感悟合情推理的两种方法
2012-08-27江苏省盱眙中学刘兰华
☉江苏省盱眙中学 刘兰华
合情推理是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理.常用的合情推理有归纳推理和类比推理,下面通过具体例子剖析合情推理.
一、归纳推理
归纳推理就是依据一类事物的部分对象具有某种性质特征,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,它是从特殊到一般的过程.它是合情推理的一种形式.
例1 已知集合A={3m+2n|m>n且m,n∈N},若将集合A中的数按从小到大排成数列{an},则有a1=31+2×0=3,a2=32+2×0=9,a3=32+2×1=11,a4=33=27,…,依此类推,将数列依次排成如图1所示的三角形数阵,则第6行第3个数为( ).
A.247 B.735 C.733 D.731
分析:根据题意可知,每一行所排的数成等差数列,只要求出前5行已经排了多少个数,就可以求出第6行第3个数是数列中的第几项,即可求得结果.
故a18=36+2×2=733.故选C.
点评:考查根据已知条件分析数据并归纳的能力,其中求出第6行第3个数是数列中的第18项,是解题的关键,属中档题.
例2(2012年江苏高三模拟)图2是网络工作者经常用来解释网络运作的蛇形模型:数字1出现在第1行;数字2,3出现在第2行;数字6,5,4(从左至右)出现在第3行;数字7,8,9,10出现在第4行;依此类推,则第63行从左至右的第5个数应是_______.
分析:注意数字排列的规律,每行的行号数和这一行的数字的个数相同,奇数行的数字从左向右依次减小,偶数行的数字从左向右依次增大,每行中相邻的数字为连续正整数.
点评:本题以网络运作的蛇形模型为素材,考查学生合情推理的能力,考查学生分析、解决问题的能力,解题的关键是发现数字排列的规律.
二、类比推理
根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另一类事物类似(或相同)的性质,这样的推理叫做类比推理.类比推理是由特殊到特殊的一种推理形式.它是合情推理的另一种形式.
所以选择C.
点评:本题主要考查三棱锥的体积计算和运用类比思想进行推理的能力.解题的关键是理解类比推理的意义,掌握类比推理的方法.根据平面几何的许多结论,可以通过类比的方法,得到立体几何中相应的结论.当然,类比得到的结论是否正确,则是需要通过证明才能加以肯定的.
例4(2012年浙江第二次五校联考)平面内与直线平行的非零向量称为直线的方向向量,与直线的方向向量垂直的非零向量称为直线的法向量.在平面直角坐标系中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A(2,1)且法向量为n=(-1,2)的直线(点法式)方程为-(x-2)+2(y-1)=0,化简后得x-2y=0.则在空间直角坐标系中,平面内经过点A(2,1,3),且法向量为n=(-1,2,1)的平面(点法式)方程化简后的结果为______.
点评:类比推理是由特殊到特殊,类比常用于立体几何与平面几何、向量运算与实数运算、圆锥曲线、等差数列与等比数列中,类比是从人们已经掌握了的事物的性质,推测正在研究中的事物的性质,它以现有认识为基础,类比出新的结果,类比的结果是带有猜测性的,因此不一定正确,但它具有发现的功能.
在数学教学中,通过训练学生的合情推理能力,可以使学生将数学知识的学习过程变成模拟数学家当时探索的过程,进而学会自觉地探索数学规律,发现数学结论,从而真正成为学习的主体.