类比思想
同上面方法可计算出下列结论成立:
AC2 1
BD2 1
CA2 1
DB12
4(AA2 1
AB2
AD2
)
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4
评析:在解决空间几何问题时,有很多可以类比平面几何问题求解,美国数学家、数学教育家波利亚曾指出:“类比是一
个伟大的引路人,求解立体几何问题往往有赖于平面几何中的类比问题”
平面与空间类比的例子还有很多,如:
类比 思想
2020/5/20
浙江省平湖中学 毛良忠
内容概述:
类比思想就是由已知两个(类)事物具有某些 相似性质,从而推断它们在其他性质上也可能相似 的推理思想(由特殊到特殊)。在高中数学中,类 比是最基本、最重要的数学思想方法之一,它不仅 能由已知解决未知,由简单问题解决复杂问题,更 能体现数学思想方法之奇妙,恰当的运用类比思想, 可以帮助我们举一反三、触类旁通,提高解题能力。
例 4:(2017 年浙江 21)如图,已知抛物线 x2 y ,点 A( 1 , 1) , B( 3 , 9) ,
24
24
抛物线上的点 P(x, y) ( 1 x 3) ,过点 B 作直线 AP 的垂线,垂足为 Q.
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例题示范 例 1:等差数列{ an }中,若 a10 0 ,则有 a1 a2 L an a1 a2 L a19n
(n 19, n N ) 成立,类比上述性质,在等比数列{ bn }中,若 b9 =1,则_______.
解:在等差数列中, a10 0 ,那么以 a10 为中心,前后间隔相等的项和为 0, 即 a9 a11 0, a8 a12 0 ,…所以有 a1 a2 L an a1 a2 L a19n (n 19, n N ) 成立.
x
22
设过点 (0, 0) 的直线与 y
ln x 相切于点
p(
x0
,
y0
)
,∴
ln x0 x0
1 x0
,解得 x0
e , y0
1,
∴ 1 y 1 , e b x 7 ,即 b 的取值范围是e,7 .
7xe
ay
a
评析:此题求解中充分利用条件和结论的形
式特征,将不等条件与线性规划中约束条件类 比,将所求分式与斜率类比,将求线性规划问 题的方法与非线性的方法进行类比。解决问题 的策略就是把不熟悉的问题类比到熟悉的问题 中,降低思维难度。
uuur 2
AC
r a
r b
2
r2 a
rr 2agb
r b
2
…①同理,
uuur DB
2
rr ab
2
r a
2
rr 2agb
r b
2
…②
uuur 2 uuur 2
①+②得, AC DB 2
r2 r2 a b
2
uuur 2 uuur 2 AB AD
,即
uuur 2 AC
uuur 2 BD
2( AB2
AD2 )
.
uuur r uuur r uuur r
类似地,在平行六面体 ABCD uuuur r r r uuuur r
r
A1Br1Cu1uDur1
中,可设
rr
AB
r
a,
uuuur
AD b
rrr
AA1 c
则 AC1 a b c , BD1 a b c , CA1 a b c , DB1 a b c
x 0, y 0
例 3:.已知正数 a,b,c 满足: 5c 3a ≤b ≤4c a ,clnb≥a cln c ,
则 b 的取值范围是
.
a
作出( x,y )所在平面区域(如图):利用 y 的几何意义:可行域内的任一点和点 (0, 0) 所在 x
直线的斜率,由图像可知 y 分别在点 (7 , 1) 和切点分别取得最小值和最大值.
类比过来:同样在等比数列{ bn }中,若 b9 =1,则以 b9 为中心,前后间隔相等的项的积为 1, 即 b8b10 1,b7b11 1L ,所以有下列结论成立: b1b2 L bn b1b2 L b17n (n 17, n N )
评析:在等差数列和等比数列的性质类比中,常见的运算 类比有:和类比为积,差类比为商,算术平均类比几何平均 等等。当然此题中已知等式的左右式子各项特征,特别是下 标变化规律是类比的关注点。
cc
c
c2 c
c2
得 ln b a , 设 b x , a y ,在处理 y ln x 时可以类比: y x 是表示直线 y x 的下方区域,
cc
c
c
所以 y ln x 表示曲线 y ln x 下方区域,这就是线性与非线性的类比.
y ln x
x
7
则
x,y
满足
y
2 1
2
,可先求 y 的取值范围. x
1、在Rt△ABC中,∠C=900,CD⊥AB于点D,则
1 CD2
1 CA2
1 CB2
成立,类比此性质,在四面体P-ABC中,PA、PB、
PC两两垂直,PD⊥平面ABC于点D,则可得到的结论是:
1 PD2
1 PA2
1 PB2
1 PC 2
.
2、已知△ABC中,内切圆半径为r,三边长为a,b,c,则△ABC的面积为 S 1 r(a b c) ,若一个四面体内切球的半径为 2
R,四个面的面积分别是
S1,
S2,
S3, S4 ,则这个四面体的体积是:V
1 3
R(S1
S2
S3
S4 )
.
3、如图,在平面几何中△ABC的内角平分线AD分BC所成的线段比BD:DC=AB:AC,把这个结论类比空间有: 在三棱
锥中 A BCD 中,平面DCE平分二面角A-CD-B,且与棱相交于点E,则有 AE SVACD . BE SVBCD
A
B
D
C
A
E B
D C
例 3:已知正数 a ,b,c 满足: 5c 3a ≤b ≤4c a ,clnb≥a cln c ,
则 b 的取值范围是
.
a
解:由 5c 3a b 4c a 得 5 3 a b 4 a , ∴ a 1 , b 4 a 7 ,由 c lnb a c ln c ,
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例 2:在平行四边形 ABCD 中,有 AC2 BD2 2( AB2 AD2 ) ,类比在空间平行六面体 ABCD A1B1C1D1 中,类似的结论是_______。
D1
C1
D
C
A1
B1
D
C
AБайду номын сангаас
B
A
B
uuur r uuur r uuur r r uuur r r
解:如图,平行四边形 ABCD中,设向量 AB a , AD b ,则 AC a b , DB a b , 有