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1、+二一九高考数学学习资料+7.4合情推理与演绎推理1.推理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.推理一般分为合情推理与演绎推理两类.2.合情推理归纳推理类比推理定义从个别事实中推演出一般性的结论根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相似或相同，推演出它们在其他方面也相似或相同特点由部分到整体、由个别到一般的推理由特殊到特殊的推理一般步骤(1)通过观察个别情况发现某些相同性质；(2)从已知的相同性质中推出一个明确的一般性命题(猜想)(1)找出两类事物之间相似性或一致性；(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质，得出一个明确的命题(猜想)3.演绎推理(1)定义：由一般性的命题
2、推演出特殊性命题的推理方法称为演绎推理；(2)特点：演绎推理是由一般到特殊的推理；(3)模式：三段论.“三段论”是演绎推理的一般模式，包括：“三段论”的结构大前提提供了一个一般性的原理；小前提指出了一个特殊对象；结论两个判断结合起来，提示了一般原理与特殊对象的内在联系，从而得到第三个命题.“三段论”的表示大前提M是P.小前提S是M.结论S是P.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(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)在类比时，平面中的三角形与空间中的平行六面体作为类比对象较为合
3、适.()(4)“所有3的倍数都是9的倍数，某数m是3的倍数，则m一定是9的倍数”，这是三段论推理，但其结论是错误的.()(5)一个数列的前三项是1,2,3，那么这个数列的通项公式是ann(nN*).()(6) 2， 3， 4， 6(a，b均为实数)，则可以推测a35，b6.()2.数列2,5,11,20，x,47，中的x等于_.答案32解析523,1156,20119，推出x2012，所以x32.3.观察下列各式：553 125,5615 625,5778 125，则52 011的后四位数字为_.答案8 125解析553 125,5615 625,5778 125,58390 625,591
4、953 125，可得59与55的后四位数字相同，由此可归纳出5m4k与5m(kN*，m5,6,7,8)的后四位数字相同，又2 01145017，所以52 011与57后四位数字相同为8125.4.(2013陕西)观察下列等式1211222312223261222324210照此规律，第n个等式可为_.答案12223242(1)n1n2(1)n1解析观察等式左边的式子，每次增加一项，故第n个等式左边有n项，指数都是2，且正、负相间，所以等式左边的通项为(1)n1n2.等式右边的值的符号也是正、负相间，其绝对值分别为1,3,6,10,15,21，.设此数列为an，则a2a12，a3a23，a4a3
5、4，a5a45，anan1n，各式相加得ana1234n，即an123n.所以第n个等式为12223242(1)n1n2(1)n1.5.设等差数列an的前n项和为Sn，则S4，S8S4，S12S8，S16S12成等差数列.类比以上结论有设等比数列bn的前n项积为Tn，则T4，_，_，成等比数列.答案解析对于等比数列，通过类比，有等比数列bn的前n项积为Tn，则T4a1a2a3a4，T8a1a2a8，T12a1a2a12，T16a1a2a16，因此a5a6a7a8，a9a10a11a12，a13a14a15a16，而T4，的公比为q16，因此T4，成等比数列.题型一归纳推理例1设f(x)，先分别
6、求f(0)f(1)，f(1)f(2)，f(2)f(3)，然后归纳猜想一般 性结论，并给出证明. 思维启迪解题的关键是由f(x)计算各式，利用归纳推理得出结论并证明.解f(0)f(1)，同理可得：f(1)f(2)，f(2)f(3)，并注意到在这三个特殊式子中，自变量之和均等于1.归纳猜想得：当x1x21时，均为f(x1)f(x2).证明：设x1x21，f(x1)f(x2)思维升华(1)归纳是依据特殊现象推断出一般现象，因而由归纳所得的结论超越了前提所包含的范围.(2)归纳的前提是特殊的情况，所以归纳是立足于观察、经验或试验的基础之上的.(3)归纳推理所得结论未必正确，有待进一步证明，但对数学结论
7、和科学的发现很有用.(1)观察下列等式11234934567254567891049照此规律，第五个等式应为_.(2)已知f(n)1(nN*)，经计算得f(4)2，f(8)，f(16)3，f(32)，则有_.答案(1)567891011121381(2)f(2n)(n2，nN*)解析(1)由于112,234932,345672552,456789104972，所以第五个等式为56789101112139281.(2)由题意得f(22)，f(23)，f(24)，f(25)，所以当n2时，有f(2n).故填f(2n)(n2，nN*).题型二类比推理例2已知数列an为等差数列，若ama，anb(nm
8、1，m，nN*)，则amn.类比等差数列an的上述结论，对于等比数列bn(bn0，nN*)，若bmc，bnd(nm2，m，nN*)，则可以得到bmn_.思维启迪等差数列an和等比数列bn类比时，等差数列的公差对应等比数列的公比，等差数列的加减法运算对应等比数列的乘除法运算，等差数列的乘除法运算对应等比数列中的乘方开方运算.答案解析设数列an的公差为d，数列bn的公比为q.因为ana1(n1)d，bnb1qn1，amn，所以类比得bmn思维升华(1)进行类比推理，应从具体问题出发，通过观察、分析、联想进行对比，提出猜想.其中找到合适的类比对象是解题的关键.(2)类比推理常见的情形有平面与空间类比
9、；低维的与高维的类比；等差数列与等比数列类比；数的运算与向量的运算类比；圆锥曲线间的类比等.(3)在进行类比推理时，不仅要注意形式的类比，还要注意方法的类比，且要注意以下两点：找两类对象的对应元素，如：三角形对应三棱锥，圆对应球，面积对应体积等等；找对应元素的对应法则，如：两条边(直线)垂直对应线面垂直或面面垂直，边相等对应面积相等.(1)给出下列三个类比结论：(ab)nanbn与(ab)n类比，则有(ab)nanbn；loga(xy)logaxlogay与sin()类比，则有sin()sin sin ；(ab)2a22abb2与(ab)2类比，则有(ab)2a22abb2.其中结论正确的序号
10、是_.(2)把一个直角三角形以两直角边为邻边补成一个矩形，则矩形的对角线长即为直角三角形外接圆直径，以此可求得外接圆半径r(其中a，b为直角三角形两直角边长).类比此方法可得三条侧棱长分别为a，b，c且两两垂直的三棱锥的外接球半径R_.答案(1)(2)R解析(1)错误，正确.(2)由平面类比到空间，把矩形类比为长方体，从而得出外接球半径.题型三演绎推理例3已知函数f(x)(a0，且a1).(1)证明：函数yf(x)的图象关于点(，)对称；(2)求f(2)f(1)f(0)f(1)f(2)f(3)的值.思维启迪证明本题依据的大前提是中心对称的定义，函数yf(x)的图象上的任一点关于对称中心的对称点
11、仍在图象上.小前提是f(x)(a0且a1)的图象关于点(，)对称.(1)证明函数f(x)的定义域为全体实数，任取一点(x，y)，它关于点(，)对称的点的坐标为(1x，1y).由已知得y，则1y1，f(1x)，1yf(1x)，即函数yf(x)的图象关于点(，)对称.(2)解由(1)知1f(x)f(1x)，即f(x)f(1x)1.f(2)f(3)1，f(1)f(2)1，f(0)f(1)1.则f(2)f(1)f(0)f(1)f(2)f(3)3.思维升华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，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
12、找一个使结论成立的充分条件作为大前提.已知函数yf(x)，满足：对任意a，bR，ab，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，x2R，取x1x1f(x2)x2f(x1)，x1f(x1)f(x2)x2f(x2)f(x1)0，f(x2)f(x1)(x2x1)0，x10，f(x2)f(x1).所以yf(x)为R上的单调增函数.高考中的合情推理问题典例：(1)(5分)(2013湖北)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n2n，记第n个k边形数为N(n，k)(k3)，以下列出了部分k边形数中第n
13、个数的表达式：三角形数N(n,3)n2n，正方形数N(n,4)n2，五边形数N(n,5)n2n，六边形数N(n,6)2n2n可以推测N(n，k)的表达式，由此计算N(10,24)_.思维启迪从已知的部分k边形数观察一般规律写出N(n，k)，然后求N(10,24).解析由N(n,4)n2，N(n,6)2n2n，可以推测：当k为偶数时，N(n，k)n2n， N(10,24)100101 1001001 000.答案1 000(2)(5分)若P0(x0，y0)在椭圆1(ab0)外，过P0作椭圆的两条切线的切点为P1，P2，则切点弦P1P2所在的直线方程是1，那么对于双曲线则有如下命题：若P0(x0，
14、y0)在双曲线1(a0，b0)外，过P0作双曲线的两条切线，切点为P1，P2，则切点弦P1P2所在直线的方程是_.思维启迪直接类比可得.解析设P1(x1，y1)，P2(x2，y2)，则P1，P2的切线方程分别是1，1.因为P0(x0，y0)在这两条切线上，故有1，1，这说明P1(x1，y1)，P2(x2，y2)在直线1上，故切点弦P1P2所在的直线方程是1.答案1(3)(5分)在计算“1223n(n1)”时，某同学学到了如下一种方法：先改写第k项：k(k1)k(k1)(k2)(k1)k(k1)，由此得12(123012)，23(234123)，n(n1)n(n1)(n2)(n1)n(n1).相
15、加，得1223n(n1)n(n1)(n2).类比上述方法，请你计算“123234n(n1)(n2)”，其结果为 _.思维启迪根据两个数积的和规律猜想，可以利用前几个式子验证.解析类比已知条件得k(k1)(k2)k(k1)(k2)(k3)(k1)k(k1)(k2)，由此得123(12340123)，234(23451234)，345(34562345)，n(n1)(n2)n(n1)(n2)(n3)(n1)n(n1)(n2).以上几个式子相加得：123234n(n1)(n2)n(n1)(n2)(n3).答案n(n1)(n2)(n3)温馨提醒(1)合情推理可以考查学生的抽象思维能力和创新能力，在每年
16、的高考中经常会考到；(2)合情推理的结论要通过演绎推理来判断是否正确.方法与技巧1.合情推理的过程概括为2.演绎推理是从一般的原理出发，推出某个特殊情况的结论的推理方法，是由一般到特殊的推理，常用的一般模式是三段论.数学问题的证明主要通过演绎推理来进行.失误与防范1.合情推理是从已知的结论推测未知的结论，发现与猜想的结论都要经过进一步严格证明.2.演绎推理是由一般到特殊的证明，它常用来证明和推理数学问题，注意推理过程的严密性，书写格式的规范性.3.合情推理中运用猜想时不能凭空想象，要有猜想或拓展依据.A组专项基础训练(时间：40分钟)一、填空题1.(2012江西改编)观察下列各式：ab1，a2
17、b23，a3b34，a4b47，a5b511，则a10b10_.答案123解析观察规律，归纳推理.从给出的式子特点观察可推知，等式右端的值，从第三项开始，后一个式子的右端值等于它前面两个式子右端值的和，照此规律，则a10b10123.2.定义一种运算“*”：对于自然数n满足以下运算性质：(1)1*1=1,(2)(n+1)*0=n*1+1,则n*1=.答案n解析由(n1)*1n*11，得n*1(n1)*11(n2)*121*1+(n-1).又1*1=1，n*1=n.3.下列推理是归纳推理的是_.(填序号)A，B为定点，动点P满足|PA|PB|2a|AB|，则P点的轨迹为椭圆由a11，an3n1，
18、求出S1，S2，S3，猜想出数列的前n项和Sn的表达式由圆x2y2r2的面积r2，猜想出椭圆1的面积Sab科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇答案解析从S1，S2，S3猜想出数列的前n项和Sn，是从特殊到一般的推理，所以是归纳推理.4.在平面几何中有如下结论：若正三角形ABC的内切圆面积为S1，外接圆面积为S2，则.推广到空间几何可以得到类似结论：若正四面体ABCD的内切球体积为V1，外接球体积为V2，则_.答案解析平面几何中，圆的面积与圆的半径的平方成正比，而在空间几何中，球的体积与半径的立方成正比，.5.若数列an是等差数列，则数列bn(bn)也为等差数列.类比这一性质可知，若正项数列cn是等比
19、数列，且dn也是等比数列，则dn的表达式应为_.答案dn解析若an是等差数列，则a1a2anna1d，bna1dna1，即bn为等差数列；若cn是等比数列，则c1c2cncq12(n1)c，dnc1，即dn为等比数列.6.仔细观察下面和的排列规律： 若依此规律继续下去，得到一系列的和，那么在前120个和中，的个数是_.答案14解析进行分组|，则前n组两种圈的总数是f(n)234(n1)，易知f(14)119，f(15)135，故n14.7.若函数f(x)(x0)，且f1(x)f(x)，当nN*且n2时，fn(x)ffn1(x)，则f3(x)_，猜想fn(x)(nN*)的表达式为_.答案解析f1
20、(x)，fn(x)ffn1(x)(n2)，f2(x)f().f3(x)ff2(x)f().由所求等式知，分子都是x，分母中常数项为2n，x的系数比常数项少1，为2n1，故fn(x).8.在平面几何中，ABC的内角平分线CE分AB所成线段的比为，把这个结论类比到空间：在三棱锥ABCD中(如图所示)，平面DEC平分二面角ACDB且与AB相交于点E，则类比得到的结论是_.答案解析易知点E到平面BCD与平面ACD的距离相等，故.二、解答题9.已知等差数列an的公差d2，首项a15.(1)求数列an的前n项和Sn；(2)设Tnn(2an5)，求S1，S2，S3，S4，S5；T1，T2，T3，T4，T5，
21、并归纳出Sn与Tn的大小规律.解(1)由于a15，d2，Sn5n2n(n4).(2)Tnn(2an5)n2(2n3)54n2n.T15，T2422218，T3432339，T4442468，T54525105.S15，S22(24)12，S33(34)21，S44(44)32，S55(54)45.由此可知S1T1，当n2时，SnTn.归纳猜想：当n1时，SnTn；当n2，nN时，Sn0ab”类比推出“若a，bC，则ab0ab”.其中类比结论正确的个数是_.答案2解析正确，错误.因为两个复数如果不全是实数，不能比较大小.2.设是R的一个运算，A是R的非空子集.若对于任意a，bA，有abA，则称A
22、对运算封闭.下列数集对加法、减法、乘法和除法(除数不等于零)四则运算都封闭的是_.(填序号)自然数集整数集有理数集无理数集答案解析错：因为自然数集对减法、除法不封闭；错：因为整数集对除法不封闭；对：因为任意两个有理数的和、差、积、商都是有理数，故有理数集对加、减、乘、除法(除数不等于零)四则运算都封闭；错：因为无理数集对加、减、乘、除法都不封闭.3.平面内有n条直线，最多可将平面分成f(n)个区域，则f(n)的表达式为_.答案解析1条直线将平面分成11个区域；2条直线最多可将平面分成1(12)4个区域；3条直线最多可将平面分成1(123)7个区域；，n条直线最多可将平面分成1(123n)1个区
23、域.4.对大于或等于2的正整数的幂运算有如下分解方式：2213,32135,421357，；2335,337911,4313151719，.根据上述分解规律，若m213511，p3的分解中最小的正整数是21，则mp_.答案11解析由2213,32135,421357，可知n2135(2n1).由m213511，可知m6，易知532123252729，则21是53的分解中最小的正整数，可得p5.故mp11.5.如图，类比直线方程的截距式和点到直线的距离公式，则点H(4，2,1)到平面ABC的距离是_.答案解析平面ABC的方程为1，即3x6y4z12 0，故所求距离d.6.数列an的前n项和记为S
24、n，已知a11，an1Sn(nN*).证明：(1)数列是等比数列；(2)Sn14an.证明(1)an1Sn1Sn，an1Sn，(n2)Snn(Sn1Sn)，即nSn12(n1)Sn.故2，(小前提)故是以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4(n2)，Sn14(n1)4Sn14an(n2).(小前提)又a23S13，S2a1a21344a1，(小前提)对于任意正整数n，都有Sn14an.(结论)7.对于三次函数f(x)ax3bx2cxd(a0)，给出定义：设f(x)是函数yf(x)的导数，f(x)是f(x)的导数，若方程f(x)0有实数
25、解x0，则称点(x0，f(x0)为函数yf(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)x3x23x，请你根据这一发现，(1)求函数f(x)x3x23x的对称中心；(2)计算f()f()f()f()f().解(1)f(x)x2x3，f(x)2x1，由f(x)0，即2x10，解得x.f()()3()231.由题中给出的结论，可知函数f(x)x3x23x的对称中心为(，1).(2)由(1)，知函数f(x)x3x23x的对称中心为(，1)，所以f(x)f(x)2，即f(x)f(1x)2.故f()f()2，f()f()2，f()f()2，f()f()2.所以f()f()f()f()f()22 0122 012.高考数学复习精品高考数学复习精品