考綱要求:
1.合情推理與演繹推理(1)了解合情推理的含義,能利用歸納和模擬等進行簡單的推理,了解合情推理在數學發現中的作用;(2)了解演繹推理的重要性,掌握演繹推理的基本模式,並能運用它們進行一些簡單推理;(3)了解合情推理和演繹推理之間的聯絡和差異。
2.直接證明與間接證明(1)了解直接證明的兩種基本方法——分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點;(2)了解間接證明的一種基本方法——反證法;了解反證法的思考過程、特點。
3.數學歸納法:了解數學歸納法的原理,能用數學歸納法證明一些簡單的數學命題。
知識網路:
一、推理
●1. 歸納推理
1)歸納推理的定義:從個別事實中推演出一般性的結論,像這樣的推理通常稱為歸納推理。
2)歸納推理的思維過程大致如圖:
3)歸納推理的特點:
①歸納推理的前提是幾個已知的特殊現象,歸納所得的結論是尚屬未知的一般現象。
②由歸納推理得到的結論具有猜測的性質,結論是否真實,還需經過邏輯證明和實驗檢驗,因此,它不能作為數學證明的工具。
③歸納推理是一種具有創造性的推理,通過歸納推理的猜想,可以作為進一步研究的起點,幫助人們發現問題和提出問題。
●2. 模擬推理
1)根據兩個(或兩類)物件之間在某些方面的相似或相同,推演出它們在其他方面也相似或相同,這樣的推理稱為模擬推理。
2)模擬推理的思維過程是:
●3. 演繹推理
1)演繹推理是根據已有的事實和正確的結論(包括定義、公理、定理等)按照嚴格的邏輯法則得到新結論的推理過程。
2)主要形式是三段論式推理。
3)三段論式推理常用的格式為:
m——p (m是p是大前提,它提供了乙個一般性的原理;
s——m (s是m是小前提,它指出了乙個特殊物件;
s——p (s是p是結論,它是根據一般性原理,對特殊情況做出的判斷。
「三段論」是演繹推理的一般模式,包括:⑴大前提---------已知的一般結論;⑵小前提---------所研究的特殊情況;⑶結論---------根據一般原理,對特殊情況得出的判斷。
討論:演繹推理與合情推理有什麼區別?
合情推理;演繹推理:由一般到特殊.
二、證明
●1. 直接證明:是從命題的條件或結論出發,根據已知的定義、公理、定理,直接推證結論的真實性。直接證明包括綜合法和分析法。
綜合法就是「由因導果」,從已知條件出發,不斷用必要條件代替前面的條件,直至推出要證的結論。
分析法就是從所要證明的結論出發,不斷地用充分條件替換前面的條件或者一定成立的式子,可稱為「執果索因」。
要注意敘述的形式:要證a,只要證b,b應是a成立的充分條件. 分析法和綜合法常結合使用,不要將它們割裂開。
●2. 間接證明:即反證法:是指從結論的否定出發,經過邏輯推理,匯出矛盾,證實結論的否定是錯誤的,從而肯定原結論是正確的證明方法。
反證法的一般步驟是:反設——推理——矛盾——原命題成立。(所謂矛盾是指:與數學公理、定理、公式、定義或已證明了的結論矛盾;與公認的簡單事實矛盾;或與已知條件矛盾)。
常見的「結論詞」與「反議詞」如下表:
典例精講:
1.觀察下列等式:,……,根據上述規律,第五個等式為
2.觀察,,,由歸納推理可得:若定義在上的函式滿足,記為的導函式,則=( )
(a) (bcd)
3. 下列表述正確的是( ).
①歸納推理是由部分到整體的推理;②歸納推理是由一般到一般的推理;③演繹推理是由一般到特殊的推理;④模擬推理是由特殊到一般的推理;⑤模擬推理是由特殊到特殊的推理.
abcd.①③⑤.
4.已知是的充分不必要條件,則是的( )
(a) 充分不必要條件必要不充分條件
(c) 充要條件既不充分也不必要條件
5. 有一段演繹推理是這樣的:「直線平行於平面,則平行於平面內所有直線;已知直線平面,直線平面,直線∥平面,則直線∥直線」的結論顯然是錯誤的,這是因為
a.大前提錯誤 b.小前提錯誤 c.推理形式錯誤 d.非以上錯誤
6.用反證法證明命題:「三角形的內角中至少有乙個不大於60度」時,反設正確的是( )。
(a)假設三內角都不大於60度b) 假設三內角都大於60度;
(c) 假設三內角至多有乙個大於60度; (d) 假設三內角至多有兩個大於60度。
7.觀察下列等式:
① cos2a=2-1;
② cos4a=8- 8+ 1;
③ cos6a=32- 48+ 18- 1;
④ cos8a=128- 256+ 160- 32+ 1;
⑤ cos10a= m- 1280+ 1120+ n+ p- 1.
可以推測,m – n + p
8.利用數學歸納法證明「1+a+a2+…+an+1 =, (a≠1,n∈n)」時,在驗證n=1成立時,左邊應該是 ( )
(a)1b)1+ac)1+a+a2d)1+a+a2+a3
9.某個命題與正整數n有關,如果當時命題成立,那麼可推得當時命題也成立. 現已知當時該命題不成立,那麼可推得
a.當n=6時該命題不成立 b.當n=6時該命題成立
c.當n=8時該命題不成立 d.當n=8時該命題成立
10.用數學歸納法證明「」()時,從 「」時,左邊應增添的式子是
a. bc. d.
11.已知n為正偶數,用數學歸納法證明時,若已假設為偶數)時命題為真,則還需要用歸納假設再證
a.時等式成立 b.時等式成立
c.時等式成立 d.時等式成立
12.求證: +>2+.
13.設a、b、c都是正數,求證:,,至少有乙個不小於2.
14.已知數列滿足sn+an=2n+1
(1) 寫出a1, a2, a3,並推測an的表示式;(2) 用數學歸納法證明所得的結論.
推理與證明
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