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* * 2.1合情推理与演绎推理 2.1.1合情推理之归纳推理 新邵八中 李 峰 很多同学觉得数学离生活很远，其实生活中无处不存在数学，请看下面的例子： 小明被妈妈带去参加妈妈的同学会，小明数了一下，连妈妈在内，共有40个大人。，每人见面都互相握手，小明突然想到，这40个大人共要握几次手呢?可他一时不知该如何计算，你能帮帮他吗？ 歌德巴赫猜想:“任何一个不小于6的偶数都等于两个奇质数之和” 据说：哥德巴赫无意中发现 3＋7＝10，3＋17＝20，13＋17＝30， 改写为:10＝3＋7，20＝3＋17，30＝13＋17． 6＝3+3， 1000＝29+971， 8＝3+5， 1002=139+863, 10＝5+5, … 12＝5+7， 14＝7+7， 16＝5+11, 18 =7+11, …， 世界近代三大数学难题之一。哥德巴赫是德国一位中学教师，也是一位著名的数学家，生于1690年，1725年当选为俄国彼得堡科学院院士。1742年，哥德巴赫在教学中发现，每个不小于6的偶数都是两个素数（只能被和它本身整除的数）之和。如6＝3＋3，12＝5＋7等等。 公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)写信给当时的大数学家欧拉(Euler)，提出了以下的猜想: (a) 任何一个=6之偶数，都可以表示成两个奇质数之和。 (b) 任何一个=9之奇数，都可以表示成三个奇质数之和。 哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture) 这就是着名的哥德巴赫猜想。欧拉在6月30日给他的回信中说，他相信这个猜想是正确的，但他不能证明。叙述如此简单的问题，连欧拉这样首屈一指的数学家都不能证明，这个猜想便引起了许多数学家的注意。从提出这个猜想至今，许多数学家都不断努力想攻克它，但都没有成功。从此，这道著名的数学难题引起了世界上成千上万数学家的注意。200年过去了，没有人证明它。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“明珠”。到了20世纪20年代，才有人开始向它靠近。目前最佳的结果是中国数学家陈景润於1966年证明的，称为陈氏定理(Chen‘s Theorem) “任何充份大的偶数都是一个质数与一个自然数之和，而後者仅仅是两个质数的乘积。” 通常都简称这个结果为大偶数可表示为 “1 + 2 ”的形式。 这种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,或者由个别事实概栝出一般结论的推理,称为归纳推理(简称;归纳).因此归纳推理是部分到整体、有个别到一般的推理。 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范围.结论具有猜测性. 3.归纳是由部分到整体，由个别到一般的推理。是发现新事实，获得新结论的重要手段。 2.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. 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。 归纳推理的一般步骤： 例1.观察： 1＝12 1+3＝4＝22 1+3+5＝9＝32 1+3+5+7＝16＝42 1+3+5+7+9＝25＝52 …… 你能根据上述事实得出怎样的结论？ 例2:已知数列{an}的第1项a1=1且 (n=1,2,3 …),试归纳出这个数列的通项公式. 例3:如图有三根针和套在一根针上的若干金属片. 按下列规则,把金属片从一根针上全部移到另一根针上. 1.每次只能移动1个金属片; 2.较大的金属片不能放在较小的金属片上面.试推测;把n个金属片从1号针移到3号针,最少需要移动多少次? 解;设an表示移动n块金属片时的移动次数. 当n=1时,a1=1 当n=2时,a2= 3 1 2 3 当n=1时,a1=1 当n=2时,a2= 3 解;设an表示移动n块金属片时的移动次数. 当n=3时,a3= 7 当n=4时,a4= 15 猜想 an= 2n -1 1 2 3 练习:数一数图中的凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E,然后用归纳法推理得出它们之间的关系. 尖顶塔 截角正方体 五棱柱 正八面体 立方体 五棱锥 三棱柱 四棱锥 三棱锥 棱数(E) 顶点数(V) 面数(F) 多面体 4 6 4 5 5 6 5 9 8 尖顶塔 截角正方体 五棱柱 正八面体 立