新版高中數(shù)學(xué)北師大版選修22教案：第1章 歸納推理與類比推理異同點(diǎn)比較

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1、新版數(shù)學(xué)北師大版精品資料 歸納推理與類比推理異同點(diǎn)比較 合情推理是數(shù)學(xué)的基本思維過(guò)程，也是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式．在解決問(wèn)題的過(guò)程中，合情推理具有猜側(cè)和發(fā)表結(jié)論，探索和提供思路的作用．有利于創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)．在能力高考的要求下，推理方法就顯得更加重要．在復(fù)習(xí)中要把推理方法形成自己的解決問(wèn)題的意識(shí)，使得問(wèn)題的解決有章有法，得心應(yīng)手．合情推理包括歸納推理和類比推理. 一.歸納推理和類比推理的聯(lián)系: 歸納推理與類比推理都是根據(jù)已有的事實(shí)，經(jīng)過(guò)觀察、分析、比較、聯(lián)想，再進(jìn)行歸納、類比，然后提出猜想的推理．由這兩種推理得到的結(jié)論都不一定正確,其正確性有待進(jìn)一步證明. 二.歸納推理

2、和類比推理的區(qū)別: (一) 歸納推理 1.歸納推理定義: 由某類事物的部分對(duì)象具有某些特征，推出該類事物的全部對(duì)象都具有這些特征的推理，或者由個(gè)別事實(shí)概括出一般結(jié)論的推理，稱為歸納推理（簡(jiǎn)稱歸納）．簡(jiǎn)言之，歸納推理是由部分到整體、由個(gè)別到一般的推理． 說(shuō)明：歸納推理的思維過(guò)程大致如下： 2.歸納推理的特點(diǎn): （1)歸納推理的前提是幾個(gè)已知的特殊現(xiàn)象，歸納所得的結(jié)論是尚屬未知的一般現(xiàn)象，該結(jié)論超越了前提所包容的范圍． (2)由歸納推理得到的結(jié)論具有猜測(cè)的性質(zhì)，結(jié)論是否真實(shí)，還需經(jīng)過(guò)邏輯證明和實(shí)踐檢驗(yàn)．因此，它不能作為數(shù)學(xué)證明的工具． (3)歸納推理是一種具有創(chuàng)

3、造性的推理．通過(guò)歸納推理得到的猜想，可以作為進(jìn)一步研究的起點(diǎn)，幫助人們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題． 歸納推理是從個(gè)別事實(shí)中概括出一般原理的一種推理模型，歸納推理包括不完全歸納法和完全歸納法. 3.歸納推理的一般步驟： ①通過(guò)觀察個(gè)別情況發(fā)現(xiàn)某些相同本質(zhì)； ②從已知的相同性質(zhì)中推出一個(gè)明確表達(dá)的一般性命題． 說(shuō)明：歸納推理基于觀察和實(shí)驗(yàn)，像“瑞雪兆豐年”等農(nóng)諺一樣，是人們根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納的結(jié)果．物理學(xué)中的波義耳—馬略特定律、化學(xué)中的門捷列夫元素周期表、天文學(xué)中開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律等，也都是在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上，通過(guò)歸納發(fā)現(xiàn)的． (二).類比推理（以下簡(jiǎn)稱類比） 1.類比推理定義:由

4、兩類對(duì)象具有某些類似特征和其中一類對(duì)象的某些已知特征，推出另一類對(duì)象也具有這些特征的推理稱為類比推理（簡(jiǎn)稱類比）．簡(jiǎn)言之，類比推理是由特殊到特殊的推理． 2. 類比推理的一般步驟： ①找出兩類事物之間的相似性或一致性； ②用一類事物的性質(zhì)去推測(cè)另一類事物的性質(zhì)，得出一個(gè)明確的命題（猜想）． 3.說(shuō)明：類比推理的思維過(guò)程大致如下圖所示： 類比推理是在兩類不同的事物之間進(jìn)行對(duì)比，找出若干相同或相似點(diǎn)之后，推測(cè)在其他方面也可以存在相同或相似之處的一種推理模式．類比推理不象歸納推理那樣局限于同類事物, 同時(shí),類比推理比歸納推理更富于想像,因而也就更具有創(chuàng)造性. 人類在科學(xué)研究中建立的不少

5、假說(shuō)和教學(xué)中許多重要的定理，公式都是通過(guò)類比提出來(lái)的,工程技術(shù)中許多創(chuàng)造和發(fā)明也是在類比推理的啟迪下而獲得的．因此，類比推理已成為人類發(fā)現(xiàn)發(fā)明的重要工具. 例1. 如圖，①，②，③，…是由花盆擺成的圖案，根據(jù)圖中花盆擺放的規(guī)律，第n個(gè)圖形中的花盆數(shù)an= ． 【答案】 an=3n2-3n+1. 【解析】仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn):圖案①的花盆數(shù)為:1個(gè), a1=1; 圖案②的花盆中間數(shù)為3,上下兩行都是2個(gè), a2=2+3+2; 圖案③的花盆中間數(shù)為5,上面兩行由下到上分別遞減1個(gè),而且關(guān)于中間行上下對(duì)稱, a3=3+4+5+4+3;……;可以猜想: 第n個(gè)圖形中的花盆中間數(shù)為2n

6、-1,上面每行由下到上分別遞減1個(gè),最上面有n個(gè),而且關(guān)于中間行上下對(duì)稱,因此an=n+(n+1)+…+(2n-1)+…+(n+1) + n=3n2-3n+1. 【評(píng)析】上例是利用歸納推理解決問(wèn)題的.歸納推理分為完全歸納和不完全歸納，由歸納推理所得的結(jié)論雖然未必是可靠的，但它由特殊到一般，由具體到抽象的認(rèn)識(shí)功能，對(duì)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)是十分有用的．觀察、實(shí)驗(yàn)，對(duì)有限的資料作歸納整理，提出帶有規(guī)律性的說(shuō)法，乃是科學(xué)研究的最基本的方法之一. 例2.如圖，過(guò)四面體V-ABC的底面上任一點(diǎn)O分別作OA1∥VA，OB1∥VB，OC1∥VC，A1，B1，C1分別是所作直線與側(cè)面交點(diǎn)． 求證：為定值． 分析

7、 考慮平面上的類似命題：“過(guò)△ABC（底）邊 AB上任一點(diǎn)O分別作OA1∥AC，OB1∥BC，分別交BC、AC于A1、B1，求證為定值”．這一命題利用相似三角形性質(zhì)很容易推出其為定值1．另外，過(guò)A、O分別作BC垂線，過(guò)B、O分別作AC垂線，則用面積法也不難證明定值為1．于是類比到空間圍形，也可用兩種方法證明其定值為1． 證明：如圖，設(shè)平面OA1 VA∩BC＝M，平面OB1 VB∩AC＝N，平面OC1 VC∩AB=L，則有△MOA1∽△MAV，△NOB1∽△NBV，△LOC1 ∽△ LCV．得 =。 在底面△ABC中，由于AM、BN、CL交于一點(diǎn)O，用面積法易證得： =1。∴=1。 【知識(shí)小結(jié)】類比推理是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象有一部分屬性類似，推出這兩個(gè)對(duì)象的其他屬性亦類似的一種推理方法，例如我們拿分式同分?jǐn)?shù)來(lái)類比,平面幾何與立體幾何中的某些對(duì)象類比等等．我們必須清楚類比并不是論證，它可以幫助我們發(fā)現(xiàn)真理． 通俗地說(shuō)，合情推理是指“合乎情理”的推理．?dāng)?shù)學(xué)研究中，得到一個(gè)新結(jié)論之前，合情推理常常能幫助我們猜測(cè)和發(fā)現(xiàn)結(jié)論；證明一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論之前，合情推理常常能為我們提供證明的思路和方向．