合情推理

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合情推理和演绎推理之间的联系和差异-高中数学知识点讲解

合情推理和演绎推理之间的联系和差异-高中数学知识点讲解

合情推理和演绎推理之间的联系和差异1.合情推理和演绎推理之间的联系和差异【知识点的认识】合情推理:“合乎情理”的推理,包括归纳推理和类比推理.①归纳推理:特殊→一般,部分→整体②类比推理:特殊→特殊演绎推理:又称为“逻辑推理”,从一般性原理出发,推出某个特殊情况下的结论的推理.形式为:一般→特殊区别:(1)合情推理前提为真,结论可能为真,是或然性推理;演绎推理前提为真,结论亦为真,是必然性推理.(2)合情推理中的归纳、类比是“开拓型”和“发散型”的思维方法,虽然结论未必正确,但有创造性,对科学发现有帮助;演绎推理是“收敛型”或“封闭型”的思维方法,虽然结论一定正确,但不能取得突破性进展,形式化程度比合情推理高.联系:合情推理和演绎推理二者相辅相成,就数学而言,演绎推理是证明数学结论、建立数学体系的重要思维过程,但数学结论、证明思路的发现主要靠合情推理.【命题方向】常以选择、填空题形式出现,属于基础题,注意弄清合情推理和演绎推理之间的区别和联系.例:给出下面几个推理:①由“6=3+3,8=3+5,10=3+7,12=5+7…”得到结论:任何一个不小于 6 的偶数都等于两个奇质数之和;②由“三角形内角和为 180°”得到结论:直角三角形内角和为 180°;③由“正方形面积为边长的平方”得到结论:正方体的体积为边长的立方;④由“a2+b2≥2ab(a,b∈R)”推得 sin2x≤1.其中是演绎推理的序号是.分析:演绎推理的模式是三段论模式,包括大前提,小前提和结论,演绎推理的特点是从一般到特殊,根据上面的特点,判断下面四个结论是否正确,结果①是一个归纳推理,③是一个类比推理,②④是演绎推理.解答:演绎推理的模式是三段论模式,包括大前提,小前提和结论,演绎推理的特点是从一般到特殊,根据上面的特点,判断下面四个结论是否正确,由“6=3+3,8=3+5,10=3+7,12=5+7…”得到结论:任何一个不小于 6 的偶数都等于两个奇质数之和;这是一个归纳推理,故①不选;由“三角形内角和为 180°”得到结论:直角三角形内角和为 180°;是一个演绎推理,故选②由“正方形面积为边长的平方”得到结论:正方体的体积为边长的立方;这是一个类比推理,故不选③由“a2+b2≥2ab(a,b∈R)”推得 sin2x≤1.这是一个演绎推理,故选④总上可知②④符合要求,故答案为:②④点评:本题考查演绎推理的特点,考查归纳推理和类比推理的特点,本题是一个基础题,这种题目不用计算,只要根据几个推理的特点得到正确结论即可.。

合情推理

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法国数学家费马观察到
2 1 5, 22 2 1 17, 23 2 1 257, 24 2 1 65537,
21
费马猜想:任何形如 2 1 (n N ) 的数都是 质数.
2n
反例: 5 2 1 4 294 967 297 641 6 700 417. F
地球
火星
行星、围绕太阳运行、绕 行星、围绕太阳运行、绕 轴自转 轴自转 有大气层 有大气层 一年中有四季的变更 一年中有四季的变更 大部分时间的温度适合地 球上某些已知生物的生存
温度适合生物的生存
有生命存在
可能有生命存在
火星与地球类比的思维过程:
存在类似特征
地球
火星
地球上有生命存在
猜测火星上也可能有生命存在
试根据等式的性质猜想不等式的性质. 等式的性质:
(1) a b a c b c ; (2) a b ac bc ; (3) a b a 2 b 2 ;等等.
类比推理的结论不一定成立.
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.
☞ 由下图可以发现什么结论?
1+3=4=22, 1+3+5=9=32, 1+3+5+7=42, 1+3+5+7+9=52, …… 猜想:前n个连续奇数的和等于n的平方,即
1 3 5 (2n 1) n .
2
四色原理
四色猜想的提出来自英国。1852年,毕业于伦 敦大学的弗南西斯·格来到一家单位搞地图着 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。”这个结论能不能从数 学上加以严格证明呢?他和在大学读书的弟弟 格里斯决心试一试。兄弟二人为证明这一问题 而使用的稿纸已经堆了一大叠,可是研究工作 没有进展。

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n
1,2,
,
求数列an 的通项公式.
解:当n 1时, a1 1;
当n
2时,
a2
1 11
1 2
;
1
当n
3时, a32Biblioteka 111; 32
1
当n
4时, a4
3 1 1
1. 4
4
猜想这个数学通项公式为
1 an n
当然,归纳推理得出的结论,我们还需要对它 们进行严格定义上的证明,它为我们的研究提 供了一种方向.
所有这些问题,都与我们的数学存在联系,它 们的推理过程,都是从某些特征出发,推出该 类事务的全部对象都具有的特征推理,或者利 用个别事实概括出一般结论的推理成为:归纳 推理(归纳).
部分
整体
个别
一般
其实在数列中我们经常用到归纳推理的方法归 纳通项公式
例1.已知数列an 首项a1
1,且an1
an 1 an
费马猜想(Fermat‘s conjecture)又称费马大定理或费马问题,是 数论中最著名的世界难题之一.1637年,法国数学家费马在巴歇校 订的希腊数学家丢番图的《算术》第II卷第8命题旁边写道: “将一个立方数分为两个立方数,一个四次幂分为两个四次幂,或 者一般地将一个高于二次的幂分为两个同次的幂,这是不可能的. 关于此,我确信已发现一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小, 写不下.”费马去世后,人们找不到这个猜想的证明,由此激发起许 多数学家的兴趣.欧拉、勒让德、高斯、阿贝尔、狄利克雷、柯 西等大数学家都试证过,但谁也没有得到普遍的证法.300多年以 来,无数优秀学者为证明这个猜想,付出了巨大精力,同时亦产生出 不少重要的数学概念及分支. 若用不定方程来表示,费马大定理 即:当n > 2时,不定方程xn + y n = z n 没有xyz≠0的整数解.为了证 明这个结果,只需证明方程x4 + y 4 = z 4 ,(x , y) = 1和方程xp + yp = zp ,(x , y) = (x , z) = (y , z) = 1﹝p是一个奇素数﹞均无xyz≠0的整数 解

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生活、科学研究中归纳推理的例子
(1)瑞雪兆丰年 (2)波义耳-马略特定律
(3)门捷列夫化学元素周期表 (4)开普勒行星运动三大定律 (5)地图的“四色猜想” (6)哥德巴赫猜想 世界近代三大数学难题之一 哥德巴赫是德国数学教师 数学家, 俄国彼得堡科学院院士
哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture)
请把你的困惑告诉大家,让我们一起解决!
高 三 数 学 组
请把你的收获告诉大家,让我们一起分享!!
已知命题
确定
新命题
根据命题得出新命题的思维过程称为推理
推理包括:合情推理和演绎推理
其中合情推理包括归纳推理和类比推理
通俗地说,合情推理是指“合乎情理”的推理
考点一
归纳推理
实验、观察
概括、推广
猜想一般性结论
2 2 3、已知数列an 的每一项都是正数,a1 1, an 1 an 1, n 1, 2
试归纳出an 的一个通项公式。 解:a1 1, a2 a1 1 2, a3 a2 1 3,
a4 a3 1 4, 所以猜想这个数列的通项公式为an n
2
6
例3. 3 sin 20 cos 50 sin 20 cos 50 4 3 sin 2 150 cos 2 450 sin150 cos 450 4
2
0
2
0
0
0
3 1.sin ( 30 ) cos sin( 30 )cos 4
2 0 2 0
【合作探究】
例1. 观察下面等式,并归纳出一般结论:
1 1 1 2 3 6 1 2 2 1 2 2 3 5 6 1 2 2 2 1 2 3 3 4 7 6 1 2 2 2 2 1 2 3 4 4 59 6 结论: 2 2 32 n 2 1 n(n 1)(2n 1) 12

张合情推理与演绎推理

张合情推理与演绎推理

回忆
1.什么是归纳推理?
部分
整体
பைடு நூலகம்
特殊
一般
2.归纳推理旳一般环节:
(1)经过观察个别情况发觉某些相同性质;
(2)从已知旳相同性质中推出一种明确体现旳 一般性命题(猜测).
情景引入:
1、据说春秋时代鲁国旳公输班(后人称 鲁班,被以为是木匠业旳祖师)一次去林 中砍树时被一株齿形旳茅草割破了手,这 桩晦气事却使他发明了锯子.
一、引例
1.当我们看到乌云密布、燕子低飞、蚂蚁搬家等现 象时,会得到 即将下雨 旳判断
2、有一小贩在卖一篮草莓,我先尝了一种,觉得甜, 又尝了一种,也是甜旳,再尝了一种,还是甜旳, 所以我觉得: 这一篮草莓都是甜
旳 推理:从一种或几种已知命题得出另一种
新命题旳思维过程
合情推理 推理
演绎推理
蛇、鳄鱼、海龟、
观察下列等式
6=3+3, 12=5+7 ,
8=3+5, 14=7+7,
10=3+7,16=5+11 …
1000=29+971,
任何一种不不大于6旳偶数 都等于两个奇质数旳和.
2n p1 p2 (n N , n 3)
1002=139+863 …
经过更多特例旳检验, 从6开始,没有出现反例.
注意:归纳推理有可能是错旳!
证明:满足对于任意x1 , x2∈D,若x1< x2,有 f(x1) < f(x2)成立旳函数f(x),是区间D上旳增函数.
大前提
任取x1 , x2 (,1),且x1 x2 , f ( x1 ) f ( x2 ) ( x12 2 x1 ) ( x22 2 x2 )

合情推理课件

合情推理课件

22=1+3 32=1+3+5 42=1+3+5+7
23=3+5 33=7+9+11 43=13+15+17+19
根据上述分解规律,若m2=1+3+5+…+11,n3的分解 中最小的正整数是21,则m+n=( B )
A.10
B.11
C.12
D.13
数列{an}的前n项和Sn=n2·an(n∈N*),且a1=1, 计算a2,a3,a4的值,由此猜想{an}的通项公式.
②类比是以原有知识为基础,猜测新结论; ③类比能发现新结论,但结论具有猜测性,准确性需要 证明. (2)类比推理的一般步骤 ①明确两类对象; ②找出两类对象之间的相似性或者一致性; ③用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得到一 个明确的结论.
归纳推理 对于任意正整数n,猜想2n与n2的大小.
跟踪训练
3.设 Sn=1×1 2+2×1 3+3×1 4+…+nn1+1,写出当 n= 1,2,3,4 时 Sn 的值,归纳并猜想出 Sn 的一般形式.
解析:易求得,S1=1×1 2=12,S2=1×1 2+2×1 3=23,
S3

1 1×2

1 2×3

1 3×4

3 4

S4

1 1×2

1 2×3
解析:如右图所示,在三角形ABC中,
由正弦定理,得sina A=sinb B=sinc C.
于是,类比三角形中的正弦定理,在四面体S—ABC中, 猜想:
sinS1θ1=sinS2θ2=sinS3θ3.
点评:从本例可以看出,在从平面三角形到空间四面体 的类比过程中,三角形的三条边对应于四面体的三个侧面, 边长对应于面积,三个内角对应于四面体的三条侧棱与底面 所成的角.

合情推理—归纳推理

合情推理—归纳推理
归纳推理的可解释性
随着人工智能应用的广泛,归纳推理的可解释性成为了一个重要问题, 未来将有更多研究关注如何提高归纳推理的可解释性。
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感谢您的观看
合情推理的结论通常是确定 的,而归纳推理的结论通常 是不确定的,因为归纳推理 是基于有限的事例进行的。
04 合情推理的实际应用
商业决策
01
市场需求预测
通过分析历史销售数据和市场趋 势,推断未来市场需求和产品发 展方向。
竞争分析
ห้องสมุดไป่ตู้02
03
风险评估
通过研究竞争对手的产品、价格、 市场占有率等信息,评估自身竞 争优势和劣势。
归纳推理的定义
归纳推理是从个别到一般的推理过程,即从具体事例出发,通过观察、实验和分析,形成一般性的结 论或规律。
归纳推理的结论不是基于前提必然得出的,而是基于大量实例和经验,通过概括和总结得出的。
归纳推理的特点
1
归纳推理的结论是建立在大量实例和经验基础上 的,因此具有或然性,即结论不一定完全准确。
归纳推理在数学和逻辑学中也具有重要地位, 如在数学中的归纳法,逻辑学中的归纳逻辑等。
归纳推理在人工智能领域也得到了广泛应用, 如机器学习和数据挖掘等。
03 合情推理与归纳推理的联 系与区别
联系
都属于推理范畴
合情推理和归纳推理都是推理的两种基本形式,它们都是从已知事实出发,通过一定的逻辑或经验规则推导出未知事 实的思维方式。
合情推理与归纳推理
目 录
• 合情推理概述 • 归纳推理概述 • 合情推理与归纳推理的联系与区别 • 合情推理的实际应用 • 归纳推理的实际应用 • 合情推理与归纳推理的未来发展
01 合情推理概述

(完整版)(整理)合情推理和演绎推理》.

(完整版)(整理)合情推理和演绎推理》.

第十七章推理与证明★知识网络★概括合情推理推类比理演绎推理推理数学概括法与证明直接证明综合法证明分析法间接证明反证法第 1 讲合情推理和演绎推理★知识梳理★1.推理依据一个或几个事实( 或假设 ) 得出一个判断, 这类思想方式叫推理.从构造上说 , 推理一般由两部分构成 , 一部分是已知的事实 ( 或假设 ) 叫做前提 , 一部分是由已知推出的判断 , 叫结论 .2、合情推理 :依据已有的事实 , 经过观察、分析、比较、联想,再进行概括、类比,而后提出的推理叫合情推理。

合情推理可分为概括推理和类比推理两类:(1)概括推理:由某类事物的部分对象拥有某些特色,推出该类事物的所有对象拥有这些特色的推理,也许由个别事实概括出一般结论的推理。

简言之,概括推理是由部分到整体、由个别到一般的推理(2)类比推理:由两类对象拥有某些近似特色和此中一类对象拥有的某些已知特色,推出另一类对象也拥有这些特色的推理,简言之,类比推理是由特别到特别的推理。

3.演绎推理 :从一般性的原理出发,推出某个特别状况下的结论的推理叫演绎推理,简言之,演绎推理是由一般到特别的推理。

三段论是演绎推理的一般模式,它包含:( 1)大前提 --- 已知的一般原理;( 2)小前提 --- 所研究的特别状况;( 3)结论——依据一般原理,对特别状况作出的判断。

★重难点打破★要点 :会用合情推理提出猜想 ,会用演绎推理进行推理论证 ,明确合情推理与演绎推理的差别与联系难点 :发现两类对象的近似特色、在部分对象中找寻共同特色或规律重难点:利用合情推理的原理提出猜想,利用演绎推理的形式进行证明 1、概括推理要点是要在部分对象中找寻共同特色或某种规律性问题 1:观察: 7 15 2 11; 16.5 2 11; 3 3 19 3 2 11; .关于任意正实数 a,b ,试写出使a b 2 11 成立的一个条件可以是____.点拨:前方所列式子的共同特色特色是被开方数之和为 22,故 ab 222、类比推理要点是要找寻两类对象的近似特色问题 2:已知抛物线有性质:过抛物线的焦点作向来线与抛物线交于 A 、 B 两点, 则当 AB 与抛物线的对称轴垂直时, AB 的长度最短; 试将上述命题类比到其余曲线,写出相应的一个真命题为.点拨:圆锥曲线有很多近似性质, “通径”最短是此中之一,答案可以填:过椭圆的焦点作一2 直线与椭圆交于A 、B 两点, 则当 AB 与椭圆的长轴垂直时, AB 的长度最短 ( | AB |2b)a 23、运用演绎推理的推理形式(三段论 )进行推理问题 3:定义 [x] 为不超出 x 的最大整数,则 [-2.1]=点拨:“大前提”是在 (, x] 找最大整数,因此 [-2.1]=-3★热门考点题型探析★考点 1 合情推理题型 1用概括推剪发现规律[例 1 ] 经过观察以下等式,猜想出一个一般性的结论,并证明结论的真假。

合情推理2类比推理

合情推理2类比推理

类比推理的特点
01
类比推理是一种或然性推理,其结论并非必然的,而是有一定 的不确定性。
02
类比推理依赖于比较和推断,需要有一定的经验和知识作为基
础。
类比推理在科学、法律、商业等领域有广泛应用,是一种重要
03
的推理方法。
类比推理的常见类型
属性类比
根据对象的某些属性之间的相似性进行类比,例如根据两种动物 的行为特征进行比较。
教育教学中的合情推理与类比推理
教学方法选择
教师可以通过合情推理分析学生的学习情况,选择适合的教学方法, 提高教学效果。
学科知识整合
教师可以通过类比推理将不同学科的知识进行整合,帮助学生建立 全面的知识体系。
学生评估
教师可以通过合情推理评估学生的学习进度和能力,为个性化教学提 供依据。
个人生活中的合情推理与类比推理
合情推理案例:侦探小说中的推理
合情推理在侦探小说中表现为
从已知事实出发,通过逻辑推理和经验判断,推导出可能的 解决方案。
案例
《福尔摩斯探案集》中福尔摩斯通过观察细节和逻辑分析, 推断出嫌疑人的身份。
类比推理案例:科学实验中的推理
要点一
类比推理在科学实验中表现为
要点二
案例
通过比较不同实验条件下的结果,推断出可能的因果关系 。
合情推理与类比推理
目录
• 合情推理介绍 • 类比推理介绍 • 合情推理与类比推理的比较 • 合情推理与类比推理的案例分析 • 合情推理与类比推理的实际应用
01 合情推理介绍
合情推理的定义
合情推理是一种基于经验和常识的推 理方式,通过观察、归纳、类比等方 法,从已知事实推导出未知结论。
它不同于演绎推理,演绎推理是基于 前提条件和逻辑规则推导出结论,而 合情推理则更注重实际情况和经验。

高中数学合情推理与演绎推理

高中数学合情推理与演绎推理

合情推理是从已知的 结论推测未知的结论, 发现与猜想的结论都 要经过进一步严格证 明.
演绎推理是由一般到 特殊的推理,它常用 来证明和推理数学问 题,注意推理过程的 严密性,书写格式的 规范性.
归纳推理、类比推理、演绎推理等问题是 高考的热点,归纳、类比推理大多数出现 在填空题中,为中、低档题.演绎推理大 多数出现在解答题中,为中、高档题 目.在知识的交汇点处命题,背景新颖的 创新问题,常考常新,值得重视.
34.
新课标 ·文科数学(安徽专用)
自 主
(2)归纳三角恒等式sin2α+cos2(30°-α)-sin
落 实 ·
cos(30°-α)=34.


证明如下:

sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)

α考 体 验
· 明 考 情

1-cos 2
2α +
1+cos(620°-2α) -sin
【思路点拨】
从特殊②计算结果为
3 4
,观察每个三角
函数式中三角函数名称与角的变化规律,归纳出一般性结
论;然后利根用据演(1绎)的推计理算进结行果证,将明该.同学的发现推
广为三角恒等式,并证明你的结论.
【尝试解答】 (1)选择②式,计算如下:
sin215°+cos215°+sin 15°cos 15°=1-12sin 30°=
01
归纳推理和类比推理的共同特点和区别是什么?
02
【提示】 共同点:两种推理的结论都有待于证明.
03
不同点:归纳推理是由特殊到一般的推理,类比推理是由特殊到特殊的推理.
二.演绎推理所获得的结论一定可靠吗?
【提示】 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 前提与结论之间有蕴含关系,因而,只要前提是真实 的,推理的形式是正确的,那么结论必定是真实的, 但是错误的前提可能导致错误的结论.

归纳与技巧:合情推理与演绎推理(含解析)

归纳与技巧:合情推理与演绎推理(含解析)

归纳与技巧:合情推理与演绎推理基础知识归纳一、合情推理二、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:基础题必做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()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”,但小前提错误解析:选C 由条件知使用了三段论,但推理形式是错误的. 2.数列2,5,11,20,x,47,…中的x 等于( ) A .28 B .32 C .33D .27解析:选B 由5-2=3,11-5=6,20-11=9. 则x -20=12,因此x =32.3.(教材习题改编)给出下列三个类比结论. ①(ab )n =a n b n 与(a +b )n 类比,则有(a +b )n =a n +b n ;②log a (xy )=log a x +log a y 与sin(α+β)类比,则有sin(α+β)=sin αsin β; ③(a +b )2=a 2+2ab +b 2与(a +b )2类比,则有(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2. 其中结论正确的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选B 只有③正确.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:V 1V 2=13S 1h113S 2h 2=⎝⎛⎭⎫S 1S 2·h 1h 2=14×12=18.答案:1∶8 5. 观察下列不等式 1+122<32, 1+122+132<53, 1+122+132+142<74 ……照此规律,第五个不等式为___________________________________________________. 解析:观察得出规律,左边为项数个连续自然数平方的倒数和,右边为项数的2倍减1的差除以项数,即1+122+132+142+152+…+1n 2<2n -1n(n ∈N *,n ≥2),所以第五个不等式为1+122+132+142+152+162<116.答案:1+122+132+142+152+162<116解题方法归纳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.归纳推理典题导入[例1]已知函数f(x)=xx+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)),…,f n(x)=f(f n-1(x)),…,n∈N*,那么由归纳推理可得函数f n(x)的解析式是f n(x)=________.[自主解答]依题意得,f1(x)=xx+2,f2(x)=xx+2xx+2+2=x3x+4=x(22-1)x+22,f3(x)=x3x+4x3x+4+2=x7x+8=x(23-1)x+23,…,由此归纳可得f n(x)=x(2n-1)x+2n(x>0).[答案]x(2n-1)x+2n(x>0)解题方法归纳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.以题试法1. 将正奇数按如图所示的规律排列,则第21行从左向右的第5个数为( )13 5 79 11 13 15 1719 21 23 25 27 29 31… … …A .809B .852C .786D .893解析:选A 前20行共有正奇数1+3+5+…+39=202=400个,则第21行从左向右的第5个数是第405个正奇数,所以这个数是2×405-1=809.类 比 推 理典题导入[例2] 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S 1,S 2,S 3,S 4,内切球的半径为r ,则四面体的体积为________________”.[自主解答] 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(S 1+S 2+S 3+S 4)r . [答案] V 四面体ABCD =13(S 1+S 2+S 3+S 4)r解题方法归纳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).以题试法2.若{a n }是等差数列,m 、n 、p 是互不相等的正整数,则有:(m -n )a p +(n -p )a m +(p -m )a n =0,类比上述性质,相应地,对等比数列{b n },有__________________.解析:设{b n }的首项为b 1,公比为q ,则b m -n p·b n -p m ·b p -mn =(b 1q p -1)m -n ·(b 1q m -1)n -p ·(b 1q n -1)p-m=b 01·q 0=1. 答案:b m -n p·b n -p m ·b p -mn =1演 绎 推 理典题导入[例3] 数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2nS n (n ∈N *).证明: (1)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等比数列;(2)S n +1=4a n .[自主解答] (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 . 故S n +1n +1=2·S nn ,(小前提)故⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 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)解题方法归纳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.以题试法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).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) (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 DE ∥BA ⇒四边形AFDE 是平行四边形⇒ED =AF .1.推理“①矩形是平行四边形;②三角形不是平行四边形;③三角形不是矩形”中的小前提是( )A .①B .②C .③D .①和②解析:选B 由演绎推理三段论可知,①是大前提;②是小前提;③是结论.故选B. 2. 正弦函数是奇函数,f (x )=sin(x 2+1)是正弦函数,因此f (x )=sin(x 2+1)是奇函数,以上推理( )A .结论正确B .大前提不正确C .小前提不正确D .全不正确解析:选C 因为f (x )=sin(x 2+1)不是正弦函数,所以小前提不正确.3. 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=( )A.18B.19C.164D.127解析:选D 正四面体的内切球与外接球的半径之比为1∶3,故V 1V 2=127.4. 给出下面类比推理(其中Q 为有理数集,R 为实数集,C 为复数集):①“若a ,b ∈R ,则a -b =0⇒a =b ”类比推出“a ,c ∈C ,则a -c =0⇒a =c ”; ②“若a ,b ,c ,d ∈R ,则复数a +b i =c +d i ⇒a =c ,b =d ”类比推出“a ,b ,c ,d ∈Q ,则a +b 2=c +d 2⇒a =c ,b =d ”;③“a ,b ∈R ,则a -b >0⇒a >b ”类比推出“若a ,b ∈C ,则a -b >0⇒a >b ”; ④“若x ∈R ,则|x |<1⇒-1<x <1”类比推出“若z ∈C ,则|z |<1⇒-1<z <1”. 其中类比结论正确的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 类比结论正确的有①②.5.观察如图所示的正方形图案,每条边(包括两个端点)有n (n ≥2,n ∈N *)个圆点,第n 个图案中圆点的总数是S n .按此规律推断出S n 与n 的关系式为( )A .S n =2nB .S n =4nC .S n =2nD .S n =4n -4解析:选D 由n =2,n =3,n =4的图案,推断第n 个图案是这样构成的:各个圆点排成正方形的四条边,每条边上有n 个圆点,则圆点的个数为S n =4n -4.6. 下列推理中属于归纳推理且结论正确的是( )A .设数列{a n }的前n 项和为S n .由a n =2n -1,求出S 1=12,S 2=22,S 3=32,…,推断:S n =n 2B .由f (x )=x cos x 满足f (-x )=-f (x )对∀ x ∈R 都成立,推断:f (x )=x cos x 为奇函数C .由圆x 2+y 2=r 2的面积S =πr 2,推断:椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的面积S =πabD .由(1+1)2>21,(2+1)2>22,(3+1)2>23,…,推断:对一切n ∈N *,(n +1)2>2n 解析:选A 选项A 由一些特殊事例得出一般性结论,且注意到数列{a n }是等差数列,其前n 项和等于S n =n (1+2n -1)2=n 2,选项D 中的推理属于归纳推理,但结论不正确.因此选A.7. 设n 为正整数,f (n )=1+12+13+…+1n ,计算得f (2)=32,f (4)>2,f (8)>52,f (16)>3,观察上述结果,可推测一般的结论为________.解析:由前四个式子可得,第n 个不等式的左边应当为f (2n ),右边应当为n +22,即可得一般的结论为f (2n )≥n +22.答案:f (2n )≥n +228 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________.解析:每行最左侧数分别为1、2、3、…,所以第n 行最左侧的数为n ;每行数的个数分别为1、3、5、…,则第n 行的个数为2n -1.所以第n 行数依次是n 、n +1、n +2、…、3n -2.其和为n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -2)=(2n -1)2.答案:n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -2)=(2n -1)29. 在平面上,我们如果用一条直线去截正方形的一个角,那么截下的一个直角三角形,按图所标边长,由勾股定理有:c 2=a 2+b 2.设想正方形换成正方体,把截线换成如图的截面,这时从正方体上截下三条侧棱两两垂直的三棱锥O -LMN ,如果用S 1,S 2,S 3表示三个侧面面积,S 4表示截面面积,那么类比得到的结论是________.解析:将侧面面积类比为直角三角形的直角边,截面面积类比为直角三角形的斜边,可得S 21+S 22+S 23=S 24.答案:S 21+S 22+S 23=S 2410.平面中的三角形和空间中的四面体有很多相类似的性质,例如在三角形中:(1)三角形两边之和大于第三边;(2)三角形的面积S =12×底×高;(3)三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的12;……请类比上述性质,写出空间中四面体的相关结论. 解:由三角形的性质,可类比得空间四面体的相关性质为: (1)四面体的任意三个面的面积之和大于第四个面的面积; (2)四面体的体积V =13×底面积×高;(3)四面体的中位面平行于第四个面且面积等于第四个面的面积的14.11.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{a n }是等和数列,且a 1=2,公和为5.(1)求a 18的值;(2)求该数列的前n 项和S n .解:(1)由等和数列的定义,数列{a n }是等和数列,且a 1=2,公和为5,易知a 2n -1=2,a 2n =3(n =1,2…),故a 18=3.(2)当n 为偶数时,S n =a 1+a 2+…+a n =(a 1+a 3+…+a n -1)+(a 2+a 4+…+a n ) =2+2+…+2n 2个2+3+3+…+3n 2个3=52n ;当n 为奇数时,S n =S n -1+a n =52(n -1)+2=52n -12.综上所述:S n=⎩⎨⎧52n ,n 为偶数,52n -12,n 为奇数.12.某少数民族的刺绣有着悠久的历史,如图(1)、(2)、(3)、(4)为她们刺绣最简单的四个图案,这些图案都是由小正方形构成,小正方形数越多刺绣越漂亮.现按同样的规律刺绣(小正方形的摆放规律相同),设第n 个图形包含f (n )个小正方形.(1)求出f (5)的值;(2)利用合情推理的“归纳推理思想”归纳出f (n +1)与f (n )之间的关系式,并根据你得到的关系式求出f (n )的表达式;(3)求1f (1)+1f (2)-1+1f (3)-1+…+1f (n )-1的值. 解:(1)f (5)=41.(2)因为f (2)-f (1)=4=4×1, f (3)-f (2)=8=4×2, f (4)-f (3)=12=4×3, f (5)-f (4)=16=4×4, …由上式规律,所以得出f (n +1)-f (n )=4n . 因为f (n +1)-f (n )=4n , 所以f (n +1)=f (n )+4n , f (n )=f (n -1)+4(n -1) =f (n -2)+4(n -1)+4(n -2)=f (n -3)+4(n -1)+4(n -2)+4(n -3) =…=f (1)+4(n -1)+4(n -2)+4(n -3)+…+4 =2n 2-2n +1. (3)当n ≥2时,1f (n )-1=12n (n -1)=12(1n -1-1n ), ∴1f (1)+1f (2)-1+1f (3)-1+…+1f (n )-1=1+12⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+13-14+…+1n -1-1n=1+12⎝⎛⎭⎫1-1n =32-12n.1. 观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=( )A .28B .76C .123D .199解析:选C 记a n +b n =f (n ),则f (3)=f (1)+f (2)=1+3=4;f (4)=f (2)+f (3)=3+4=7;f (5)=f (3)+f (4)=11.通过观察不难发现f (n )=f (n -1)+f (n -2)(n ∈N *,n ≥3),则f (6)=f (4)+f (5)=18;f (7)=f (5)+f (6)=29;f (8)=f (6)+f (7)=47;f (9)=f (7)+f (8)=76;f (10)=f (8)+f (9)=123.所以a 10+b 10=123.2.对于命题:若O 是线段AB 上一点,则有|OB |·OA +|OA |·OB =0.将它类比到平面的情形是:若O 是△ABC 内一点,则有S △OBC ·OA +S △OCA ·OB +S △OBA ·OC =0,将它类比到空间情形应该是:若O 是四面体ABCD 内一点,则有________.解析:将平面中的相关结论类比到空间,通常是将平面中的图形的面积类比为空间中的几何体的体积,因此依题意可知若O 为四面体ABCD 内一点,则有V O -BCD ·OA +V O -ACD ·OB+V O -ABD ·OC +V O -ABC ·OD =0.答案:V O -BCD ·OA +V O -ACD ·OB +V O -ABD ·OC +V O -ABC ·OD =03. 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:(1)sin 213°+cos 217°-sin 13°cos 17°;(2)sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°;(3)sin 218°+cos 212°-sin 18°cos 12°;(4)sin 2(-18°)+cos 248°-sin(-18°)cos 48°;(5)sin 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 α·cos(30°-α)=34. 证明如下:法一: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. 法二:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=1-cos 2α2+1+cos (60°-2α)2-sin α(cos 30°cos α+sin 30°sin α)=12-12cos 2α+12+12(cos 60°cos 2α+sin 60°sin 2α)-32sin αcos α-12sin 2α =12-12cos 2α+12+14cos 2α+34sin 2α-34sin 2α-14(1-cos 2α) =1-14cos 2α-14+14cos 2α=34.1. 观察下列事实:|x |+|y |=1的不同整数解(x ,y )的个数为4,|x |+|y |=2的不同整数解(x ,y )的个数为8,|x |+|y |=3的不同整数解(x ,y )的个数为12,…,则|x |+|y |=20的不同整数解(x ,y )的个数为( )A .76B .80C .86D .92解析:选B 由特殊到一般,先分别计算|x |+|y |的值为1,2,3时,对应的(x ,y )的不同整数解的个数,再猜想|x |+|y |=n 时,对应的不同整数解的个数.通过观察可以发现|x |+|y |的值为1,2,3时,对应的(x ,y )的不同整数解的个数为4,8,12,可推出当|x |+|y |=n 时,对应的不同整数解(x ,y )的个数为4n ,所以|x |+|y |=20的不同整数解(x ,y )的个数为80.2. 已知如下等式:3-4=17(32-42), 32-3×4+42=17(33+43), 33-32×4+3×42-43=17(34-44), 34-33×4+32×42-3×43+44=17(35+45), 则由上述等式可归纳得到3n -3n -1×4+3n -2×42-…+(-1)n 4n =________(n ∈N *). 解析:依题意及不完全归纳法得,3n -3n -1×4+3n -2×42-…+(-1)n 4n =17[3n +1-(-4)n +1].答案:17[3n +1-(-4)n +1]。

合情推理 课件

合情推理  课件
⑤a // b a1 b1,a2 b2( R) ⑤a // b a1 b1,a2 b2,a3 b3( R)
⑥ a b a1b1 a2b2 0 ⑥a b a1b1 a2b2 a3b3 0
⑦ | a | a12 a22
⑦ | a | a12 a22 a32
6.利用圆的性质类比得出球的性质
圆的概念和性质
圆的周长 S = 2πR
圆的面积 S =πR2
圆心与弦(非直径)中点的连线 垂直于弦
球的概念和性质
球的表面积 S = 4πR2
球的体积 V = 4πR3
3
球心与不过球心的截面(圆面) 的圆心的连线垂直于截面
与圆心距离相等的两弦相等 与球心距离相等的两截面面积相等
与圆心距离不相等的两弦不相 与球心距离不相等的两截面面积
② a b (a1 b1,a2 b2 ) ③ a (a1,a2 )( R)
①a b (a1 b1,a2 b2,a3 b3) ② a b (a1 b1,a2 b2,a3 b3)
③ a (a1,a2,a3)( R)
④ a b a1b1 a2b2 ④ a b a1b1 a2b2 a3b3
归纳推理由部分到整体,由个别到一般 的推理,结论未必为真需证明
归纳推理由部分到整体,由个别到一般 的推理,结论未必为真需证明
归纳推理的一般步骤:
⑴ 对有限的资料进行观察、分析、归纳 整理;
⑵ 提出带有规律性的结论,即猜想; ⑶ 检验猜想。
例1:已知数列{an}的第1项a1=1且a n +1
=
an 1 + an
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.
5.利用平面向量的性质类比得空间向量的性质

20-21版:2.1.1 合情推理(步步高)

20-21版:2.1.1 合情推理(步步高)

§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.知识点一推理(1)推理的概念与分类①根据一个或几个已知事实(或假设)得出一个判断,这种思维方式就是推理.②推理一般由两部分组成,一部分是已知的事实(或假设),叫做前提;一部分是由已知推出的判断,叫做结论.③推理一般分为合情推理与演绎推理.(2)合情推理前提为真时,结论可能为真的推理,叫做合情推理.常用的合情推理有归纳推理和类比推理. 知识点二归纳推理(1)定义:根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理(简称归纳),归纳是从特殊到一般的过程.(2)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从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想).知识点三类比推理(1)定义:根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另一类事物类似(或相同)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).1.类比推理得到的结论可作为定理应用.( × )2.由个别到一般的推理为归纳推理.( √ )3.在类比时,平面中的三角形与空间中的平行六面体作为类比对象较为合适.( × )4.归纳推理是根据部分已知的特殊现象推断未知的一般现象.( √ )一、归纳推理命题角度1 数、式中的归纳推理 例1 (1)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 (n ∈N +)个等式可为________________________________________________________________________. 答案 (n +1)(n +2)…(n +n )=2n ×1×3×…×(2n -1)解析 观察规律可知,左边为n 项的积,最小项和最大项依次为(n +1),(n +n ),右边为连续奇数之积乘以2n ,则第n 个等式为(n +1)(n +2)…(n +n )=2n ×1×3×…×(2n -1). (2)观察下列不等式:12×1≥1×12,13×⎝⎛⎭⎫1+13≥12⎝⎛⎭⎫12+14,14×⎝⎛⎭⎫1+13+15≥13⎝⎛⎭⎫12+14+16, 15×⎝⎛⎭⎫1+13+15+17≥14⎝⎛⎭⎫12+14+16+18,试写出第n 个不等式. 解 第1个不等式为12×1≥1×12,即11+1×1≥1×12×1,第2个不等式为13×⎝⎛⎭⎫1+13≥12⎝⎛⎭⎫12+14, 即12+1×⎝⎛⎭⎫1+12×2-1≥12⎝⎛⎭⎫12×1+12×2,第3个不等式为14×⎝⎛⎭⎫1+13+15≥13⎝⎛⎭⎫12+14+16,即13+1×⎝⎛⎭⎫1+12×2-1+12×3-1≥13⎝⎛⎭⎫12×1+12×2+12×3, 第4个不等式为15×⎝⎛⎭⎫1+13+15+17≥ 14⎝⎛⎭⎫12+14+16+18, 即14+1×⎝⎛⎭⎫1+12×2-1+12×3-1+12×4-1≥14⎝⎛⎭⎫12×1+12×2+12×3+12×4, 归纳可得第n 个不等式为 1n +1×⎝⎛⎭⎫1+13+15+…+12n -1≥1n ⎝⎛⎭⎫12+14+16+…+12n (n ∈N +).反思感悟 (1)已知等式或不等式进行归纳推理的方法①要特别注意所给几个等式(或不等式)中项数和次数等方面的变化规律. ②要特别注意所给几个等式(或不等式)中结构形成的特征. ③提炼出等式(或不等式)的综合特点. ④运用归纳推理得出一般结论.(2)数列中的归纳推理:在数列问题中,常常用到归纳推理猜测数列的通项公式或前n 项和. ①通过已知条件求出数列的前几项或前n 项和.②根据数列中的前几项或前n 项和与对应序号之间的关系求解. ③运用归纳推理写出数列的通项公式或前n 项和公式. 跟踪训练1 (1)观察下列等式: 12=1; 12-22=-3; 12-22+32=6; 12-22+32-42=-10; …,由以上等式推理得到一个一般性结论:对于n ∈N +,12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=________. 答案 (-1)n +1n 2+n 2解析 注意到第n 个等式的左边有n 项,等式右边的绝对值等于n 2+n2.当n 为奇数时,等式右边的符号为正;当n为偶数时,等式右边的符号为负.因此所填结果是(-1)n+1n2+n 2.(2)1+122<32,1+122+132<53,1+122+132+142<74,…,照此规律,第五个不等式为__________________________.答案1+122+132+142+152+162<116命题角度2图形中的归纳推理例2有两种花色的正六边形地面砖,按下图的规律拼成若干个图案,则第六个图案中有灰色的正六边形的个数是()A.26B.31C.32D.36答案 B解析有灰色的正六边形的个数如下表:图案123…个数61116…由表可以看出有灰色的正六边形的个数依次组成一个以6为首项,以5为公差的等差数列,所以第六个图案中有灰色的正六边形的个数是6+5×(6-1)=31.故选B.反思感悟归纳推理在图形中的应用策略跟踪训练2用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为()A.6n-2B.8n-2C.6n+2D.8n+2答案 C解析 归纳“金鱼”图形的构成规律知,后面“金鱼”都比它前面的“金鱼”多了去掉尾巴后6根火柴组成的鱼头部分,故各“金鱼”图形所用火柴棒的根数构成一个以首项为8,公差为6的等差数列,所以第n 个“金鱼”图需要的火柴棒的根数为a n =8+(n -1)×6=6n +2.二、类比推理例3 (1)在等差数列{a n }中,如果m ,n ,p ,r ∈N +,且m +n +p =3r ,那么必有a m +a n +a p =3a r ,类比该结论,写出在等比数列{b n }中类似的结论,并用数列知识加以证明.解 类似结论如下:在等比数列{b n }中,如果m ,n ,p ,r ∈N +,且m +n +p =3r ,那么必有b m b n b p =b 3r .证明如下:设等比数列{b n }的公比为q ,则b m =b 1q m -1,b n =b 1q n -1,b p =b 1q p -1,b r =b 1q r -1,于是b m b n b p =b 1q m -1·b 1q n -1·b 1q p -1=b 31qm +n +p -3=b 31q 3r -3=(b 1q r -1)3=b 3r,故结论成立. (2)如图所示,面积为S 的平面凸四边形的第i 条边的边长记为a i (i =1,2,3,4),此四边形内任一点P 到第i 条边的距离记为h i (i =1,2,3,4),若a 11=a 22=a 33=a 44=k ,则h 1+2h 2+3h 3+4h 4=2S k,类比以上性质,体积为V 的三棱锥的第i 个面的面积记为S i (i =1,2,3,4),此三棱锥内任一点Q 到第i 个面的距离记为H i (i =1,2,3,4),若S 11=S 22=S 33=S 44=K ,则H 1+2H 2+3H 3+4H 4等于多少?解 对平面凸四边形: S =12a 1h 1+12a 2h 2+12a 3h 3+12a 4h 4 =12(kh 1+2kh 2+3kh 3+4kh 4) =k2(h 1+2h 2+3h 3+4h 4), 所以h 1+2h 2+3h 3+4h 4=2Sk ;类比在三棱锥中,V =13S 1H 1+13S 2H 2+13S 3H 3+13S 4H 4=13(KH 1+2KH 2+3KH 3+4KH 4) =K3(H 1+2H 2+3H 3+4H 4). 故H 1+2H 2+3H 3+4H 4=3VK.反思感悟 (1)等差数列与等比数列是一对重要的类比对象,两者在很多方面可以进行类比,例如,等差数列中项的加、减、倍数运算与等比数列中的乘、除、幂运算相对应. (2)平面图形与空间图形的类比如下:平面图形 点 线 边长 面积 线线角 三角形 空间图形线面面积体积二面角四面体(3)归纳推理、类比推理都属于逻辑推理,通过此类题目的训练,可以提升逻辑推理的数学核心素养.跟踪训练3 (1)若数列{a n }(n ∈N +)是等差数列,则有数列b n =a 1+a 2+…+a nn (n ∈N +)也是等差数列;类比上述性质,相应地:若数列{c n }是等比数列,且c n >0,则有数列d n =________(n ∈N+)也是等比数列.答案 nc 1c 2c 3…c n解析 数列{a n }(n ∈N +)是等差数列,则有数列b n =a 1+a 2+…+a n n (n ∈N +)也是等差数列.类比猜想:若数列{c n }是各项均为正数的等比数列,则当d n =nc 1c 2c 3…c n 时,数列{d n }也是等比数列.(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P AB ,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.1.有一串彩旗,代表蓝色,代表黄色.两种彩旗排成一行:…,那么在前200个彩旗中黄旗的个数为( ) A.111 B.89 C.133 D.67 答案 D解析 观察彩旗排列规律可知,颜色的交替成周期性变化,周期为9,每9个旗子中有3个黄旗.则200÷9=22余2,则200个旗子中黄旗的个数为22×3+1=67.故选D. 2.下列平面图形中,与空间的平行六面体作为类比对象较合适的是( ) A.三角形 B.梯形 C.平行四边形 D.矩形答案 C解析 因为平行六面体相对的两个面互相平行,类比平面图形,则相对的两条边互相平行,故选C.3.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,…,可以得到的一般结论是( )A.n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -2)=n 2B.n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -2)=(2n -1)2C.n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -1)=n 2D.n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -1)=(2n -1)2 答案 B4.已知a 1=1,a 2=13,a 3=16,a 4=110,则数列{a n }的一个通项公式a n 等于( )A.2(n +1)2B.2n (n +1)C.22n -1D.22n -1 答案 B解析 a 1=21×2,a 2=22×3,a 3=23×4,a 4=24×5,则a n =2n (n +1).5.在长方形ABCD 中,对角线AC 与两邻边所成的角分别为α,β,cos 2α+cos 2β=1,则在立体几何中,给出类比猜想并证明.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 2l2=1.1.用归纳推理可从具体事例中发现一般规律,但应注意,仅根据一系列有限的特殊事例,所得出的一般结论不一定可靠,其结论的正确与否,还要经过严格的理论证明.2.进行类比推理时,要尽量从本质上思考,不要被表面现象所迷惑,否则,只抓住一点表面的相似甚至假象就去类比,就会犯机械类比的错误.3.多用下列技巧会提高所得结论的准确性 (1)类比对象的共同属性或相似属性尽可能的多些. (2)这些共同属性或相似属性应是类比对象的主要属性.(3)这些共同属性或相似属性应包括类比对象的各个方面,并尽可能是多方面.。

合情推理归纳推理

合情推理归纳推理

多角度思考问题
变换思考角度
尝试从不同的角度、立场或背景出发思考问 题,打破思维定势,发现新的思路和方法。
对比分析
对相似或不同的事物进行对比分析,找出它 们之间的异同点、联系和规律,为合情推理
和归纳推理提供依据。
不断练习和总结
要点一
大量练习
通过大量的练习,逐渐掌握合情推理和归纳推理的技巧和 方法,提高推理的准确性和效率。
Байду номын сангаас
要点二
及时总结
在练习过程中及时总结经验教训,发现自身的不足和问题 ,不断改进和提高。同时,将学到的知识和方法应用到实 际生活和工作中,不断检验和完善自己的推理能力。
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感谢您的观看
如果在被研究现象出现的两个或两个 以上的场合中,只有一个情况是共同 的,那么这个共同情况就与被研究的 现象之间有因果联系。
如果在被研究现象出现和不出现的两 个场合中,只有一个情况不同,其他 情况完全相同,而且这个唯一不同的 情况在被研究现象出现的场合中存在 ,在被研究现象不出现的场合中不存 在,那么这个唯一不同的情况就与被 研究现象之间有因果联系。
经验验证原则
推理的结论应该能够通过经验验证,符合实际情 况和常识。
合情推理的常用方法
1 2
归纳推理
从个别性知识推出一般性结论的推理方法,包括 简单枚举归纳、科学归纳和类比归纳等。
演绎推理
从一般性原理出发,通过逻辑推理得出特殊情况 下的结论,包括三段论、假言推理和选言推理等。
3
类比推理
根据两个或两类对象在某些属性上的相似,推断 它们在其他属性上也可能相似的一种推理方法。
如果被研究现象发生变化时,只有一 个情况也发生变化,那么这个情况就 与被研究现象之间有因果联系。

合情推理教学的实践经验(3篇)

合情推理教学的实践经验(3篇)

第1篇摘要:合情推理是数学思维的重要组成部分,对于培养学生的逻辑思维能力、创新能力和解决问题的能力具有重要意义。

本文结合教学实践,探讨合情推理教学的有效策略,旨在为数学教师提供参考。

一、引言合情推理是指从已知事实出发,通过类比、归纳、类比等方法,推导出新的结论的推理过程。

在数学教学中,合情推理有助于学生发现数学规律,培养数学思维。

本文以合情推理教学为切入点,结合教学实践,探讨合情推理教学的有效策略。

二、合情推理教学的理论基础1. 数学思维的发展阶段数学思维的发展经历了直观思维、形式思维和辩证思维三个阶段。

合情推理是数学思维的重要组成部分,在直观思维阶段和形式思维阶段都有所体现。

2. 数学课程标准的要求《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确指出,要注重培养学生的合情推理能力,使学生能够运用类比、归纳、类比等方法进行推理。

3. 数学教育心理学的研究成果心理学研究表明,合情推理是学生数学学习过程中的一种重要思维方式,有助于学生形成良好的数学认知结构。

三、合情推理教学的有效策略1. 创设情境,激发学生兴趣(1)利用生活情境:将数学问题与生活实际相结合,激发学生的学习兴趣。

(2)创设问题情境:通过设计具有挑战性的问题,引导学生进行合情推理。

2. 引导学生观察、比较、类比(1)观察:引导学生观察数学现象,发现数学规律。

(2)比较:引导学生比较不同数学对象的特点,找出相似之处。

(3)类比:引导学生将已知的数学知识应用于新的情境,进行类比推理。

3. 鼓励学生归纳、总结(1)归纳:引导学生从具体实例中总结出一般规律。

(2)总结:引导学生对所学知识进行梳理,形成完整的知识体系。

4. 强化练习,提高学生应用能力(1)设计多样化练习:通过设计不同类型的练习,提高学生的合情推理能力。

(2)注重练习的针对性:针对学生的薄弱环节,进行有针对性的练习。

5. 评价与反思(1)评价:关注学生在合情推理过程中的表现,评价其推理能力。

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……
凸n边形有多少条对角线?
猜想:凸n边形的对角线条数比凸n-1边形多n-2条对角线。由此,凸n边形 对角线条数为2+3+4+5+…+(n-2).
3.在同一平面内,两条直线相交,有一个交点; 三条直线相交,最多有几个交点?
四条直线相交,最多有几个交点?
……
六条直线相交,最多有几个交点?
……
n条直线相交,最多有几个交点?
简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理.
1、在平面几何里,有勾股定理:
“设△ABC的两边AB、AC互相垂直,则
AB2+AC2=BC2.” 拓展到空间,类比平面几何的
勾股定理,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A-BCD
的三个侧面ABC、ACD、ADB两两互相垂直,

2 21, 2 2 2 , 2 23, 3 31 3 3 2 3 33
由此猜想: b b m , (a,b,m均为正实数). a am
归纳推理: 从个别事实中推演出一般性的结论.
实验、观察
概括、推广
部分
归纳推理的特点: 特殊
猜测一般性结论
整体 一般
活学活用:
1. 观察下列等式,并从中归纳出一般的结论:
S2 BCD
S2 ABC
S2 ACD
SADB2 .
A
D
C
B
2、 由图(1)有面积关系:
SPAB SPAB
PA PB PA PB
则由图(2)有体积关系:
VP ABC VC
B B
B
B
C
P
A
A
P
图(1)
C
A
A
图(2)
3、已知两个圆①x2+y2=1:与②x2+(y-3)2=1, 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然为圆的情况下 加以推广,即要求得到一个更一般的命题, 而已知命题应成为所推广命题的一个特例, 推广的命题为设:圆-的--方---程--为---①----------(x-a)2+(y-b)2=r2与②(x-c)2+(y-d)2=r2(a≠c或 ---b-≠---d-)--,-则---由--①---式---减--去---②---式--可---得--上---述---两--圆---的--对---称---轴-
推理案例4:
前提: 矩形的对角线的平方等于长与宽的 平方和.
结论: 长方体的对角线的平方等于长、宽、 高的平方和.
比较推理
类比推理:在两类不同的事物之间进行对比,找
出若干相同或相似点之后,推测在其他方面也可 以存在相同或相似之处.
合情推理
—— 类 比 推 理
例1:试根据等式的性质猜想不等式的性质.
等,距圆心较近的弦较长
不相等,距球心较近的面积较大
以点(x0,y0)为圆心, r为半径 的圆的方程为(x-x0)2+(yy0)2 = r2
以点(x0,y0,z0)为球心, r为半 径的球的方程为(x-x0)2+(yy0)2+(z-z0)2 = r2
例4. 利用等差数列性质类比等比数列性质
等差数列
定义 an an1 d(n 2)
例2变式.数列{an }是正项等差数列,
若也b为n 等a差1 数12a列22. 33a3
n
nan
,则数列{bn
}
类比上述结论,对于正项等比数列{cn } ,
若dn=
,则数列{ d n }也为等比数列.
1
答案: (c1 c22 c33 cnn )123n
例3. 利用圆的性质类比得出球的性质
推理与证明
(1)因为铜、铁、铝、金、银等金属能
导电,所以猜想: 一切金属都能导电. 归

部分 整体

情 (2)因为 1,12 ,1 3 ,22 1 3 5 32

推 所以猜测: 13(2n1) n2

个别 一般

推 (3)因为地球上有生命,火星具有一些 类

与地球类似的特征,

演 所以猜想: 火星上也可能有生命. 推
等式
(1) a=b a+c=b+c (2) a=b ac=bc (3) a=b a2=b2
不等式
a>b a+c>b+c a>b ac>bc a>b a2>b2
例2. 若数列{an}是等差数列,则数列
bn
a1
a2
n
an
也是等差数列。
类比上述性质,相应地,若数列{cn}是等比数列, 且cn>0,则____________________________也是等比数列;
通项公式 an a1 (n 1)d an am (n m)d
前n项和
Sn
n(a1 2
an )
na1
n(n 2
1)
d
等比数列
an : an1 q(n 2)
an a1qn1
an amqnm
Sn
na1 a1 (1
q
n
1 q
(q 1) ) (q 1)
等差数列
等比数列
中项
任意实数a、b都有等 当且仅当a、b同号时才
圆的概念和性质
圆的周长 S = 2πR
圆的面积 S =πR2
圆心与弦(非直径)中点的连线 垂直于弦
球的概念和性质
球的表面积 S = 4πR2
球的体积 V = 4πR3
3
球心与不过球心的截面(圆面) 的圆心的连线垂直于截面
与圆心距离相等的两弦相等 与球心距离相等的两截面面积相等
与圆心距离不相等的两弦不相 与球心距离不相等的两截面面积
-方---程--.--------------------------------------------------
-
--------.
课外训练题
《五羊高考》P144 课前热身 第2、3、4题
P145 例1、例2、例3.

当n=5时,n2-n+11=31;
11,11,13,17,23,31都是质数.
结论:对于所有的自然数n,n2-n+11的值都是质数.
推理案例2:
三角形的内角和是180◦,凸四边形的内角和是 360◦,凸五边形的内角和是540◦,…… 由此猜想:凸n边形的内角和是(n-2) ×1800
推理案例3:
绎 (4)因为没有一个人是永生的,希腊人 理
推 是人,所以没有一个希腊人是永生的.

合情推理
—— 归 纳 推 理
推理案例1:
前提: 当n=0时,n2-n+11=11;
当n=1时,n2-n+11=11;

当n=2时,n2-n+11=13;

当n=3时,n2-n+11=17;

当n=4时,n2-n+11=23;
(1) 1 1 , 22
11 2, 26 3
11 1 3, 2 6 12 4
1 1 1 1 4, 2 6 12 20 5
(2) 1=1,1-4=-(1+2),1-4+9=1+2+3, 1-4+9-16=-(1+2+3+4),……
2. 凸n边形有多少条对角线?
凸四边形有2条对角线, 凸五边形有5条对角线, 比凸四边形多3条; 凸六边形有9条对角线, 比凸五边形多4条;
差中项 ,为 a b 有等比中项 ,为 ab
2
n+m=p+q时, am+an= ap+aq
n+m=p+q时, aman= apaq
Sm , S2m Sm , S3m S2m Sm , S2m Sm , S3m S2m
成等差数列
成等比数列
类比推理的定义:
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).
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