高中数学第二章2.1.1导数的概念第二课时类比推理教学案苏教版选修235 下载本文

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S3·cos γ.

合情推理的应用 [例3] 我们已经学过了等差数列,你是否想过有没有等和数列呢? (1)类比“等差数列”给出“等和数列”的定义;

(2)探索等和数列{an}的奇数项和偶数项各有什么特点,并加以说明; (3)在等和数列{an}中,如果a1=a,a2=b,求它的前n项和Sn.

[思路点拨] 可先根据等差数列的定义类比出“等和数列”的定义,然后再据此定义探索等和数列的奇数项、偶数项及其前n项和.

[精解详析] (1)如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的和等于同一个常数,那么这个数列就叫做等和数列.

(2)由(1)知an+an+1=an+1+an+2, 所以an+2=an.

所以等和数列的奇数项相等,偶数项也相等. (3)当n为奇数时,令n=2k-1,k∈N*,则

Sn=S2k-1=S2k-2+a2k-1=

2k-2

(a+b)+a 2

n-1

2

(a+b)+a=

n+1n-1

a+b;

2

2

当n为偶数时,令n=2k,k∈N*,则

nSn=S2k=k(a+b)=(a+b).

2

n+1n-1??2a+2b,n为奇数;

所以它的前n项和S=?n??2a+b, n为偶数.

n

[一点通] (1)本题是一道浅显的定义类比应用问题,通过对等差数列定义及性质的理解,类比出等和数列的定义和性质,很好地考查学生类比应用的能 力.

(2)本题型是类比定义,对本类题型解决的关键在于弄清两个概念的相似性和相异性.

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5.类比平面向量基本定理:“如果e1,e2是平面α内两个不共线的向量,那么对于平面α内任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使得a=λ1e1+λ2e2.”写出空间向量基本定理的是________.

答案:如果e1,e2,e3是空间三个不共面的向量,那么对空间内任一向量a,有且只有一组实数λ1,λ2,λ3,使得a=λ1e1+λ2e2+λ3e3

x2y2

6.已知椭圆C:2+2=1具有性质:若M,N是椭圆C上关于原点对称的两点,点Pab是椭圆C上任意一点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为KPM,KPN时,那么KPM与

x2y2

KPN之积是与点P位置无关的定值.试对双曲线2-2=1写出类似的性质,并加以证明.

abx2y2

解:类似的性质:若M,N是双曲线2-2=1上关于原点对称的两点,点P是双曲线

ab上任意一点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为KPM,KPN时,那么KPM与KPN之积是与点P位置无关的定值.

证明如下:

m2n2

设M(m,n),则N(-m,-n),其中2-2=1.

aby-ny+n设P(x,y),由KPM=,KPN=,

x-mx+my-ny+ny2- n2

得KPM·KPN=·=,

x-mx+mx2-m2

222bbb将y2=2x2-b2,n2=2m2-b2代入得KPM·KPN=2.

aaa

1.进行类比推理时,要尽量从本质上思考,不要被表面现象所迷惑,否则,只抓住一点表面的相似甚至假象就去类比,就会犯机械类比的错误.

2.多用下列技巧会提高所得结论的准确性: (1)类比对象的共同属性或相似属性尽可能的多些. (2)这些共同属性或相似属性应是类比对象的主要属性.

(3)这些共同(相似)属性应包括类比对象的各个方面,并尽可能是多方面.

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[对应学生用书P18]

一、填空题

1.正方形的面积为边长的平方,则在立体几何中,与之类比的图形是________,结论是________.

答案:正方体 正方体的体积为棱长的立方 2.给出下列推理:

(1)三角形的内角和为(3-2)·180°, 四边形的内角和为(4-2)·180°, 五边形的内角和为(5-2)·180°, ……

所以凸n边形的内角和为(n-2)·180°;

(2)三角函数都是周期函数,y=tan x是三角函数,所以y=tan x是周期函数; (3)狗是有骨骼的;鸟是有骨骼的;鱼是有骨骼的;蛇是有骨骼的;青蛙是有骨骼的,狗、鸟、鱼、蛇和青蛙都是动物,所以,所有的动物都是有骨骼的;

(4)在平面内如果两条直线同时垂直于第三条直线,则这两条直线互相平行,那么在空间中如果两个平面同时垂直于第三个平面,则这两个平面互相平行.

其中属于合情推理的是________.(填序号)

解析:根据合情推理的定义来判断.因为(1)(3)都是归纳推理,(4)是类比推理,而(2)不符合合情推理的定义,所以(1)(3)(4)都是合情推理.

答案:(1)(3)(4)

1

3.三角形的面积为S=(a+b+c)r,a、b、c为三角形的边长,r为三角形内切圆的半

2径,利用类比推理可以得出四面体的体积为________.

解析:△ABC的内心为O,连结OA,OB,OC,将△ABC分割为三个小三角形,这三个小三角形的高都是r,底边长分别为a,b,c;类比:设四面体A-BCD的内切球球心为

O,连结OA,OB,OC,OD,将四面体分割为四个以O为顶点,以原来面为底面的四面

1

体,高都为r,所以有V=(S1+S2+S3+S4)r.

3

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1

答案:(S1+S2+S3+S4)r(S1,S2,S3,S4为四个面的面积,r为内切球的半径)

3

4.在平面几何中,有射影定理:“在△ABC中,AB⊥AC,点A在BC边上的射影为D,有AB2=BD·BC.”类比平面几何定理,研究三棱锥的侧面面积与射影面积、底面面积的关系,可以得出的正确结论是:“在三棱锥A-BCD中,AD⊥平面ABC,点A在底面BCD上的射影为O,则有________.”

2答案:S△ABC=S△BOC·S△BCD

5.已知结论:“在三边长都相等的△ABC中,若D是BC的中点,G是△ABC外接圆的圆心,则

AG=2”.若把该结论推广到空间,则有结论:“在六条棱长都相等的四面体ABCDGDAO中,若M是△BCD的三边中线的交点,O为四面体ABCD外接球的球心,则=________.”

OM解析:如图,易知球心O在线段AM上,不妨设四面体ABCD的边长为1,外接球的半径为R,

则BM=

323×=, 23312-?

6?3?2

=, ?33??

AM=

R=

6?6?2?3?2

?-R?+??,解得R=4. ?3??3?

6

4

AO于是,=

OM6

答案:3 二、解答题

6

-34

=3.

6.已知:等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,有如下的性质: (1)通项an=am+(n-m)·d.

(2)若m+n=p+q,且m,n,p,q∈N*,则am+an=ap+aq. (3)若m+n=2p,且m,n,p∈N*,则am+an=2ap.

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