第十讲 推理与证明专题资料
一、推理:
(一)合情推理:归纳推理、类比推理.
1.归纳推理:根据某类事物的部分对象具有的某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这种特征的推理,是“部分到整体,个别到一般”的推理。
2.类比推理:两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有相似特征的推理,是“特殊到特殊”的推理.
(二)演绎推理:根据一般性的真命题(或逻辑
规则
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)推导出特殊性命题为真的推理。常用模式“三段论”:大前提、小前提、结论。
【历练巩固】
例1(11,陕西,13)观察下列等式
1=1
2+3+4=9
3+4+5+6+7=25
4+5+6+7+8+9+10=49
……
照此规律,第
个等式为
解:
。
练习1(11,江西,7)观察下列各式:55=3125, 56=15625, 57=78125,···,则52011 的末四位数字为( )
A、3125 B、5625 C、0625 D、8125
解:D.
例2(09,上海,3)以下是面点师一个工作环节的数学模型:
在数轴上取闭区间
,对折(0与1两点重合)后再均匀地拉成一个单位长度线段(原来的
和
变为
,
变为1等)算一次操作,重复操作,第
次操作后变为1的点有 个.
解:用现场折纸条的操作,可知有
个.
例3设
为
内一点,
三边上的高为
,
到三边的距离为
,则有
.
类比到空间中,设
是四面体
内一点,四顶点到对面的距离分别为
,
到四个面的距离为
,则有:
解:面积法:
;体积法:
二、证明:
(一)直接证明:
1.
分析
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法:从欲证结论出发,对结论进行等价变形,建立未知结论和已知的“条件,结论”因果关系;
2.综合法:从已知条件和结论出发,以演绎推理中的“三段论”规则为工具,推出未知结论;
3.归纳法:证明
格式
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为:
①先证当
时命题成立(
为需证的初始自然数);
②假设
EMBED Equation.DSMT4 时命题成立,并在此前提下可以推出
时命题也成立;
由①②,命题对一切
的自然数恒成立.
(二)间接证明:
反证法:证明欲证命题的等价命题——逆否命题.
例3(反证法)给定实数
,设函数
.
求证:经过改函数图象上任意两个不同点的直线不平行于
轴.(253-14.4)
解:
,即:
例4(分析法)在
中,
成等差数列,其对边分别为
.
求证:
.(253.4)
解:变形为
;
,用余弦定理即可.
例5(综合法、归纳法)用综合法和归纳法两种方法证明:(255.14.6)
练习2(08,辽宁,21)在数列
,
中,a1=2,b1=4,且
成等差数列,
成等比数列(
).求a2,a3,a4及b2,b3,b4,由此猜测
,
的通项公式,并证明你的结论.
解:由条件得
由此可得
.
猜测
.
用数学归纳法证明:
①当n=1时,由上可得结论成立.
②假设当n=k时,结论成立,即
,
那么当n=k+1时,
.
所以当n=k+1时,结论也成立.
由①②,可知
对一切正整数都成立.
【选择题】
1.用数学归纳法证明“
”时,S1等于( )
A.
B.
C.
D. 以上都不对
1.C考查:归纳法初值
【解】当n=1时,左边最后一个式子的分母为4,所以为
.
2.用数学归纳法证明“
(n∈N*,n>1)”时,由n=k(k>1)不等式成立,推证n=k+1时,左边应增加的项数是( )
A.
B.
C.
D.
2.C 考查:归纳法第二步
【解】左边的特点:分母逐渐增加1,末项为
;由n=k,末项为
到n=k+1,末项为
=
,∴应增加的项数为2k
3.设f(n)=
+
+
+…+
(n∈N *),那么f(n+1)-f(n)等于( )
A.
B.
C.
+
D.
-
3.D 考查:归纳法第二步
【解】
=
+
+…+
+
+
-(
+
+…+
)=
+
-
=
-
.
3
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