合情推理(公开课)课件1

1、2.1.1合情推理（1）淳安中学 数学组 程恒元2008年11月18日在日常生活中，人们常常需要进行这样那样的推理。例如：医生诊断病人的病症，警察侦破案件，考古学家推断遗址的年代推理与证明推理证明直接证明间接证明演绎推理合情推理第二章 推理与证明2.1.1合情推理（1）已知的判断新的判断确定 根据一个或几个已知的判断来确定一个新的判断的思维过程就叫推理. 336 3710 5712 6 3310 3712 5763+3，83+5,105+5, 100029+971， 1002=139+863, 猜想任何一个不小于6的偶数都等于两个奇质数的和.数学皇冠上璀璨的明珠哥德巴赫猜想一个规律：偶数奇质数

2、奇质数哥德巴赫猜想的过程：具体的材料观察分析猜想出一般性的结论归纳推理的过程： 由某类事物的 具有某些特征,推出该类事物的 都具有这些特征的推理,或者由 概括出 的推理,称为归纳推理(简称归纳).部分对象全部对象个别事实一般结论归纳推理 1，3，5，7，由此你猜想出第个数是_.这就是从部分到整体,从个别到一般的归纳推理.试一试成语“一叶知秋”统计初步中的用样本估计总体 通过从总体中抽取部分对象进行观测或试验，进而对整体做出推断. 意思是从一片树叶的凋落，知道秋天将要来到.比喻由细微的迹象看出整体形势的变化，由部分推知整体.实例 例1.已知数列 的第一项 =1,且 ( 1，2，3，)，请归纳出这

3、个数列的通项公式为_.让我们一起来归纳推理 例2.数一数图中的凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E,然后探求面数F、顶点数V和棱数E之间的关系.四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔凸多面体面数（F）顶点数（V）棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔凸多面体面数（F） 顶点数（V）棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔四棱柱6812凸多面体面数（F） 顶点数（V）棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔四棱柱6812644三棱锥凸多面体面数（F） 顶点数（V）棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔四棱柱6812644三棱锥1286八面体凸多面体面数（F） 顶点数（V）

4、棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔四棱柱6812644三棱锥1286八面体695三棱柱凸多面体面数（F）顶点数（V）棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔四棱柱6812644三棱锥1286八面体695三棱柱558四棱锥凸多面体面数（F）顶点数（V）棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔四棱柱6812644三棱锥1286八面体695三棱柱558四棱锥9169尖顶塔6959558169凸多面体面数（F）顶点数（V）棱数（E）四棱柱三棱锥八面体三棱柱四棱锥尖顶塔68126441286猜想凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E之间的关系式为：FVE2欧拉公式归纳推理的基础归纳推

5、理的作用归纳推理观察、分析发现新事实、获得新结论由部分到整体、个别到一般的推理注意归纳推理的结论不一定成立费马猜想：任何形如的数都是质数反例归纳推理的结论不一定正确 春秋时代鲁国的公输班（后人称鲁班，被认为是木匠业的祖师）一次去林中砍树时被一株齿形的茅草割破了手，这桩倒霉事却使他发明了锯子.他的思路是这样的：茅草是齿形的；茅草能割破手.我需要一种能割断木头的工具；它也可以是齿形的.这个推理过程是归纳推理吗？思考1可能有生命存在有生命存在温度适合生物的生存一年中有四季的变更有大气层大部分时间的温度适合地球上某些已知生物的生存一年中有四季的变更有大气层行星、围绕太阳运行、绕轴自转行星、围绕太阳运行

6、、绕轴自转火星地球火星上是否存在生命思考2火星与地球类比的思维过程：火星地球存在类似特征地球上有生命存在猜测火星上也可能有生命存在 由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这些特征的推理称为类比推理.类比推理我们已经学习过“等差数列”与“等比数列”.你对“等差数列”、“等比数列” 的性质做过类比吗？等差数列的定义：从第二项起，每一项与其前一项的差等于同一个常数的数列.等比数列的定义：从第二项起，每一项与其前一项的比等于同一个常数的数列等差数列通项若 则 若则 成等差公差等比数列公比通项若则若则成等比实例例3、试根据等式的性质猜想不等式的性质. ;(2) ;(

7、3) ;等等.等式的性质：让我们一起来类比推理例3、试根据等式的性质猜想不等式的性质。等式的性质：(1) a=ba+c=b+c;(2) a=b ac=bc;(3) a=ba2=b2;等等。猜想不等式的性质：(1) aba+cb+c;(2) ab acbc;(3) aba2b2;等等。问：这样猜想出的结论是否一定正确？类比推理的结论不一定成立.探究例4、试将平面上的圆与空间的球进行类比.例4、试将平面上的圆与空间的球进行类比.圆的定义：平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合.球的定义：空间中到一个定点的距离等于定长的点的集合.圆弦直径周长面积球截面圆大圆表面积体积圆的概念和性质球的类似概念和性

8、质圆心与弦(非直径)中点连线垂直于弦.与圆心距离相等的两弦相等;与圆心距离不等的两弦不等,距圆心较近的弦较长.以点P(x0,y0)为圆心,r为半径的圆的方程为(x-x0)2(y-y0)2=r2.球心与截面圆(不经过球心的截面圆)圆心连线垂直于截面圆.与球心距离相等的两截面圆面积相等;与球心距离不等的两截面圆面积不等,距球心较近的截面圆面积较大.以点P(x0,y0,z0)为球心,r为半径的球的方程为(x-x0)2+(y-y0)2+(z-z0)2=r2.感悟 开普勒(Kepler,1571-1630)说: “我珍视类比胜过任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密.” 数学家波利亚(

9、Polya)曾指出：“类比是一个伟大的引路人”类比推理以旧的知识为基础,推测新的结果，具有发现的功能由特殊到特殊的推理类比推理的结论不一定成立注意类比推理由特殊到特殊的推理;以旧的知识为基础,推测新的结果；结论不一定成立.归纳推理由部分到整体、特殊到一般的推理;以观察分析为基础,推测新的结论;具有发现的功能;结论不一定成立.具有发现的功能; 小结归纳推理和类比推理的过程从具体问题出发观察、分析、比较、联想归纳、类比提出猜想通俗地说，合情推理是指“合乎情理”的推理.合情推理归纳推理类比推理 传说在古老的印度有一座神庙，神庙中有三根针和套在一根针上的64个圆环.古印度的天神指示他的僧侣们按下列规则,把圆环从一根针上全部移到另一根针上，第三根针起“过渡”的作用. 1.每次只能移动1个圆环； 2.较大的圆环不能放在较小的圆环上面. 如果有一天，