
324()43
R R ππ'=. ②
②可用语言叙述为:球的体积函数的导数等于球的面积函数.。