高中数学演绎推理
邓鸣贺-幽默搞笑
演绎推理
教学目标:
(1)知识与能力:了解演绎推理的含义及特点,会将推理写成三段论的形式
(2)过程与方法:了解合情推理和演绎推理的区别与联系
(3)情感态度价值观:了解演绎
推理在数学证明中的重要地位和日常生活中的作用,养成言
之有理论证有据的习惯。
教学重点:演绎推理的含义与三段论推理及合情推理和演绎推理的区别与联系
教学难点:演绎推理的应用
教具:导学案、课件
教学方法:自学指导法
教学设计
一、导入新课
现在冰雪覆盖的南极大陆,地质学家说它们曾在赤道附近,
是从热带飘移到现在的位置
的,为什么呢?原来在它的地底下,有着丰富的煤矿,煤矿中的树叶表明它们
是阔叶树。从
繁茂的阔叶树可以推知当时有温暖湿润的气候。所以南极大陆曾经在温湿的热带。
被人们称为世界屋脊的西藏高原上,一座座高山高入云天,巍然屹立。西藏高原南端的
喜马拉雅山横空
出世,雄视世界。珠穆郎玛峰是世界第一高峰,登上珠峰顶,一览群山小。
谁能想到,喜马拉雅山所在的
地方,曾经是一片汪洋,高耸的山峰的前身,竟然是深不可测
的大海。地质学家是怎么得出这个结论的呢
?
科学家们在喜马拉雅山区考察时,曾经发现高山的地层中有许多鱼类、贝类的化石。还
发现
了鱼龙的化石。地质学家们推断说,鱼类贝类生活在海洋里,在喜马拉雅山上发现它们
的化石,说明喜马
拉雅山曾经是海洋。科学家们研究喜马拉雅变迁所使用的方法,就是一种
名叫演绎推理的方法。
二、讲授新课(学生阅读课本,找到定义)
1.演绎推理:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论的推理方法。
2.演绎推理的一般模式
分析喜马拉雅山所在的地方,曾经是一片汪洋推理过程:
鱼类、贝类、鱼龙,都是海洋生物,它们世世代代生活在海洋里„„大前提
在喜马拉雅山上发现它们的化石„„小前提
喜马拉雅山曾经是海洋„„结论
三段论(1)大前提„„已知的一般原理
(2)小前提„„所研究的特殊情况
(3)结论„„根据一般原理,对特殊情况作出的判断
3.练习把下列推理写成三段论的形式
(1)太阳系的大行星都以椭圆形轨道绕太阳运行,冥王星是太阳系的大行星,因此冥王星以
椭
圆形轨道绕太阳运行;
(2)在一个标准大气压下,水的沸点是100°C,所以在一个标准大气压下
把水加热到100°
C时,水会沸腾;
(3)一切奇数都不能被2整除,
(2
100
1)
是奇数,所以
(2
100
1)
不能被2整
除;
(4)三角函数都是周期函数,
tan
是三角函数,因此
t
an
是周期函数;
(6)两条直线平行,同旁内角互补。如果∠A与∠B
C
直线的同旁内角,那么∠A+∠B=180°;
D
E
是两条平行
A
M
B
三、例题讲评:
例1.如图所示,在锐角三角形ABC中,AD⊥BC,BE⊥AC,D,E为垂足,
求证:AB的中点M到D,E的距离相等。
证明:(1)因为有一个内角为直角的三角形是直角三角形,„„„„大前提
在△ABD中,AD⊥BC,∠ADB=90,„„„„„„„„„小前提
所以△ABD是直角三角形. „„„„„„„„„„„„„„结论
同理,△AEB也是直角三角形
(2)因为直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,„„„„„„„大前提
而M是Rt△ABD斜边AB的中点,DM是斜边上的中线,„„„小前提
1
所以DM=
AB
,„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结论
2
1
同理,EM=
AB
. 所以DM=EM
2
评注:“三段论”可以表示为
大前题:M是P 小前提:S是M
结论:S是P。
用集合论的观点分析:若集合M中的所有元素都具有性质P,S是M的一个子集,那么
S中所
有元素也都具有性质P。
例2、证明函数f(x)=-x
2
+2x在(-∞,1]上是增函数。
分析:大前题:增函数的定义。小前提:f(x)在(-∞,1]上满足定义
学生
板演证明过程。
练习:分析下面几个推理是否正确,说明为什么?
(1)
因为指数函数
ya
x
是增函数, (2) 因为无理数是无限小数
1
而
y()
x
是指数函数 而π是无限小数
2
1
所以
y()
x
是增函数
所以π是无理数
2
11
(3)因为无理数是无限小数,而(=0.333„„)是无
限小数,所以是无理数
33
说明:在应用“三段论”进行推理的过程中,大前提、小前提或推
理形式之一错误,都可能
导致结论错误。
比较:合情推理与演绎推理的区别与联系
从推理形式上看,归纳是由部分到整体、个体到一般的推理;类比推理是由特殊到特殊
的推理;而演绎推
理是由一般到特殊的推理。
从推理所得的结论来看,合情推理的结论不一定正确,有待于进一步证明;
演绎推理在
大前提、小前提和推理形式都正确的前提下,得到的结论一定正确。
人们在认识世
界的过程中,需要通过观察、实验等获取经验;也需要辨别它们的真伪,
或将积累的知识加工、整理,使
之条理化,系统化,合情推理和演绎推理分别在这两个环节
中扮演着重要的角色
就数学而言,
演绎推理是证明数学结论、建立数学体系的重要思维过程,但数学结论、
证明思路等的发现,主要靠合情
推理。因此,我们不仅要学会证明,也要学会猜想。
四、练习(自己动手练习巩固,寻找不足当堂解决)
1.用三段论证明:通项公式为
a
n
cq
n
(cq0)
的数列
a
n
为等比数列。
2.用三段论证明:若梯形的两个腰和一个底如果相
等,它的对角线必平分另一底上的两个角。
五、小结:
1.俗话说,打鱼人识不完鱼,庄稼
人识不完草。认识事物的任务十分艰巨,把握规律的道路
分外漫长。我们不能事事去亲知,事事去实验。
但是我们运用这种演绎方法,你就能以一知
十,以近知远,以少知多。演绎推理还使人们产生新的创意或
新的发现。如一种被称为“铜
草”的植物,是铜矿的“指示剂”,因为它们之间相互依存、相伴而生。发
现生长良好的“铜
草”,往往就能找到铜矿。
2.演绎方法是一种重要的认识工具,也是科学
发现的有用方法。我们面前,一个无限广阔的
世界正等待我们去认识,等待着我们去利用,去改造。 许
多发明和发现就是运用这一方法得
到的,浮法制造玻璃是根据液体自由流平的原理演绎而来,钢笔主要是
根据毛细管原理演绎
而来等等。
六、作业:
1.用三段论证明:在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,则∠B=∠C。
2.写出三角形内角和定理的证明,并指出每步推理的大前题和小前题。
1
3.设实
数
a0
,且函数
f(x)a(x
2
1)(2x)
有最小值—1,
a
(1)求
a
的值;
aa
4
a
2n
(2)设数列
a
n
的前
n
项和
S
n
f(n)
,令
b
n
2
,
n
证明数列
b
n
是等差数列。