高考数学第一轮大复习素材: 4合情推理与演绎推理新人教A文 联系客服

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已知函数y=f(x),满足:对任意a,b∈R,

a≠b,都有af(a)+bf(b)>af(b)+bf(a),试证明:f(x)为R上的单调增函数. 证明 设x1,x2∈R,取x1

则由题意得x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1), ∴x1[f(x1)-f(x2)]+x2[f(x2)-f(x1)]>0, [f(x2)-f(x1)](x2-x1)>0,

∵x10,f(x2)>f(x1). 所以y=f(x)为R上的单调增函数.

高考中的合情推理问题

典例:(1)(5分)(2013·湖北)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数,如三角形数n?n+1?1211,3,6,10,…,第n个三角形数为=n+n,记第n个k边形数为N(n,k)(k≥3),以

222下列出了部分k边形数中第n个数的表达式: 三角形数 正方形数 五边形数 六边形数

11

N(n,3)=n2+n,

22N(n,4)=n2, 31

N(n,5)=n2-n,

22N(n,6)=2n2-n

………………………………………

可以推测N(n,k)的表达式,由此计算N(10,24)=____________.

思维启迪 从已知的部分k边形数观察一般规律写出N(n,k),然后求N(10,24).

k-24-k

解析 由N(n,4)=n2,N(n,6)=2n2-n,可以推测:当k为偶数时,N(n,k)=n2+n,

2224-24-24

∴N(10,24)=×100+×10

22=1 100-100=1 000. 答案 1 000

x2y2

(2)(5分)若P0(x0,y0)在椭圆2+2=1(a>b>0)外,过P0作椭圆的两条切线的切点为P1,P2,

abx0xy0y

则切点弦P1P2所在的直线方程是2+2=1,那么对于双曲线则有如下命题:若P0(x0,y0)

abx2y2

在双曲线2-2=1(a>0,b>0)外,过P0作双曲线的两条切线,切点为P1,P2,则切点弦P1P2

ab所在直线的方程是________. 思维启迪 直接类比可得. 解析 设P1(x1,y1),P2(x2,y2), 则P1,P2的切线方程分别是 x1xy1yx2xy2y-=1,-=1. a2b2a2b2

因为P0(x0,y0)在这两条切线上, x1x0y1y0

故有2-2=1,

abx2x0y2y0

-2=1, a2b

x0xy0y

这说明P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线2-2=1上,

abx0xy0y

故切点弦P1P2所在的直线方程是2-2=1.

ab答案

x0xy0y

-=1 a2b2

(3)(5分)在计算“1×2+2×3+…+n(n+1)”时,某同学学到了如下一种方法:先改写第k项: 1

k(k+1)=[k(k+1)(k+2)-(k-1)k(k+1)],由此得

31

1×2=(1×2×3-0×1×2),

31

2×3=(2×3×4-1×2×3),

3

…,

1

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

3

1

相加,得1×2+2×3+…+n(n+1)=n(n+1)·(n+2).

3

类比上述方法,请你计算“1×2×3+2×3×4+…+n(n+1)·(n+2)”,其结果为________. 思维启迪 根据两个数积的和规律猜想,可以利用前几个式子验证.

1

解析 类比已知条件得k(k+1)(k+2)=[k(k+1)(k+2)(k+3)-(k-1)k(k+1)(k+2)],

41

由此得1×2×3=(1×2×3×4-0×1×2×3),

41

2×3×4=(2×3×4×5-1×2×3×4),

41

3×4×5=(3×4×5×6-2×3×4×5),

4…,

1

n(n+1)(n+2)=[n(n+1)(n+2)(n+3)-(n-1)n(n+1)(n+2)].

4以上几个式子相加得:1×2×3+2×3×4+…+n(n+1)(n+2) 1

=n(n+1)(n+2)(n+3). 4

1

答案 n(n+1)(n+2)(n+3)

4

温馨提醒 (1)合情推理可以考查学生的抽象思维能力和创新能力,在每年的高考中经常会考到;

(2)合情推理的结论要通过演绎推理来判断是否正确.

方法与技巧

1.合情推理的过程概括为

从具体问题出发―→观察、分析、比较、联想―→ 归纳、类比―→提出猜想

2.演绎推理是从一般的原理出发,推出某个特殊情况的结论的推理方法,是由一般到特殊的推理,常用的一般模式是三段论.数学问题的证明主要通过演绎推理来进行. 失误与防范

1.合情推理是从已知的结论推测未知的结论,发现与猜想的结论都要经过进一步严格证明. 2.演绎推理是由一般到特殊的证明,它常用来证明和推理数学问题,注意推理过程的严密性,书写格式的规范性.

3.合情推理中运用猜想时不能凭空想象,要有猜想或拓展依据.