2.1 合情推理与演绎推理(一)
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合情推理与演绎推理一、归纳推理 例1.(1)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,你由此可以归纳出什么规律?变式1.设平面内有n 条直线)3(≥n ,其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用)(n f 表示这n 条直线交点的个数,则)4(f =____________;当4>n 时,=)(n f .(用n 表示)变式2.在圆内画一条线段,将圆分成两部分;画两条线段,彼此最多分割成4条线段,同时将圆分割成4部分;画三条线段,彼此最多分割成9条线段,同时将圆分割成7部分.那么 (1)在圆内画四条线段,彼此最多分割成 条线段?同时将圆分割成 部分?(2)猜想:圆内两两相交的n (n ≥2)条线段,彼此最多分割成 条线段?同时将圆分割成 部分?强化训练1.某同学在电脑上打下了一串黑白圆,如图所示,○○○●●○○○●●○○○…,按这种规律往下排,那么第36个圆的颜色应是 .2.由107>85,119>108,2513>219,…若a >b >0,m >0,则m a m b ++与a b 之间的大小关系为 .3.下列推理是归纳推理的是 (填序号).①A ,B 为定点,动点P 满足|PA |+|PB |=2a >|AB |,得P 的轨迹为椭圆 ②由a 1=1,a n =3n -1,求出S 1,S 2,S 3,猜想出数列的前n 项和S n 的表达式 ③由圆x 2+y 2=r 2的面积πr 2,猜想出椭圆2222b y a x +=1的面积S =πab④科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇4.已知整数的数对列如下:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),…则第60个数对是 .二、类比推理(一)数列中的类比例1.在等差数列{}n a 中,若010=a ,则有等式n a a a +⋅⋅⋅++21),19(1921+-∈<+⋅⋅⋅++=N n n a a a n 成立,类比上述性质,相应地:在等比数列{}n b 中,若19=b ,则有等式 成立.强化练习1.定义“等和数列”,在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和。
合情推理与演绎推理测试题 (选修1 -2 )试卷总分值150 ,其中第一卷总分值100分 ,第二卷总分值50分 ,考试时间120分钟第一卷 (共100分 )一.选择题:本大题共12小题 ,每题5分 ,共60分 ,在每题给出的四个选项中 ,只有一项为哪一项符合题目要求的;请将答案直接填入以下表格内. )题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案1.如果数列{}n a 是等差数列 ,那么 A.1845a a a a +<+B. 1845a a a a +=+C.1845a a a a +>+D.1845a a a a =2.下面使用类比推理正确的选项是 A. "假设33a b ⋅=⋅,那么a b =〞类推出 "假设00a b ⋅=⋅,那么a b =〞 B. "假设()a b c ac bc +=+〞类推出 "()a b c ac bc ⋅=⋅〞C. "假设()a b c ac bc +=+〞 类推出 "a b a bc c c+=+ (c ≠0 )〞 D. "n n a a b =n (b )〞 类推出 "n n a a b +=+n(b )〞 3.有这样一段演绎推理是这样的 "有些有理数是真分数 ,整数是有理数 ,那么整数是真分数〞结论显然是错误的 ,是因为)()(,sin )('010x f x f x x f == ,'21()(),,f x f x ='1()()n n f x f x += ,n ∈N ,那么2007()f x =A.sin xB.-sin xC.cos xD.-cos x01232004410010010210=⨯+⨯+⨯+⨯ ,那么在5进制中数码2004折合成十进制为A.29B. 254C. 602D. 200421y ax =+的图像与直线y x =相切 ,那么a =A.18B.14C.12D. 17.下面的四个不等式:①ca bc ab c b a ++≥++222;②()411≤-a a ;③2≥+abb a ;④()()()22222bd ac d c b a +≥+•+.其中不成立的有24x y =上一点A 的纵坐标为4 ,那么点A 与抛物线焦点的距离为A.2B.3C.4D. 59.设 ()|1|||f x x x =--, 那么1[()]2f f =A. 12-B. 0C.12D. 1)3,5(-=→x a , ),2(x b =→,且→→⊥b a , 那么由x 的值构成的集合是A.{2,3}B. { -1, 6}C. {2}D. {6} 11. 有一段演绎推理是这样的: "直线平行于平面,那么平行于平面内所有直线;直线b ⊆/平面α ,直线a ≠⊂平面α ,直线b ∥平面α ,那么直线b ∥直线a 〞的结论显然是错误的 ,这是因为12.2()(1),(1)1()2f x f x f f x +==+*x N ∈() ,猜测(f x )的表达式为 A.4()22x f x =+ B.2()1f x x =+ C.1()1f x x =+ D.2()21f x x =+二.解答题:本大题共5小题 ,每题8分 ,共40分. 13.证明:5,3,2不能为同一等差数列的三项.△ABC 中 ,CB CB A cos cos sin sin sin ++=,判断△ABC 的形状.15.:空间四边形ABCD 中 ,E ,F 分别为BC ,CD 的中点 ,判断直线EF 与平面ABD 的关系 ,并证明你的结论.16.函数x x x f -+=)1ln()( ,求)(x f 的最|大值.17.△ABC 三边长,,a b c 的倒数成等差数列 ,求证:角B 090<.第二卷 (共50分 )三.填空题.本大题共4小题 ,每空4分 ,共16分 ,把答案填在题中横线上 .18. 类比平面几何中的勾股定理:假设直角三角形ABC 中的两边AB 、AC 互相垂直 ,那么三角形三边长之间满足关系:222BC AC AB =+ .假设三棱锥A -BCD 的三个侧面ABC 、ACD 、ADB 两两互相垂直 ,那么三棱锥的侧面积与底面积之间满足的关系为 .22112343=++=2,,3+4+5+6+7=5中 ,可得到一般规律为 (用数学表达式表示)20.函数y =f (x )在 (0 ,2 )上是增函数 ,函数y =f(x +2)是偶函数 ,那么f(1),f(2.5),f(3.5)的大小关系是 .21.设平面内有n条直线(3)n ≥ ,其中有且仅有两条直线互相平行 ,任意三条直线不过同一点.假设用()f n 表示这n条直线交点的个数 ,那么(4)f = ; 当n>4时 ,()f n = (用含n 的数学表达式表示 )四.解答题. (每题13分 ,共26分.选答两题 ,多项选择那么去掉一个得分最|低的题后计算总分 )22.在各项为正的数列{}n a 中 ,数列的前n 项和n S 满足⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=n n n a a S 121 (1 ) 求321,,a a a ; (2 ) 由 (1 )猜测数列{}n a 的通项公式; (3 ) 求n S23.自然状态下鱼类是一种可再生资源 ,为持续利用这一资源 ,需从宏观上考察其再生能力及捕捞强度对鱼群总量的影响 ,用n x 表示某鱼群在第n 年年初的总量 ,+∈N n ,且1x >0.不考虑其它因素 ,设在第n 年内鱼群的繁殖量及捕捞量都与n x 成正比 ,死亡量与2n x 成正比 ,这些比例系数依次为正常数c b a ,,. (Ⅰ )求1+n x 与n x 的关系式;(Ⅱ )猜测:当且仅当1x ,c b a ,,满足什么条件时 ,每年年初鱼群的总量保持不变 ? (不要求证明 )24. 设函数)(sin )(R x x x x f ∈=.(1 )证明:Z k x k x f k x f ∈=-+,sin 2)()2(ππ;五.解答题. (共8分.从以下题中选答1题 ,多项选择按所做的前1题记分 ) 25. 通过计算可得以下等式:1121222+⨯=-1222322+⨯=- 1323422+⨯=-┅┅12)1(22+⨯=-+n n n将以上各式分别相加得:n n n +++++⨯=-+)321(21)1(22即:2)1(321+=++++n n n 类比上述求法:请你求出2222321n ++++ 的值.26. 直角三角形的两条直角边的和为a ,求斜边的高的最|大值 27.))((R x x f ∈恒不为0 ,对于任意R x x ∈21,等式()()⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎭⎫⎝⎛+=+222212121x x f x x f x f x f 恒成立.求证:)(x f 是偶函数. 28.ΔABC 的三条边分别为a b c ,,求证:11a b ca b c+>+++合情推理与演绎推理测试题答案 (选修1 -2 )一.选择题:本大题共12小题 ,每题5分 ,共60分 ,在每题给出的四个选项中 ,只有一项为哪一项符合题目要求的;请将答案直接填入以下表格内. )题号 1 23 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案BCCDBBADDCAB二.解答题:本大题共5小题 ,每题8分 ,共40分.13.证明:假设2、3、5为同一等差数列的三项 ,那么存在整数m,n 满足3 =2 +md ① 5 =2 +nd ②①⨯n -②⨯m 得:3n -5m =2(n -m)两边平方得: 3n 2+5m 2-215mn =2(n -m)2左边为无理数 ,右边为有理数 ,且有理数≠无理数 所以 ,假设不正确 .即 2、3、5不能为同一等差数列的三项 14. ∆ABC 是直角三角形; 因为sinA =CB CB cos cos sin sin ++据正、余弦定理得 : (b +c )(a 2-b 2-c 2) =0; 又因为a,b,c 为∆ABC 的三边 ,所以 b +c ≠0所以 a 2 =b 2 +c 2即∆ABC 为直角三角形.15.平行; 提示:连接BD ,因为E ,F 分别为BC ,CD 的中点 , EF ∥BD. 16.提示:用求导的方法可求得)(x f 的最|大值为017.证明:222cos 2a c b B ac +-=≥222ac b ac - =212b ac -=211()b bb ac a c -=-++ ,,a b c 为△ABC 三边 ,a c ∴+b > ,1ba c∴-+0>cos B ∴0> ∴B 090<. 三.填空题.本大题共4小题 ,每空4分 ,共16分 ,把答案填在题中横线上 .18. 2222AD B ACD ABC BCD S S S S ∆∆∆∆++= .19. 2(1)(2)......(32)(21)n n n n n ++++++-=-20. f(2.5)>f(1)>f(3.5) 21. 5; 12(n+1)(n-2).四.解答题. (每题13分 ,共26分.选答两题 ,多项选择那么去掉一个得分最|低的题后计算总分 )22. (1 )23,12,1321-=-==a a a ; (2 )1--=n n a n ; (3 )n S n =.23.解 (I )从第n 年初到第n +1年初 ,鱼群的繁殖量为ax n ,被捕捞量为b x n ,死亡量为221,,*.(*)n n n n n n cx x x ax bx cx n N +-=--∈因此 1(1),*.(**)n n n x x a b cx n N +=-+-∈即(II )假设每年年初鱼群总量保持不变 ,那么x n 恒等于x 1 , n ∈N* ,从而由 (* )式得 ..0*,,0)(11cba x cxb a N n cx b a x n n -==--∈--即所以恒等于 因为x 1>0 ,所以a >b. 猜测:当且仅当a >b ,且cba x -=1时 ,每年年初鱼群的总量保持不变.24. 证明:1 )(2)()22f x k f x x k x k x x πππ+-=++()sin()-sin=2x k x x x π+()sin -sin =2k x πsin 2) ()sin cos f x x x x '=+0000()sin cos 0f x x x x '=+= ① 又2200sin cos 1x x += ②由①②知20sin x =2021x x + 所以2422220000002200[()]sin 11x x f x x x x x x ===++ 五.解答题. (共8分.从以下题中选答1题 ,多项选择按所做的前1题记分 ) 25.[解] 1131312233+⨯+⨯=- 1232323233+⨯+⨯=-1333334233+⨯+⨯=- ┅┅133)1(233+⨯+⨯=-+n n n n将以上各式分别相加得:n n n n ++++⨯+++++⨯=-+)321(3)321(31)1(222233所以: ]2131)1[(3132132222n nn n n +---+=++++ )12)(1(61++=n n n 2 27.简证:令12x x = ,那么有()01f = ,再令12x x x =-=即可 28.证明:设(),(0,)1xf x x x=∈+∞+ 设12,x x 是(0,)+∞上的任意两个实数 ,且210x x >≥ ,1212121212()()11(1)(1)x x x x f x f x x x x x --=-=++++ 因为210x x >≥ ,所以12()()f x f x < .所以()1xf x x=+在(0,)+∞上是增函数 . 由0a b c +>>知()()f a b f c +> 即11a b ca b c+>+++.。
§2.1.1 合情推理与演绎推理(一)
【内容分析】:
归纳是重要的推理方法,在掌握一定的数学基础知识(如数列、立体几何、空间向量等等)后,对数学问题的探究方法加以总结,上升为思想方法。
【教学目标】:
1、知识与技能:
(1)结合数学实例,了解归纳推理的含义
(2)能利用归纳方法进行简单的推理,
2、过程与方法:
通过课例,加深对归纳这种思想方法的认识。
3、情感态度与价值观:
体验并认识归纳推理在数学发现中的作用。
【教学重点】:
(1)体会并实践归纳推理的探索过程
(2)归纳推理的局限
【教学难点】:
引导和训练学生从已知的线索中归纳出正确的结论
【练习与测试】: (基础题)
1)数列2,5,11,20,,47,x …中的x 等于( ) A .28 B .32 C .33 D .27
2)从2
2
2
576543,3432,11=++++=++=中得出的一般性结论是_____________。
3)定义,,,A B B C C D D A ****的运算分别对应下图中的(1)、(2)、(3)、(4),那么下图中的(A )、(B )所对应的运算结果可能是( ).
A.,B D A D **
B.,B D A C **
C.,B C A D **
D.,C D A D ** 4)有10个顶点的凸多面体,它的各面多边形内角总和是________. 5)在一次珠宝展览会上,某商家展出一套珠宝首饰,第一件首饰是1颗珠宝, 第二件首饰是由6颗珠宝(图中圆圈表示珠宝)构成如图1所示的正六边形, 第三件首饰如图2, 第四件首饰如图3, 第五件首饰如图4, 以后每件首饰都在前一件上,按照这种规律增加一定数量的珠宝,使它构成更大的正六变形,依此推断第6件首饰上应有_______________颗珠宝,第n 件首饰所用珠宝总数为_________________颗.
6)已知n n a n n
a 1
1+=
+(n=1.2. …)11=a 试归纳这个数列的通项公式
答案:
1)B 523,1156,20119,-=-=-=推出2012,32x x -==
2)2*1...212...32(21),n n n n n n n N ++++-+++-=-∈ 注意左边共有21n -项 3)B
4)(n-2)360
5) 91,1+5+9+…4n+1=2n 2
+3n+1 6) a 1=1,a 2=
21 a 3=31… a n =n
1
(中等题)
1)观察下列的图形中小正方形的个数,则第n 个图中有 个小正方形.
2)-1 .3 .-7 .15 .( ) ,63 , , , 括号中的数字应为( ) A.33 B.-31 C.-27 D.-57 3)设平面内有n 条直线(n ≥ 3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点,若用表示 n 条直线交点的个数,则 f (4 )=( ) A.3 B.4 C.5 D.6
4)顺次计算数列:1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2+1,的前4项,由此猜测123...)1()1(...321++++-++-++++=n n n a n 的结果. 答案:
1)1+2+3+4+…+(n+1)=
)2)(1(2
1
++n n 2)B 正负相间,3=1+2,7=3+22
,15=7+23
,15+24
=31,31+25
=63 3)C
4)依次为,1,22,32,42,所以a n =n 2
(难题)
1).迄今为止,人类已借助“网格计算”技术找到了630万位的最大质数。
小王发现由8个质数组成的数列41,43,47,53,61,71,83,97的一个通项公式,并根据通项公式得出数列的后几项,发现它们也是质数。
小王欣喜万分,但小王按得出的通项公式,再往后写几个数发现它们不是质数。
他写出不是质数的一个数是().
A.1643 B.1679 C.1681 D.1697
2) 考察下列一组不等式:
3322
+>⋅+⋅
252525,
4433
+>⋅+⋅
252525,
4433
+>⋅+⋅
252525,
553223
+>⋅+⋅.
252525,
将上述不等式在左右两端仍为两项和的情况下加以推广,使以上的不等式成为推广不等式的特例,则推广的不等式可以是.
答案:
1)C 41,43,47,53,61,71,83,97的一个通项公式为a n=n2+n+41,a40=1681,而1681=41⨯41不是质数
∈, n>m
2)a n+b n>a n-m b m+a m b n-m n,m N。