合情推理—归纳推理
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12.1.1 合情推理(1)---归纳推理学习目标1. 结合已学过的数学实例,了解归纳推理的含义;2. 能利用归纳进行简单的推理,体会并认识归纳推理在数学发现中的作用.学习过程学习探究探究任务一:考察下列示例中的推理问题1:.1.哥德巴赫猜想:哥德巴赫观察4=2+2, 6=3+3, 8=5+3, 10=5+5, 12=5+7, 14=7+7, 16=13+3, 18=11+7, 20=13+7, ……,50=13+37, ……1000=29+971,, …… 猜测:问题2:铜、铁、铝、金、银等金属能导电,归纳出:问题3:因为三角形的内角和是180(32)︒⨯-,四边形的内角和是180(42)︒⨯-,五边形的内角和是180(52)︒⨯-……归纳出n 边形的内角和是新知1归纳推理:有某类事物的部分对象具有的特征,推出该类事物的 叫做归纳推理。
简言之:,归纳推理是 的推理归纳推理的一般步骤1 通过观察个别情况发现某些相同的性质。
2 从已知的相同性质中推出一个明确表达的一般性命题(猜想)。
典型例题例1观察下列等式:1+3=4=22,1+3+5=9=23, 1+3+5+7=16=24,1+3+5+7+9=25=25, ……你能猜想到一个怎样的结论?变式1 观察下列等式:1=11+8=9,1+8+27=36,1+8+27+64=100, …… 你能猜想到一个怎样的结论?例2.已知数列{}n a 的第一项11a =,且nnn a a a +=+11(1,2,3...)n =,试归纳出这个数列的通项公式例3.在学习等差数列时,我们是怎么样推导首项为1a ,公差为d 的等差数列{a n }的通项公式的?例4.设2()41,f n n n n N +=++∈计算(1),(2),(3,)...(10)f f f f 的值,同时作出归纳推理,并用n=40验证猜想是否正确。
动手试试练1..练2. 观察圆周上n个点之间所连的弦,发现两个点可以连一条弦,3个点可以连3条弦,4个点可以连6条弦,5个点可以连10条弦,由此可以归纳出什么规律?三、总结提升学习小结1.归纳推理的定义.2. 归纳推理的一般步骤:①通过观察个别情况发现某些相同的性质;②从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想).知识拓展四色猜想:1852年,毕业于英国伦敦大学的弗南西斯.格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家着上不同的颜色.”,四色猜想成了世界数学界关注的问题.1976年,美国数学家阿佩尔与哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的电子计算机上,用1200个小时,作了100亿逻辑判断,完成证明.当堂检测1.下列关于归纳推理的说法错误的是().A.归纳推理是由一般到一般的一种推理过程B.归纳推理是一种由特殊到一般的推理过程C.归纳推理得出的结论具有或然性,不一定正确D.归纳推理具有由具体到抽象的认识功能2. 已知2()(1),(1)1()2f xf x ff x+==+*x N∈(),猜想(f x)的表达式为().A.4()22xf x=+B.2()1f xx=+C.1()1f xx=+D.2()21f xx=+课后作业1.已知1+2=3,1+2+3=6,1+2+3+4=10,……1+2+3+……+n=(1)2n n+,观察下列立方和:13,13+23,13+23+33,13+23+33+43,……试归纳出上述求和的一般公式。
1.什么叫推理?从结构上说,推理一般由哪两部分组成?请分析一下.
2.合情推理的两种主要形式是什么?
3.什么样的推理叫归纳推理?它的思维过程是什么?
4.归纳推理有哪些特点?
5.对任意的正整数n,猜想n 2与2
n 的大小.
通过观察以上两个式子,请你写出一般性的命题,并加以证明.
7.设,),()(,),()(),()(,cos )(*
112010N n x f x f x f x f x f x f x x f n n ∈'='='==+
则=)(2008x f .
8.将全体正整数排成一个三角形数阵:
按照以上排列的规律,第n 行 (3≥n )从左向右的第3个数为 .
1.已知,6,321==a a 且n n n a a a -=++12,则33a = .
2.从222576543,3432,11=++++=++=中,可得一般规律为 .
3.已知数列{}n a 满足:3
3,311+==+n n n a a a a ,试通过计算5432,,,a a a a 的值,推测出=n a .
依照表中数的分布规律,可猜得第10行第6个数是 . 5.)(131211)(*N n n
n f ∈++++
= , 经计算27)32(,3)16(,25)8(,2)4(,23)2(>>>>=f f f f f ,推测当2≥n 时,有 . 6.当5,4,3,2,1=n 时,41)(2
++=n n n f 的值分别是43,47,53,61,71,它们都是素数. 由归纳法你能得到什么猜想?所得的猜想正确吗?。
一、什么是推理推理是人们思维活动的过程,是根据一个或几个已知的判断来确定一个新的判断的思维过程。
在日常生活和科学研究中经常使用两种推理——合情推理和演绎推理。
二、什么是合情推理1、归纳推理由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征,或者由个别事实概栝出一般结论,(简称归纳)部分推出整体,个别推出一般。
例如:哥德巴赫猜想可以把77写成三个素数之和:77=53+17+7;可以把461写成三个素数之和:461=449+7+5;……任何大于7的奇数都是三个素数之和。
2、类比推理由两类对象具有某些类似特性和其中一类对象的某些已知特性,推出另一类对象也具有这些特性的推理称为类比推理。
简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理。
例如:乘法交换律和结合律加法作为一种运算,具有交换律和结合律;乘法作为加法的一种简便运算,也应该具有交换律和结合律。
3、合情推理类比推理和归纳推理的过程如下:从具体问题出发——观察、猜想、比较、联想——归纳、类比——提出猜想。
可见,归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过观察、猜想、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想得推理。
我们把它们统称为合情推理。
合情推理是指“合乎情理”的推理。
数学研究中,得到一个新结论之前,合情推理常常能为我们提供证明的思路和方向。
三、什么是演绎推理从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理。
简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理。
演绎推理也称为逻辑推理。
“三段论”是演绎推理的一般形式,包括:大前提——已知的一般原理;小前提,所研究的特殊情况;结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断。
例如:三角形内角和是180度,有一个图形是三角形,它的内角和一定是180度。
四、合情推理与演绎推理的主要区别是什么归纳和类比是常用的合情推理,从推理形式上看,归纳是由部分到整体、个别到一般的推理,类比是由特殊到特殊的推理;而演绎推理是由一般到特殊的推理。
课题:合情推理(一)——归纳推理 课时安排:一课时 课型:新授课 教学目标:1、通过对已学知识的回顾,进一步体会合情推理这种基本的分析问题法,认识归纳推理的基本方法与步骤,并把它们用于对问题的发现与解决中去。
2.归纳推理是从特殊到一般的推理方法,通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法。
教学重点:了解合情推理的含义,能利用归纳进行简单的推理。
教学难点:用归纳进行推理,做出猜想。
教学过程: 一、课堂引入:从一个或几个已知命题得出另一个新命题的思维过程称为推理。
见书上的三个推理案例,回答几个推理各有什么特点?都是由“前提”和“结论”两部分组成,但是推理的结构形式上表现出不同的特点,据此可分为合情推理与演绎推理 二、新课讲解:1、蛇是用肺呼吸的,鳄鱼是用肺呼吸的,海龟是用肺呼吸的,蜥蜴是用肺呼吸的。
蛇,鳄鱼,海龟,蜥蜴都是爬行动物,所有的爬行动物都是用肺呼吸的。
2、三角形的内角和是180︒,凸四边形的内角和是360︒,凸五边形的内角和是540︒ 由此我们猜想:凸边形的内角和是(2)180n -⨯︒3、221222221,,,331332333+++<<<+++,由此我们猜想:a a m b b m +<+(,,a b m 均为正实数)这种由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概栝出一般结论的推理,称为归纳推理.(简称:归纳)归纳推理的一般步骤:⑴ 对有限的资料进行观察、分析、归纳 整理; ⑵ 提出带有规律性的结论,即猜想; ⑶ 检验猜想。
三、例题讲解: 例1已知数列{}n a 的通项公式21()(1)n a n N n +=∈+,12()(1)(1)(1)n f n a a a =--⋅⋅⋅-,试通过计算(1),(2),(3)f f f 的值,推测出()f n 的值。