高中数学高考41第七章 不等式、推理与证明 7 5 合情推理与演绎推理

§7.5合情推理与演绎推理第七章不等式、推理与证明NEIRONGSUOYIN内容索引基础知识自主学习题型分类深度剖析课时作业1基础知识自主学习PARTONE1.合情推理知识梳理ZHISHISHULI类型定义特点归纳推理根据某类事物的

对象具有某些特征，推出该类事物的

对象都具有这些特征的推理，或者由个别事实概括出一般结论的推理由

到

、由

到_____

类比推理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由

到____部分全部部分整体个别一般特殊特殊2.演绎推理(1)定义：从一般性的原理出发，推出某个特殊情况下的结论，我们把这种推理称为演绎推理.简言之，演绎推理是由一般到

的推理.(2)“三段论”是演绎推理的一般模式，包括：①大前提——已知的一般原理；②小前提——所研究的特殊情况；③结论——根据一般原理，对特殊情况作出的判断.特殊1.合情推理所得结论一定是正确的吗？提示合情推理所得结论是猜想，不一定正确，用演绎推理能够证明的猜想是正确的，否则不正确.【概念方法微思考】2.合情推理对我们学习数学有什么帮助？提示合情推理常常能帮助我们猜测和发现结论，证明一个数学结论之前，合情推理常常能为我们提供证明的思路和方向.3.“三段论”是演绎推理的一般模式，包括大前提，小前提，结论，在用其进行推理时，大前提是否可以省略？提示大前提是已知的一般原理，当已知问题背景很清楚的时候，大前提可以省略.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)归纳推理得到的结论不一定正确，类比推理得到的结论一定正确.(

)(2)由平面三角形的性质推测空间四面体的性质，这是一种合情推理.(

)(3)在类比时，平面中的三角形与空间中的平行六面体作为类比对象较为合适.(

)(4)“所有3的倍数都是9的倍数，某数m是3的倍数，则m一定是9的倍数”，这是三段论推理，但其结论是错误的.(

)×√×基础自测JICHUZICE123456√(5)一个数列的前三项是1，2，3，那么这个数列的通项公式是an＝n(n∈N*).(

)(6)在演绎推理中，只要符合演绎推理的形式，结论就一定正确.(

)××123456题组二教材改编2.[P23例2]已知在数列{an}中，a1＝1，当n≥2时，an＝an－1＋2n－1，依次计算a2，a3，a4后，猜想an的表达式是A.an＝3n－1 B.an＝4n－3C.an＝n2

D.an＝3n－1√123456解析a2＝a1＋3＝4，a3＝a2＋5＝9，a4＝a3＋7＝16，a1＝12，a2＝22，a3＝32，a4＝42，猜想an＝n2.3.[P35A组T5]在等差数列{an}中，若a10＝0，则有a1＋a2＋…＋an＝a1＋a2＋…＋a19－n(n<19，n∈N*)成立，类比上述性质，在等比数列{bn}中，若b9＝1，则存在的等式为_________________________________.123456b1b2…bn＝b1b2…b17－n(n<17，n∈N*)解析利用类比推理，借助等比数列的性质，可知存在的等式为b1b2…bn＝b1b2…b17－n(n<17，n∈N*).4.正弦函数是奇函数，f(x)＝sin(x2＋1)是正弦函数，因此f(x)＝sin(x2＋1)是奇函数，以上推理A.结论正确

B.大前提不正确C.小前提不正确

D.全不正确123456题组三易错自纠解析f(x)＝sin(x2＋1)不是正弦函数，所以小前提错误.√123456解析显然①④正确；对于②，在空间中垂直于同一条直线的两条直线可以平行，也可以异面或相交；对于③，在空间中垂直于同一个平面的两个平面可以平行，也可以相交.5.类比平面内“垂直于同一条直线的两条直线互相平行”的性质，可得出空间内的下列结论：①垂直于同一个平面的两条直线互相平行；②垂直于同一条直线的两条直线互相平行；③垂直于同一个平面的两个平面互相平行；④垂直于同一条直线的两个平面互相平行.则正确的结论是_____.(填序号)①④解析左边为等比数列，右边为等差数列，所以第n个关系式为(1＋x)n≥1＋nx(n∈N*).123456(1＋x)n≥1＋nx2题型分类深度剖析PARTTWO题型一归纳推理命题点1与数式有关的的推理例1

(1)(2018·成都模拟)《周易》历来被人们视为儒家经典之首，它表现了古代中华民族对万事万物的深刻而又朴素的认识，是中华人文文化的基础，它反映了中国古代的二进制计数的思想方法.我们用近代术语解释为：把阳爻“”当做数字“1”，把阴爻多维探究卦名符号表示的二进制数表示的十进制数坤0000震0011坎0102兑0113“

”当做数字“0”，则八卦代表的数表示如右上：以此类推，则六十四卦中的“屯”卦，符号“

”表示的十进制数是A.18 B.17 C.16 D.15√解析由题意类推，可知六十四卦中的“屯”卦符号

“

”表示二进制数的010001，转化为十进制数的计算为1×20＋0×21＋0×22＋0×23＋1×24＋0×25＝17，故选B.解析由题意得，不等式右边分数的分母是左边最后一个分数的分母的底数，所以猜想的分母是2018，分子组成了一个以3为首项，2为公差的等差数列，所以a2017＝3＋(2017－1)×2＝4035.命题点2与图形变化有关的推理例2

(2019·哈师大附中模拟)分形理论是当今世界十分风靡和活跃的新理论、新学科.其中，把部分与整体以某种方式相似的形体称为分形.分形是一种具有自相似特性的现象、图象或者物理过程.标准的自相似分形是数学上的抽象，迭代生成无限精细的结构.也就是说，在分形中，每一组成部分都在特征上和整体相似，只仅仅是变小了一些而已，谢尔宾斯基三角形就是一种典型的分形，是由波兰数学家谢尔宾斯基在1915年提出的，按照如下规律依次在一个黑色三角形内去掉小三角形，则当n＝6时，该黑色三角形内去掉小三角形个数为A.81 B.121

C.364 D.1093√解析由图可知，每一个图形中小三角形的个数等于前一个图形小三角形个数的3倍加1，所以，n＝1时，a1＝1；n＝2时，a2＝3＋1＝4；n＝3时，a3＝3×4＋1＝13；n＝4时，a4＝3×13＋1＝40；n＝5时，a5＝3×40＋1＝121；n＝6时，a6＝3×121＋1＝364，故选C.归纳推理问题的常见类型及解题策略(1)与数字有关的等式的推理.观察数字特点，找出等式左右两侧的规律及符号可解.(2)与式子有关的推理.观察每个式子的特点，注意是纵向看，找到规律后可解.(3)与图形变化有关的推理.合理利用特殊图形归纳推理得出结论，并用赋值检验法验证其真伪性.思维升华跟踪训练1

某种树的分枝生长规律如图所示，第1年到第5年的分枝数分别为1，1，2，3，5，则预计第10年树的分枝数为解析由2＝1＋1,3＝1＋2,5＝2＋3知，从第三项起，每一项都等于前两项的和，则第6年为8，第7年为13，第8年为21，第9年为34，第10年为55，故选D.A.21 B.34 C.52 D.55√题型二类比推理例3

(1)已知{an}为等差数列，a1010＝5，a1＋a2＋a3＋…＋a2019＝5×2019.若{bn}为等比数列，b1010＝5，则{bn}类似的结论是A.b1＋b2＋b3＋…＋b2019＝5×2019B.b1b2b3…b2019＝5×2019C.b1＋b2＋b3＋…＋b2019＝52019D.b1b2b3…b2019＝52019师生共研√解析在等差数列{an}中，令S＝a1＋a2＋a3＋…＋a2019，则S＝a2019＋a2018＋a2017＋…＋a1，∴2S＝(a1＋a2019)＋(a2＋a2018)＋(a3＋a2017)＋…＋(a2019＋a1)＝2019(a1＋a2019)＝2019×2a1010＝10×2019，∴S＝a1＋a2＋a3＋…＋a2019＝5×2019.在等比数列{bn}中，令T＝b1b2b3…b2019，则T＝b2019b2018b2017…b1，∴T＝b1b2b3…b2019＝(b1010)2019＝52019.(2)如图(1)所示，点O是△ABC内任意一点，连接AO，BO，CO，并延长交对边于A1，B1，C1，则

，类比猜想：点O是空间四面体V—BCD内的任意一点，如图(2)所示，连接VO，BO，CO，DO并延长分别交面BCD，VCD，VBD，VBC于点V1，B1，C1，D1，则有_____________________________．用“体积法”证明如下：类比推理常见的情形有：平面与空间类比；低维与高维类比；等差与等比数列类比；运算类比(加与乘，乘与乘方，减与除，除与开方).数的运算与向量运算类比；圆锥曲线间的类比等.思维升华解析设ha，hb，hc，hd分别是三棱锥A－BCD四个面上的高，P为三棱锥A－BCD内任一点，P到相应四个面的距离分别为Pa，Pb，Pc，Pd，题型三演绎推理师生共研(大前提是等比数列的定义，这里省略了)(2)Sn＋1＝4an.＝4an(n≥2)，

(小前提)又a2＝3S1＝3，S2＝a1＋a2＝1＋3＝4＝4a1，

(小前提)∴对于任意正整数n，都有Sn＋1＝4an. (结论)(第(2)问的大前提是第(1)问的结论以及题中的已知条件)演绎推理是从一般到特殊的推理；其一般形式是三段论，应用三段论解决问题，应当首先明确什么是大前提和小前提，若前提是显然的，则可以省略.思维升华跟踪训练3

某市为了缓解交通压力，实行机动车辆限行政策，每辆机动车每周一到周五都要限行一天，周末(周六和周日)不限行.某公司有A，B，C，D，E五辆车，保证每天至少有四辆车可以上路行驶.已知E车周四限行，B车昨天限行，从今天算起，A，C两车连续四天都能上路行驶，E车明天可以上路，由此可知下列推测一定正确的是A.今天是周六

B.今天是周四C.A车周三限行

D.C车周五限行√解析因为每天至少有四辆车可以上路行驶，E车明天可以上路，E车周四限行，所以今天不是周三；因为B车昨天限行，所以今天不是周一，不是周五，也不是周日；因为A，C两车连续四天都能上路行驶，所以今天不是周二和周六，所以今天是周四.故选B.3课时作业PARTTHREE1.(2018·豫南九校联考)“对数函数是非奇非偶函数，f(x)＝log2|x|是对数函数，因此

f(x)＝log2|x|是非奇非偶函数”，以上推理A.结论正确

B.大前提错误C.小前提错误

D.推理形式错误√12345678910111213141516解析本命题的小前提是f(x)＝log2|x|是对数函数，但是这个小前提是错误的，因为f(x)＝log2|x|不是对数函数，它是一个复合函数，只有形如y＝logax(a>0且a≠1)的才是对数函数.故选C.基础保分练2.(2018·四川冲刺演练)中国古代十进位制的算筹记数法在世界数学史上是一个伟大的创造.据史料推测，算筹最晚出现在春秋晚期战国初年.算筹记数的方法是：个位、百位、万位…的数按纵式的数码摆出；十位、千位、十万位…的数按横式的数码摆出，如7738可用算筹表示为

.123456789101112131415161～9这9个数字的纵式与横式的表示数码如上图所示，则

的运算结果可用算筹表示为√解析根据题意，

＝36＝729，用算筹记数表示为

，故选D.123456789101112131415163.(2018·西北师大附中冲刺诊断)下列推理是归纳推理的是A.M，N为定点，动点P满足||PM|－|PN||＝2a<|MN|(a>0)，则动点P的轨迹是以

M，N为焦点的双曲线B.由a1＝2，an＝3n－1求出S1，S2，S3，猜想出数列{an}的前n项和Sn的表达式D.科学家利用鱼的沉浮原理制造潜水艇√12345678910111213141516解析A选项用的双曲线的定义进行推理，不符合要求.B选项根据前3个S1，S2，S3的值，猜想出Sn的表达式，属于归纳推理，符合要求.D选项用的是演绎推理，不符合要求.故选B.123456789101112131415164.观察下列等式，13＋23＝32,13＋23＋33＝62,13＋23＋33＋43＝102.根据上述规律，13＋23＋33＋43＋53＋63等于A.192

B.202 C.212 D.222解析因为13＋23＝32,13＋23＋33＝62，13＋23＋33＋43＝102，等式的右端依次为(1＋2)2，(1＋2＋3)2，(1＋2＋3＋4)2，所以13＋23＋33＋43＋53＋63＝(1＋2＋3＋4＋5＋6)2＝212，故选C.√123456789101112131415165.天干地支纪年法源于中国，中国自古便有十天干与十二地支.十天干即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸；十二地支即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配，排列起来，天干在前，地支在后，天干由“甲”起，地支由“子”起，例如，第一年为“甲子”，第二年为“乙丑”，第三年为“丙寅”，…，以此类推，排列到“癸酉”后，天干回到“甲”重新开始，即“甲戌”，“乙亥”，然后地支回到“子”重新开始，即“丙子”，以此类推.已知1949年为“己丑”年，那么到中华人民共和国成立80年时为A.丙酉年

B.戊申年

C.己申年

D.己酉年√12345678910111213141516解析天干是以10为公差的等差数列，地支是以12为公差的等差数列，从1949年到2029年经过80年，且1949年为“己丑”年，以1949年的天干和地支分别为首项，则80÷10＝8，则2029的天干为己，80÷12＝6余8，则2029的地支为酉，故选D.123456789101112131415166.甲、乙、丙、丁四名同学一起去向老师询问数学学业水平考试成绩等级.老师说：“你们四人中有2人A等，1人B等，1人C等，我现在给甲看乙、丙的成绩等级，给乙看丙的成绩等级，给丙看丁的成绩等级”.看后甲对大家说：“我知道我的成绩等级了”.根据以上信息，则A.甲、乙的成绩等级相同B.丁可以知道四人的成绩等级C.乙、丙的成绩等级相同D.乙可以知道四人的成绩等级12345678910111213141516√解析由题意，四个人所知的只有自己看到的，以及甲最后所说的话，甲知道自己的等级，则甲已经知道四个人等级，其甲、乙的成绩等级不一定是相同的，所以A是不对的，乙、丙的成绩等级不一定是相同的，所以C是不正确的，丁没有看任何人的成绩等级，所以丁不可能知道四人的成绩等级，所以B是不对的，只有乙可能知道四人的成绩等级，所以D是正确的.12345678910111213141516123456789101112131415167.在等差数列{an}中，若公差为d，且a1＝d，那么有am＋an＝am＋n，类比上述性质，写出在等比数列{bn}中类似的性质：___________________________________________________.在等比数列{bn}中，若公比为q，且b1＝q，则bm·bn＝bm＋n解析等差数列中两项之和类比等比数列中两项之积，故在等比数列中，类似的性质是“在等比数列{bn}中，若公比为q，且b1＝q，则bm·bn＝bm＋n.”123456789101112131415168.观察下列等式：1＝12＋3＋4＝93＋4＋5＋6＋7＝254＋5＋6＋7＋8＋9＋10＝49……照此规律，第n个等式为__________________________________________.n＋(n＋1)＋(n＋2)＋…＋(3n－2)＝(2n－1)2解析由前4个等式可知，第n个等式的左边第一个数为n，且连续2n－1个整数相加，右边为(2n－1)2，故第n个等式为n＋(n＋1)＋(n＋2)＋…＋(3n－2)＝(2n－1)2.12345678910111213141516123456789101112131415161234567891011121314151610.如图所示，在平面上，用一条直线截正方形的一个角，截下的是一个直角三角形，有勾股定理c2＝a2＋b2.空间中的正方体，用一平面去截正方体的一角，截下的是一个三条侧棱两两垂直的三棱锥，若这三个两两垂直的侧面的面积分别为S1，S2，S3，截面面积为S，类比平面的结论有______________.解析三角形类比空间中的三棱锥，线段的长度类比图形的面积，11.(2019·吉林调研)《聊斋志异》中有这样一首诗：“挑水砍柴不堪苦，请归但求穿墙术.得诀自诩无所阻，额上坟起终不悟.”在这里，我们称形如以下形式的等式具有“穿墙术”：12345678910111213141516631234567891011121314151612.“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年英国来华传教伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲，1874年，英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理，因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题，现有这样一个整除问题：将2至2018这2017个整数中能被2除余1且被3除余1的数按由小到大的顺序排成一列，构成数列{an}，则此数列的项数为_____.12345678910111213141516336解析因为这些整数能被2除余1且被3除余1，所以这些数组成的数列的通项an＝6n＋1，设6n＋1≤2018，所以6n≤2017，所以n≤336.所以此数列的项数为336.13.一质点从坐标原点出发，按如图的运动轨迹运动，每步运动一个单位，例如第3步结束时该质点所在位置的坐标为(0，1)，第4步结束时质点所在位置的坐标为(－1，1)，那么第2018步结束时该质点所在位置的坐标为___________.(16，－22)12345678910111213141516技能提升练解析当运动：1＋1＋2＋2步时，坐标为(－1，－1)；当运动：1＋1＋2＋2＋3＋3＋4＋4步时，坐标为(－2，－2)；当运动：1＋1＋2＋2＋3＋3＋4＋4＋5＋5＋6＋6步时，坐标为(－3，－3)；……当运动：1＋1＋2＋2＋3＋3＋4＋4＋5＋5＋6＋6＋…＋n＋n(n为偶数)步时，而1＋1＋2＋2＋3＋3＋4＋4＋5＋5＋6＋6＋…＋n＋n≤2018，即n(n＋1)≤2018(n∈N*)，解得n≤44.当n＝44时，该点的坐标为(－22，－22)，共走了1980步，此时还需向右走38步，故最终坐标为(16，－22).1234567891011121314151614.(2019·贵州适应性考试)为了提高信息在传输中的抗干扰能力，通常在原信息中按一定规则加入相关数据组成传输信息.设原信息为a1a2a3，传输信息为h1a1a2a3h2，其中h1＝a1a2，h2＝h1a3，运算规则为：00＝0，01＝1，10＝1，11＝0.例如：原信息为111，则传输信息为01111.传输信息在传输过程中受到干扰可能导致接收信息出错，则下列接收信息出错的是A.01100 B.11010 C.10110 D.1100012345678910111213141516√解析A选项原信息为110，则h1＝a1a2＝11＝0，h2＝h1a3＝00＝0，所以传输信息为01100，A选项正确；B选项原信息为101，则h1＝a1a2＝10＝1，h2＝h1a3＝11＝0，所以传输信息为11010，B选项正确；C选项原信息为011，则h1＝a1a2＝01＝1，h2＝h1a3＝11＝0，所以传输信息为10110，C选项正确；D选项原信息为100，则h1＝a1a2＝10＝1，h2＝h1a3＝10＝1，所以传输信息为11001，D选项错误；故选D.1234567891011121314151612345678910111213141516A.6 B.7 C.8 D.915.如图，有一个六边