132直接證明與間接證明

2021-03-04 09:41:56 字數 3964 閱讀 3161

1.直接證明

(1)綜合法

①定義:利用已知條件和某些數學定義、定理、公理等,經過一系列的推理論證,最後推導出所要證明的結論成立,這種證明方法叫做綜合法.

②框圖表示

(其中p表示已知條件、已有的定義、定理、公理等,q表示要證的結論).

③思維過程:由因導果.

(2)分析法

①定義:從要證明的結論出發,逐步尋求使它成立的充分條件,直到最後,把要證明的結論歸結為判定乙個明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止,這種證明方法叫做分析法.

②框圖表示其中q表示要證明的結論).

③思維過程:執果索因.

2.間接證明

反證法:假設原命題不成立(即在原命題的條件下,結論不成立),經過正確的推理,最後得出矛盾,因此說明假設錯誤,從而證明原命題成立的證明方法.

【思考辨析】

判斷下面結論是否正確(請在括號中打「√」或「×」)

(1)綜合法是直接證明,分析法是間接證明.( × )

(2)分析法是從要證明的結論出發,逐步尋找使結論成立的充要條件.( × )

(3)用反證法證明結論「a>b」時,應假設「a(4)反證法是指將結論和條件同時否定,推出矛盾.( × )

(5)在解決問題時,常常用分析法尋找解題的思路與方法,再用綜合法展現解決問題的過程.( √ )

(6)證明不等式+<+最合適的方法是分析法.( √ )

1.p=+,q=·(m,n,a,b,c,d均為正數),則p,q的大小為(  )

a.p≥q b.p≤q

c.p>q d.不確定

答案 b

解析 q=≥=+=p.

2.要證a2+b2-1-a2b2≤0只要證明(  )

a.2ab-1-a2b2≤0

b.a2+b2-1-≤0

c.-1-a2b2≤0

d.(a2-1)(b2-1)≥0

答案 d

解析 a2+b2-1-a2b2≤0(a2-1)(b2-1)≥0.

3.若a,b,c為實數,且aa.ac2ab>b2

c. < d. >

答案 b

解析 a2-ab=a(a-b),

∵a0,

∴a2>ab.①

又ab-b2=b(a-b)>0,∴ab>b2,②

由①②得a2>ab>b2.

4.如果a+b>a+b,則a、b應滿足的條件是

答案 a≥0,b≥0且a≠b

解析 ∵a+b-(a+b)

=(a-b)+(b-a)

=(-)(a-b)

=(-)2(+).

∴當a≥0,b≥0且a≠b時,(-)2(+)>0.

故a+b>a+b成立的條件是a≥0,b≥0且a≠b.

題型一綜合法的應用

例1 對於定義域為[0,1]的函式f(x),如果同時滿足:

①對任意的x∈[0,1],總有f(x)≥0;

②f(1)=1;

③若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,都有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立,則稱函式f(x)為理想函式.

(1)若函式f(x)為理想函式,證明:f(0)=0;

(2)試判斷函式f(x)=2x(x∈[0,1]),f(x)=x2(x∈[0,1]),f(x)=(x∈[0,1])是不是理想函式.

思維點撥 (1)取特殊值代入計算即可證明;

(2)對照新定義中的3個條件,逐一代入驗證,只有滿足所有條件,才能得出「是理想函式」的結論,否則得出「不是理想函式」的結論.

(1)證明取x1=x2=0,則x1+x2=0≤1,

∴f(0+0)≥f(0)+f(0),∴f(0)≤0.

又對任意的x∈[0,1],總有f(x)≥0,

∴f(0)≥0.於是f(0)=0.

(2)解對於f(x)=2x,x∈[0,1],f(1)=2不滿足新定義中的條件②,

∴f(x)=2x,(x∈[0,1])不是理想函式.

對於f(x)=x2,x∈[0,1],顯然f(x)≥0,且f(1)=1.

任意的x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1,

f(x1+x2)-f(x1)-f(x2)

=(x1+x2)2-x-x=2x1x2≥0,

即f(x1)+f(x2)≤f(x1+x2).

∴f(x)=x2(x∈[0,1])是理想函式.

對於f(x)=,x∈[0,1],顯然滿足條件①②.

對任意的x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1,

有f2(x1+x2)-[f(x1)+f(x2)]2=(x1+x2)-(x1+2+x2)=-2≤0,

即f2(x1+x2)≤[f(x1)+f(x2)]2.

∴f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),不滿足條件③.

∴f(x)=(x∈[0,1])不是理想函式.

綜上,f(x)=x2(x∈[0,1])是理想函式,

f(x)=2x(x∈[0,1])與f(x)=(x∈[0,1])不是理想函式.

思維昇華 (1)綜合法是「由因導果」的證明方法,它是一種從已知到未知(從題設到結論)的邏輯推理方法,即從題設中的已知條件或已證的真實判斷(命題)出發,經過一系列中間推理,最後匯出所要求證結論的真實性.

(2)綜合法的邏輯依據是三段論式的演繹推理.

(2013·課標全國ⅱ)設a、b、c均為正數,且a+b+c=1,證明:

(1)ab+bc+ac≤;(2)++≥1.

證明 (1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac得

a2+b2+c2≥ab+bc+ca.

由題設得(a+b+c)2=1,

即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1.

所以3(ab+bc+ca)≤1,即ab+bc+ca≤.

(2)因為+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,

故+++(a+b+c)≥2(a+b+c),

即++≥a+b+c.所以++≥1.

題型二分析法的應用

例2 已知a>0,求證-≥a+-2.

思維點撥用分析法,移項,平方,化簡.

證明要證-≥a+-2,

只需要證+2≥a++.

∵a>0,故只需要證(+2)2≥(a++)2,

即a2++4+4≥a2+2++2 (a+)+2,

從而只需要證2≥(a+),

只需要證4(a2+)≥2(a2+2+),

即a2+≥2,而上述不等式顯然成立,故原不等式成立.

思維昇華 (1)逆向思考是用分析法證題的主要思想,通過反推,逐步尋找使結論成立的充分條件.正確把握轉化方向是使問題順利獲解的關鍵.

(2)證明較複雜的問題時,可以採用兩頭湊的辦法,即通過分析法找出某個與結論等價(或充分)的中間結論,然後通過綜合法證明這個中間結論,從而使原命題得證.

已知a,b∈(0,+∞),求證:(a3+b3) <(a2+b2).

證明因為a,b∈(0,+∞),所以要證原不等式成立,

只需證[(a3+b3)]6<[(a2+b2)]6,

即證(a3+b3)2<(a2+b2)3,

即證a6+2a3b3+b6只需證2a3b3<3a4b2+3a2b4.

因為a,b∈(0,+∞),

所以即證2ab<3(a2+b2).

而a2+b2≥2ab,3(a2+b2)≥6ab>2ab成立,

以上步驟步步可逆,

所以(a3+b3) <(a2+b2).

題型三反證法的應用

例3 已知數列的前n項和為sn,且滿足an+sn=2.

(1)求數列的通項公式;

(2)求證:數列中不存在三項按原來順序成等差數列.

思維點撥證明(2)用反證法,假設存在三項,符合條件推出矛盾.

(1)解當n=1時,a1+s1=2a1=2,則a1=1.

又an+sn=2,所以an+1+sn+1=2,

兩式相減得an+1=an,

所以是首項為1,公比為的等比數列,所以an=.

(2)證明反證法:假設存在三項按原來順序成等差數列,記為ap+1,aq+1,ar+1(p則2·=+,所以2·2r-q=2r-p+1.(*)

又因為p

推理與證明132直接證明與間接證明學案

響水二中高三數學 理 一輪複習學案第十三編推理與證明主備人張靈芝總第67期 13.2 直接證明與間接證明 班級姓名等第 基礎自測 1.分析法是從要證的結論出發,尋求使它成立的條件.2.若a b 0,則a b 用填空 3.要證明 2,可選擇的方法有以下幾種,其中最合理的是填序號 反證法 分析法 綜合法...

直接證明與間接證明

教學過程 課堂匯入 已知,運用分析法和綜合法證明不等式成立。下面進入我們今天的學習!複習預習 1 綜合法從已知出發,以已知的定義 公理 定理為依據,逐步下推,直到推出要證明的結論為止 2 分析法從問題的結論出發,追溯導致結論成立的條件,逐步上溯,直到使結論成立的條件和已知條件或已知事實吻合為止 3 ...

直接證明與間接證明

1 直接證明 1 綜合法 定義 利用已知條件和某些數學定義 公理 定理等,經過一系列的推理論證,最後推導出所要證明的結論成立,這種證明方法叫做綜合法 框圖表示 其中p表示已知條件 已有的定義 公理 定理等,q表示要證明的結論 2 分析法 定義 從要證明的結論出發,逐步尋求使它成立的充分條件,直至最後...