《211合情推理》课件3优质公开课人教B版选修12.ppt
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1、第二章推理与证明第二章推理与证明2.1合情推理与演绎推理合情推理与演绎推理2.1.1合情推理合情推理在日常生活中,我们经常会自觉或不自觉地根据一在日常生活中,我们经常会自觉或不自觉地根据一个或几个已知事实得出一个判断个或几个已知事实得出一个判断.当我们看到天空乌当我们看到天空乌云密布、燕子低飞、蚂蚁搬家等现象时,会得到即云密布、燕子低飞、蚂蚁搬家等现象时,会得到即将下雨的判断将下雨的判断.这种思维方式就是这种思维方式就是推理推理.从结构上说,推理一般由两部分组成,一部分是已从结构上说,推理一般由两部分组成,一部分是已知的事实,叫做知的事实,叫做前提前提;一部分是由已知判断推出的;一部分是由已知
2、判断推出的新的判断,叫做新的判断,叫做结论结论.推理一般分为合情推理与演绎推理推理一般分为合情推理与演绎推理.问题问题引航引航1.归纳推理的含义是什么?有怎样的特征?归纳推理的含义是什么?有怎样的特征?2.类比推理的含义是什么?有怎样的特征?类比推理的含义是什么?有怎样的特征?3.合情推理的含义是什么?合情推理的含义是什么?1.归纳推理和类比推理归纳推理和类比推理归纳推理归纳推理类比推理类比推理定定义义由某类事物的由某类事物的_具具有某些特征,推出该类事物有某些特征,推出该类事物的的_都具有这些特都具有这些特征的推理,或者由征的推理,或者由_概括出一般结论的推理,称概括出一般结论的推理,称为归
3、纳推理为归纳推理(简称简称_)由两类对象具有由两类对象具有_和其中一类对象的和其中一类对象的_,推出另一,推出另一类对象也具有类对象也具有_的的推理称为类比推理推理称为类比推理(简称简称_)特特征征归纳推理是由归纳推理是由_到到_、由由_到到_的推理的推理类比推理是由类比推理是由_到到_的推理的推理部分对象部分对象全部对象全部对象个别事实个别事实归纳归纳某些类似某些类似特征特征某些已知特征某些已知特征这些特征这些特征类比类比部分部分整体整体个别个别一般一般特殊特殊特殊特殊2.合情推理合情推理含含义义归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过_、_、比较
4、、比较、_,再进行,再进行_、_,然后提出,然后提出_的推理的推理.我们把它们统称为合情推理我们把它们统称为合情推理.通俗地说,合通俗地说,合情推理是指情推理是指“合乎情理合乎情理”的推理的推理过过程程从具体问从具体问题出发题出发观察、分析、观察、分析、比较、联想比较、联想归纳、归纳、类比类比 提出提出_观察观察分析分析联想联想归纳归纳类比类比猜想猜想猜想猜想1.判一判判一判(正确的打正确的打“”,错误的打,错误的打“”)”)(1)统计学中,从总体中抽取样本,然后用样本估计总体,这种统计学中,从总体中抽取样本,然后用样本估计总体,这种估计属于类比推理估计属于类比推理.()(2)类比推理得到的结
5、论可以作为定理应用类比推理得到的结论可以作为定理应用.()(3)归纳推理是由个别到一般的推理归纳推理是由个别到一般的推理.()【解析解析】(1)错误错误.它符合归纳推理的定义特征,应该为归纳推它符合归纳推理的定义特征,应该为归纳推理理.(2)错误错误.类比推理不一定正确类比推理不一定正确.(3)正确正确.由个别到一般或由部分到整体的推理都是归纳推理由个别到一般或由部分到整体的推理都是归纳推理.答案答案:(1)(2)(3)2.做一做做一做(请把正确的答案写在横线上请把正确的答案写在横线上)(1)已知数列已知数列 an 中,中,a1=1,an+1=(nN*),则可归纳猜想,则可归纳猜想 an 的通
6、项公式为的通项公式为.(2)数列数列5,9,17,33,x,中的中的x等于等于.(3)等差数列等差数列 an 中有中有2an=an-1+an+1(n2且且nN*),类比以上结,类比以上结论,在等比数列论,在等比数列 bn 中类似的结论是中类似的结论是.nn2a2a【解析解析】2.(.(1)由条件可知由条件可知答案答案:(2)5=22+1,9=23+1,17=24+1,33=25+1,猜想,猜想x=26+1=65.答案答案:65(3)类比等差数列,可以类比出结论类比等差数列,可以类比出结论 =bn-1bn+1(n2且且nN*).).答案答案:=bn-1bn+1(n2且且nN*)1231222a2
7、23a,a,22a34234n22224aa(nN*).25n124,由此可猜测n2a(nN*)n12nb2nb【要点探究要点探究】知识点知识点1 归纳推理归纳推理归纳推理的四个特点归纳推理的四个特点(1)前提前提:几个已知的特殊现象,归纳所得的结论是尚属未知的几个已知的特殊现象,归纳所得的结论是尚属未知的一般现象,该结论超越了前提所包括的范围一般现象,该结论超越了前提所包括的范围.(2)结论结论:具有猜测的性质,结论是否真实,还需经过逻辑证明具有猜测的性质,结论是否真实,还需经过逻辑证明和实践检验,因此,归纳推理不能作为数学证明的工具和实践检验,因此,归纳推理不能作为数学证明的工具.(3)步
8、骤步骤:先搜集一定的事实资料,有了个别性的、特殊性的事先搜集一定的事实资料,有了个别性的、特殊性的事实作为前提,然后才能进行归纳推理,因此归纳推理要在观察实作为前提,然后才能进行归纳推理,因此归纳推理要在观察和试验的基础上进行和试验的基础上进行.(4)作用作用:具有创造性的推理,通过归纳推理能够发现新事实,具有创造性的推理,通过归纳推理能够发现新事实,获得新结论,是科学发现的重要手段获得新结论,是科学发现的重要手段.【微思考微思考】你能概括出归纳推理解决问题的思维过程吗?你能概括出归纳推理解决问题的思维过程吗?提示提示:其思维过程为其思维过程为:实验、观察实验、观察概括、推广概括、推广猜测一般
9、性结猜测一般性结论论.【即时练即时练】1.(.(2014太原高二检测太原高二检测)用火柴棒摆用火柴棒摆“金鱼金鱼”,如图所示,如图所示:按照上面的规律,第按照上面的规律,第n个个“金鱼金鱼”图需要火柴棒的根数为图需要火柴棒的根数为()A.6n-2 B.8n-2C.6n+2 D.8n+22.根据归纳推理,数列根据归纳推理,数列 ,括号中应该填括号中应该填.2,5,2 2,(),14,17,【解析解析】1.选选C.由图形的变化规律可以看出,后一个图形比由图形的变化规律可以看出,后一个图形比前一个图形多前一个图形多6根火柴棒,第一个图形为根火柴棒,第一个图形为8根,根,可以写成可以写成a1=8=6+
10、2.又又a2=14=62+2,a3=20=63+2,所以,所以可以猜测,第可以猜测,第n个个“金鱼金鱼”图需要火柴棒的根数为图需要火柴棒的根数为6n+2.2.因为因为2=31-1,5=32-1,8=33-1,14=35-1,17=36-1,由此归纳,由此归纳an=3n-1,故,故a4=34-1=11,所以应填,所以应填 .答案答案:1111知识点知识点2 类比推理类比推理类比推理的三个特点类比推理的三个特点(1)类比推理是从人们已经掌握了的事物的特征,推测正在被研究类比推理是从人们已经掌握了的事物的特征,推测正在被研究的事物的特征,所以类比推理的结果具有猜测性,不一定可靠的事物的特征,所以类比
11、推理的结果具有猜测性,不一定可靠.(2)类比在数学发现中具有重要作用类比在数学发现中具有重要作用.例如,通过空间与平面、向量例如,通过空间与平面、向量与数、无限与有限、不等与相等的类比,发现可以研究的问题及其与数、无限与有限、不等与相等的类比,发现可以研究的问题及其研究方法研究方法.(3)由于类比推理的前提是两类对象之间具有某些可以清楚定义的由于类比推理的前提是两类对象之间具有某些可以清楚定义的类似特征,所以进行类比推理的关键是明确指出两类对象在某些方类似特征,所以进行类比推理的关键是明确指出两类对象在某些方面的类似特征面的类似特征.【知识拓展知识拓展】类比推理的基本逻辑形式及适用前提类比推理
12、的基本逻辑形式及适用前提(1)类比推理的基本逻辑形式类比推理的基本逻辑形式A类事物具有性质类事物具有性质a,b,c,dB类事物具有性质类事物具有性质a,b,c所以所以B类事物可能具有性质类事物可能具有性质d.(.(a,b,c,d与与a,b,c,d相似相似或相同或相同)(2)类比推理的适用前提类比推理的适用前提两类对象在某些性质上有相似性或一致性,关键是把这些相两类对象在某些性质上有相似性或一致性,关键是把这些相似性或一致性确切地表述出来,再由一类对象具有的特性去推似性或一致性确切地表述出来,再由一类对象具有的特性去推断另一类对象也可能具有的特性断另一类对象也可能具有的特性.运用类比推理常常先寻
13、找合适的类比对象运用类比推理常常先寻找合适的类比对象.【微思考微思考】类比推理和归纳推理有何本质的不同?类比推理和归纳推理有何本质的不同?提示提示:类比推理是由特殊到特殊的推理,而归纳推理是由部分到类比推理是由特殊到特殊的推理,而归纳推理是由部分到整体,由个别到一般的推理整体,由个别到一般的推理.【即时练即时练】类比平面内正三角形的类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等三边相等,三内角相等”的性质,可推的性质,可推知正四面体的性质,下列性质中,你认为可类比得到的是知正四面体的性质,下列性质中,你认为可类比得到的是.各棱长相等,同一顶点上的任两条棱的夹角相等;各棱长相等,同一顶点上的任两条棱
14、的夹角相等;各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相等;等;各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等都相等.【解析解析】由正三角形与正四面体的相似性可知都可以类由正三角形与正四面体的相似性可知都可以类比得到比得到.答案答案:【题型示范题型示范】类型一类型一 归纳推理归纳推理【典例典例1】(1)()(2013陕西高考陕西高考)观察下列等式观察下列等式:(1+1)=21(2+1)()(2+2)=2213(3+1)()(3+2)()(3+3)=23135照此规律,第照
15、此规律,第n个等式可为个等式可为.(2)根据下图中线段的排列规则,试猜想第根据下图中线段的排列规则,试猜想第8个图形中线段的条个图形中线段的条数为数为.(3)已知数列已知数列 an 的前的前n项和为项和为Sn,a1=-,且,且Sn+2=an(n2),计算计算S1,S2,S3,S4并猜想并猜想Sn的表达式的表达式.23n1S【解题探究解题探究】1.题题(1)中第中第n个等式等号左侧共多少项相乘?等个等式等号左侧共多少项相乘?等号右边的数有何特点?号右边的数有何特点?2.题题(2)中相邻的两个图形之间有何联系?中相邻的两个图形之间有何联系?3.题题(3)中中n2时时an与与Sn及及Sn-1的关系是
16、什么?怎样求的关系是什么?怎样求Sn的值的值.【探究提示探究提示】1.题题(1)左侧共有左侧共有n项相乘,等号右边分为两部分项相乘,等号右边分为两部分:一部分为一部分为2n,另一部分为,另一部分为1,3,5,的乘积的乘积.2.题题(2)中第中第n+1个图形比第个图形比第n个图形多个图形多2n+1条线段条线段.3.题题(3)中中n2时时an=Sn-Sn-1,利用,利用an=Sn-Sn-1来化简递推关系,来化简递推关系,然后求解然后求解.【自主解答自主解答】(1)观察规律可知,左边为观察规律可知,左边为n项的乘积,最小项和项的乘积,最小项和最大项依次为最大项依次为(n+1),(n+n),右边为连续
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