全国名校高考数学复习优质专题学案汇编(附详解)
归纳推理与类比推理
一、基础知识: (一)归纳推理:
1、归纳推理: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,或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理(简称归纳),简言之,归纳推理是由部分到整体,由个别到一般的推理
2、处理归纳推理的常见思路:
(1)利用已知条件,多列出(或计算出)几个例子,以便于寻找规律 (2)在寻找规律的过程中,要注意观察哪些地方是不变的(形成通式的结构),哪些地方是变化的(找到变量),如何变化(变量变化的规律)
(3)由具体例子可将猜想的规律推广到一般情形,看是否符合题意 3、常见的归纳推理类型:
(1)函数的迭代:设f是D?D的函数,对任意x?D,记
f?0??x??x,f?1??x??f?x?,f?2??x??f??f?x???,?n?f?n?1??x??f?f?x????,则称函
数f?n??x?为f?x?的n次迭代;对于一些特殊的函数解析式,其f?n??x?通常具备某些特征(特征与n)有关。在处理此类问题时,要注意观察解析式中项的次数,式子结构以及系数的特点,以便于从具体例子中寻找到规律,得到f?n??x?的通式
(2)周期性:若寻找的规律呈现周期性,则可利用函数周期性(或数列周期性)的特点求出某项或分组(按周期分组)进行求和。
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(3)数列的通项公式(求和公式):从数列所给的条件中,很难利用所学知识进行变形推导,从而可以考虑利用条件先求出几项,然后找到规律,猜出数列的通项公式(求和公式)
(4)数阵:由实数排成一定形状的阵型(如三角形,矩形等),来确定数阵的规律及求某项。对于数阵首先要明确“行”与“列”的概念。横向为“行”,纵向为“列”,在项的表示上通常用二维角标aij进行表示,其中i代表行,j代表列。例如:a34表示第3行第4列。在题目中经常会出现关于某个数的位置问题,解决的方法通常为先抓住选取数的特点,确定所求数的序号,再根据每行元素个数的特点(数列的通项),求出前n行共含有的项的个数,从而确定该数位于第几行,然后再根据数之间的规律确定是该行的第几个,即列。 (二)类比推理:
1、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,称为类比推理(简称类比)
2、常见的类比类型及处理方法:
(1)运算的类比:通常是运算级数相对应: ① 加法?乘法,
② 数乘(系数与项的乘法)?指数幂 ③ 减法?除法
(2)运算律的类比:在数学中的其它领域,如果满足加法,乘法的交换律,以及乘法的分配律,则代数表达式部分运算公式可推广到该领
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域中。例如
①在向量数量积的运算中,满足交换律与分配律,则:
代数中的平方差公式:a2?b2??a?b??a?b?,和差完全平方公式:
?a?b??a2?2ab?b2 均可推广到向量数量积中:a?b?a?ba?b,
222?????a?b?2?a?2a?b?b
22②在复数的运算中,满足交换律与分配律,则实数中的运算公式可推广到复数中(甚至是二项式定理)
(3)等差数列与等比数列的类比:等差数列的性质通常伴随着一,二级运算(加减,数乘),等比数列的性质通常伴随着二,三级运算(乘除,乘方)。所以在某些性质中体现出运算上的类比。例如:设?an?为等差数列,公差为d;?bn?为等比数列,公比为q,则 ① 递推公式:an?1?an?d?bn?1?q bn② 通项公式:an?a1??n?1?d?bn?b1?qn?1
③ 双项性质:m?n?p?q?am?an?ap?aq?m?n?p?q?bmbn?bpbq ④ 等间隔取项,在数列?an?,?bn?中等间隔的取项: 则ak,ak,ak,成等差数列?bk,bk,bk, 成等比数列
12m12m(4)维度的类比:平面几何(二维)的结论与立体几何(三维)的结论进行类比,当维度升高时,涉及的要素也将维度升高,例如: ①位置关系:平面中的线的关系?空间中的面的关系,线所成的角?线面角或二面角,
②度量:线段长度?图形的面积,图形面积?几何体体积,点到线的
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距离?点到平面距离
③衍生图形:内切圆?内切球,外接圆?外接球,面对角线?体对角线
(5)平面坐标与空间坐标的类比:平面直角坐标系坐标?x,y??空间直角坐标系坐标?x,y,z?,在有些坐标运算的问题中,只需加上竖坐标的运算即可完成推广,例如: ① 线段中点坐标公式:
平面:设A?x1,y1?,B?x2,y2?,则AB中点M??x1?x2y1?y2?,? 22??x1?x2y1?y2z1?z2?,,? 22??2空间:设A?x1,y1,z1?,B?x2,y2,z2?,则AB中点M??② 两点间距离公式:
平面:设A?x1,y1?,B?x2,y2?,则AB??x1?x2???y1?y2?
空间:设A?x1,y1,z1?,B?x2,y2,z2?,则AB??x1?x2???y1?y2???z1?z2? 3、同一个命题,不同的角度类比得到的结论可能不同,通常类比只是提供一个思路与方向,猜想出一个命题后通过证明才能保证其正确。在有关类比的题目中通常选择正确的命题作为类比的结论 二、典型例题: 例
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f1?x??f'?x?,f2?x????f1?x???,,fn?1?x????fn?x???3?x?f x照此规律,则,x, f2015?1??( )3e2014A. ?2015 B. 2015 C. D.
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