高中数学三推理与证明走进高考中的“合情推理”拓展资料素材北京师范大学版选修

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1、走进高考中的“合情推理”法国科学家庞加莱说过：“逻辑和直觉各有其必要的作用．惟有逻辑能给我们以可靠性，它是证明的工具，而直觉则是发明的工具．”在近年来的数学高考试题中，除考查演绎推理能力外，也独具匠心地设置了一些问题，考查学生的合情推理能力．　　一、归纳　　所谓归纳，是指通过对特例的观察和综合去发现一般规律．归纳过程的典型步骤是：先在诸多特例中发现某些相似性，再把相似性推广为一个明确表述的一般命题，最后对该命题进行检验或论证．归纳是发现和认识规律的重要手段．矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。　　１．观察图形，寻找规律　　例1　（高考广东卷）在德国不莱梅

2、举行的第48届世乒赛期间，某商场橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展品，其中第一堆只有一层，就一个乒乓球；第2、3、4、…堆最底层（第一层）分别按如图所示方式固定摆放．从第二层开始，每层的小球自然垒放在下一层之上，第n堆第n层就放一个乒乓球，以表示第n堆的乒乓球总数，则________；_________（答案用n表示）．聞創沟燴鐺險爱氇谴净。　　解析：，观察上图可知，，，下一堆的个数是上一堆的个数加上其第一层的个数，而第一层的个数满足1，3，6，10，…，通项公式是，所以，残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。　　所以有，，，，．　　以上各式

3、相加，得3．所以应该填：；．　　点评：解决问题的关键是找到相邻两项的关系．求的通项公式时运用累差法思想求解．可见高考题多数是依据课本知识中的思想或方法来设计题目．酽锕极額閉镇桧猪訣锥。　　2．分析式子，寻找规律　　例2　（高考湖南卷·理）设，，，，，，则（　　）　　Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．　　解析：本题若通过递推关系，将前2004项逐一求出是不现实的．这时需要找到解这个问题的一般方法，不妨考虑简单的情形．彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。，，，，，由此继续求导下去，四个一循环，　　又，所以．故选（C）．　　二、类比　　大数学家波利亚说过：“类比是某种类型的相似

4、性，是一种更确定的和更概念性的相似．”应用类比的关键就在于如何把关于对象在某些方面的一致性说清楚．类比是提出新问题和作出新发现的一个重要源泉，是一种较高层次的信息迁移．謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。　　１．类比旧知识，推出新结论　　例3　（高考湖北卷·文）半径为的圆的面积，周长，若将看作上的变量，则．　　①　　①式可用语言叙述为：圆的面积函数的导数等于圆的周长函数．对于半径为的球，若将看作上的变量，请你写出类似于①的式子：厦礴恳蹒骈時盡继價骚。　　____________________________，　　②　　②式可用语言叙述为________

5、__．3　　解析：由提供的形式找出球的体积、表面积公式，类似写出，．　　所以填：；　　球的体积函数的导数等于球的表面积函数．　　点评：本题主要考查类比意识和发散思维，注意将圆的面积与周长同球的体积与表面积进行类比．　　2．类比新知识，推出新结论　　例4　（高考四川卷改编）非空集合关于运算?茌满足：（1）对任意的，都有，（2）存在，都有，则称关于运算为“融洽集”．现给出下列集合和运算：茕桢广鳓鯡选块网羈泪。　　①Ｇ＝｛非负整数｝，为整数的加法．　　②Ｇ＝｛偶数｝，为整数的乘法．　　③Ｇ＝｛平面向量｝，为平面向量的加法．　　④Ｇ＝｛二次三项式｝

6、，为多项式的加法．　　其中Ｇ关于运算为“融洽集”的是_______．（写出所有“融洽集”的序号）　　解析：解决问题的关键是抓住“融洽集”的定义及条件，利用已知信息进行迁移．条件（1）说明经过的运算后集合的封闭性，条件（2）说明在已知集合中存在一个特殊的元素（需要找出来加以证明）．鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。　　在①中，两个非负整数相加仍然是非负整数，e为非负整数集中的０．　　在②中，要满足，则，显然．　　在③中，两个平面向量相加仍然是平面向量，e为零向量．　　在④中，此时的，不是二次三项式．故填①③．3