内容正文:
第2章 推理与证
第1课时 归 纳 推 理
问题1:我们知道铜、铁、铝、金、银都是金属,它们有何物理性质?
提示:都能导电.
问题2:由问题1你能得出什么结论?
提示:一切金属都能导电.
问题3:最近中国健康报报道了人的血压和年龄一组数据,先观察表中数据的特点,用适当的数填入表中.
年龄(岁)
30
35
40
45
50
55
60
65
收缩压(水
银柱/毫米)
110
115
120
125
130
135
145
舒张压(水
银柱/毫米)
70
73
75
78
80
83
88
提示:140 85
问题4:由问题3中的数据你还能得出什么结论?
提示:随着人的年龄增长,人的血压在增高.
问题5:数列{an}的前五项为1,3,5,7,9试写出an.
提示:an=2n-1(n∈N*).
1.推理
(1)推理的定义
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.
(2)推理的组成
任何推理都包含前提和结论两个部分,前提是推理所依据的命题,它告诉我们已知的知识是什么;结论是根据前提推得命题,它告诉我们推出的知识是什么.
2.归纳推理
(1)归纳推理的定义
从个别事实中推演出一般性的结论,像这样的推理通常称为归纳推理.
(2)归纳推理的思维过程如图
→→
(3)归纳推理的特点
①归纳推理的前提是几个已知的特殊现象,归纳所得的结论是尚属未知的一般现象,该结论超越了前提所包容的范围.
②由归纳推理得到的结论具有猜测的性质,结论是否真实,还需经过逻辑证明和实践检验,因此,它不能作为数学证明的工具.
③归纳推理是一种具有创造性的推理,通过归纳推理得到的猜想,可以作为进一步研究的起点,帮助人们发现问题和提出问题.
1.归纳推理是从特殊到一般,具体到抽象的推理形式.因此,由归纳得到的结论超越了前提所包容的范围.
2.归纳是根据若干已知的条件(现象)推断未知结论(现象),因而,结论(现象)具有猜测的性质.
3.归纳的前提是特殊现象,归纳是立足于观察、经验或实验的基础上的.
4.观察和实验是进行归纳推理的最基本条件,是归纳推理的基础,通过观察和实验,为知识的总结和归纳提供依据.
5.由归纳推理所得到的结论未必是可靠的,但是它由特殊到一般,由具体到抽象的认识功能,对于科学的发现却是十分有用的,是进行科学研究的最基本的方法之一.
[例1] 已知数列{an}的第1项a1=1,且an+1=(n=1,2,…),求出a2,a3,a4,并推测an.
[思路点拨] 数列的通项公式表示的是数列{an}的第n项an与序号n之间的对应关系,根据已知的递推公式,求出数列的前几项,观察出n与an的关系即可解决.
[精解详析] 当n=1时,a1=1;当n=2时,a2=;
当n=3时,a3=..观察可得,数列的前4项等于相应序号的倒数.由此猜想,这个数列的通项公式为an==;当n=4时,a4==
[一点通] 在求数列的通项与前n项和时,经常用归纳推理得出结论.这就需要在进行归纳推理时要先转化为一个统一的形式,分出变化部分和不变部分,重点分析变化规律与n的关系,往往会较简捷地获得结论.
1.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=.求出a1,a2,a3,a4,并推测an.
解:∵Sn==1.,∴a,∴a1=
又∵an>0,∴a1=1;
a1+a2=,
a2=,即1+
∴a2=-1;
a1+a2+a3=,
即;-,∴a3=a3=+
a1+a2+a3+a4=,
∴;,∴a4=2-a4=+
观察可得,an=.-
2.已知数列{an}中,a2=6,=n.
(1)求a1,a3,a4;
(2)猜想数列{an}的通项公式.
解:(1)由a2=6,=1,得a1=1.
由=2,得a3=15.
由=3,得a4=28.
故a1=1,a3=15,a4=28.
(2)由a1=1=1×(2×1-1);
a2=6=2×(2×2-1);
a3=15=3×(2×3-1);
a4=28=4×(2×4-1),
…
猜想an=n(2n-1).
[例2] 对任意正整数n,试归纳猜想2n与n2的大小关系.
[思路点拨] →→→
[精解详析] 当n=1时,21>12;
当n=2时,22=22;
当n=3时,23<32;
当n=4时,24=42;
当n=5时,25>52;
当n=6时,26>62.
归纳猜想,当n=3时,2n<n2;
当n∈N*,且n≠3时,2n≥n2.
[一点通] 对于与正整数n有关的指数式与整式的大小比较,不能用作差、作商法比较,常用归纳、猜想、证明的方法,解题时对n的取值的个数要适当,太少易产生错误猜想,太多增大计算量,凡事恰到好处.对有些复杂的