2.1.1 合情推理(一)
学习目标 1.了解归纳推理的含义,能利用归纳推理进行简单的推理.2.了解归纳推理在数学发展中的作用.
知识点 归纳推理
1111
思考1 若a1=,a2=,a3=,a4=,你能猜想出数列{an}的通项公式an吗?
24816
思考2 直角三角形、等腰三角形、等边三角形的内角和都是180°,你能猜想出什么结论? 1.推理
从一个或几个____________得出另一个__________的思维过程称为推理. 2.归纳推理
(1)定义:从____________中推演出__________的结论,像这样的推理通常称为归纳推理. (2)思维过程:
实验、观察→概括、推广→猜测一般性结论. 3.归纳推理的特点
(1)归纳推理的前提是几个已知的____________,归纳所得的结论是尚属未知的____________,该结论超越了前提所包容的范围.
(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____________和实践检验.
(3)归纳推理是一种具有创造性的推理.
类型一 代数中数、式的归纳推理 命题点一 数列中的归纳推理
例1 设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)·an+1-nan+an+1an=0(n∈N),则它的通项
2
2
*
公式为an=________.
反思与感悟 (1)在数列中,常用归纳推理猜测通项公式或前n项和公式;要认真观察数列中各项数字间的规律,分析每一项与对应的项数(序号n)之间的关系,这是解题的关键. (2)归纳推理具有由特殊到一般,由具体到抽象的认知功能,归纳推理的一般步骤: ①通过观察个别情况发现某些共同的特征;
②从已知的相同性质中推出一个明确表达的一般性命题(猜想). 跟踪训练1 已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n=1,2,3,…). (1)求a2,a3,a4;(2)归纳猜想通项公式an.
命题点二 算式中的归纳推理 例2 观察下列等式:
由此推测第n个等式为___________________________________________________ ________________________________________________________________________. 反思与感悟 对于运算式的猜测和推广,这一类问题需要观察的方面很多:首先是式子的共同结构特点,其次是式子中出现的字母之间的关系,还有化简或运算的结果等等.另外要注意对较为复杂的运算式,不要化简,这样便于观察运算规律和结构上的共同点.
1111111113111跟踪训练2 已知:1>;1++>1;1++++++>;1+++…+>2;…
22323456722315根据以上不等式的结构特点,请你归纳一般结论.
类型二 几何问题中的归纳推理
例3 数一数图中的凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E,然后用归纳推理得出它们之间的关系.
反思与感悟 (1)在几何中随点、线、面等元素的增加,探究点数、线数、面数等满足的关系及相应的线段、交点、图形的增加情况常用归纳推理解决,通过比较,寻找规律是解决该类问题的关键.
(2)应用归纳推理,注意两点:①从图形的数量规律入手,寻找数值变化与数量关系;②从图形的结构变化规律入手,找到图形的结构每发生一次变化后,与上一次比较,数值发生了怎样的变化.
跟踪训练3 平面内有n条直线(n=3,4,5,…),其中有且只有两条直线平行,任意三条直线不过同一点,记f(n)表示这n条直线的交点个数. (1)求f(3),f(4),f(5);(2)猜测f(n)的表达式.
1.由数列1,10,100,1 000,…,猜测该数列的第n项可能是________.
2.如图所示是由火柴杆拼成的一列图形,第n个图形由n个正方形组成.通过观察可以发现:第4个图形中,火柴杆有________根;第n个图形中,火柴杆有________根.
3.观察下列等式: (1+1)=2×1,
(2+1)(2+2)=2×1×3,
(3+1)(3+2)(3+3)=2×1×3×5, …
照此规律,第n个等式可为_________________________________________________. 4.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
3
2
nn+1
2121
=n+n,记第n个k边形数为N(n,k)(k≥3),以下列出了部分22
k边形数中第n个数的表达式:
121
三角形数N(n,3)=n+n,
22正方形数 N(n,4)=n, 321
五边形数 N(n,5)=n-n,
22六边形数 N(n,6)=2n-n …
可以推测N(n,k)的表达式,由此计算N(10,24)=______.
22
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