1.了解合情推理的含义,能利用归纳进行简单的推理.
2.了解归纳在数学发现中的作用.
归 纳
【课标要求】
由一系列有限的 事例得出 结论的推理方法叫作归纳.
归纳推理的一般步骤
1.首先,通过观察特例发现某些 或 ;然后把这种共性推广为 ;最后对所得出的一般性猜想,进行 .
2.用归纳推理可以帮助我们从具体事例中发现 ,但是仅根据一系列有限的特殊事例所得出的一般结论 .
自学导引
特殊
一般
共性
一般规律
一般性命题(猜想)
检验和证明
一般规律
不一定可靠
归纳推理的一般步骤是什么?
提示 (1)通过观察个别情况发现某些相同性质.
(2)从已知的相同性质中推出一个明确的一般性命题(猜想).
自主探究
1. 关于归纳推理下列说法正确的是 ( )
A.归纳推理是一般到一般的推理
B.归纳推理是一般到特殊的推理
C.归纳推理的结论一定是正确的
D.归纳推理的结论不一定正确
答案 D
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答案 D
3. 数列2,5,11,20,x,47,…中的x等于________.
答案 32
解析 观察易发现:两个实数和的绝对值不大于这两个数的绝对值的和,即|x+y|≤|x|+|y|.
答案 |x+y|≤|x|+|y|
1.根据一类事物的部分对象具有的某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,简称归纳.
2.归纳推理是由部分到整体、由特殊到一般的推理过程,其思维过程大致如下:实验观察→概括→推广→猜测一般性结论.
3.归纳推理的前提和结论不具有必然性联系,前提正确,其结论不一定正确.结论的正确性还需要理论证明或实践检验.
4.归纳推理的特点:(1)归纳推理是由部分到整体、由特殊到一般的推理,因此,由归纳推理得出的结论超越了前提所包容的范围.(2)由归纳推理得到的结论具有猜测的性质,结论不一定真实,因此它不能作为数学证明的工具.(3)归纳推理是一种具有创造性的推理,通过归纳推理得到的猜想可以作为进一步研究的起点,帮助人们发现问题和提出问题.
要点阐释
【例1】0 直线l1与l2是同一平面内的两条相交直线,它们有一个交点,如果在这个平面内再画第3条直线,那么这3条直线最多可能有________个交点,如果在这个平面内再画第4条直线,那么这4条直线最多可能有________个交点,由此可以猜想:在同一个平面内6条直线最多可有________个交点,n(n为大于1的整数)条直线最多可有________个交点(用含有n的代数式表示).
典例剖析
题型一 归纳推理的证明
点评 虽然由归纳推理所得到的结论未必是正确的,但它所具有的由特殊到一般、由具体到抽象的认识功能,对于数学的发现是十分有用的,观察、实验,对有限的资料作出归纳整理,提出带有规律性的猜想,是数学研究的基本方法之一.
答案 f(x)g(y)+g(x)f(y)-g(x+y)=0 能
【例2】平面上有n(n≥2)条抛物线,其中每两条都相交于两点,并且每三条都不相交于同一点,试求这n条抛物线把平面分成多少个部分?
解 当n=2时,即两条相交抛物线把平面分成5部分,记f(2)=5=22+1;
当n=3时,f(3)=10=32+1;
当n=4时,f(4)=17=42+1;
当n=5时,f(5)=26=52+1;
归纳猜想:f(n)=n2+1(n≥2).
题型二 运用归纳推理探索解题思路,能寻找解题方法
证明 设n条抛物线将平面分成f(n)个部分;有(n+1)条抛物线时,由于第n+1条抛物线与前n条抛物线共有2n个交点,这2n个交点将第n+1条抛物线共分成2n+1段,而每一段都把原来所在的部分分成了两部分,从而增加了2n+1个部分,所以f(n+1)=f(n)+2n+1(n≥2).
∴f(3)=f(2)+5;
f(4)=f(3)+7;
f(5)=f(4)+9;
…
f(n)=f(n-1)+2n-1,
以上各式相加得:
f(n)=f(2)+(5+7+9+…+2n-1)=n2+1(n≥2).
所以满足题意的n条抛物线将平面分成n2+1个部分.
点评 运用归纳推理需要考查部分对象的情形,从而归纳猜想出一般规律,这样往往有时计算量大,易出偏差,且内部潜在的规律性有时难于看出来,就用“递推法”取代“经验归纳法”,转向考察问题每递进一步所反映的规律,即探求递推关系,最后用初始值及递推关系来寻找一般规律,从而得出问题的结论.
点评 通过观察个别情况发现某些相同性质,从相同性质中推出一个明确表述的一般性结论,一般地,归纳个别情况越多,越具有代表性,推广的结论越可能为真.
【例4】已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n=1,2,3,…).
(1)求a2,a3,a4,a5;
(2)归纳猜想通项公式an.
解 (1)当n=1时,知a1=1,
由an+1=2an+1,得a2=3,
a3=7,a4=15,a5=31
方法技巧 如何进行归纳推理
(2)由a1=1=21-1,
a2=3=22-1,
a3=7=23-1,
a4=15=24-1,
a5=31=25-1.
可归纳猜想,an=2n-1(n∈N+).
点评 归纳推理具有从特殊到一般,由具体到抽象的认知功能,在数列问题中,常用归纳推理猜测求解数列的通项公式或前n项和公式.其具体步骤为:
(1)通过条件求得数列中的前几项;
(2)观察数列的前几项寻求项的规律,猜测数列的通项公式并加以证明.