高中數(shù)學(xué) 2.1.1第1課時(shí) 歸納推理課件 新人教A版選修2-2.ppt

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成才之路 數(shù)學(xué) 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教A版 選修2 2 推理與證明 第二章 同學(xué)們 你知道人造地球衛(wèi)星在太空中是怎樣運(yùn)行與工作的嗎 你知道人們?cè)鯓诱J(rèn)識(shí)浩瀚無際的宇宙的嗎 你看過 福爾摩斯探案集 嗎 你了解哥德巴赫猜想嗎 你知道考古學(xué)家怎樣推斷遺址的年代 醫(yī)生怎樣診斷病人的疾病 警察怎樣破案 氣象專家怎樣預(yù)測(cè)天氣 數(shù)學(xué)家怎樣論證命題的真?zhèn)螁?這一切都離不開推理 而證明的過程更離不開推理 本章我們將學(xué)習(xí)兩種基本推理 合情推理與演繹推理 學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)證明的基本方法 分析法 綜合法 反證法等 要通過本章的學(xué)習(xí)養(yǎng)成言之有據(jù) 證明過程語言條理 邏輯規(guī)范的好習(xí)慣 2 1合情推理與演繹推理 第二章 2 1 1合情推理 第1課時(shí)歸納推理 1 理解合情推理的概念 掌握歸納推理的方法 2 掌握歸納法的步驟 體會(huì)歸納推理在數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)中的作用 重點(diǎn) 合情推理 歸納推理概念的理解 難點(diǎn) 運(yùn)用歸納推理進(jìn)行一些簡單的推理 在以前的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中 我們?cè)?jīng)由三角形的內(nèi)角和是180 凸四邊形的內(nèi)角和是360 2 180 凸五邊形的內(nèi)角和是540 3 180 歸納出結(jié)論 凸n n 3 n Z 邊形的內(nèi)角和是 n 2 180 這種猜想方法是否具有一般性 這樣得出的結(jié)論是否一定是正確的 這種方法在認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)中有何作用 歸納推理 思維導(dǎo)航 1 歸納推理由某類事物的 具有某些特征 推出該類事物的 都具有這些特征的推理 或者由 概括出 的推理 稱為歸納推理 簡稱歸納 簡言之 歸納推理是由 到 由 到 的推理 2 金導(dǎo)電 銀導(dǎo)電 銅導(dǎo)電 鐵導(dǎo)電 金 銀 銅 鐵都是金屬 因此可猜想所有金屬都導(dǎo)電 這種推理形式為 新知導(dǎo)學(xué) 部分對(duì)象 全部對(duì)象 個(gè)別事實(shí) 一般結(jié)論 部分 整體 個(gè)別 一般 歸納推理 3 歸納推理是依據(jù) 現(xiàn)象 歸納推出 結(jié)論 所以歸納是立足于觀察 經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)的基礎(chǔ)上的 由歸納推理所得的結(jié)論未必是正確的 但它由特殊到一般 由具體到抽象的認(rèn)識(shí)功能 對(duì)于科學(xué)的發(fā)現(xiàn)卻是十分有用的 通過觀察 實(shí)驗(yàn) 對(duì)有限的資料作歸納整理 提出帶有規(guī)律性的說法 乃是科學(xué)研究的最基本的方法之一 特殊 一般 1 2015 北京東城區(qū)高二期末 觀察下列事實(shí) x y 1的不同整數(shù)解 x y 的個(gè)數(shù)為4 x y 2的不同整數(shù)解 x y 的個(gè)數(shù)為8 x y 3的不同整數(shù)解 x y 的個(gè)數(shù)為12 則 x y 20的不同整數(shù)解 x y 的個(gè)數(shù)為 A 76B 80C 86D 92 答案 B 牛刀小試 解析 記 x y n n N 的不同整數(shù)解 x y 的個(gè)數(shù)為f n 則依題意有f 1 4 4 1 f 2 8 4 2 f 3 12 4 3 由此可得f n 4n 所以 x y 20的不同整數(shù)解 x y 的個(gè)數(shù)為f 20 4 20 80 選B 點(diǎn)評(píng) 歸納出的結(jié)論不一定正確 本題結(jié)論的正確性證明如下 當(dāng)x 0時(shí) y 20 當(dāng)x 1時(shí) y 19 x 取遍1 19各整數(shù)時(shí) 共有19 4 76個(gè) 又x 20時(shí) y 0 x y 20的不同整數(shù)解共有80個(gè) 2 如圖是元宵花燈展中一款五角星燈連續(xù)旋轉(zhuǎn)閃爍所成的三個(gè)圖形 照此規(guī)律閃爍 下一個(gè)呈現(xiàn)出來的圖形是 答案 A 解析 由前三個(gè)圖形呈現(xiàn)出來的規(guī)律可知 下一個(gè)圖形可視作上一圖形順時(shí)針旋轉(zhuǎn)144 得到的 故由第三個(gè)圖形順時(shí)針旋轉(zhuǎn)144 得到的圖形應(yīng)為A 4 如圖是由一些小正方體摞成的 第 1 堆有1個(gè) 第 2 堆有4個(gè) 第 3 堆有10個(gè) 則第n堆有 個(gè)小正方體 5 觀察下列等式 13 23 1 2 2 13 23 33 1 2 3 2 13 23 33 43 1 2 3 4 2 根據(jù)上述規(guī)律 第四個(gè)等式為 答案 13 23 33 43 53 1 2 3 4 5 2 解析 本小題主要考查抽象概括能力和推理能力 由前三個(gè)式子可得出如下規(guī)律 每個(gè)式子等號(hào)的左邊是從1開始的連續(xù)正整數(shù)的立方和 且個(gè)數(shù)依次加1 等號(hào)的右邊是從1開始的連續(xù)正整數(shù)和的完全平方 個(gè)數(shù)也依次加1 因此 第四個(gè)等式為13 23 33 43 53 1 2 3 4 5 2 歸納推理在數(shù) 式 數(shù)列中的應(yīng)用 解析 1 由已知有a1 3 22 1 a2 2a1 1 2 3 1 7 23 1 a3 2a2 1 2 7 1 15 24 1 a4 2a3 1 2 15 1 31 25 1 猜測(cè)出an 2n 1 1 n N n 2 方法規(guī)律總結(jié) 1 由數(shù)列的遞推公式容易寫出數(shù)列的前幾項(xiàng) 觀察數(shù)列的項(xiàng)與序號(hào)之間的關(guān)系 分析特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律 猜想其通項(xiàng)公式 然后再給予證明是解答數(shù)列問題常用的方法 2 歸納推理的一般步驟 1 觀察分析 發(fā)現(xiàn)規(guī)律 通過觀察個(gè)別情況發(fā)現(xiàn)某些相同性質(zhì) 2 猜想結(jié)論并檢驗(yàn) 從已知的相同性質(zhì)中推出一個(gè)明確的一般性命題 猜想 3 運(yùn)用歸納推理解決問題的思維過程 實(shí)驗(yàn) 觀察 概括 推廣 猜測(cè)一般性結(jié)論 證明歸納的結(jié)論是否成立 4 分成兩列數(shù) 奇數(shù)位的數(shù)為32 16 4 2 可見前面括號(hào)中應(yīng)填入8 偶數(shù)位的數(shù)為31 26 16 11 括號(hào)中的數(shù)應(yīng)填入21 所以兩括號(hào)內(nèi)依次填入8 21 點(diǎn)評(píng) 由已知數(shù) 式進(jìn)行歸納推理的方法 1 要特別注意所給幾個(gè)等式 或不等式 中項(xiàng)數(shù)和次數(shù)等方面的變化規(guī)律 2 要特別注意所給幾個(gè)等式 或不等式 中結(jié)構(gòu)形式的特征 3 提煉出等式 或不等式 的綜合特點(diǎn) 4 運(yùn)用歸納推理得出一般結(jié)論 歸納推理在圖形中的應(yīng)用 有兩種花色的正六邊形地面磚 按下圖的規(guī)律拼成若干個(gè)圖案 則第6個(gè)圖案中有菱形紋的正六邊形的個(gè)數(shù)是 A 26B 31C 32D 36 分析 數(shù)出前三個(gè)圖案中有菱形紋的正六邊形個(gè)數(shù) 注意分析規(guī)律 由此規(guī)律作出推斷 方法規(guī)律總結(jié) 通過一組平面或空間圖形的變化規(guī)律 研究其一般性結(jié)論 通常需形狀問題數(shù)字化 展現(xiàn)數(shù)字之間的規(guī)律 特征 然后進(jìn)行歸納推理 解答該類問題的一般策略是 如圖 由火柴棒拼成的一列圖形中 第n個(gè)圖形中由n個(gè)正方形組成 通過觀察可以發(fā)現(xiàn) 第5個(gè)圖形中 火柴棒有 根 第n個(gè)圖形中 火柴棒有 根 答案 163n 1 解析 數(shù)一數(shù)可知各圖形中火柴的根數(shù)依次為 4 7 10 13 可見后一個(gè)圖形比前一個(gè)圖形多3根火柴 它們構(gòu)成等差數(shù)列 故第五個(gè)圖形中有火柴棒16根 第n個(gè)圖形中有火柴棒 3n 1 根 分析 仔細(xì)觀察 通過幾何圖形的結(jié)構(gòu)特征 找出三者之間的關(guān)系 解析 各多面體的面數(shù)F 頂點(diǎn)數(shù)V 棱數(shù)E如下表所示 觀察其數(shù)字特征 4 4 6 2 5 5 8 2 5 6 9 2 6 6 10 2 6 8 12 2 8 6 12 2 7 10 15 2 9 9 16 2 可以發(fā)現(xiàn) 它們的頂點(diǎn)數(shù)V 棱數(shù)E及面數(shù)F有共同的關(guān)系式 V F E 2 方法規(guī)律總結(jié) 歸納常常從觀察開始 通過觀察 實(shí)驗(yàn) 對(duì)有限的資料作歸納整理 提出帶有規(guī)律性的猜想 是數(shù)學(xué)研究的基本方法之一 平面內(nèi)有n條直線 其中任何兩條都不平行 任何三條不過同一點(diǎn) 試歸納它們的交點(diǎn)個(gè)數(shù)f n 方法規(guī)律總結(jié) 歸納 推理 證明題的一般解題步驟 1 列舉出幾個(gè)特殊情形 條件中已給出的此步可省略 2 觀察 分析所給特殊情形找出其共性 3 歸納猜想出一個(gè)一般性的結(jié)論 此結(jié)論應(yīng)包含前面的特殊情況 4 對(duì)猜想的結(jié)論給出證明 警示 有關(guān)數(shù)列的歸納推理題一定要注意抓規(guī)律 特別是注意周期性