内容正文:
阶段一
阶段二
学业分层测评
2.1.3 推理案例赏析
1.进一步认识合情推理和演绎推理的作用、特点以及两者之间的紧密联系.利用合情推理和演绎推理进行简单的推理.(重点、难点)
2.两种推理形式的具体格式.(易混点)
归纳推理的应用
[小组合作型]
观察如图2114所示的“三角数阵”:
图2114
记第n行的第2个数为an(n≥2,n∈N*),请仔细观察上述“三角数阵”的特征,完成下列各题:
(1)第6行的6个数依次为________、________、________、________、________、________;
(2)依次写出a2、a3、a4、a5;
(3)归纳出an+1与an的关系式.
【精彩点拨】 (1)观察数阵,总结规律:除首末两数外,每行的数等于它上一行肩膀上的两数之和,得出(1)的结果.
(2)由数阵可直接写出答案.
(3)写出a3-a2,a4-a3,a5-a4,从而归纳出(3)的结论.
【自主解答】 (1)由数阵可看出,除首末两数外,每行中的数都等于它上一行肩膀上的两数之和,且每一行的首末两数都等于行数.
【答案】 6,16,25,25,16,6
(2)a2=2,a3=4,a4=7,a5=11
(3)∵a3=a2+2,a4=a3+3,a5=a4+4,
∴由此归纳:an+1=an+n.
归纳推理的一般步骤
归纳推理的思想过程大致是:实验、观察→概括、推广→猜测一般性结论.该过程包括两个步骤:
(1)通过观察个别对象发现某些相同性质;
(2)从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想).
[再练一题]
1.观察下列各式:
eq \f(1,3)+eq \f(2,3)=1,eq \f(7,3)+eq \f(8,3)+eq \f(10,3)+eq \f(11,3)=12,eq \f(16,3)+eq \f(17,3)+eq \f(19,3)+eq \f(20,3)+eq \f(22,3)+eq \f(23,3)=39,….
则当n<m且m,n∈N时,eq \f(3n+1,3)+eq \f(3n+2,3)+…+eq \f(3m-2,3)+eq \f(3m-1,3)=________.(最后结果用m,n表示)
【解析】 当n=0,m=1时,对应第1个式子eq \f(1,3)+eq \f(2,3)=1,此时1=12-0=m2-n2;当n=2,m=4时,对应第2个式子eq \f(7,3)+eq \f(8,3)+eq \f(10,3)+eq \f(11,3)=12,此时12=42-22=m2-n2;当n=5,m=8时,对应第3个式子eq \f(16,3)+eq \f(17,3)+…+eq \f(23,3)=39,此时39=82-52=m2-n2.
由归纳推理可知eq \f(3n+1,3)+eq \f(3n+2,3)+…+eq \f(3m-2,3)+eq \f(3m-1,3)=m2-n2.
【答案】 m2-n2
类比推理的应用
通过计算可得下列等式:
23-13=3×12+3×1+1;
33-23=3×22+3×2+1;
43-33=3×32+3×3+1;
…
(n+1)3-n3=3×n2+3×n+1.
将以上各等式两边分别相加,得
(n+1)3-13=3(12+22+…+n2)+3(1+2+3+…+n)+n,
即12+22+32+…+n2=eq \f(1,6)n(n+1)(2n+1).
类比上述求法,请你求出13+23+33+…+n3的值.
【精彩点拨】 解答本题要抓住各等式两边数的指数相类比.
【自主解答】 ∵24-14=4×13+6×12+4×1+1,
34-24=4×23+6×22+4×2+1,
44-34=4×33+6×32+4×3+1,
… …
(n+1)4-n4=4n3+6n2+4n+1.
将以上各式两边分别相加,得(n+1)4-14
=4×(13+23+…+n3)+6×(12+22+…+n2)+4×(1+2+…+n)+n,
∴13+23+…+n3
=eq \f(1,4)
eq \b\lc\[\rc\ (\a\vs4\al\co1(n+14-14-6×\f(1,6)nn+1·2n+1-4×))
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nn+1,2)-n))=eq \f(1,4)n2(n+1)2.
1.解题方法的类比通过对不同题目条件、结论的类比,从而产生解题方法的迁移,这是数学学习中很高的境界,需要学习者熟练地掌握各种题型及相应的解题方法.
2.类比推理的步骤与方法
(1)弄清两类对象之间的类比关系及类比关系之间的(细微)差别.
(2)把两个系统之间的某一种一致性(相似性)确切地表述出来,也就是要把相关对象在某些方面一致性的含糊认识说清楚.