推理与证明的关系

推理与证明的关系（共8篇）

推理与证明的关系 篇1

1．下列几种推理过程是演绎推理的是()A．两条直线平行，同旁内角互补，如果∠A与∠B是两条直线的同旁内角，则∠A＋∠B＝180°

B．某校高三(1)班有55人，(2)班有54人，(3)班有52人，由此得高三所有班人数均超过50人

C．由平面三角形的性质，推测空间四面体的性质

11D．在数列{an}中，a1＝1，an＝an－1＋)(n≥2)，由此归纳出{an}的通项公式 2an－

1解析：选A.两条直线平行，同旁内角互补(大前提)

∠A与∠B是两条平行直线的同旁内角(小前提)

∠A＋∠B＝180°(结论)

2．下列表述正确的是()

①归纳推理是由部分到整体的推理 ②归纳推理是由一般到一般的推理 ③演绎推理是由一般到特殊的推理 ④类比推理是由特殊到一般的推理 ⑤类比推理是由特殊到特殊的推理

A．①②③B．②③④

C．②④⑤D．①③⑤

解析：选D.归纳推理是由部分到整体的推理，演绎推理是由一般到特殊的推理，类比推理是由特殊到特殊的推理．

3．下面使用类比推理恰当的是()

A．“若a²3＝b²3，则a＝b”类推出“若a²0＝b²0，则a＝b”

a＋babB．“(a＋b)c＝ac＋bc”类推出“ cc

a＋babC．“(a＋b)c＝ac＋bc”类推出“c≠0)” ccc

nnnnnnD．“(ab)＝ab”类推出“(a＋b)＝a＋b” c

解析：选C.由类比推理的特点可知．

4．(2010年安徽省皖南八校高三调研)定义集合A，B的运算：A⊗B＝{x|x∈A或x∈B且x∉(A∩B)}，则A⊗B⊗A＝________.解析：如图，A⊗B表示的是阴影部分，设A⊗B＝C，运用类比的方法可知，C⊗A＝B，所以A⊗B⊗A＝B

.答案：B

5．(2009年高考浙江卷)设等差数列{an}的前n项和为Sn，则S4，S8－S4，S12－S8，S16－S12成等差数列．类比以上结论有：设等比数列{bn}的前n项积为Tn，则T4，________，________，T16成等比数列． T1

2解析：由于等差数列与等比数列具有类比性，且等差数列与和差有关，等比数列与积商有关，因此当等差数列依次每4项之和仍成等差数列时，类比到等比数列为依次每4项的积的商成等比数列．下面证明该结论的正确性：

设等比数列{bn}的公比为q，首项为b1，则T4＝b1q，T8＝b1q＝b1q，121＋2＋„＋111266

T12＝b1q＝b1q，4681＋2＋„＋7828

T8T12422438

＝b1q，T4T8T82T12T8T12

即)²T4，故T4，成等比数列． T4T8T4T8

T8T12

答案：T4T8

6．等差数列{an}中，公差为d，前n项的和为Sn，有如下性质：(1)通项an＝am＋(n－m)d；

*

(2)若m＋n＝p＋q，m、n、p、q∈N，则am＋an＝ap＋aq；(3)若m＋n＝2p，则am＋an＝2ap；

(4)Sn，S2n－Sn，S3n－S2n构成等差数列．

∴＝b1q，请类比出等比数列的有关性质．

解：等比数列{an}中，公比为q，前n项和为Sn，则可以推出以下性质：

n－m

(1)an＝amq；

*

(2)若m＋n＝p＋q，m、n、p、q∈N，则am²an＝ap²aq；

(3)若m＋n＝2p，则am²an＝ap；

(4)当q≠－1时，Sn，S2n－Sn，S3n－S2n构成等比数列．

练习

1．下列平面图形中与空间的平行六面体作为类比对象较合适的是()A．三角形B．梯形 C．平行四边形D．矩形

解析：选C.因为平行六面体相对的两个面互相平行，类比平面图形，则相对的两条边互相平行，故选C.7598139b＋mb2，>>，„若a>b>0且m>0，则()

10811102521a＋maA．相等B．前者大 C．后者大D．不确定

b＋mb

解析：选B.观察题设规律，由归纳推理易得.a＋ma

3．“所有9的倍数(M)都是3的倍数(P)，某奇数(S)是9的倍数(M)，故此奇数(S)是3的倍数(P)”，上述推理是()

A．小前提错B．结论错 C．正确的D．大前提错 解析：选C.大前提正确，小前提正确，故命题正确． 4．下列推理是归纳推理的是()

A．A，B为定点，动点P满足|PA|＋|PB|＝2a>|AB|，得P的轨迹为椭圆

B.由a1＝1，an＝3n－1，求出S1，S2，S3，猜想出数列的前n项和Sn的表达式

x2y2

C．由圆x＋y＝r的面积πr，猜想出椭圆＝1的面积S＝πab

ab

D．科学家利用鱼的沉浮原理制造潜水艇

解析：选B.从S1，S2，S3猜想出数列的前n项和Sn，是从特殊到一般的推理，所以B是归纳推理．

5．给出下列三个类比结论．

nnnnnnn

①(ab)＝ab与(a＋b)类比，则有(a＋b)＝a＋b；

②loga(xy)＝logax＋logay与sin(α＋β)类比，则有sin(α＋β)＝sinαsinβ；

2222222

③(a＋b)＝a＋2ab＋b与(a＋b)类比，则有(a＋b)＝a＋2a²b＋b.其中结论正确的个数是()

A．0B．1 C．2D．3 解析：选B.③正确．

6．观察图中各正方形图案，每条边上有n(n≥2)个圆点，第n个图案中圆点的个数是an，按此规律推断出所有圆点总和Sn与n的关系式为（）

A．Sn＝2n－2nB．Sn＝2n

C．Sn＝4n－3nD．Sn＝2n＋2n

解析：选A.事实上由合情推理的本质：由特殊到一般，当n＝2时有S2＝4，分别代入即可淘汰B，C，D三选项，从而选A.也可以观察各个正方形图案可知圆点个数可视为首项为4，公差为4的等差数列，因此所有圆点总和即为等差数列前n－1项和，即Sn＝(n－1)³4(n－1)(n－2)2＋2n－2n.7．y＝cosx(x∈R)是周期函数，演绎推理过程为________． 答案：大前提：三角函数是周期函数； 小前提：y＝cosx(x∈R)是三角函数； 结论：y＝cosx(x∈R)是周期函数．

8．对于非零实数a，b，以下四个命题都成立：

12222

①aa＋b)＝a＋2ab＋b；③若|a|＝|b|，则a＝±b；④若a＝ab，则a

a

＝b.那么，对于非零复数a，b，仍然成立的命题的所有序号是________．

解析：对于①，当a＝i时，ai＋i－i＝0，故①不成立；

ai

对于②④，由复数四则运算的性质知，仍然成立．

对于③，取a＝1，b＝i，则|a|＝|b|，但a≠±b，故③不成立． 答案：②④

9．已知数列2008,2009,1，－2008，－2009，„，这个数列的特点是从第二项起，每一项都等于它的前后两项之和，则这个数列的前2009项之和S2009等于________．

解析：数列前几项依次为2008,2009,1，－2008，－2009，－1,2008,2009，„每6项一循环，前6项之和为0，故前2009项包含334个周期和前5个数，故其和为2008＋2009＋1－2008－2009＝1.答案：1

10．用三段论的形式写出下列演绎推理．

(1)若两角是对顶角，则该两角相等，所以若两角不相等，则该两角不是对顶角；(2)矩形的对角线相等，正方形是矩形，所以，正方形的对角线相等． 解：(1)两个角是对顶角

则两角相等，大前提 ∠1和∠2不相等，小前提 ∠1和∠2不是对顶角.结论

(2)每一个矩形的对角线相等，大前提 正方形是矩形，小前提 正方形的对角线相等.结论 11.观察：

(1)tan10°tan20°＋tan20°tan60°＋tan60°tan10°＝1；

(2)tan5°tan10°＋tan10°tan75°＋tan75°tan5°＝1.由以上两式成立，推广到一般结论，写出你的推论． 解：若锐角α，β，γ满足α＋β＋γ＝90°，则tanαtanβ＋tanβtanγ＋tanαtanγ＝1.12．已知等差数列{an}的公差d＝2，首项a1＝5.(1)求数列{an}的前n项和Sn；

(2)设Tn＝n(2an－5)，求S1，S2，S3，S4，S5；T1，T2，T3，T4，T5，并归纳出Sn与Tn的大小规律．

解：(1)由已知a1＝5，d＝2，∴an＝a1＋(n－1)²d＝5＋2(n－1)＝2n＋3.∴Sn＝n(n＋4)．

(2)Tn＝n(2an－5)＝n[2(2n＋3)－5]，∴Tn＝4n＋n.22

推理与证明的关系 篇2

新教材中增加了“推理与证明”这章内容.推理,就是要根据一个或几个数学判断得出一个新的数学判断的思维形式,学生所学过的数学基础知识,常常作为数学判断的依据,掌握数学概念、定理和公式以及它们之间的相互联系,是进行数学推理的必不可少的基础,高中生要理解并掌握逻辑推理与证明的基本方法.新大纲要求:通过具体例子阐明合情推理与演绎推理之间的联系区别,鼓励合理的数学猜想.

二、课堂实例探究

在“推理与证明”的课堂上,如何避免就题论题,如何把握推理这个度,从而达到启发学生的作用,下面浅谈一例:

在讲圆知识时,书上有过一个重要结论:过圆x2+y2=r2上一点P0(x0,y0)的切线方程是x0x+y0y=r2,将x2+y2=r2中的x2→x0x,y2→y0y,替换得到-

若当P0(x0,y0)在圆外时,过点P作圆的两条切线,切点为A,B,则x0x+y0y=r2是圆的切点弦AB方程.P0(x0,y0)点在圆上时,书上例题已经证明,下证切点弦方程,设A (x1,y1),B (x1,y2),因为A,B两点在圆上,由重要结论知,PA直线:x1x+y1y=r2,PB直线:x2x+y2y=r2,而AP与BP交于P0(x0,y0),所以x1x0+y1y0=r2,x2x0+y2y0=r2,即A,B两点适合方程x0x+y0y=r2,A、B两点确定一直线,所以AB方程:x0x+y0y2=r.

那当点P0(x0,y0)在圆内呢?我们可以利用圆心到直线距离公式判定直线x0x+y0y=r2与圆相离.

那探究是不是到此结束呢?我们可以由圆引申到圆锥曲线:①椭圆,P0(x0,y0)是椭圆上一点,则过P点的切线方程是=1.椭圆,P0(x0,y0)是椭圆外一点,则过P点作两条切线,切点弦方程是1.②双曲线,P0 (x0,y0)是双曲线上一点,则过P点的切线方程是;双曲线,P0(x0,y0)是双曲线外一点,则过P点作两条切线,切点弦方程是.③抛物线y2=2px,P0(x0,y0)是抛物线上一点,则过P点的切线方程是P0(x0,y0,y0)是抛物线外一点,则过P点作两条切线,切点弦方程是

要让学生在实例中通过引导,让学生找到他们之间的内在联系.如果课堂讲解时以点到面,2010年湖北卷的一道填空题可以迎刃而解.见题:椭圆两焦点为F1,F2,P0 (x0,y0)满足,则直线与椭圆的公共点个数为多少个?如果考试时用代数法去把直线和椭圆联立,再用△来判别有几个交点时,计算量很大,得不偿失,如果应用上面圆的推广:点P0 (x0,y0)在圆内,直线x0x+y0y=r2与圆相离;把这个知识点迁移到椭圆中来,该题迎刃而解,从而猜想直线与椭圆的公共点个数为0个.该题考察了学生的猜想推理能力,这个能力的培养,还在于我们平时的课堂上,备课充分些,挖掘的深一些,学生的思维受益些.

三、课后感想

推理与证明 篇3

例1 设函数[f(x) (x∈R)]为奇函数，[f(1)=12]，[f(x+2)=f(x)+f(2)]，则[f(5)=]（ ）

A. [0] B. [1] C. [52] D. [5]

解析 法一：利用类比推理.

本题为抽象函数，只给出了性质，没有给出具体函数及特征，未给出解析式. 根据给出性质，与正比例函数相似，故可用正比例函数[y=kx]进行类比，由于[f(1)=12]，则[f(x)=12x]，该函数是奇函数，且满足[f(1)=12]， [f(x+2)=f(x)+f(2)]，即该函数符合题设条件，则[f(5)=52]，选C.

法二：利用演绎推理.

∵[f(x+2)=f(x)+f(2)]，令[x=-1]，

则[f(-1+2)=f(-1)+f(2)]，

∴[f(1)=f(-1)+f(2)]，

而[f(x) (x∈R)]为奇函数，[f(1)=12]，

则[f(-1)=-f(1)=-12]，

∴[f(2)=1]，∴[f(x+2)=f(x)+1]，

再令[x=1]得，[f(3)=f(1)+1=32]，

∴[f(5)=f(3+2)=f(3)+1]=[52]，选C.

点拨 本题的两种解题途径，其一是类比推理，其二是演绎推理；如果作为解答题，类比推理的结论是不可靠的，作为选择题，由于四个选项中只有一个是正确的，暗示着符合题目的条件任何函数[f(x)]，则[f(5)]的值不会改变，既然如此，可选取一个特殊函数即可. 对于抽象函数的问题可以通过类比方法得出结论. 几种常见的抽象函数的类比函数可见下表：

[函数[f(x)]满足的条件&可类比函数&[f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)]&正比例函数 [y=kx]&[f(x1+x2)=f(x1)f(x2)]&指数函数[y=ax]（[a>0]，且[a≠1]）&[f(x1x2)=f(x1)+f(x2)]&对数函数[y=logax]（[x>0)]&[f(x1x2)=f(x1)f(x2)]&幂函数[y=xn]&[f(x1)+f(x2)=2f(x1+x22)f(x1-x22)]&余弦函数[y=cosx]&]

例2 在德国不来梅举行的第48届世乒赛期间，某商店橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展品，其中第1堆只有1层，就一个球；第[2,3,4,⋯]，[n]堆最底层（第一层）分别按图所示方式固定摆放，从第二层开始，每层的小球自然垒放在下一层之上，第[n]堆第[n]层就放一个乒乓球，以[f(n)]表示第[n]堆的乒乓球总数，则[f(3)=] ；[f(n)=] （答案用[n]表示）.

[…]

分析 要求出[f(3)]的值不难，但要求出[f(n)]的表达式，则必需寻找规律，能否从特殊到一般，探索其一般规律；如果[f(n)]的规律难找，可先求第[n]堆乒乓球的每一层的乒乓球的数量规律，然后再求这[n]层的乒乓球数量之和即为所求的[f(n)].

解 法一：利用归纳推理.

设第[n]堆底层的乒乓球的数量为[an],

则[a1=1]，[a2=1+2=3]，[a3=1+2+3=6]，…，

[an=1+2+3+⋯+n=n(n+1)2]，

根据题意，第[n]堆乒乓球的数量等于从第1堆开始到第[n]堆每堆最底层球数总和，即

[f(n)=a1+a2+⋯+an=12[(12+22+32+⋯+n2)+(1+2+3+⋯+n)]]

故[f(n)=12(n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2)]

[=n(n+1)(n+2)6].

法二：利用递推关系.

由于第[n]堆底层的乒乓球的数量为

[1+2+3+⋯+n=n(n+1)2=12(n2+n),]

而第2堆乒乓球比第1堆多一层，即多了第2堆的底层，则[f(2)-f(1)=12(22+2)]，

第3堆乒乓球比第2堆多一层，即多了第2堆的底层，则[f(3)-f(2)=12(32+3)]，

…

第[n]堆乒乓球比第[(n-1)]堆多了一层，即多了第[n]堆的底层，则[f(n)-f(n-1)=12(n2+n).]

以上[n]个不等式相加得

[f(n)-f(1)=12[(22+32+⋯+n2)+(2+3+⋯+n)],]

而[f(1)=1]，

故[f(n)=12[(12+22+32+⋯+n2)+(1+2+3+⋯+n)]]

[=12(n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2)]

[=n(n+1)(n+2)6].

法三：利用组合数的性质.

设第[n]堆乒乓球底层的的数量为[an],

则[a1=1]，[a2=1+2=3]，[a3=1+2+3=6]，…

[an=1+2+3+⋯+n=n(n+1)2=C2n+1]，

根据题意，第[n]堆乒乓球的数量等于从第1堆开始到第[n]堆每堆最底层球数总和，即

[f(n)=a1+a2+⋯+an=C22+C23+C24+⋯+C2n+1，]

而[C22=C33]，

则[f(n)=C33+C23+C24+⋯+C2n+1]

[=C24+⋯+C2n+1=⋯=C3n+2,]

因此[f(n)=n(n+1)(n+2)6].

法四：归纳—猜想—证明.

由于[f(1)=1=1×2×36]，[f(2)=4=2×3×46]，

[f(3)=10=3×4×56,]…

猜想[f(n)=n(n+1)(n+2)6].

下面用数学归纳法证明该结论.

（1）显然[n=1]时，猜想成立；

（2）假设[n=k]时猜想成立，

即[f(k)=k(k+1)(k+2)6]，

当[n=k+1]时，由法二知：

[f(k+1)-f(k)=12[(k+1)2+(k+1)]]

∴[f(k+1)=12[(k+1)2+(k+1)]+f(k)]

[=12[(k+1)2+(k+1)]+k(k+1)(k+2)6]

故[f(k+1)=16(k+1)(k2+5k+6)]

[=16(k+1)[(k+1+1][(k+1)+2],]

所以[n=k+1]时，猜想也成立.

综上，对任意正整数[n]猜想均成立，

因此[f(n)=n(n+1)(n+2)6].

点拨 本题是一道既考查合情推理能力又考查演绎推理能力的题. 寻找第[n]堆乒乓球每一层的数量规律，需要观察、归纳、猜想的思想，再求和时需要严密的逻辑推理. 法三中求和大胆联想到组合数，法四则利用归纳猜想，需要较强的数学领悟能力. 法三、法四供大家参考.

例3 已知[a、b、c∈(0,1)]，求证：[(1-a)b、][(1-b)c、][(1-c)a]不能同时大于[14].

证 法一：假设三式同时大于[14]，

即[(1-a)b>14,][(1-b)c>14,][(1-c)a>14.]

[∵ a、b、c∈(0,1)]，

[∴]三式同向相乘得[(1-a)b(1-b)c(1-c)a>164]，

又[(1-a)a≤(1-a+a2)2=14.]

同理[(1-b)b≤14,][(1-c)c≤14.]

[∴ (1-a)b(1-b)c(1-c)a≤164]，

这与假设矛盾，故原命题得证.

法二：假设三式同时大于[14]，

[∵ 00]，

[(1-a)+b2≥(1-a)b>14=12,]

同理[(1-b)+c2>12,][(1-c)+a2>12,]

三式相加得[32>32]，这是矛盾的，

故假设错误，所以原命题正确.

点拨 “不能同时大于[14]”包含多种情形，不易直接证明，可用反证法证明，即正难则反.

当遇到否定性、唯一性、无限性、至多、至少等类型问题时，常用反证法.

用反证法的步骤是：

①否定结论[⇒A⇒B⇒C]；

②而[C]不合理[与公理矛盾,与题设矛盾,与假设自相矛盾;]

③因此结论不能否定，结论成立.

例4 用数学归纳法证明等式 ：

[1-12+13-14+⋯+12n-1-12n=1n+1+1n+2][+⋯+12n]对所以[n∈N]均成立.

证明 （1）当[n=1]时，

左式=[1-12=12]，右式=[11+1=12]，

∴左式=右式，等式成立.

（2）假设当[n=k(k∈N)]时等式成立，

即[1-12+13-14+⋯+12k-1-12k]

[=1k+1+1k+2+⋯+12k]，

则当[n=k+1]时，

[1-12+13-14+⋯+12k-1-12k+12k+1-12k+2]

[=(1-12+13-14+⋯+12k-1-12k)+12k+1-12k+2]

[=(1k+1+1k+2+⋯+12k)+12k+1-12k+2]

[=1k+2+1k+3+⋯+12k+1+(1k+1-12k+2)]

[=1k+2+1k+3+1k+4+⋯+12k+1+12k+2]

[=1(k+1)+1+1(k+1)+2+1(k+1)+3+⋯]

[+1(k+1)+k+12(k+1).]

即[n=k+1]时，等式也成立，

由（1）（2）可知，等式对[n∈N]均成立.

点拨 在利用归纳假设论证[n=k+1]等式成立时，注意分析[n=k]与[n=k+1]的两个等式的差别. [n=k+1]时，等式左边增加两项，右边增加一项，而且右式的首项由[1k+1]变为[1k+2]. 因此在证明中，右式中的[1k+1]应与-[12k+2]合并，才能得到所证式. 因而，在论证之前，把[n=k+1]时等式的左右两边的结构先作分析常常是有效的.

由本例可以看出，数学归纳法的证明过程中，要把握好两个关键之处：一是[f(n)]与[n]的关系；二是[f(k)]与[f(k+1)]的关系.

例5 用数学归纳法证明：

[(1+11)(1+13)(1+15)⋯(1+12n-1)>2n+1][(n≥2,n∈N)].

证明 （1）当[n=2]时，

左式=[(1+11)(1+13)=83=649]，右式=[5]，

∵ [649>5]， ∴[649>5]，

即[n=2]时，原不等式成立.

（2）假设[n=k(k≥2, k∈Z)]时，不等式成立，

即[(1+11)(1+13)(1+15)⋯(1+12k-1)>2k+1],

则[n=k+1]时，

左边=[(1+11)(1+13)(1+15)⋯(1+12k-1)(1+12k+1)]

[>2k+1(1+12k+1)=2k+22k+1]

右边=[2k+3]，要证左边>右边，

只要证[2k+22k+1>2k+3]，

只要证[2k+2>(2k+3)(2k+1)]，

只要证[4k2+8k+4>4k2+8k+3,]

只要证4>3.

而上式显然成立，所以原不等式成立，

即[n=k+1]时，左式>右式.

由（1）（2）可知，原不等式对[n≥2，n∈N]均成立.

点拨 运用数学归纳法证明问题时，关键是[n＝k＋1]时命题成立的推证，此步证明要具有目标意识，注意与最终要达到的解题目标进行分析比较，以此确定和调控解题的方向，使差异逐步减小，最终实现目标完成解题. 在分析[f(k)]与[f(k+1)]的两个不等式，应找出证明的关键点（一般要利用不等式的传递性），然后再综合运用不等式证明的方法. 本题关键是证明不等式[2k+22k+1>2k+3]. 除了分析法，还可以用比较法和放缩法来解决.

例6 已知[f(n)=1+12+13+14+⋯+1n(n∈N),]求证：[n>1]时，[f(2n)>n+22].

证明 （1）[n=2]时，

左式=[f(22)=f(4)=1+12+13+14=2512],

右式=[2+22=2]，

∵ [2512>2]， ∴ 左式>右式，不等式成立.

[n=3]时，

左式=[f(23)=f(8)=1+12+13+14+⋯+18],

右式=[3+22=52]，

左式-右式=[15+17-18>0]，

左式>右式，不等式成立.

（2）假设[n=k(k∈N, k≥3)]时不等式成立，

即[f(2k)=1+12+13+14+⋯+12k>k+22]，

当[n=k+1]时，

[f(2k+1)=1+12+13+14+⋯+12k+12k+1]

[+12k+2+⋯+12k+1]

[=f(2k)+12k+1+12k+2+⋯+12k+12k项]

[>k+22+12k+1+12k+1+⋯+12k+12k项]

[=k+22+2k2k+1=k+32=(k+1)+22,]

即[n=k+1]时，不等式也成立.

由（1）（2）可知，[n>1, n∈N]时，

都有[f(2n)>n+22].

点拨 注意[f(n)]的意义，它表示连续自然数的倒数和，最后一项为[1n]. 可以通过第一步验证中加强对[f(n)]的理解，本题中验证了[n=]2、3两个数值，正是由于此原因（当然不是必要的）. [f(2n)]的表达式应为[f(2n)=]1[+12+13+14+15+⋯+12n-1+12n]. 因此在归纳法证明中，重视第一步的验证工作，许多难题的特殊情形启发我们的思路，甚至蕴含一般情形的方法.

【专题训练九】

1. 下面几种推理过程是演绎推理的是（ ）

A. 两条直线平行，同旁内角互补，如果[∠A]和[∠B]是两条平行直线的同旁内角，则[∠A+∠B=180°]

B. 由平面三角形的性质，推测空间四面体性质

C. 某校高三共有10个班，1班有51人，2班有53人，三班有52人，由此推测各班都超过50人

D. 在数列[{an}]中，[a1=1,an=12(an-1+1an-1)][(n≥2)]，由此推出[{an}]的通项公式

2. 命题“有些有理数是无限循环小数，整数是有理数，所以整数是无限循环小数”是假命题，推理错误的原因是（ ）

A. 使用了归纳推理

B. 使用了类比推理

C. 使用了“三段论”，但大前提错误

D. 使用了“三段论”，但小前提错误

3. 通过观察下列等式，猜想出一个一般性的结论，并证明结论的真假.

sin215°＋sin275°＋sin2135°＝[32]；

sin230°＋sin290°＋sin2150°＝[32]；

sin245°＋sin2105°＋sin2165°＝[32]；

sin260°＋sin2120°＋sin2180°＝[32].

4. 已知[a、b、c]都为正数，那么对任意正数[a、b]、[c]，三个数[a+1b、b+1c、c+1a]（ ）

A. 都不大于2 B. 都不小于2

C. 至少有一个不大于2

D. 至少有一个不小于2

5. 定义在[R]上的函数[f(x)]，满足[f(x+y)=f(x)+f(y)(x、y∈R)]，且[f(1 )=2]，那么在下面的四个式子：

①[f(1 )+2f(1 )+⋯+nf(1 )]；

②[fn(n+1)2]；

③[n(n+1 )]；

④[n(n+1)f(1 )].

其中与[f(1 )+f(2)+⋯+f(n)]相等的是（ ）

A. ①③ B. ①②

C. ①②③④ D. ①②③

6. 比较大小[7+6] [8+5]，分析其结构特点，请你再写出一个类似的不等式： ；请写出一个更一般的不等式，使以上不等式为它的特殊情况，则该不等式可以是 .

7. 如果命题[P(n)]对[n=k]成立，则它对[n=k+2]也成立. 又若[P(n)]对[n=2]成立，则下列结论正确的是（ ）

A. [P(n)]对所有自然数都成立

B. [P(n)]对所有正偶数都成立

C. [P(n)]对所有正奇数都成立

D. [P(n)]对所有大于1的自然数都成立

推理与证明1 篇4

1．下列平面图形中与空间的平行六面体作为类比对象较合适的是()

A．三角形B．梯形C．平行四边形D．矩形

7598139b＋mb2，>>，„若a>b>0且m>0，则之间大小关系为()10811102521a＋ma

A．相等B．前者大C．后者大D．不确定

x3．设a＝lg2＋lg5，b＝e(x<0)，则a与b大小关系为()

A．a>bB．a

4．“M不是N的子集”的充分必要条件是()

A．若x∈M，则x∉NB．若x∈N，则x∈M

C．存在x1∈M⇒x1∈N，又存在x2∈M⇒x2∉ND．存在x0∈M⇒x0∉N

5．“所有9的倍数(M)都是3的倍数(P)，某奇数(S)是9的倍数(M)，故此奇数(S)是3的倍数(P)”，上述推理是()

A．小前提错B．结论错C．正确的D．大前提错

6．用反证法证明命题：“三角形的内角中至少有一个不大于60度”时，假设正确的是

A．假设三内角都不大于60度B．假设三内角都大于60度

C．假设三内角至多有一个大于60度D．假设三内角至多有两个大于60度

7．下列推理是归纳推理的是()

A．A，B为定点，动点P满足|PA|＋|PB|＝2a>|AB|，得P的轨迹为椭圆

B.由a1＝1，an＝3n－1，求出S1，S2，S3，猜想出数列的前n项和Sn的表达式

22xy2222C．由圆x＋y＝r的面积πr，猜想出椭圆2＋2＝1的面积S＝πab abD．科学家利用鱼的沉浮原理制造潜水艇

8．给出下列三个类比结论．

①(ab)＝ab与(a＋b)类比，则有(a＋b)＝a＋b；

②loga(xy)＝logax＋logay与sin(α＋β)类比，则有sin(α＋β)＝sinαsinβ；

2222222③(a＋b)＝a＋2ab＋b与(a＋b)类比，则有(a＋b)＝a＋2a²b＋b.其中结论正确的个数是()

A．0B．1C．2D．

39．观察图中各正方形图案，每条边上有n(n≥2)个圆点，第n个图案中圆点的个数是an，按此规律推断出所有圆点总和Sn与n的关系式为（）nnnnnnn

A．Sn＝2n－2nB．Sn＝2nC．Sn＝4n－3nD．Sn＝2n＋2n

10．对于非零实数a，b，以下四个命题都成立：

12222b)＝a＋2ab＋b；③若|a|＝|b|，则a＝±b；④若a＝ab，则a＝b.那么，对于a

非零复数a，b，仍然成立的命题的所有序号是________．

11．如果aa＋bb>ab＋ba，则a、b应满足的条件是________．

a＋b12．已知a，b是不相等的正数，x＝，y＝a＋b，则x，y的大小关系是________． 2

13．已知数列2008,2009,1，－2008，－2009，„，这个数列的特点是从第二项起，每一项都等于它的前后两项之和，则这个数列的前2009项之和S2009等于________．

14．用三段论的形式写出下列演绎推理．

(1)矩形的对角线相等，正方形是矩形，所以，正方形的对角线相等．222 2

15.观察：

(1)tan10°tan20°＋tan20°tan60°＋tan60°tan10°＝1；

(2)tan5°tan10°＋tan10°tan75°＋tan75°tan5°＝1.由以上两式成立，推广到一般结论，写出你的推论．，并给出证明．

16．已知等差数列{an}的公差d＝2，首项a1＝5.(1)求数列{an}的前n项和Sn；

(2)设Tn＝n(2an－5)，求S1，S2，S3，S4，S5；T1，T2，T3，T4，T5，并归纳出Sn与Tn的大小规律．

17．已知数列{an}的前n项的和Sn满足Sn＝2an－3n(n∈N*)．

(1)求证{an＋3}为等比数列，并求{an}的通项公式；

推理与证明单元卷 篇5

b2b2b2b21．若a>0，b>0，则有()A.b－a<2b－aC.≥2b－aD.2b－a aaaa

2．F(n)是一个关于自然数n的命题，若F(k)(k∈N*)真，则F(k＋1)真，现已知F(7)不真，则有：①F(8)不真；②F(8)真；③F(6)不真；④F(6)真；⑤F(5)不真；⑥F(5)真．其中为真命题的是()

A．③⑤B．①②C．④⑥D．③④

3．对平面内的任意两点A(x1，y1)、B(x2，y2)定义它们之间的一种“距离”：||AB||＝|x2－x1|＋|y2－y1|.给出下列三个命题：①若点C在线段AB上，则||AC||＋||CB||＝||AB||；②在△ABC中，若∠C＝90°，则||AC||2＋||CB||2＝||AB||2；③在△ABC中，||AC||＋||CB||>||AB||.其中真命题的个数为()

A．0B．1C．2D．3

abcd4．已知a，b，c，d是正实数，P＝＋＋＋，则有()a＋b＋ca＋b＋dc＋d＋ac＋d＋b

A．0

5．一个等差数列{an}，其中a10＝0，则有a1＋a2＋„＋an＝a1＋a2＋„＋a19－n(1≤n≤19)．一个等比数列{bn}，其中b15＝1.类比等差数列{an}有下列结论，正确的是()

A．b1b2„bn＝b1b2„b29－n(1≤n≤29，n∈N*)B．b1b2„bn＝b1b2„b29－n

C．b1＋b2＋„＋bn＝b1＋b2＋„＋b29－n(1≤n≤29，n∈N*)D．b1＋b2＋„＋bn＝b1＋b2＋„＋b29－n

111116．设S(n)＝＋S(n)共有项，当n＝2时，S(2)＝nn＋1n＋2n＋3n7．按照如下的规律：(3)，(5,7)，(9,11,13)，(15,17,19,21)，„，第104个括号内各数字之和为________．

18．证明对于任意实数x，y都有x4＋y4(x＋y)2.2

9.若函数f(x)＝4x2－2(p－2)x－2p2－p＋1在区间[－1,1]内至少存在一点c，使f(c)>0，求实数p的取值范围。

10．已知函数f(n)(n∈N*)，满足条件：①f(2)＝2，②f(xy)＝f(x)·f(y)，③f(n)∈N*，④当x>y时，有f(x)>f(y)．

推理与证明知识方法总结 篇6

一、合情推理与演绎推理

1．合情推理（合情推理对于数学发现的作用，为复数铺垫）

合情推理可分为归纳推理和类比推理两类：

（1）归纳推理：部分到整体，特殊到一般

【例1】 观察以下不等式

13,22

2115122, 23

311171222234

41

可归纳出对大于1的正整数n成立的一个不等式1

表达式应为_________

【例2】 十个圆能把平面最多分为多少份？92

（2）类比推理：特殊到特殊

111f(n)，则不等式右端f(n)的2232n2

① 关于空间问题与平面问题的类比，通常可抓住几何要素的如下对应关系作对比：（亮点）多面体 二面角多边形；面平面角；面 积边；体积线段长；面积 ；

【例3】 在平面几何里，可以得出正确结论：“正三角形的内切圆半径等于这正三角形的高的平面几何的上述结论，则正四面体的内切球半径等于这个正四面体的高的（）

” ．类比

② 数列中的相关应用

9aabbb2{b}b2129n5【例4】 已知为等比数列，则．若n为等差数列，a52，则n的类似结论为_____________

③ 圆锥曲线中的相关应用

【例5】 在平面直角坐标系中，点，顶点的顶点、分别是离心率为的圆锥曲线时，有的焦．类似在该曲线上.一同学已正确地推得：当

Page 1 of

3地，当、时，有

.④ 函数中的相关应用

【例5】 如图所示，对于函数，分向量的比为，线段

上任意两点的上方，设点在点的必在曲线段，则由图象中点上方可得不等式。请分析函数的图象，类比上述不等式可以得到的不等式

是．

⑤平面向量中的相关应用

【例6】 设平面向量顺时针旋转30°后与的和为同向，其中，如果平面向量满足，且则下列命题中正确的为．

①

②③④

⑥ 不等式中的相关应用

【例7】 研究问题：“已知关于的不等

式的解集

为，解关于的不等式

”，有如下解法：

解：

由，令，则，所以不等式的解集为． 参考上述解法，已知关于的不等式的解集为，则关于的不等式Page 2 of

3的解集为．

2．演绎推理一般到特殊

【例6】 有个小偷在警察面前作了如下辩解：是我的录象机，我就一定能把它打开．看，我把它打开了．所

以它是我的录象机．请问这一推理错在哪里？（）

A．大前提B．小前提C．结论D．以上都不是

二、直接证明与间接证明

1．综合法顺推，由因导果

综合法是由原因推导到结果的证明方法，它是利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等，经过一系列的推理论证，最后推导出所要证明的结论成立的证明方法．

2．分析法逆推，执果索因

分析法是从要证明的结论出发，逐步寻求推证过程中，使每一步结论成立的充分条件，直到最后，把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件（已知条件、定义、公理、定理等）为止的证明方法．

3．反证法

假设原命题的结论不成立，经过正确的推理，最后得出矛盾，由此说明假设错误，从而证明了原命题成立，这样的方法叫反证法；它是一种间接的证明方法．用这种方法证明一个命题的一般步骤：(1)假设命题的结论不成立；(2)根据假设进行推理，直到推理中导出矛盾为止 ；(3)断言假设不成立(4)肯定原命题的结论成立

逆向推理法证明立几中的垂直问题 篇7

一、准备知识

立体几何中的垂直问题通常有三类:证线与线垂直、线与面垂直、面与面垂直.在解决这些问题之前首先要熟记三个定理:

定理1如果平面外一条直线和一个平面内的两条相交直线垂直, 那么这条直线垂直于这个平面. (简称:线线垂直, 线面垂直)

定理2如果一条直线与一个平面垂直, 那么这条直线与这个平面内的任意一条直线都垂直. (简称:线面垂直, 线线垂直)

定理3如果一个平面经过另一个平面的一条垂线, 那么这两个平面互相垂直. (简称:线面垂直, 面面垂直)

其次, 要证明垂直问题就要熟知常用于推导垂直关系的条件, 除了题目直接告知的垂直关系, 还有以下几种常用来推导垂直的条件: (1) 等腰 (或等边) 三角形底边上的中线垂直于底边; (2) 正方形 (或菱形) 的对角线互相垂直; (3) 三边满足勾股数a2+b2=c2的三角形是直角三角形, 等等.

最后, 明确一个基本原则:在推理过程中如果要寻找某条直线, 总是优先考虑已有垂直关系的线.

二、实例分析

1. 证线面垂直

例1已知正方体ABCD-A1B1C1D1, O是底ABCD对角线的交点, 求证:A1C⊥平面AB1D1.

从结论出发, 我们可以作出如下分析:

步骤1:要证线面垂直, 只要证线线垂直.首先在平面AB1D1的平面内找出两条相交直线与A1C垂直.我们的原则是优先考虑已有垂直关系的线, 在正方形中隐含着对角线互相垂直的关系, 平面AB1D1的三条边又都是正方形的对角线, 所以任选一条边, 其他的边只要同理证明就可以了, 这里我们选B1D1.

步骤2:下面证A1C⊥B1D1, 只要让B1D1垂直于一个平面, 这个平面要包含A1C, 又要包含它已经垂直的线A1C1, 很容易得到是平面A1C1C.

(记作:A1C⊥B1D⇐B1D1⊥平面A1C1C)

步骤3:重复步骤1, 要证B1D1⊥平面A1C1C, 只要证明B1D1与平面里两条相交直线垂直.已知B1D1与A1C1垂直, A1C是需要证明与之垂直的线, 那么只剩下CC1.恰好CC1是正方体的侧棱, 它垂直于面A1B1C1D1, 易证CC1⊥B1D1.

以上推理的思维流程图:

2. 证线线垂直

例2如右图, 已知矩形ABCD, 过A作SA⊥平面AC, 再过A作AE⊥SB交SB于E, 过E作EF⊥SC交SC于F.求证:AF⊥SC.

分析步骤1:要证线线垂直, 只要证线面垂直.AF和SC中先选出一条线, 让其垂直一个面.本着优先考虑已有垂直关系的线这一原则, 我们选择SC.下面寻找SC垂直的平面, 它要包含SC已经垂直的线EF, 也要包含它需要垂直的线AF, 那么就算不看图, 我们也能找出这个平面AEF.

(记为:AF⊥SC⇐SC⊥平面AEF)

步骤2:下面证线面垂直, 只要证线线垂直.欲证SC⊥平面AEF, 只要在平面里找出两条相交直线与SC垂直.已知SC已经垂直于EF, 而AF是需要证明与SC垂直的线因此不能用, 所以只剩下AE.

步骤3:重复步骤1, 要证明SC⊥AE, 就要确定其中一条线, 让其垂直一个面.由于SC的垂直关系在前面用过了, 所以这次选AE.AE所垂直的平面要包含它已经垂直的直线SB, 还要包含它需要垂直的直线SC, 所以可确定平面SBC.

(记为:SC⊥AE⇐AE⊥平面SBC)

步骤4:重复步骤2, 要证AE⊥平面SBC, 只要在平面里找出两条相交直线垂直于AE.AE已经垂直于SB, 而SC是需要证明和AE垂直的线, 不能选, 那么只剩下BC可能与AE垂直.

步骤5:重复步骤3, 要证AE⊥BC, 先确定一条线.由于AE的垂直关系前面已经用过, 所以这次选BC.BC所垂直的平面要包含AE, 还要包含它已经垂直的线AB.所以BC⊥平面ABE, 即BC⊥平面SAB.

(记为:AE⊥BC⇐BC⊥平面SAB)

步骤6:重复步骤4, 要证BC⊥平面SAB, 只要在平面里找出两条相交直线垂直于BC.BC已经垂直于AB, 平面里与AB相交的直线有AE和SA, AE是需要证明的线不能用, 只剩下SA.而题目已知SA⊥平面ABCD, 易证SA⊥BC.

以上推理的思维流程图:

3. 证面面垂直

例3如图, 已知AB$平面ACD, DE∥AB, △ACD是正三角形.求证:平面BCE$平面CDE.

分析要证明面面垂直, 只要在其中一个面里找出一条直线, 使它垂直于另一个面.但是题目中的垂直关系都集中在平面ACD中, 等腰△ACD的中线AF⊥CD, 同时AF⊥AB.因为AB∥DE, 所以AF⊥DE.易证AF⊥平面CDE.因此只要将AF移到平面BCE中就可以了.取CE中点G, 连接BG, 易证BG∥AF, 命题得证.

思维流程图:

三、一点感悟

证明垂直问题是立体几何中的重要内容, 通过垂直的性质和判定定理, 可以实现线面关系的转化.让学生学会从结论出发逆向推理, 会减少思维混乱, 无从下手的状况, 使思维更具条理性.本文所述的方法不以理解为技法, 而是对垂直关系的源头探求, 探求的依据就是性质和定理.

推理与证明错误辨析 篇8

在进行归纳推理时，为避免出现以偏概全的情况，对于特殊项要尽量多验证几项，同时要根据其变化规律和趋势作出判断.

例1 已知[x>0]，由不等式[x+1x≥2，x+4x2=x2+x2+][4x2≥3， …]，启发我们可以推广结论[x+mxn≥n+1][n∈N?]，则[m=] .

错解 根据给出的规律再写出几个式子：

[x2+x2+x2+8x3≥4，x2+x2+x2+x2+16x4≥5，…]，

显然通过处理后的式子的分子与分母都要约去.

因此[m]的值等于前面“分解”的[x2]的系数的倒数之积，即[m=2n.]

分析 在归纳中只照顾到了不等式中左边的项数及右边规律，却没有把握深层次规律，即[x]的系数和为1.

正解 由已知可再写出几个式子：

[x3+x3+x3+33x3≥4，x4+x4+x4+x4+44x4≥5，…]，

[xn+xn+…+xnn个+nnxn≥n+1.]

故所求[m]的值应为[nn.]

类比推理不恰当致误

类比推理是一种由此及彼的合情推理，“合乎情理”是这种推理的特征，一般的解题思路是进行对应的类比.类比推理不是照搬，更不是错搬某类事物的规律.

例2 在平面上，设[ha，hb，hc]是[△ABC]三条边上的高，[P]为三角形内任一点，[P]到相应三边的距离分别为[pa，pb，pc]，我们可以得到结论：[paha+pbhb+pchc=1.]把它类比到空间，写出三棱锥中的类似结论.

错解 设[S1，S2，S3，S4]是三棱锥[A-BCD]四个面的面积，[P]为三棱锥[A-BCD]内任一点，[P]到相应四个面的距离分别为[p1，p2，p3，p4]，则[p1S1+p2S2+p3S3+p4S4=1.]

分析 由平面图形到空间图形类比，用“四面体内一点到四个面的距离与相应面面积之比的和”类比“三角形内一点到边的距离与相应边上高之比的和”. 只考虑到了平面上的长度可类比空间图形中的面积，忽视了此处比值的特点及此结论的得到采用等面积法，类比到三棱锥中，可利用等体积法猜想推出正确结论.

正解 设[ha，hb，hc，hd]分别是三棱锥[A-BCD]四个面上的高，[P]为三棱锥内任一点，[P]到相应四个面的距离分别为[pa，pb，pc，pd]，则有[paha+pbhb+pchc+pdhd=1.]

反证法中的反设问题不全面致误

在利用反证法证明问题时，往往要假设命题结论的反面成立. 而命题结论的反面一定要全面，漏掉任何一种情况，证明都是不正确的.

例3 已知：存在直线[a，b]并且[a与b]相交.

求证：直线[a与b]有且只有一个交点.

错解 假设结论不成立，则两条直线没有交点.

所以这两条直线平行，这与已知矛盾.

所以假设不成立，即原命题成立.

分析 错解中对关键词“有且只有”的否定不全面，导致错误，可利用补集思想进行判断，“只有一个”的否定为“一个也没有或至少有两个”.

正解 假设结论不成立，则有两种情况：没有交点;不止一个交点.

（1）假设直线[a，b]没有交点，

那么[a//b或a，b]是异面直线，这与已知矛盾.

（2）假设直线[a，b]不止一个交点，则至少有两个交点[P，P]，这样经过点[P，P]就有两条直线[a，b]，这与两点确定一条直线矛盾.

由（1）和（2）可知，假设错误，所以两条相交直线有且只有一个交点.

归纳假设只设而不用致误

在用数学归纳法证明与正整数有关的命题时，但在证[n=k+1]时，必须用到归纳假设，否则就是错误的.

例4 用数学归纳法证明[1+4+7+…+3n-2=][12n3n-1n∈N?.]

错解 （1）当[n=1]时，左边[=1]，右边[=1]，

[∴]当[n=1]时，等式成立.

（2）假设当[n=kk∈N?，k≥1]时，等式成立，

即[1+4+7+…+3k-2=12k3k-1]，

则当[n=k+1]时，

需证[1+4+7+…+3k-2+3k+1-2]

[=12k+13k+2.][?]

由于等式左边是一个首项为1，公差为3，项数为[k+1]的等差数列的前[k+1]项和，其和为[12k+11+3k+1=12k+13k+2]，

[∴?]式成立，即当[n=k+1]时，等式也成立.

由（1）（2）可知，对一切[n∈N?]，等式都成立.

分析 看一个用数学归纳法证明的数学问题是否正确，关键要看两个步骤是否齐全，特别是看在第二步中归纳假设是否被应用. 如果没有用到归纳假设，那就是不正确的.

正解 （1）当[n=1]时，[左边=右边=1]，

[∴]当[n=1]时，等式成立.

（2）假设当[n=kk∈N?，k≥1]时，等式成立，

即[1+4+7+…+3k-2=12k3k-1].

则当[n=k+1]时，

[1+4+7+…+3k-2+3k+1-2=12k3k-1+3k+1=123k2+5k+2=12k+13k+1-1，]

即当[n=k+1]时，等式也成立.

由（1）（2）可知，对一切[n∈N?]，等式都成立.

循环论证致误

演绎推理时，不能用待证命题的真实性作为证明的论据，否则就犯了循环论证的错误.

例5 设[a，b，c，d]是正有理数，[c，d]是无理数，求证：[ac+bd]是无理数.

错解 因为[c]为无理数，[a]为正有理数，故[ac]为无理数. 同理，[bd]也为无理数，两正无理数的和为无理数，故[ac+bd]为无理数.

分析 上述推理证明过程犯了循环论证的错误，在证明问题的过程中，以“两正无理数的和为无理数”（正是待证命题的结论）作为证明的论据就是循环论证.

正解 直接证明比较困难，可采用反证法.

假设[ac+bd=e]是有理数，那么[ac=e-bd]，

两边平方得，[a2c=e2-2ebd+b2d，]

[e2+b2d-a2c=2ebd，][2ebd]这一项必定是无理数（若[2ebd=f]为有理数，[f2eb=d]，有理数[=]无理数，矛盾），

而[e2+b2d-a2c]显然是有理数，

于是得到：有理数[e2+b2d-a2c=2ebd=无理数]，矛盾！

所以假设不成立. 故[ac+bd]必然是一个无理数.