第二章 推理与证明第一课时 2.1.1 合情推理(一)教学要求:结合已学过的数学实例,了解归纳推理的含义,能利用归纳进行简单的推理,体会并认识归纳推理在数学发现中的作用. 教学重点:能利用归纳进行简单的推理. 教学难点:用归纳进行推理,作出猜想. 教学过程: 一、新课引入:. 二、讲授新课: 1. 教学概念:① 概念: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. 简言之,归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理. ②归纳推理的几个特点;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 归纳推理的一般步骤:⑴ 对有限的资料进行观察、分析、归纳 整理; ⑵ 提出带有规律性的结论,即猜想; ⑶ 检验猜想。
归纳练习:(i )由铜、铁、铝、金、银能导电,能归纳出什么结论?(ii )由直角三角形、等腰三角形、等边三角形角和180度,能归纳出什么结论?(iii )观察等式:2221342,13593,13579164+==++==++++==,能得出怎样的结论? ③ 讨论:(i )统计学中,从总体中抽取样本,然后用样本估计总体,是否属归纳推理? (ii )归纳推理有何作用? (发现新事实,获得新结论,是做出科学发现的重要手段) (iii )归纳推理的结果是否正确?(不一定) 2. 教学例题:① 出示例题:已知数列{}n a 的第1项12a =,且1(1,2,)1nn na a n a +==+,试归纳出通项公式. (分析思路:试值n =1,2,3,4 → 猜想n a →如何证明:将递推公式变形,再构造新数列)3. 小结:①归纳推理的药店:由部分到整体、由个别到一般;②典型例子:哥德巴赫猜想的提出;数列通项公式的归纳. 三、巩固练习:22221.:5124,7148,111120,131168,...24,,?-=-=-=-=观察所得的结果都是的倍数继续试验你能得到什么猜想1122.{},1,(*),2.nn n na a a a n N a +==∈+在数列中试猜想这个数列的通项公式123.,2(1).n n n -+对于任意正整数猜想与的大小关系教学反思:第二课时 2.1.1 合情推理(二)教学要求:结合已学过的数学实例,了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用.教学重点:了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理. 教学难点:用归纳和类比进行推理,作出猜想. 教学过程: 一、复习准备:二、讲授新课: 1. 教学概念:① 概念: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. 简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理. 类比推理的几个特点;1.类比是从人们已经掌握了的事物的属性,推测正在研究的事物的属性,是以旧有的认识为基础,类比出新的结果.2.类比是从一种事物的特殊属性推测另一种事物的特殊属性.3.类比的结果是猜测性的不一定可靠,单它却有发现的功能2. 教学例题:① 出示例1:类比实数的加法和乘法,列出它们相似的运算性质. (得到如下表格)思维:直角三角形中,090C ∠=,3条边的长度,,a b c ,2条直角边,a b 和1条斜边c ; →3个面两两垂直的四面体中,090PDF PDE EDF ∠=∠=∠=,4个面的面积123,,S S S 和S 3个“直角面”123,,S S S 和1个“斜面”S . → 拓展:三角形到四面体的类比. 3. 小结:类比推理的一般步骤:1. 找出两类对象之间可以确切表述的相似特征2. 用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想3. 检测猜想教学反思:第三课时 2.1.2 演绎推理教学要求:结合已学过的数学实例和生活中的实例,体会演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本方法,并能运用它们进行一些简单的推理。
.教学重点:了解演绎推理的含义,能利用“三段论”进行简单的推理. 教学难点:分析证明过程中包含的“三段论”形式. 教学过程: 一、复习准备:复习:合情推理归纳推理的一般步骤:类比推理的一般步骤:二、讲授新课:观察与思考1.所有的金属都能导电, 因为铜是金属, 所以铜能够导电.2.一切奇数都不能被2整除因为(2100+1)是奇数, 所以(2100+1)不能被2整除.3.三角函数都是周期函数, 因为tan 三角函数, 所以是tan 周期函数1. 教学概念:①概念:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理。
要点:由一般到特殊的推理。
②讨论:演绎推理与合情推理有什么区别?合情推理⎧⎨⎩归纳推理:由特殊到一般类比推理:由特殊到特殊;演绎推理:由一般到特殊.“三段论”是演绎推理的一般模式:第一段:大前提——已知的一般原理;第二段:小前提——所研究的特殊情况;第三段:结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断.②举例:举出一些用“三段论”推理的例子.2. 教学例题:练习:(0){},.n n n a cq cq a =≠1.证明通项公式为的数列是等比数列并分析证明过程中的三段论,,,,:ABC AC BC CD AB ACD BCD ∆>∠>∠2.如图在中是边上的高求证,,ABC CD AB AC BC AD BD ACD BCD∆⊥>>∠>∠证明:在中因为 所以于是指出上面证明过程中的错误。
3. 比较:合情推理与演绎推理的区别与联系?(从推理形式、结论正确性等角度比较;演绎推理可以验证合情推理的结论,合情推理为演绎推理提供方向和思路.)• ①归纳是由特殊到一般的推理; ②类比是由特殊到特殊的推理; ③演绎推理是由一般到特殊的推理.• 从推理的结论来看,合情推理的结论不一定正确,有待证明;演绎推理得到的结论一定正确.演绎推理是证明数学结论、建立数学体系的重要思维过程. 教学反思:第一课时 2.2.1 综合法和分析法(一)教学要求:结合已经学过的数学实例,了解直接证明的两种基本方法:分析法和综合法;了解分析法和综合法的思考过程、特点.教学重点:会用综合法证明问题;了解综合法的思考过程.D BCA教学难点:根据问题的特点,结合综合法的思考过程、特点,选择适当的证明方法. 教学过程: 一、复习准备: 二、讲授新课: 1. 教学例题:① 出示例1:已知a , b , c 是不全相等的正数,求证:a(b 2+c 2)+b(c 2+a 2)≥4abc② 提出综合法: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. 框图表示:要点:顺推证法;由因导果.④ 出示例3:在△ABC 中,三个角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且A 、B 、C 成等差数列,a 、b 、c 成等比数列. 求证:为△ABC 等边三角形.2. 练习:、1.已知a ,b ,c 是全不相等的正实数,求证3b c a a c b a b ca b c+-+-+-++> 2,A B 为锐角,且tan tan 3tan 3A B A B +=求证:60A B +=. (提示:算tan()A B +) 3. 小结:综合法是从已知的P 出发,得到一系列的结论12,,Q Q ⋅⋅⋅,直到最后的结论是Q . 运用综合法可以解决不等式、数列、三角、几何、数论等相关证明问题. 三、巩固练习:1. 求证:对于任意角θ,44cos sin cos2θθθ-=. (教材P44 练习 1题)2. ABC ∆的三个角,,A B C 成等差数列,求证:113a b b c a b c+=++++. 3. 作业:教材P 46 A 组 1题. 教学反思:第二课时 2.2.1 综合法和分析法(二)教学要求:结合已经学过的数学实例,了解直接证明的两种基本方法:分析法和综合法;了解分析法和综合法的思考过程、特点.教学重点:会用分析法证明问题;了解分析法的思考过程. 教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法. 教学过程:一、复习准备:1. 提问:基本不等式的形式?2.讨论:如何证明基本不等式(0,0)2a ba b +>>. (讨论 → 板演 → 分析思维特点:从结论出发,一步步探求结论成立的充分条件) 二、讲授新课: 1. 教学例题:22()()0,:.828a b a b a b a b a b-+->><<例2.已知求证222224.,(),sin cos 2sin ,(1)2sin cos sin ,(2)1tan 1tan :.1tan 2(1tan )k k Z παβπθθαθθβαβαβ≠+∈+=⋅=--=++已知且求证③ 练习:设x > 0,y > 0,证明不等式:11223332()()x y x y +>+. 先讨论方法 → 分别运用分析法、综合法证明.④ 出示例4:见教材P 48. 讨论:如何寻找证明思路?(从结论出发,逐步反推) ⑤ 出示例5:见教材P 49. 讨论:如何寻找证明思路?(从结论与已知出发,逐步探求) 2. 练习:>+1.求证21,,,2,(),22a b c S ab S a b c S a ==++<2.设为一个三角形的三边且试证222tan sin ,tan sin ,()16a b a b ab αααα+=-=-=3.已知求证3. 小结:分析法由要证明的结论Q 思考,一步步探求得到Q 所需要的已知12,,P P ⋅⋅⋅,直到所有的已知P 都成立;比较好的证法是:用分析法去思考,寻找证题途径,用综合法进行书写;或者联合使用分析法与综合法,即从“欲知”想“需知”(分析),从“已知”推“可知”(综合),双管齐下,两面夹击,逐步缩小条件与结论之间的距离,找到沟通已知条件和结论的途径. (框图示意) 三、巩固练习:1. 设a , b , c 是的△ABC 三边,S是三角形的面积,求证:2224c a b ab --+≥.略证:正弦、余弦定理代入得:2cos 4sin ab C ab C -+≥,即证:2cos 23sin C C -≥,即:3sin cos 2C C +≤,即证:sin()16C π+≤(成立).2. 作业:教材P 46练习 2、3题. 教学反思:第三课时 2.2.2 反证法教学要求:结合已经学过的数学实例,了解间接证明的一种基本方法——反证法;了解反证法的思考过程、特点.教学重点:会用反证法证明问题;了解反证法的思考过程. 教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法. 教学过程: 一、复习准备:A 、B 、C 三个人,A 说B 撒谎,B 说C 撒谎,C 说A 、B 都撒谎。