徐勇合情推理(一)——归纳推理
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2.1.1合情推理(一)——归纳推理
江苏省兴化中学 徐勇
教学目标:
1、通过对已学知识的回顾,进一步体会合情推理这种基本的分析问题法,认识归纳推理的基本方法与步骤,并把它们用于对问题的发现与解决中去。 2、归纳推理是从特殊到一般的推理方法,通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法。
了解合情推理的含义,能利用归纳进行简单的推理。 教学重点:
教学难点:用归纳进行推理,做出猜想。
教学过程:
一、创设情境
从一个或几个已知命题得出另一个新命题的思维过程称为推理。
任何推理都包含前提和结论两个部分,前提是推理所依据的命题,它告诉我们已知的知识是什么;结论是根据前提推得的命题,它告诉我们推出的知识是什么。下面我们来看3个推理案例:
22n,n,11,11n,n,11,11案例1 前提 当n,0时,; 当n,1时,;
22n,n,11,13n,n,11,17 当n,2时,; 当n,3时,;
22n,n,11,23n,n,11,31 当n,4时,; 当n,5时,.
11,11,13,17,23,31都是质数。
2 结论 对于所有的自然数的值都是质数。 n,n,n,11
案例2 前提 矩形的对角线的平方等于长、宽的平方和。
结论 长方体的对角线的平方等于长、宽、高的平方和。
案例3 前提 所有的金属都能导电,铜是金属。
结论 铜能导电。
三个推理案例的共同点是它们都是由“前提”和“结论”两部分组成,但是在推理的结构形式上表现出不同的特点,据此可以分为合情推理与演绎推理。 二、构建新知
2n,n,11在案例1中,由“对自然数的几个特殊值,都是质数”,推出“对n
2所有自然数都是质数。”我们再看几个类似的推理实例: n,n,n,11
1、蛇是用肺呼吸的,鳄鱼是用肺呼吸的,海龟是用肺呼吸的,蜥蜴是用肺呼吸
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的。
因为蛇,鳄鱼,海龟,蜥蜴都是爬行动物,所以我们猜想所有的爬行动物都是用
肺呼吸的。
2、三角形的内角和是,凸四边形的内角和是,凸五边形的内角和是180:360:
540:
(2)180n,,:由此我们猜想:凸边形的内角和是
221222221,,,aam,abm,,3、,由此我们猜想:(均为正实,,,,,,,331332333,,,bbm,数)
这种由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些
特征的推理,或者从个别事实中推演出一般性的结论的推理,称为归纳推理.(简
称:归纳)
归纳推理的一般步骤:
? 对有限的资料进行观察、分析、归纳 整理; ? 提出带有规律性的结论,即猜想;
? 检验猜想。
归纳推理的思维过程:
实验,观察 概括,推广 猜测一般性结论
三、数学运用
22例1、已知数列的每一项均为正数,,试归纳出,,a,1,a,a,1(n,1,2,?)an,nn11数列的一个通项公式。 ,,an
分析:学生通过具体的:当n,1时, a,11
2a,a,1,2 当n,2时, 21
2a,a,1,3n,3 当时, 22
a,n由此我们猜想,,的一个通项公式为。 ann
1fnaaa()(1)(1)(1),,,,,,,anN,,a()例2、已知数列的通项公式, ,,n,n12n2n,(1)
fff(1),(2),(3)fn()试通过计算的值,推测出的值。 分析:学生讨论结果预测如下:
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13 fa(1)11,,,,,144
13824 faaf(2)(1)(1)(1)(1)),,,,,,,,,,1294936
12155 faaaf(3)(1)(1)(1)(2)(1),,,,,,,,,,123163168
n,2fn(),由此猜想, 2(1)n,
四、学生探究
111351、已知,经计算: ,,,,,,,,,fnnN()1()fff(2),(4)2,(8),,,,,23n22
7f(16)3,,,推测当时,有__________________________. n,2f(32),2
332222222、已知:,。 sin30sin90sin150,,,sin5sin65sin125,,,22观察上述两等式的规律,请你写出一般性的命题,并证明之。
tan10tan20tan20tan60tan60tan101,,,3、观察(1)
tan5tan10tan10tan75tan75tan51,,,(2)。 由以上两式成立,推广到一般结论,写出你的推论。
五、课堂总结:
1、归纳推理的特点:
(1)归纳是依据特殊现象推断一般现象,因而,由归纳所得的结论超越了前提所包容的范围.
(2)归纳是依据若干已知的、没有穷尽的现象推断尚属未知的现象,因而结论具有猜测性.
(3)归纳的前提是特殊的情况,因而归纳是立足于观察、经验和实验的基础之上. 提出带有规律性的结论.
(4)归纳推理是由部分到整体,从特殊到一般的推理。通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法。
2、归纳推理的一般步骤:
(1)通过观察个别情况发现某些相同的性质。
(2)从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般命题(猜想)。 六、课后作业:
教材第64页
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练习第2题,第3题,第4题,第5题.