高二數(shù)學(xué)推理知識點大總結(jié)
高二數(shù)學(xué)推理知識點大總結(jié)
高中數(shù)學(xué)的推理要么不出,要么直接在出一個答題占據(jù)很多分?jǐn)?shù),但是做這個題目又很花費時間,原因是因為對知識點不清楚,小編在此整理了相關(guān)資料,希望能幫助到您。
一、知識網(wǎng)絡(luò)
二、合情推理
(一)歸納推理
1. 歸納推理:由某類事物的部分對象具有某些特征,推出該類事物的全部對象具有這些特征的推理,或者由個別事實概括出一般結(jié)論的推理,稱為歸納推理。簡言之,歸納推理是由部分到整體、由個別到一般的推理。
2. 歸納推理的一般步驟:
第一步,通過觀察個別情況發(fā)現(xiàn)某些相同的性質(zhì);
第二步,從已知的相同性質(zhì)中推出一個明確表述的一般命題(猜想)。
題型1:用歸納推理發(fā)現(xiàn)規(guī)律
(1)觀察:
對于任意正實數(shù),試寫出使成立的一個條件可以是 ____.
點撥:前面所列式子的共同特征特征是被開方數(shù)之和為22,故
(2)蜜蜂被認(rèn)為是自然界中最杰出的建筑師,單個蜂巢可以近似地看作是一個正六邊形,如圖為一組蜂巢的截面圖。其中第一個圖有1個蜂巢,第二個圖有7個蜂巢,第三個圖有19個蜂巢,按此規(guī)律,以表示第幅圖的蜂巢總數(shù)。則
【解題思路】找出的關(guān)系式
[解析]
總結(jié):處理“遞推型”問題的方法之一是尋找相鄰兩組數(shù)據(jù)的關(guān)系
(二)類比推理
1. 類比推理:由兩類對象具有某些類似特征和其中一類對象的某些已知特征,推出另一類對象也具有這些特征的推理。簡言之,類比推理是由特殊到特殊的推理。
2. 類比推理的一般步驟:
第一步:找出兩類對象之間可以確切表述的相似特征;
第二步:用一類對象的已知特征去推測另一類對象的特征,從而得出一個猜想.
題型2:用類比推理猜想新的命題
(1)已知正三角形內(nèi)切圓的半徑是高的,把這個結(jié)論推廣到空間正四面體,類似的結(jié)論是______.
【解題思路】從方法的類比入手
[解析]
原問題的解法為等面積法,即,類比問題的解法應(yīng)為等體積法,
即正四面體的內(nèi)切球的半徑是高
總結(jié):
?、?不僅要注意形式的類比,還要注意方法的類比。
?、?類比推理常見的情形有:平面向空間類比;低維向高維類比;等差數(shù)列與等比數(shù)列類比;實數(shù)集的性質(zhì)向復(fù)數(shù)集的性質(zhì)類比;圓錐曲線間的類比等
(三)合情推理
1. 定義:歸納推理和類比推理都有是根據(jù)已有的事實,經(jīng)過觀察、分析、比較、聯(lián)想,再進行歸納、類比,然后提出猜想的推理,我們把它們統(tǒng)稱為合情推理。簡言之,合情推理就是合乎情理的推理。
2. 推理的過程:
思考探究:
(1)歸納推理與類比推理有何區(qū)別與聯(lián)系?
?、?歸納推理是由部分到整體,從特殊到一般的推理。通常歸納的個體數(shù)目越多,越具有代表性,那么推廣的一般性命題也會越可靠,它是一種發(fā)現(xiàn)一般性規(guī)律的重要方法。
② 類比推理是從特殊到特殊的推理,是尋找事物之間的共同或相似性質(zhì)。類比的性質(zhì)相似性越多,相似的性質(zhì)與推測的性質(zhì)之間的關(guān)系就越相關(guān),從而類比得出的結(jié)論就越可靠。
三、演繹推理
(一)含義:
1. 演繹推理是從一般性的原理出發(fā),推出某個特殊情況下的結(jié)論。演繹推理又叫邏輯推理。
2. 演繹推理的特點是由一般到特殊的推理。
(二)演繹推理的模式
1. 演繹推理的模式采用“三段論”:
(1)大前提——已知的一般原理(M是P);
(2)小前提——所研究的特殊情況(S是M);
(3)結(jié)論——根據(jù)一般原理,對特殊情況做出的判斷(S是P)。
2. 從集合的角度看演繹推理:
(1)大前提:x∈M且x具有性質(zhì)P;
(2)小前提:y∈S且SM
(3)結(jié)論:y具有性質(zhì)P
(三)演繹推理與合情推理
合情推理與演繹推理的關(guān)系:
1. 從推理形式上看,歸納是由部分到整體、個別到一般的推理,類比是由特殊到特說的推理;演繹推理是由一般到特殊的推理。
2. 從推理所得的結(jié)論來看,合情推理的結(jié)論不一定正確,有待進一步證明;演繹推理在大前提、小前提和推理形式都正確的前提下,得到的結(jié)論一定正確。
四、直接證明與間接證明
(一)三種證明方法:綜合法、分析法、反證法
分析法和綜合法是思維方向相反的兩種思考方法。在數(shù)學(xué)解題中,分析法是從數(shù)學(xué)題的待證結(jié)論或需求問題出發(fā),一步一步地探索下去,最后達到題設(shè)的已知條件。
綜合法則是從數(shù)學(xué)題的已知條件出發(fā),經(jīng)過逐步的邏輯推理,最后達到待證結(jié)論或需求問題。對于解答證明來說,分析法表現(xiàn)為執(zhí)果索因,綜合法表現(xiàn)為由果導(dǎo)因,它們是尋求解題思路的兩種基本思考方法,應(yīng)用十分廣泛。
反證法:它是一種間接的證明方法。用這種方法證明一個命題的一般步驟:
(1)假設(shè)命題的結(jié)論不成立;
(2) 根據(jù)假設(shè)進行推理,直到推理中導(dǎo)出矛盾為止
(3) 斷言假設(shè)不成立
(4)肯定原命題的結(jié)論成立
用反證法證明一個命題的步驟,大體上分為:(1)反設(shè);(2)歸謬;(3)結(jié)論。
重難點:在函數(shù)、三角變換、不等式、立體幾何、解析幾何等不同的數(shù)學(xué)問題中,選擇好證明方法并運用三種證明方法分析問題或證明數(shù)學(xué)命題
考點1:綜合法
在銳角三角形中,求證:
[解析]
考點2:分析法
已知,求證
[解析]
總結(jié):注意分析法的“格式”是“要證—只需證—”,而不是“因為—所以—”
考點3:反證法
已知,證明方程沒有負數(shù)根
【解題思路】“正難則反”,選擇反證法,因涉及方程的根,可從范圍方面尋找矛盾
[解析]
總結(jié):否定性命題從正面突破往往比較困難,故用反證法比較多
五、數(shù)學(xué)歸納法
1. 數(shù)學(xué)歸納法的定義:
一般地,當(dāng)要證明一個命題對于不小于某正整數(shù)N的所有正整數(shù)n都成立時,可以用以下兩個步驟:
(1)證明當(dāng)時命題成立;
(2)假設(shè)當(dāng)時命題成立,證明n=k+1時命題也成立。
在完成了這兩個步驟后,就可以斷定命題對于不小于的所有正整數(shù)都成立。這種證明方法稱為數(shù)學(xué)歸納法。
2. 數(shù)學(xué)歸納法的本質(zhì):
無窮的歸納→有限的演繹(遞推關(guān)系)
3. 數(shù)學(xué)歸納法步驟:
(1)(遞推奠基):當(dāng)n取第一個值結(jié)論正確;
(2)(遞推歸納):假設(shè)當(dāng)時結(jié)論正確;(歸納假設(shè))
證明當(dāng)n=k+1時結(jié)論也正確。(歸納證明)
由(1),(2)可知,命題對于從開始的所有正整數(shù)n都正確。
題型1:已知n是正偶數(shù),用數(shù)學(xué)歸納法證明時,若已假設(shè)時命題為真,則還需證明( )
A. n=k+1時命題成立
B. n=k+2時命題成立
C. n=2k+2時命題成立
D. n=2(k+2)時命題成立
[解析]因n是正偶數(shù),故只需證等式對所有偶數(shù)都成立,因k的下一個偶數(shù)是k+2,故選B
總結(jié):
用數(shù)學(xué)歸納法證明時,要注意觀察幾個方面:
(1)n的范圍以及遞推的起點
(2)觀察首末兩項的次數(shù)(或其它),確定n=k時命題的形式
(3)從的差異,尋找由k到k+1遞推中,左邊要加(乘)上的式子
題型2:用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式
[解析]
總結(jié):
(1)數(shù)學(xué)歸納法證明命題,格式嚴(yán)謹(jǐn),必須嚴(yán)格按步驟進行;
(2)歸納遞推是證明的難點,應(yīng)看準(zhǔn)“目標(biāo)”進行變形;
(3)由k推導(dǎo)到k+1時,有時可以“套”用其它證明方法,如:比較法、分析法等,表現(xiàn)出數(shù)學(xué)歸納法“靈活”的一面。
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