推理與證明

2021-05-22 18:56:30 字數 2453 閱讀 7589

一、知識概述

歸納推理和模擬推理是合情推理的常用思維方法,前者是由部分到整體、個別到一般的推理,後者是由特殊到特殊的推理.演繹推理是由一般到特殊的推理,「三段論」是演繹推理的一般模式.數學結論的正確性必須通過邏輯推理的方式加以證明才能得到確認,本節介紹了兩類基本的數學證明方法:直接證明與間接證明,要了解這些證明方法的思考過程與特點.

二、重難點知識歸納

1.合情推理

(1)歸納推理

由某類事物的部分物件具有某些特徵,推出該類事物的全部物件都具有這些特徵的推理,或者由個別事實概括出一般結論的推理,稱為歸納推理(簡稱歸納).

(2)模擬推理

由兩類物件具有某些類似特徵和其中一類物件的某些已知特徵,推出另一類物件也具有這些特徵的推理稱為模擬推理(簡稱模擬).

2.演繹推理.

(1)定義

從一般性的原理出發,推出某個特殊情況下的結論,我們把這種推理稱為演繹推理.

(2)演繹推理的特點

演繹推理是由一般到特殊的推理,這也決定了演繹推理的結論不會超出前提所界定的範圍,所以其前提和結論之間的聯絡是必然的.因此,演繹推理只要前提和推理形式正確,結論就必然正確.

3.綜合法證明不等式的特點

從已知條件和某些學過的定義、公理、定理等出發,通過推理得出結論.「順推證法」或「由因導果法」,是綜合法的兩種形象化的說法.

4.分析法證明不等式的特點

要證明結論成立,逐步尋求推證過程中,使每一步結論成立的充分條件,直至最後,把要證明的結論歸結為判定乙個明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止.

5.反證法

(1)特點

先假設要證的命題不成立,以此為出發點,結合已知條件,經過正確的推理,得出矛盾,由此說明假設錯誤,從而得到原命題成立.

(2)反證法主要適用於以下兩種情形:

①要證的結論與條件之間的聯絡不明顯,直接由條件推出結論的線索不夠清晰;

②如果從正面證明,需要分成多種情形進行分類討論,而從反面進行證明,只要研究一種或很少的幾種情形.

三、典型例題剖析

例1.設,且,若,猜想的個位數字是多少?

例2.在中,,求證為直角三角形.

例3.平面內的1條直線把平面分成兩部分,2條相交直線把平面分成4部分,3條相交但不共點的直線把平面分成7部分,n條彼此相交而無三條共點的直線,把平面分成多少部分?

例4.已知0例5.已知,求證:.

一、選擇題

1.下列說法正確的是( )

a.模擬推理是由特殊到一般的推理

b.演繹推理是特殊到一般的推理

c.歸納推理是個別到一般的推理

d.合情推理可以作為證明的步驟

2.由「則」推理到「到」是( )

a.歸納推理b.模擬推理c.演繹推理d.都不是

3.猜想數列的通項公式是( )

ab.c.d.

4.要證明可選擇的方法有以下幾種,其中最合理的是( )

a.綜合法  b.分析法 c.反證法  d.歸納法

5.平面內有個點(沒有任何三點共線),連線兩點所成的線段的條數為( )

a. b. c. d.

6.等式( )

a.為任意正整數時都成立 b.僅當時成立

c.時成立,時不成立

d.僅當時成立

7. 已知,下列各式成立的是( )

a.    b.

c.      d.

8. 用反證法證明:「至少有乙個為0」,應假設( )

a.沒有乙個為0     b.只有乙個為0

c.至多有乙個為0    d.兩個都為0

9.把正整數按下圖所示的規律排序,則從2003到2005的箭頭方向依次為( )

a.  b.c.  d.

10.已知,不等式,可推廣為則的值( )

a.   b. c.   d.

二、填空題

11.猜想的值為

12.在等差數列中,(且)若,則有成立,模擬上述性質,在等比數列中,若,則存在怎樣的等式

13.已知,若,則

14. 若數列()是等差數列,則有數列()也是等差數列,模擬上述性質,相應地:若數列是等比數列,且>0(),則有也是等比數列.

三、解答題

15.已知.

(1)求證:f(1)+f(3)-2f(2)=2;

(2)求證:|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有乙個不小於.

16.已知x,y,z是互不相等的正數,且x+y+z=1,求證:.

17.在def中有餘弦定理:.拓展到空間,模擬三角形的餘弦定理,寫出斜三稜柱abc-的3個側面面積與其中兩個側面所成二面角之間的關係式,並予以證明.

18.已知數列,其中是首項為1,公差為1的等差數列;a10,a11,…,a20是公差為d的等差數列;是公差為的等差數列().(1)若,求;

(2)試寫出關於的關係式,並求的取值範圍;

(3)續寫已知數列,使得是公差為的等差數列,……,依次類推,把已知數列推廣為無窮數列. 提出同(2)類似的問題((2)應當作為特例),並進行研究,你能得到什麼樣的結論?

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