课件30张PPT。章末复习第二章 推理与证明学习目标
1.理解合情推理和演绎推理.
2.会用直接证明和间接证明方法证明问题.知识梳理达标检测题型探究内容索引知识梳理1.合情推理
(1)归纳推理:由 到 、由 到 的推理.
(2)类比推理:由 到 的推理.
(3)合情推理:归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,我们把它们统称为合情推理.
2.演绎推理
(1)演绎推理:由 到 的推理.部分整体个别一般特殊特殊一般特殊(2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:
① ——已知的一般原理,
② ——所研究的特殊情况,
③ ——根据一般原理,对特殊情况作出的判断.
3.直接证明和间接证明
(1)直接证明的两类基本方法是 和 :
① 是从已知条件推出结论的证明方法;
② 是从结论追溯到条件的证明方法.
(2)间接证明的一种方法是 ,是从结论反面成立出发,推出矛盾的方法.综合法分析法综合法分析法反证法大前提小前提结论1.归纳推理得到的结论不一定正确,类比推理得到的结论一定正确.( )
2.由平面三角形的性质推测空间四面体的性质,这是一种合情推理.( )
3.一个数列的前三项是1,2,3,那么这个数列的通项公式是an=n(n∈N*).( )
4.在平面上,若两个正三角形的边长之比为1∶2,则它们的面积之比为1∶4类似地,在空间中,若两个正四面体的棱长之比为1∶2,则它们的体积之比为1∶8.( )[思考辨析 判断正误]×√×√5.在演绎推理中,只要符合演绎推理的形式,结论就一定正确.( )
6.命题“对任意角θ,cos4θ-sin4θ=cos 2θ”的证明过程“cos4θ-sin4θ=(cos2θ-sin2θ)(cos2θ+sin2θ)=cos2θ-sin2θ=cos 2θ”应用了综合法.( )×√题型探究例1 有一个奇数列1,3,5,7,9,…,现在进行如下分组:第一组含一个数{1};第二组含两个数{3,5};第三组含三个数{7,9,11};第四组含四个数{13,15,17,19};…,试观察每组内各数之和f(n)(n∈N*)与组的编号数n的关系式为________.类型一 合情推理的应用f(n)=n3答案解析解析 由于1=13,3+5=8=23,
7+9+11=27=33,13+15+17+19=64=43,…,猜想第n组内各数之和f(n)与组的编号数n的关系式为f(n)=n3.反思与感悟 (1)归纳推理中有很大一部分题目是数列内容,通过观察给定的规律,得到一些简单数列的通项公式是数列问题中的常见类型.
(2)类比推理重在考查观察和比较的能力,题目一般情况下较为新颖,也有一定的探索性.跟踪训练1 观察下列等式:
1=1
2+3+4=9
3+4+5+6+7=25
4+5+6+7+8+9+10=49
……
照此规律,第n个等式应为______________________________.n+(n+1)+…+(3n-2)=(2n-1)2答案解析解析 把已知等式与行数对应起来,则每个等式的左边的式子的第一个数是行数n,加数的个数是2n-1;右边都是完全平方数,
行数 等号左边的项数
1=1 1 1
2+3+4=9 2 3
3+4+5+6+7=25 3 5
4+5+6+7+8+9+10=49 4 7
…… …… ……
所以n+(n+1)+…+[n+(2n-1)-1]=(2n-1)2,
即n+(n+1)+…+(3n-2)=(2n-1)2.
故填n+(n+1)+…+(3n-2)=(2n-1)2.例2 已知|a|<1,|b|<1,|c|<1,求证:abc+2>a+b+c.类型二 综合法与分析法证明 构造函数f(x)=(bc-1)x-b-c+2(x∈(-1,1)),
则f(1)=(bc-1)-b-c+2=(b-1)(c-1).
∵|b|<1,|c|<1,∴f(1)>0.
又∵bc-1<0,∴f(x)在(-1,1)上为减函数.
∴f(x)在(-1,1)上恒大于0.
∵|a|<1,∴f(a)>0.
∴(bc-1)a-b-c+2>0,即abc+2>a+b+c.证明反思与感悟 根据待证不等式的结构特点构造函数,将此问题转化为函数问题,再利用函数的图象与性质解决问题.跟踪训练2 设a,b是两个正实数,且a≠b,求证:a3+b3>a2b+ab2.证明 要证a3+b3>a2b+ab2成立,即需证(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b)成立,
即需证a2-ab+b2>ab成立.
只需证a2-2ab+b2>0成立,
即需证(a-b)2>0成立.
而由已知条件可知,a≠b,所以a-b≠0,
所以(a-b)2>0显然成立.
即a3+b3>a2b+ab2.证明类型三 反证法证明 假设x0是f(x)=0的负根,证明所以假设不成立.
故方程f(x)=0没有负根.反思与感悟 当结论为否定形式的命题时,常常借助于反证法进行证明,如将方程f(x)=0没有负根,假设为方程f(x)=0存在负根x0,然后利用已知条件和假设结论进行推理,推出的结果同已知条件或已成立的事实矛盾,从而得出“假设不成立”的结论.跟踪训练3 已知:ac≥2(b+d).
求证:方程x2+ax+b=0与方程x2+cx+d=0中至少有一个方程有实数根.证明 假设两方程都没有实数根,
则Δ1=a2-4b<0且Δ2=c2-4d<0,有a2+c2<4(b+d),而a2+c2≥2ac,从而有4(b+d)>2ac,即ac<2(b+d),与已知矛盾,故原命题成立.证明达标检测12341.观察按下列顺序排序的等式:9×0+1=1,9×1+2=11,9×2+3=21,9×3+4=31,…,猜想第n(n∈N*)个等式应为
A.9(n+1)+n=10n+9 B.9(n-1)+n=10n-9
C.9n+(n-1)=10n-1 D.9(n-1)+(n-1)=10n-10答案√解析解析 由已知中的式子,我们观察后分析:
等式左边分别为9与编号减1的积再加上编号,
等式右边是一个等差数列.
根据已知可以推断:
第n(n∈N*)个等式为9(n-1)+n=10n-9.5答案解析√12345123453.下列关于否定结论“至多有两个解”的说法中,正确的是
A.有一个解 B.有两个解
C.至少有三个解 D.至少有两个解答案√解析 “至多有n个”的否定是“至少有n+1个”,所以“至多有两个解”的否定为“至少有三个解”,故选C.解析12345答案4.在等差数列{an}中,2an=an-1+an+1(n≥2,且n∈N*).类比以上结论,在等比数列{bn}中,类似的结论是_________________________.12345答案5.在等差数列{an}中,若a10=0,则有等式a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19-n(n<19,n∈N*)成立,类比上述性质,相应地,在等比数列{bn}中,若b9=1,则有等式________________________________成立.b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,n∈N*)解析12345解析 在等差数列{an}中,由a10=0,得
a1+a19=a2+a8=…=an+a20-n=an+1+a19-n=2a10=0(n<19,n∈N*),
∴a1+a2+…+an+…+a19=0,
即a1+a2+…+an=-a19-a18-…-an+1.
又∵a1=-a19,a2=-a18,…,a19-n=-an+1,
∴a1+a2+…+an=-a19-a18-…-an+1=a1+a2+…+a19-n,
若a9=0,同理可得a1+a2+…+an=a1+a2+…+a17-n.
相应地,在等比数列{bn}中,则可得b1b2…bn=b1b2…·b17-n(n<17,n∈N*).12345规律与方法1.归纳推理和类比推理都是合情推理,前者是由特殊到一般,部分到整体的推理,后者是由特殊到特殊的推理,但二者都能由已知推测未知,都能用于猜想,推理的结论不一定为真,有待进一步证明.
2.演绎推理与合情推理不同,是由一般到特殊的推理,是数学中证明的基本推理形式,也是公理化体系所采用的推理形式,另一方面,合情推理与演绎推理又是相辅相成的,前者是后者的前提,后者论证前者的可靠性.3.直接证明和间接证明是数学证明的两类基本证明方法.直接证明的两类基本方法是综合法和分析法:综合法是从已知条件推导出结论的证明方法;分析法是由结论追溯到条件的证明方法,在解决数学问题时,常把它们结合起来使用.间接证明的一种方法是反证法,反证法是从结论反面成立出发,推出矛盾的证明方法.本课结束