高中数学 第三章 推理与证明 3.1 归纳与类比 3.1.2 类比推理知识导航素材 北师大版选修1-2 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/4 5:07:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1.2 类比推理

自主整理

1.两类不同对象具有某些类似的特征,在此基础上,根据一类对象的其他特征,推断另一类对象也具有类似的其他特征,我们把这种推理过程称为___________. 2.类比推理是两类事物___________之间的推理.

3.利用类比推理得出的结论___________(填“一定”或“不一定”)正确. 4.根据解决问题的需要,可对___________、___________、___________进行类比.

5.___________和___________是最常见的___________,___________是根据实验和实践的结果、个人的经验和直觉、已有的事实和正确的结论(定义、公理、定理等),推测出某些结果的推理公式. 高手笔记

1.类比推理是数学命题来源的另一条途径,也是知识推广的思维过程.学习立体几何常常要类比平面几何,发现和得到一些立体几何的结论.

2.归纳推理与类比推理都是合情推理.归纳推理是从特殊过渡到一般的思想方法,类比推理是由此及彼和由彼及此的联想方法,归纳和类比离不开观察、分析、对比、联想,许多数学知识都是通过归纳与类比发掘出来.的学习数学时要注意培养自己的观察能力、分析能力、联想能力和创新能力. 3.合情推理只是一种猜测,结论不一定正确. 名师解惑

合情推理的结果不一定正确,但合情推理是科学发现和创造的基础,你如何看待这一问题?

剖析:数学真理知识的发现、发掘和推陈出新是在前面知识的基础上,通过对特殊实例的观察、分析、归纳、抽象概括和运用探索性推理得到,合情推理通常是靠猜想与联想等心智活动串联起来.这种心智活动形式能导致人们作出新的判断和预见,能帮助发现数学真理,包括发现新的数学关系结论、新的数学方法及数学命题等等,但它毕竟是一种非逻辑的思维形式,属于“发散思维”范畴,当然并不能用以精确地建立数学命题和理论,最后要证明命题或定理,还需运用严格

的逻辑分析与演绎推理,即“收敛思维”. 讲练互动

【例1】一个等差数列{an},其中a10=0,则有a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19-n(1≤n≤19),一个等比数列{bn},其中b15=1,类比等差数列{an}有下列结论:___________. 分析:在等差数列{an}中,a10=0,已知以a10为等差中项的项和为0,如a9+a11=a8+a12=…=a2+a18=a1+a19=0,而在等比数列{bn}中,b15=1,类似地有b1b29=b2b28=…=b14b16=1,从而类似的总结规律应为各项之积. 解:∵在等差数列{an}中,a10=0, ∴a1+a19=a2+a18=…=a8+a12=a9+a11=0, 即a19-n+an+1=0,a18-n+an+2=0,a17-n+an+3=0, …

∴a1+a2+…+an=a1+a2+…+an+an+1+an+2+…+a19-n. ∵b15=1,∴b1b29=b2b28=…=b14b16=1, 即b29-nbn+1=b28-nbn+2=…=b14b16=1.

∴有b1b2…bn=b1b2…b29-n(1≤n≤29,n∈N+). 绿色通道

本题考查了等差中项、等比中项和等差数列、等比数列的性质及观察判断、猜想类比的能力.对于等差数列、等比数列有许多类似的性质,可结合定义进行类比. 变式训练

1.已知等差数列{an},公差为d,前n项和为Sn,有如下性质: (1)通项an=am+(n-m)d.

(2)若m+n=p+q,其中m、n、p、q∈N+,则am+an=ap+aq. (3)若m+n=2p,m、n、p∈N+,则am+an=2ap. (4)Sn,S2n-Sn,S3n-S2n构成等差数列. 类比得出等比数列的性质.

解:等比数列{bn},公比为q,前n项和Sn,有如下性质: (1)通项an=amqn-m.

(2)若m+n=p+q,其中m、n、p、q∈N+,则am·an=ap·aq. (3)若m+n=2p,q、m、n∈N+,则am·an=ap2.

(4)Sn,S2n-Sn,S3n-S2n构成等比数列.

【例2】若射线OM、ON上分别存在点M1、M2与N1、N2,则三角形面积之比为

S?OM1N1S?OM2N2?OM1ON1·. ON2OM2若不在同一平面内的射线OP、OQ和OR上,分别存在点P1、P2,点Q1、Q2,点R1、R2,则类似的结论是什么?

分析:本题已知三角形的面积之比需弄清楚点分得到的结论,然后才能类比得结论扩展到空间的问题. 解:∵

S?OM1N1S?OM2N21OM1?ON1sin?M1ON1OM1?ON2=, ?21OM2?ON2OM2?ON2sin?M2ON22

其面积比中有一个共同的角,类似地,连结P1Q1、Q1R1、P1R1、P2Q2、Q2R2、P2R2,得到的是锥体,需研究锥体的体积并找出不变量,两条相交线确定一个面,另一条线不在这个面内就有线面角,而线面角不随点的位置变化而变化,设OP与面QRO所成的角为θ.OP在面ORQ内的射影为OP′,P1、P2的射影分别为P1′、P2′,则

S?OQ1R1OQ1?OR1P1P1'P2P2'?=sinθ,且. ?OP'OP2S?OQ2R2OQ2?OR2VOP1Q1R1VOP2Q2R21P1P1'?S?OQ1R1OP1OQ1?OR1?3?·. 1OQ2?OR2OP2P2P2'?S?OQ2R23∴

∴类似地有

VOP1Q1R1VOP2Q2R2?OQ1?OR1OP1·. OQ2?OR2OP2