合情推理与演绎推理
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合情推理与演绎推理一、基础知识1.合情推理(1)归纳推理①定义: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,或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理(简称归纳).②特点:由部分到整体、由个别到一般的推理.(2)类比推理①定义:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比).②特点:由特殊到特殊的推理.类比推理的注意点在进行类比推理时要尽量从本质上去类比,不要被表面现象迷惑,如果只抓住一点表面现象的相似甚至假象就去类比,那么就会犯机械类比的错误.(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.合情推理的关注点(1)合情推理是合乎情理的推理.(2)合情推理既可以发现结论也可以发现思路与方向.2.演绎推理(1)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:常用来证明和推理数学问题,解题时应注意推理过程的严密性,书写格式的规范性.(2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:①大前提——已知的一般原理;②小前提——所研究的特殊情况;③结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断.二、常用结论(1)合情推理的结论是猜想,不一定正确;演绎推理在大前提、小前提和推理形式都正确时,得到的结论一定正确.(2)合情推理是发现结论的推理;演绎推理是证明结论的推理. 考点一 归纳推理考法(一) 与数字有关的推理[典例] 《聊斋志异》中有这样一首诗:“挑水砍柴不堪苦,请归但求穿墙术.得诀自诩无所阻,额上坟起终不悟.”在这里,我们称形如以下形式的等式具有“穿墙术”:223=223,3 38= 338,4 415= 4415,5 524= 5524,…,则按照以上规律,若99n= 99n具有“穿墙术”,则n =( ) A .25 B .48 C .63 D .80[解析] 由223=223,338=338,4415=4415,5524= 5524,…, 可得若99n = 99n具有“穿墙术”,则n =92-1=80. [答案] D考法(二) 与式子有关的推理[典例] 已知f (x )=xe x ,f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=[f 1(x )]′,…,f n +1(x )=[f n (x )]′,n ∈N *,经计算:f 1(x )=1-x e x ,f 2(x )=x -2e x ,f 3(x )=3-xex ,…,照此规律,则f n (x )=________.[解析] 因为导数分母都是e x,分子为(-1)n(x -n ),所以f n (x )=(-1)n (x -n )e x.[答案] (-1)n (x -n )e x考法(三) 与图形有关的推理[典例] 分形几何学是数学家伯努瓦·曼德尔布罗在20世纪70年代创立的一门新的数学学科,它的创立为解决传统科学众多领域的难题提供了全新的思路.按照如图(1)所示的分形规律可得如图(2)所示的一个树形图.若记图(2)中第n 行黑圈的个数为a n ,则a 2 019=________.[解析] 根据题图(1)所示的分形规律,可知1个白圈分形为2个白圈1个黑圈,1个黑圈分形为1个白圈2个黑圈,把题图(2)中的树形图的第1行记为(1,0),第2行记为(2,1),第3行记为(5,4),第4行的白圈数为2×5+4=14,黑圈数为5+2×4=13,所以第4行的“坐标”为(14,13),同理可得第5行的“坐标”为(41,40),第6行的“坐标”为(122,121),….各行黑圈数乘2,分别是0,2,8,26,80,…,即1-1,3-1,9-1,27-1,81-1,…,所以可以归纳出第n 行的黑圈数a n =3n -1-12(n ∈N *),所以a 2 019=32 018-12.[答案] 32 018-12[题组训练]1.(2019·兰州实战性测试)观察下列式子:1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2+1,…,由以上可推测出一个一般性结论:对于n ∈N *,则1+2+…+n +…+2+1=________.解析:由1=12,1+2+1=4=22,1+2+3+2+1=9=32,1+2+3+4+3+2+1=16=42,…,归纳猜想可得1+2+…+n +…+2+1=n 2.答案:n 22.某种平面分形图如图所示,一级分形图是由一点出发的三条线段,长度均为1,两两夹角为120°;二级分形图是在一级分形图的每条线段的末端出发再生成两条长度为原来13的线段,且这两条线段与原线段两两夹角为120°,…,依此规律得到n 级分形图.则n 级分形图中共有________条线段.解析:分形图的每条线段的末端出发再生成两条线段, 由题图知,一级分形图有3=3×2-3条线段, 二级分形图有9=3×22-3条线段, 三级分形图中有21=3×23-3条线段, 按此规律n 级分形图中的线段条数a n =3×2n -3. 答案:3×2n -3考点二 类比推理[典例] 我国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一直角边为股,斜边为弦.若a ,b ,c 为直角三角形的三边,其中c 为斜边,则a 2+b 2=c 2,称这个定理为勾股定理.现将这一定理推广到立体几何中:在四面体O -ABC 中,∠AOB =∠BOC =∠COA =90°,S 为顶点O 所对面△ABC 的面积,S 1,S 2,S 3分别为侧面△OAB ,△OAC ,△OBC 的面积,则下列选项中对于S ,S 1,S 2,S 3满足的关系描述正确的为( )A .S 2=S 21+S 22+S 23B .S 2=1S 21+1S 22+1S 23C .S =S 1+S 2+S 3D .S =1S 1+1S 2+1S 3[解析] 如图,作OD ⊥BC 于点D ,连接AD ,则AD ⊥BC ,从而S 2=⎝⎛⎭⎫12BC ·AD 2=14BC 2·AD 2=14BC 2·(OA 2+OD 2)=14(OB 2+OC 2)·OA 2+ 14BC 2·OD 2=⎝⎛⎭⎫12OB ·OA 2+⎝⎛⎭⎫12OC ·OA 2+⎝⎛⎭⎫12BC ·OD 2=S 21+S 22+S 23. [答案] A[题组训练]1.给出下面类比推理(其中Q 为有理数集,R 为实数集,C 为复数集):①“若a ,b ∈R ,则a -b =0⇒a =b ”类比推出“a ,c ∈C ,则a -c =0⇒a =c ”; ②“若a ,b ,c ,d ∈R ,则复数a +b i =c +d i ⇒a =c ,b =d ”类比推出“a ,b ,c ,d ∈Q ,则a +b 2=c +d 2⇒a =c ,b =d ”;③“a ,b ∈R ,则a -b >0⇒a >b ”类比推出“若a ,b ∈C ,则a -b >0⇒a >b ”; ④“若x ∈R ,则|x |<1⇒-1<x <1”类比推出“若z ∈C ,则|z |<1⇒-1<z <1”. 其中类比结论正确的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 类比结论正确的有①②.2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9成等差数列.类比以上结论:设等比数列{b n }的前n 项积为T n ,则T 3,________,________,T 12T 9成等比数列.解析:等比数列{b n }的前n 项积为T n , 则T 3=b 1b 2b 3,T 6=b 1b 2…b 6,T 9=b 1b 2…b 9,T 12=b 1b 2…b 12,所以T 6T 3=b 4b 5b 6,T 9T 6=b 7b 8b 9,T 12T 9=b 10b 11b 12,所以T 3,T 6T 3,T 9T 6,T 12T 9的公比为q 9,因此T 3,T 6T 3,T 9T 6,T 12T 9成等比数列.答案:T 6T 3 T 9T 6考点三 演绎推理[典例] 数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2nS n (n ∈N *).证明:(1)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等比数列;(2)S n +1=4a n .[证明] (1)∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n +2n S n ,∴(n +2)S n =n (S n +1-S n ),即nS n +1=2(n +1)S n . 故S n +1n +1=2·S nn ,(小前提)∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以1为首项,2为公比的等比数列.(结论)(大前提是等比数列的定义) (2)由(1)可知S n +1n +1=4·S n -1n -1(n ≥2),∴S n +1=4(n +1)·S n -1n -1=4·n -1+2n -1·S n -1=4a n (n ≥2).(小前提)又∵a 2=3S 1=3,S 2=a 1+a 2=1+3=4=4a 1,(小前提) ∴对于任意正整数n ,都有S n +1=4a n .(结论) [解题技法] 演绎推理问题求解策略(1)演绎推理是由一般到特殊的推理,常用的一般模式为三段论.(2)演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提,一般地,若大前提不明确时,可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.[题组训练]1.正弦函数是奇函数,f (x )=sin(x 2+1)是正弦函数,因此f (x )=sin(x 2+1)是奇函数,以上推理( )A .结论正确B .大前提不正确C .小前提不正确D .全不正确解析:选C因为f(x)=sin(x2+1)不是正弦函数,所以小前提不正确.2.已知函数y=f(x)满足:对任意a,b∈R,a≠b,都有af(a)+bf(b)>af(b)+bf(a),试证明:f(x)为R上的单调增函数.证明:设x1,x2∈R,取x1<x2,则由题意得x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1),∴x1[f(x1)-f(x2)]+x2[f(x2)-f(x1)]>0,(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0,∵x1<x2,∴f(x2)-f(x1)>0,f(x2)>f(x1).∴y=f(x)为R上的单调增函数.考点四逻辑推理问题[典例](2019·安徽示范高中联考)某参观团根据下列要求从A,B,C,D,E五个镇选择参观地点:①若去A镇,也必须去B镇;②D,E两镇至少去一镇;③B,C两镇只去一镇;④C,D两镇都去或者都不去;⑤若去E镇,则A,D两镇也必须去.则该参观团至多去了()A.B,D两镇B.A,B两镇C.C,D两镇D.A,C两镇[解析]假设去A镇,则也必须去B镇,但去B镇则不能去C镇,不去C镇则也不能去D镇,不去D镇则也不能去E镇,D,E镇都不去则不符合条件.故若去A镇则无法按要求完成参观.同理,假设不去A镇去B镇,同样无法完成参观.要按照要求完成参观,一定不能去B 镇,而不去B镇的前提是不去A镇.故A,B两镇都不能去,则一定不能去E镇,所以能去的地方只有C,D两镇.故选C.[答案] C[解题技法] 逻辑推理问题求解的2种途径求解此类推理性试题,要根据所涉及的人与物进行判断,通常有两种途径:(1)根据条件直接进行推理判断;(2)假设一种情况成立或不成立,然后以此为出发点,联系条件,判断是否与题设条件相符合.[题组训练]1.数学老师给同学们出了一道证明题,以下四人中只有一人说了真话,只有一人会证明此题.甲:“我不会证明.”乙:“丙会证明.”丙:“丁会证明.”丁:“我不会证明.”根据以上条件,可以判断会证明此题的人是()A.甲B.乙C.丙D.丁解析:选A四人中只有一人说了真话,只有一人会证明此题,由丙、丁的说法知丙与丁中有一个人说的是真话,若丙说了真话,则甲必是假话,矛盾;若丁说了真话,则甲说的是假话,甲就是会证明的那个人,符合题意,故选A.2.(2019·大连模拟)甲、乙、丙、丁、戊和己6人围坐在一张正六边形的小桌前,每边各坐一人.已知:①甲与乙正面相对;②丙与丁不相邻,也不正面相对.若己与乙不相邻,则以下选项正确的是()A.若甲与戊相邻,则丁与己正面相对B.甲与丁相邻C.戊与己相邻D.若丙与戊不相邻,则丙与己相邻解析:选D由题意可得到甲、乙位置的示意图如图(1),因此,丙和丁的座位只可能是1和2,3和4,4和3,2和1,由己和乙不相邻可知,己只能在1或2,故丙和丁只能在3和4,4和3,示意图如图(2)和图(3),由此可排除B、C两项.对于A项,若甲与戊相邻,则己与丁可能正面相对,也可能不正面相对,排除A.对于D项,若丙与戊不相邻,则戊只能在丙的对面,则己与丙相邻,正确.故选D.图(1)图(2)图(3)[课时跟踪检测]1.下列三句话按三段论的模式排列顺序正确的是()①2 020能被2整除;②一切偶数都能被2整除;③2 020是偶数.A.①②③B.②①③C.②③①D.③②①解析:选C根据题意并按照演绎推理的三段论可知,大前提:一切偶数都能被2整除.小前提:2 020是偶数.结论:2 020能被2整除.所以正确的排列顺序是②③①.故选C.2.下列推理中属于归纳推理且结论正确的是()A .设数列{a n }的前n 项和为S n .由a n =2n -1,求出S 1=12,S 2=22,S 3=32,…,推断:S n =n 2B .由f (x )=x cos x 满足f (-x )=-f (x )对∀x ∈R 都成立,推断:f (x )=x cos x 为奇函数C .由圆x 2+y 2=r 2的面积S =πr 2,推断:椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的面积S =πabD .由(1+1)2>21,(2+1)2>22,(3+1)2>23,…,推断:对一切n ∈N *,(n +1)2>2n 解析:选A 选项A 由一些特殊事例得出一般性结论,且注意到数列{a n }是等差数列,其前n 项和等于S n =n (1+2n -1)2=n 2,选项D 中的推理属于归纳推理,但结论不正确.3.观察一列算式:1⊗1,1⊗2,2⊗1,1⊗3,2⊗2,3⊗1,1⊗4,2⊗3,3⊗2,4⊗1,…,则式子3⊗5是第( )A .22项B .23项C .24项D .25项解析:选C 由题意可知,两数的和为2的有1个,和为3的有2个,和为4的有3个,和为5的有4个,和为6的有5个,和为7的有6个,前面共有21个,3⊗5是和为8的第3项,所以为该列算式的第24项.故选C.4.(2018·南宁摸底联考)甲、乙、丙三人中,一人是工人,一人是农民,一人是知识分子.已知:丙的年龄比知识分子大;甲的年龄和农民不同;农民的年龄比乙小.根据以上情况,下列判断正确的是( )A .甲是工人,乙是知识分子,丙是农民B .甲是知识分子,乙是农民,丙是工人C .甲是知识分子,乙是工人,丙是农民D .甲是农民,乙是知识分子,丙是工人解析:选C 由“甲的年龄和农民不同”和“农民的年龄比乙小”可以推得丙是农民,所以丙的年龄比乙小;再由“丙的年龄比知识分子大”,可知甲是知识分子,故乙是工人.所以选C.5.若等差数列{a n }的前n 项之和为S n ,则一定有S 2n -1=(2n -1)a n 成立.若等比数列{b n }的前n 项之积为T n ,类比等差数列的性质,则有( )A .T 2n -1=(2n -1)+b nB .T 2n -1=(2n -1)b nC .T 2n -1=(2n -1)b nD .T 2n -1=b 2n -1n解析:选D 在等差数列{a n }中,a 1+a 2n -1=2a n , a 2+a 2n -2=2a n, …,故有S 2n -1=(2n -1)a n , 在等比数列{b n }中,b 1b 2n -1=b 2n ,b 2·b 2n -2=b 2n ,…,故有T 2n -1=b 1b 2…b 2n -1=b 2n -1n.6.我国的刺绣有着悠久的历史,如图,(1)(2)(3)(4)为刺绣最简单的四个图案,这些图案都是由小正方形构成,小正方形个数越多刺绣越漂亮.现按同样的规律刺绣(小正方形的摆放规律相同),设第n 个图形包含f (n )个小正方形,则f (n )的表达式为( )A .f (n )=2n -1B .f (n )=2n 2C .f (n )=2n 2-2nD .f (n )=2n 2-2n +1解析:选D 因为f (2)-f (1)=4,f (3)-f (2)=8,f (4)-f (3)=12,…,结合图形不难得到f (n )-f (n -1)=4(n -1),累加得f (n )-f (1)=2n (n -1)=2n 2-2n ,故f (n )=2n 2-2n +1.7.在正整数数列中,由1开始依次按如下规则,将某些数染成红色:先染1;再染两个偶数2,4;再染4后面最近的3个连续奇数5,7,9;再染9后面的最近的4个连续偶数10,12,14,16;再染16后面最近的5个连续奇数17,19,21,23,25,…,按此规则一直染下去,得到一个红色子数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,则在这个红色子数列中,由1开始的第2 019个数是( )A .3 971B .3 972C .3 973D .3 974解析:选D 按照染色步骤对数字进行分组.由题意可知,第1组有1个数,第2组有2个数,…,根据等差数列的前n 项和公式,可知前n 组共有n (n +1)2个数.由于2 016=63×(63+1)2<2 019<64×(64+1)2=2 080,因此,第2 019个数是第64组的第3个数,由于第1组最后一个数是1,第2组最后一个数是4,第3组最后一个数是9,…,所以第n 组最后一个数是n 2,因此第63组最后一个数为632=3 969,第64组为偶数组,其第1个数为3 970,第2个数为3 972,第3个数为3 974,故选D.8.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 个等式为________.解析:观察所给等式可知,每行最左侧的数分别为1,2,3,…,则第n 行最左侧的数为n ;每个等式左侧的数的个数分别为1,3,5,…,则第n 个等式左侧的数的个数为2n -1,而第n 个等式右侧为(2n -1)2,所以第n 个等式为n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -2)=(2n -1)2.答案:n +(n +1)+(n +2)+…+(3n -2)=(2n -1)29.(2018·上饶二模)二维空间中,圆的一维测度(周长)l =2πr ,二维测度(面积)S =πr 2;三维空间中,球的二维测度(表面积)S =4πr 2,三维测度(体积)V =43πr 3.应用合情推理,若四维空间中,“特级球”的三维测度V =12πr 3,则其四维测度W =________.解析:∵二维空间中圆的一维测度(周长)l =2πr ,二维测度(面积)S =πr 2,观察发现S ′=l ,三维空间中球的二维测度(表面积)S =4πr 2,三维测度(体积)V =43πr 3,观察发现V ′=S ,∴四维空间中“特级球”的三维测度V =12πr 3,猜想其四维测度W 满足W ′=V =12πr 3,∴W =3πr 4.答案:3πr 410.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=λa n +λn +1+(2-λ)2n (n ∈N *),其中λ>0,{a n }的通项公式是________________.解析:a 1=2,a 2=2λ+λ2+(2-λ)·2=λ2+22, a 3=λ(λ2+22)+λ3+(2-λ)·22=2λ3+23, a 4=λ(2λ3+23)+λ4+(2-λ)·23=3λ4+24.由此猜想出数列{a n }的通项公式为a n =(n -1)λn +2n . 答案:a n =(n -1)λn +2n11.(2019·吉林实验中学测试)如图所示,椭圆中心在坐标原点,F 为左焦点,当FB ⊥AB 时,其离心率为5-12,此类椭圆被称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭圆”可推出“黄金双曲线”的离心率e 等于________.解析:类比“黄金椭圆”,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),则F (-c,0),B (0,b ),A (a,0), 所以FB ―→=(c ,b ),AB ―→=(-a ,b ). 易知FB ―→⊥AB ―→,所以FB ―→·AB ―→=b 2-ac =0, 所以c 2-a 2-ac =0,即e 2-e -1=0, 又e >1,所以e =5+12. 答案:5+1212.已知O 是△ABC 内任意一点,连接AO ,BO ,CO 并延长,分别交对边于A ′,B ′,C ′,则OA ′AA ′+OB ′BB ′+OC ′CC ′=1,这是一道平面几何题,其证明常采用“面积法”: OA ′AA ′+OB ′BB ′+OC ′CC ′=S △OBC S △ABC +S △OCA S △ABC +S △OAB S △ABC =S △ABC S △ABC=1. 请运用类比思想,对于空间中的四面体A BCD ,存在什么类似的结论,并用“体积法”证明.解:在四面体A BCD 中,任取一点O ,连接AO ,DO ,BO ,CO 并延长,分别交四个面于E ,F ,G ,H 点.则OE AE +OF DF +OG BG +OH CH =1.证明:在四面体O BCD 与A BCD 中,OE AE =h 1h =13S △BCD ·h 113S △BCD ·h=V O BCDV A BCD .同理有OF DF =V O -ABC V D -ABC ,OG BG =V O-ACD V B -ACD ,OH CH =V O-ABDV C -ABD .∴OE AE +OF DF +OG BG +OH CH=V O -BCD +V O -ABC +V O -ACD +V O -ABDV A -BCD =V A -BCD V A -BCD=1.。
合情推理与演绎推理知识点一:推理的概念根据一个或几个已知事实(或假设)得出一个判断,这种思维方式叫做推理.从结构上说,推理一般由两部分组成,一部分是已知的事实(或假设)叫做前提,一部分是由已知推出的判断,叫做结论.知识点二:合情推理根据已有的事实和正确的结论(包括定义、公理、定理等)、实验和实践的结果、个人的经验和直觉等,经过观察、分析、比较、联想、归纳、类比等推测出某些结果的推理过程。
其中归纳推理和类比推理是最常见的合情推理。
1.归纳推理(1)定义: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,或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理(简称归纳)。
(2)一般模式:部分整体,个体一般(3)一般步骤:①通过观察个别情况发现某些相同性质;②从已知的相同的性质中猜想出一个明确表述的一般性命题;③检验猜想.(4)归纳推理的结论可真可假归纳推理一般都是从观察、实验、分析特殊情况开始,提出有规律性的猜想;一般地,归纳的个别情况越多,就越具有代表性,推广的一般性命题就越可靠.由于归纳推理的前提是部分的、个别的事实,因此归纳推理的结论超出了前提所界定的范围,其前提和结论之间的联系不是必然的,而是或然的,所以归纳推理所得的结论不一定是正确的.2.类比推理(1)定义:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比).(2)一般模式:特殊特殊(3)类比的原则:可以从不同的角度选择类比对象,但类比的原则是根据当前问题的需要,选择恰当的类比对象.(4)一般步骤:①找出两类对象之间的相似性或一致性;②用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,得出一个明确的命题(猜想);③检验猜想.(5)类比推理的结论可真可假类比推理中的两类对象是具有某些相似性的对象,同时又应是两类不同的对象;一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质越相关,那么类比得出的命题就越可靠.类比结论具有或然性,所以类比推理所得的结论不一定是正确的。
合情推理与演绎推理一、 知识讲解推理:由一个或几个事实(或假设)得出一个判断的思维方式前提为真,结论可能为真的推理称为合情推理.⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩归纳推理合情推理推理类比推理演绎推理(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,或者由个别事实概括出一般性的结论,这样的推理 称为归纳推理(简称归纳).特征:从特殊现象到一般现象归纳推理的一般步骤:已知条件 观察归纳 大胆猜想 检验猜想(2)类比推理:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已 知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比). 归纳推理和类比推理的过程:从具体问题出发 观察、分析、比较、联想 归纳、类比 提出猜想 检验猜想(3)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, 这种推理称为演绎推理.说明:1.演绎推理是由一般到特殊的推理;2.“三段论”是演绎推理的一般模式;包括⑴大前提---已知的一般原理;⑵小前提---所研究的特殊情况;⑶结论-----据一般原理,对特殊情况做出的判断.三段论可表示为:大前提:M 是P小前提:S 是M结 论:S 是P二、典型例题例 根据图中5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n 个图形中 有 个点.例 根据给出的数塔猜测123456×9+7等于1×9+2=1112×9+3=111123×9+4=11111234×9+5=11111……例 证明函数f (x )=-x 2+2x 在(-∞,1]上是增函数.三:小结思考 设(),(),22x x x xa a a a f x g x --+-== 其中 0,1a a >≠且 (1)5=2+3,请你推测(5)f 能否用(2),2(3),(3)f g f g (),来表示 ;(2)如果(1)中获得一个结论,请你推测能否将其推广.。
第十七章推理与证明★知识网络★概括合情推理推类比理演绎推理推理数学概括法与证明直接证明综合法证明分析法间接证明反证法第 1 讲合情推理和演绎推理★知识梳理★1.推理依据一个或几个事实( 或假设 ) 得出一个判断, 这类思想方式叫推理.从构造上说 , 推理一般由两部分构成 , 一部分是已知的事实 ( 或假设 ) 叫做前提 , 一部分是由已知推出的判断 , 叫结论 .2、合情推理 :依据已有的事实 , 经过观察、分析、比较、联想,再进行概括、类比,而后提出的推理叫合情推理。
合情推理可分为概括推理和类比推理两类:(1)概括推理:由某类事物的部分对象拥有某些特色,推出该类事物的所有对象拥有这些特色的推理,也许由个别事实概括出一般结论的推理。
简言之,概括推理是由部分到整体、由个别到一般的推理(2)类比推理:由两类对象拥有某些近似特色和此中一类对象拥有的某些已知特色,推出另一类对象也拥有这些特色的推理,简言之,类比推理是由特别到特别的推理。
3.演绎推理 :从一般性的原理出发,推出某个特别状况下的结论的推理叫演绎推理,简言之,演绎推理是由一般到特别的推理。
三段论是演绎推理的一般模式,它包含:( 1)大前提 --- 已知的一般原理;( 2)小前提 --- 所研究的特别状况;( 3)结论——依据一般原理,对特别状况作出的判断。
★重难点打破★要点 :会用合情推理提出猜想 ,会用演绎推理进行推理论证 ,明确合情推理与演绎推理的差别与联系难点 :发现两类对象的近似特色、在部分对象中找寻共同特色或规律重难点:利用合情推理的原理提出猜想,利用演绎推理的形式进行证明 1、概括推理要点是要在部分对象中找寻共同特色或某种规律性问题 1:观察: 7 15 2 11; 16.5 2 11; 3 3 19 3 2 11; .关于任意正实数 a,b ,试写出使a b 2 11 成立的一个条件可以是____.点拨:前方所列式子的共同特色特色是被开方数之和为 22,故 ab 222、类比推理要点是要找寻两类对象的近似特色问题 2:已知抛物线有性质:过抛物线的焦点作向来线与抛物线交于 A 、 B 两点, 则当 AB 与抛物线的对称轴垂直时, AB 的长度最短; 试将上述命题类比到其余曲线,写出相应的一个真命题为.点拨:圆锥曲线有很多近似性质, “通径”最短是此中之一,答案可以填:过椭圆的焦点作一2 直线与椭圆交于A 、B 两点, 则当 AB 与椭圆的长轴垂直时, AB 的长度最短 ( | AB |2b)a 23、运用演绎推理的推理形式(三段论 )进行推理问题 3:定义 [x] 为不超出 x 的最大整数,则 [-2.1]=点拨:“大前提”是在 (, x] 找最大整数,因此 [-2.1]=-3★热门考点题型探析★考点 1 合情推理题型 1用概括推剪发现规律[例 1 ] 经过观察以下等式,猜想出一个一般性的结论,并证明结论的真假。
合情推理与演绎推理一、推理:1、推理的定义: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2、推理的结构:推理的前提:所依据的命题,它告诉我们已知的知识是什么;推理的结论:根据前提推得的命题,它告诉我们推出的知识是什么。
3、推理的一般形式:推理可看作是用连接词将前提和结论连结起来的一个逻辑连接。
常用的连接有:“因为…所以…”、“如果…那么…”、“根据…可知…”等等形式。
下面是三个推理案例:① 前提:当0=n 时,11112=+-n n ② 前提:矩形的对角线的平方等于长和宽的平方和当1=n 时,11112=+-n n 结论:长方体对角线的平方等于长、宽、高的平方和当2=n 时,13112=+-n n ③ 前提:所有的树都是植物,梧桐是树当3=n 时,17112=+-n n 结论:梧桐是植物当4=n 时,23112=+-n n当5=n 时,31112=+-n n31,23,17,13,11,11都是质数结论:对于所有的自然数11,2+-n n n 的值都是质数4、推理的分类:推理一般可分为“合情推理”和“演绎推理”两种类型。
二、合情推理:合情推理只有两种形式,那就是归纳推理和类比推理。
观察、比较、估算、联想是归纳和类比的方法;自觉、顿悟、灵感是产生合情推理的心理活动形式;归纳推理是由特殊到一般的推理,类比推理是特殊到特殊的推理。
合情推理过程概括为:可见,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1、归纳推理(1)定义: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,或者由个别事实概括出一般结论性的结论的推理,称为归纳推理(简称归纳)。
(2)特点:① 归纳推理是“由部分到整体,由个体到一般”的推理;② 归纳推理的前提是几个已知的特殊现象,结论是尚属未知的一般现象;③ 归纳推理具有猜测的性质,结论是否真实,还需经过逻辑证明和实践检验。
合情推理与演绎推理————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:合情推理与演绎推理目标要求:1.了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,了解合情推理在数学发展中的作用.2.了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理.3.了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.考查角度[合情推理]1.(2014·课标全国卷Ⅰ)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市.由此可判断乙去过的城市为________.解:由题意可推断:甲没去过B城市,但比乙去的城市多,而丙说“三人去过同一城市”,说明甲去过A,C城市,而乙没去过C城市,说明乙去过城市A,由此可知,乙去过的城市为A.【答案】 A2.(2013·陕西高考)观察下列等式:(1+1)=2×1,(2+1)(2+2)=22×1×3,(3+1)(3+2)(3+3)=23×1×3×5,……照此规律,第n个等式可为________.解:从给出的规律可看出,左边的连乘式中,连乘式个数以及每个连乘式中的第一个加数与右边连乘式中第一个乘数的指数保持一致,其中左边连乘式中第二个加数从1开始,逐项加1递增,右边连乘式中从第二个乘数开始,组成以1为首项,2为公差的等差数列,项数与第几等式保持一致,则照此规律,第n个等式可为(n+1)(n+2)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1).【答案】(n+1)(n+2)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)3.(2013·湖北高考)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数.如三角形数1,3,6,10,…,第n个三角形数为错误!=12+错误!n.记第n个k边形数为N(n,k)(k≥3),以下列出了部分k 2n边形数中第n个数的表达式:三角形数N(n,3)=错误!n2+错误!n,正方形数N(n,4)=n2,五边形数N(n,5)=错误!n2-错误!n,六边形数N(n,6)=2n2-n,……可以推测N(n,k)的表达式,由此计算N(10,24)=________.解:由N(n,4)=n2,N(n,6)=2n2-n,…,可以推测:当k为偶数时,N (n,k)=错误!n2-错误!n,于是N(n,24)=11n2-10n.故N (10,24)=11×102-10×10=1000.【答案】 1 000[命题规律预测]命题规律从近几年的高考试题看,对本节内容的考查主要体现在以下两个方面:1.对归纳推理的考查是命题的热点,对类比推理的考查相对较弱.2.题型主要以填空题的形式出现,难度中高档.考向预测预测2016年高考仍将以考查归纳推理和类比推理为主,估计试题难度稍大,对学生的数学能力的考查是重点考查方向.考向一归纳推理【例1】(2014·陕西高考)已知f(x)=错误!,x≥0,若f1(x)=f (x),f n+1(x)=f(f n(x)),n∈N+,则f2 014(x)的表达式为________.由f n+1(x)=f(f n(x))分别求出f2(x),f3(x),然后观察f1(x),f2(x),f3(x)中等式的分子与分母系数间的关系,猜想f2 014(x)的表达式.解:f1(x)=\f(x,1+x),f2(x)=错误!=错误!,f3(x)=错误!=\f(x,1+3x),…,由数学归纳法得f2014(x)=x1+2014x.【答案】f2 014(x)=错误!常见的归纳推理分为数的归纳和形的归纳两类:(1)数的归纳包括数字归纳和式子归纳,解决此类问题时,需要细心观察,寻求相邻项及项与序号之间的关系,同时还要联系相关的知识,如等差数列、等比数列等.(2)形的归纳主要包括图形数目归纳和图形变化规律归纳.[对点练习]如图11-2-1所示,一个质点在第一象限和坐标轴上运动,在第一秒钟内它由原点运动到点(0,1),然后按图中所示在与x轴、y轴平行的方向上运动,且每秒移动一个单位长度,那么2000秒后,这个质点所处位置的坐标是()图11-2-1A.(44,25)B.(45,25)C.(25,45)ﻩD.(24,44)【解析】质点到达点(1,1)处,走过的单位长度是2,接下来质点运动的方向与y轴方向相反;质点到达点(2,2)处,走过的单位长度是6=2+4,接下来质点运动的方向与x轴方向相反;质点到达点(3,3)处,走过的单位长度是12=2+4+6,接下来质点运动的方向与y轴方向相反;质点到达点(4,4)处,走过的单位长度是20=2+4+6+8,接下来质点运动的方向与x轴方向相反;……猜想:质点到达点(n,n)处,走过的单位长度是2+4+6+…+2n=n(n +1),且n为偶数时,接下来质点运动的方向与x轴方向相反;n为奇数时,接下来质点运动的方向与y轴方向相反.所以2 000秒后是指该质点到达点(44,44)后,继续移动了20个单位,由图中规律可得该质点沿与x轴相反的方向前进了20个单位,即该质点所处位置的坐标是(24,44).【答案】D考向二类比推理【例2】(1)(2014·郑州模拟)已知数列{a n}为等差数列,若a =a,a n=b(n-m≥1,m,n∈N*),则a m+n=\f(nb-ma,n-m).类比m等差数列{an}的上述结论,对于等比数列{b n}(b n>0,n∈N*),若b=c,b n=d(n-m≥2,m,n∈N*),则可以得到b m+n=________.m(2)(2014·南昌模拟)在平面上,若两个正三角形的边长为1∶2,则它们的面积比为1∶4,类似地,在空间中,若两个正四面体的棱长比为1∶2,则它们的体积比为________.(1)类比等差和等比数列的性质求解;(2)类比平面图形与空间图形的内在联系求解.解:法一:设数列{an}的公差为d1,则d1=an-a mn-m=错误!.所以a m+n=a m+nd1=a+n·\f(b-a,n-m)=错误!.类比推导方法可知:设数列{bn}的公比为q,由bn=b m q n-m可知d=cqn-m,所以q=错误!,所以b m+n=bm q n=c·错误!=错误!.法二:设数列{a n}的公差为d1,数列{b n}的公比为q,在等差数列中,a n=a1+(n-1)d1,在等比数列中,b n=b1qn-1,因为am+n=\f(nb-ma,n-m),所以b m+n=错误!.(2)∵两个正三角形是相似三角形,∴它们的面积比是相似比的平方.同理,两个正四面体是两个相似几何体,体积比为相似比的立方,∴它们的体积比为1∶8.【答案】(1)错误!(2)1∶8类比推理的分类及处理方法类比推理的应用一般为类比定义、类比性质和类比方法:(1)类比定义:在求解由某种熟悉的定义产生的类比推理型试题时,可以借助原定义来求解;(2)类比性质:从一个特殊式子的性质、一个特殊图形的性质入手,提出类比推理型问题,求解时要认真分析两者之间的联系与区别,深入思考两者的转化过程是求解的关键;(3)类比方法:有一些处理问题的方法具有类比性,我们可以把这种方法类比应用到其他问题的求解中,注意知识的迁移.[对点练习]在平面上,设ha、h b、h c是三角形ABC三条边上的高,P为三角形内任一点,P到相应三边的距离分别为P a,Pb,P c,我们可以得到结论:\f(P a,ha)+\f(Pb,h b)+\f(Pc,hc)=1.把它类比到空间,则三棱锥中的类似结论为________.解:设h a,h b,hc,hd分别是三棱锥A—BCD四个面上的高,P为三棱锥A—BCD内任一点,P到相应四个面的距离分别为Pa,P b,Pc,Pd.于是我们可以得到结论:错误!+错误!+错误!+错误! =1.【答案】Paha+\f(P b,hb)+Pchc+P dh d=1考向三演绎推理【例3】数列{a n}的前n项和记为Sn,已知a1=1,a n+1=\f(n+2,n)Sn(n∈N*),证明:(1)数列错误!是等比数列;(2)Sn+1=4a n.按照“三段论”的模式给予求解.证明:(1)∵an+1=S n+1-Sn,an+1=错误!Sn,∴(n+2)S n=n(S n+1-S n),即nSn+1=2(n+1)Sn.故\f(S n+1,n+1)=2·错误!(小前提)故错误!是以2为公比,1为首项的等比数列.(结论)(大前提是等比数列的定义,这里省略了).(2)由(1)可知Sn+1n +1=4·\f(S n -1,n-1)(n ≥2),∴S n+1=4(n +1)·\f(S n-1,n -1)=4·\f(n -1+2,n -1)·Sn -1=4an (n ≥2).(小前提)又∵a 2=3S 1=3,S2=a1+a2=1+3=4=4a 1,(小前提)∴对于任意正整数n ,都有S n +1=4an.(结论)演绎推理的结构特点:(1)演绎推理是由一般到特殊的推理,其最常见的形式是三段论,它是由大前提、小前提、结论三部分组成的.三段论推理中包含三个判断:第一个判断称为大前提,它提供了一个一般的原理;第二个判断叫小前提,它指出了一个特殊情况.这两个判断联合起来,揭示了一般原理和特殊情况的内在联系,从而产生了第三个判断:结论.(2)演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提.一般地,若大前提不明确时,一般可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.[对点练习]如图11-2-2所示,D,E ,F 分别是B C,CA ,AB 上的点,∠BFD =∠A ,且DE ∥BA .求证:ED =AF (要求注明每一步推理的大前提、小前提和结论,并最终把推理过程用简略的形式表示出来).图11-2-2证明:(1)同位角相等,两条直线平行,(大前提)∠BFD与∠A是同位角,且∠BFD=∠A,(小前提)所以DF∥EA.(结论)(2)两组对边分别平行的四边形是平行四边形,(大前提)DE∥BA且DF∥EA,(小前提)所以四边形AFDE为平行四边形.(结论)(3)平行四边形的对边相等,(大前提)ED和AF为平行四边形的对边,(小前提)所以ED=AF.(结论)上面的证明可简略地写成:错误!⇒四边形AFDE是平行四边形⇒ED=AF.【例】(2014·临沂模拟)如图11-2-3所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{an}(n∈N+)的前12项(即横坐标为奇数项,纵+a2 014+a2015等于()坐标为偶数项),按如此规律下去,则a2013图11-2-3A.1005 B.1 006C.1007 D.2015解:观察点坐标的规律可知,偶数项的值等于其序号的一半,奇数项的值有正负之分.则a4n-3=n,a4n-1=-n,a2n=n.此处在求解时常因找不出a4n-3与a4n-1的关系,导致结论错误.又2013=4×504-3,2015=4×504-1,∴a2 013=504,a2015=-504,a2 014=1 007,∴a2 013+a2 014+a2015=1007.【答案】C(1)正确书写数列{a n}的前n项,为归纳探索项与项间的关系作出铺垫.(2)仔细观察数列{a n}中各项的特征,明确“a2n=n,a4n-3+a4n-1=0”是解题的关键所在.[对点练习](2014·荆州模拟)如图11-2-4是网络工作者经常用来解释网络运作的蛇形模型:数字1出现在第1行;数字2,3出现在第2行;数字6,5,4(从左至右)出现在第3行;数字7,8,9,10出现在第4行,依次类推,则(1)按网络运作顺序第n行第1个数字(如第2行第1个数字为2,第3行第1个数字为4,…)是________;(2)第63行从左至右的第3个数字应是________.图11-2-4解:设第n行的第1个数字构成数列{an},则an+1-a n=n,且a1=1,∴a n=错误!,而偶数行的顺序从左到右,奇数行的顺序从右到左,第63行的第1个数字为1 954,从左至右的第3个数字是从右至左的第61个数字,从而所求数字为1954+60=2014.【答案】错误!20141.下面几种推理过程是演绎推理的是()A.某校高三有8个班,1班有51人,2班有53人,3班有52人,由此推测各班人数都超过50人B.由三角形的性质,推测空间四面体的性质C.平行四边形的对角线互相平分,菱形是平行四边形,所以菱形的对角线互相平分D.在数列{a n}中,a1=1,a n=错误!(a n-1+错误!),由此归纳出{a n}的通项公式解:A、D是归纳推理,B是类比推理;C运用了“三段论”是演绎推理.【答案】 C2.观察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cos x)′=-sin x,由归纳推理可得:若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),记g(x)为f(x)的导函数,则g(-x)=()A.f(x)B.-f(x)C.g(x) D.-g(x)解:由所给等式知,偶函数的导数是奇函数.∵f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函数,从而g(x)是奇函数.∴g(-x)=-g(x).【答案】D3.正弦函数是奇函数,f(x)=sin(x2+1)是正弦函数,因此f(x)=sin(x2+1)是奇函数,以上推理( )A.结论正确 B.大前提不正确C.小前提不正确 D.全不正确解:∵f(x)=sin(x2+1)不是正弦函数,∴上述推理过程中小前提不正确.【答案】 C4.通过圆与球的类比,由“半径为R的圆的内接矩形中,以正方形的面积为最大,最大值为2R2”猜想关于球的相应命题为() A.半径为R的球的内接六面体中,以正方体的体积为最大,最大值为2R2B.半径为R的球的内接六面体中,以正方体的体积为最大,最大值为3R3C.半径为R的球的内接六面体中,以正方体的体积为最大,最大值为错误!D.半径为R的球的内接六面体中,以正方体的体积为最大,最大值为错误!解:正方形类比到空间的正方体,即半径为R的球的内接六面体中,以正方体的体积为最大,此时正方体的棱长a=错误!,故其体积是错误!3=错误!.故选D.【答案】D合情推理与演绎推理练习一、选择题1.如图11-2-5是某年元宵花灯展中一款五角星灯连续旋转闪烁所成的三个图形,照此规律闪烁,下一个呈现出来的图形是()图11-2-5解:该五角星对角上的两盏花灯依次按顺时针方向亮两盏,故下一个呈现出来的图形是A.【答案】 A2.数列2,5,11,20,32,x,…中的x等于()A.28 B.32 C.33D.47解:由数与数间的关系,我们发现相邻两数间依次相差“3,6,9,12,15,…”.故x=32+15=47.【答案】D3.观察下列各式:1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52,4+5+6+7+8+9+10=72,…可以得出的一般结论是()A.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=n2B.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2C.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=n2D.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=(2n-1)2解:由前四个等式我们发现第n个等式左边共有2n-1项,故为n +(n+1)+…+(3n-2)=(2n-1)2.【答案】B4.定义一种运算“*”:对于自然数n满足以下运算性质:(1)1]()A.n B.n+1C.n-1D.n2解:由(n+1)*1=n*1+1,得n*1=(n-1)*1+1=(n-2)*1+2=…=1]【答案】 A5.(2014·银川模拟)当x∈(0,+∞)时可得到不等式x+\f(1,x)≥2,x+4x2=错误!+错误!+错误!2≥3,由此可以推广为x+错误!≥n+1,取值p等于( ) A.n nB.n2 C.nD.n+1解:∵x∈(0,+∞)时可得到不等式x+1x≥2,x+4x2=x2+\f(x,2)+错误!2≥3,∴在p位置出现的数恰好是不等式左边分母x n的指数n的指数次方,即p=nn.【答案】A6.(2014·长春模拟)类比“两角和与差的正弦公式”的形式,对于给定的两个函数:S(x)=ax-a-x,C(x)=ax+a-x,其中a>0,且a≠1,下面正确的运算公式是()①S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)S(y);②S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y);③2S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)S(y);④2S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y).A.①②B.③④ C.①④ D.②③解:经验证易知①②错误.依题意,注意到2S(x+y)=2(ax+y-a-x-y),S(x)C(y)+C(x)S(y)=2(a x+y-a-x-y),因此有2S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)S(y);同理有2S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y).综上所述,选B.【答案】B二、填空题7.(2014·陕西高考)观察分析下表中的数据:多面体面数(F)顶点数(V)棱数(E)三棱柱569五棱锥6610立方体6812猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是________.解:观察分析、归纳推理.观察F,V,E的变化得F+V-E=2.【答案】F+V-E=28.(2014·安徽高考)如图11-2-6,在等腰直角三角形ABC中,斜边BC=2错误!,过点A作BC的垂线,垂足为A1,过点A 1作A C的垂线,垂足为A 2;过点A 2作A1C 的垂线,垂足为A3;…,依此类推,设BA =a 1,A A1=a 2,A 1A 2=a 3,…,A5A 6=a7,则a7=________.图11-2-6解:根据题意易得a 1=2,a 2=错误!,a3=1,∴{an }构成以a1=2,q=错误!的等比数列,∴a 7=a 1q 6=2×错误!6=错误!.【答案】 149.二维空间中圆的一维测度(周长)l =2πr ,二维测度(面积)S =πr 2,观察发现S ′=l ;三维空间中球的二维测度(表面积)S =4πr 2,三维测度(体积)V=43πr 3,观察发现V ′=S.则四维空间中“超球”的四维测度W=2πr 4,猜想其三维测度V =________.解:由已知,可得圆的一维测度为二维测度的导函数;球的二维测度是三维测度的导函数.类比上述结论,“超球”的三维测度是四维测度的导函数,即V =W ′=(2πr4)′=8πr 3.【答案】 8πr 3三、解答题10.(2012·福建高考)某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:①sin 213°+cos 217°-sin 13°cos 17°;②si n215°+co s215°-sin 15°c os 15°;③s in 218°+c os 212°-sin 18°cos 12°;④s in 2(-18°)+c os 248°-si n(-18°)cos 48°; ⑤sin 2(-25°)+cos 255°-s in (-25°)cos 55°.(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.解:(1)选择②式,计算如下:si n215°+c os 215°-sin 15°co s 15°=1-错误!sin 30°=错误!.(2)归纳三角恒等式si n2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34. 证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αco s(30°-α)=错误!+错误!-sin α(co s 30°cos α+sin 30°sin α) =\f(1,2)-错误!cos 2α+错误!+错误!(co s 60°cos 2α+s in 60°sin 2α)-错误!sin αco s α-错误!sin 2α=\f(1,2)-12c os 2α+\f(1,2)+错误!cos 2α+错误!sin 2α-\f (\r (3),4)sin 2α-14(1-cos 2α)=1-错误!cos 2α-错误!+错误!cos 2α=错误!.11.(2014·阜阳模拟)在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求证:错误!=错误!+错误!,那么在四面体ABCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想,并说明理由.证明:如图所示,由射影定理AD2=BD·DC,AB2=BD·BC,AC2=BC·DC,∴错误!=错误!=\f(BC2,BD·BC·DC·BC)=错误!.又BC2=AB2+AC2,∴错误!=错误!=错误!+错误!.猜想,四面体ABCD中,AB、AC、AD两两垂直,AE⊥平面BCD,则错误!=错误!+错误!+错误!.证明:如图,连接BE并延长交CD于F,连接AF.∵AB⊥AC,AB⊥AD,∴AB⊥平面ACD.∴AB⊥AF.在Rt△ABF中,AE⊥BF,∴\f(1,AE2)=\f(1,AB2)+\f(1,AF2).∵AB⊥CD,AE⊥CD,∴CD⊥平面ABF.在Rt△ACD中,AF⊥CD,∴\f(1,AF2)=错误!+错误!.∴1AE2=\f(1,AB2)+\f(1,AC2)+错误!,故猜想正确.12.对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),给出定义:设f′(x)是函数y=f(x)的导数,f″(x)是f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若f(x)=错误!x3-错误!x2+3x-错误!,请你根据这一发现.(1)求函数f(x)=\f(1,3)x3-\f(1,2)x2+3x-512的对称中心;(2)计算f错误!+f错误!+f错误!+f错误!+…+f 错误!解:(1)f′(x)=x2-x+3,f″(x)=2x-1,由f″(x)=0,即2x-1=0,解得x=\f(1,2).f错误!=错误!×错误!3-错误!×错误!2+3×12-错误!=1.由题中给出的结论,可知函数f(x)=错误!x3-错误!x2+3x-512的对称中心为错误!.(2)由(1),知函数f(x)=13x3-12x2+3x-错误!的对称中心为错误!,所以f错误!+f错误!=2,即f(x)+f(1-x)=2.故f错误!+f错误!=2,f错误!+f错误!=2,f错误!+f错误!=2,…f错误!+f错误!=2.所以f错误!+f错误!+f错误!+f错误!+…+f错误!=12×2×2 014=2 014.。