内容正文:
巩固层·知识整合
提升层·能力强化
拓展层·链接高考
章末综合测评
章末分层突破
[自我校对]
①由部分到整体,由个别到一般 ②类比推理 ③演绎推理
④由一般到特殊 ⑤综合法 ⑥执果索因 ⑦反证法 ⑧数学归纳法
合情推理
1.归纳推理的特点及一般步骤
2.类比推理的特点及一般步骤
(2016·温州月考)下面四个图案都是由小正三角形构成的,设第n个图形中有n个正三角形,且所有小正三角形边上黑点的总数为f(n).
图21
(1)求f(2),f(3),f(4),f(5);
(2)找出f(n)与f(n+1)的关系,并求出f(n)的表达式.
【精彩点拨】 (1)根据图案推导计算f(2),f(3),f(4),f(5)及它们之间的关系.(2)利用(1)推导出的关系归纳出f(n)与f(n+1)的关系,然后再求f(n)的表达式.
【规范解答】 (1)由题意有f(1)=3,f(2)=f(1)+3+3×2=12,f(3)=f(2)+3+3×4=27,f(4)=f(3)+3+3×6=48,f(5)=f(4)+3+3×8=75.
(2)由题意及(1)知,f(n+1)=f(n)+3+3×2n=f(n)+6n+3,
即f(n+1)-f(n)=6n+3,所以f(2)-f(1)=6×1+3,
f(3)-f(2)=6×2+3,f(4)-f(3)=6×3+3,…,
f(n)-f(n-1)=6×(n-1)+3,
将上面n-1个式子相加,得
f(n)-f(1)=6[1+2+3+…+(n-1)]+3(n-1)
=6×eq \f(1+n-1n-1,2)+3(n-1)=3n2-3,
又f(1)=3,所以f(n)=3n2.
[再练一题]
1.已知函数y=sin4x+cos4x(x∈R)的值域是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)),则
(1)函数y=sin6 x+cos6x(x∈R)的值域是___________________;
(2)类比上述结论,函数y=sin2n x+cos2nx(n∈N*)的值域是__________.
【解析】 (1)y=sin6x+cos6x=(sin2x+cos2x)(sin4x-sin2 xcos2 x+cos4 x)=sin4x-sin2xcos2 x+cos4x=(sin2 x+cos2 x)2-3sin2xcos2x=1-eq \f(3,4)sin2(2x)=1-eq \f(3,8)(1-cos 4x)
=eq \f(5,8)+eq \f(3,8)cos 4x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,4),1)).
(2)由类比可知,y=sin2nx+cos2nx的值域是[21-n,1].
【答案】 (1)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,4),1)) (2)[21-n,1]
综合法与分析法
1.综合法和分析法是直接证明中最基本的两种证明方法,也是解决数学问题的常用的方法,综合法是由因导果的思维方式,而分析法的思路恰恰相反,它是执果索因的思维方式.
2.分析法和综合法是两种思路相反的推理方法.分析法是倒溯,综合法是顺推,二者各有优缺点.分析法容易探路,且探路与表述合一,缺点是表述易错;综合法条理清晰,易于表述,因此对于难题常把二者交互运用,互补优缺,形成分析综合法,其逻辑基础是充分条件与必要条件.
设a>0,b>0,a+b=1,求证:eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)≥8.试用综合法和分析法分别证明.
【精彩点拨】 (1)综合法:根据a+b=1,分别求eq \f(1,a)+eq \f(1,b)与eq \f(1,ab)的最小值.
(2)分析法:把eq \f(1,ab)变形为eq \f(a+b,ab)=eq \f(1,a)+eq \f(1,b)求证.
【规范解答】 法一:(综合法)
∵a>0,b>0,a+b=1,
∴1=a+b≥2eq \r(ab),eq \r(ab)≤eq \f(1,2),ab≤eq \f(1,4),∴eq \f(1,ab)≥4.
又eq \f(1,a)+eq \f(1,b)=(a+b)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)+\f(1,b)))=2+eq \f(b,a)+eq \f(a,b)≥4,
∴eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)≥8(当且仅当a=b=eq \f(1,2)时等号成立).
法二:(分析法)
∵a>0,b>0,a+b=1,
要证eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)≥8,
只要证eq \b\lc\(\rc\)(\