直接證明與間接證明練習題

2021-03-04 09:41:56 字數 2633 閱讀 9636

三種證明方法的定義與步驟:

1. 綜合法是由原因推導到結果的證明方法,它是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的證明方法。

2. 分析法是從要證明的結論出發,逐步尋求推證過程中,使每一步結論成立的充分條件,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、定義、公理、定理等)為止的證明方法。

3. 反證法假設原命題的結論不成立,經過正確的推理,最後得出矛盾,由此說明假設錯誤,從而證明了原命題成立,這樣的方法叫反證法;它是一種間接的證明方法.

反證法法證明乙個命題的一般步驟:

(1) 假設命題的結論不成立; (2) 根據假設進行推理,直到推理中匯出矛盾為止

(3) 斷言假設不成立(4) 肯定原命題的結論成立

題型一:用綜合法證明數學命題

例1 :對於定義域為的函式,如果同時滿足以下三條:①對任意的,總有;②;③若,都有成立,則稱函式為理想函式.

(1) 若函式為理想函式,求的值;

(2)判斷函式()是否為理想函式,並予以證明;

解析:(1)取可得.

又由條件①,故.

(2)顯然在[0,1]滿足條件①;

也滿足條件②.若,,,則

,即滿足條件③,

故理想函式.

注:緊扣定義,證明函式()滿足三個條件

題型二:用分析法證明數學命題

例2:已知:,求證:.

證明:∵ ∴ 要證,

去分母後需要證:(1-a)+4a≥9a(1—a),

移項合併同類項,即需要證:9—6a+1≥0,

即要證;…………(1)

而(1)式顯然成立, ∴ 原不等式成立。

題型三:用反證法證明數學命題或判斷命題的真假

例3 :已知,證明方程沒有負數根

解析:假設是的負數根,則且且

,解得,這與矛盾,

故方程沒有負數根

注:(1)凡是「至少」、「唯一」或含有否定詞的命題從正面突破往往比較困難,適宜用反證法。即 「正難則反」;(2)反證法步驟:假設結論不成立→推出矛盾→假設不成立。

選擇題1.用反證法證明命題:若整係數方程有有理根,那麼中至少有乙個是偶數,下列假設中正確的是( ).

a、假設都是偶數b、假設都不是偶數

c、假設中至多有乙個偶數 d、假設中至多有兩個偶數

答案;b

2.若三角形能剖分為兩個與自己相似的三角形,那麼這個三角形一定是( )

a.銳角三角形 b. 直角三角形c. 鈍角三角形 d. 不能確定

答案: b

3.已知,則使得都成立的取值範圍是( b )

a.(0b(0c. (0d. (0,)

提示;x∈(0,),由得出結論。

填空題4.若,則

答案:500

5. 如圖,在平面直角座標系中,設三角形的頂點分別為,點**段ao上的一點(異於端點),這裡均為非零實數,設直線分別與邊交於點,某同學已正確求得直線的方程為,請你完成直線的方程

答案:6.將全體正整數排成乙個三角形數陣:

按照以上排列的規律,第行()從左向右的第3個數為

答案:。

解答題7. 若且,求證:

[解析]要證,只需證

即,因,只需證

即,設,則

成立,從而成立

8.在銳角三角形中,求證:

[解析]為銳角三角形,,

在上是增函式,

同理可得,

9. 設為非零向量,且不平行,求證,不平行

[解析]假設,則,

不平行,,因方程組無解,故假設不成立,即原命題成立

10. 已知a、b、c成等差數列且公差,求證:、、不可能成等差數列

[解析] a、b、c成等差數列,

假設、、成等差數列,則,從而與矛盾,、、不可能成等差數列

11. 已知證明:

[解析] 即證:

設.當x∈(-1,0)時,k′(x)>0,∴k(x)為單調遞增函式;

當x∈(0,∞)時,k′(x)<0,∴k(x)為單調遞減函式;

∴x=0為k(x)的極大值點,

∴k(x)≤k(0)=0.

即12. 已知函式,, 的最小值恰好是方程的三個根,其中.求證:;

[解析] 三個函式的最小值依次為,,,

由,得∴,故方程的兩根是,.

故,.,即

∴ .

改變後直接證明與間接證明

1.用反證法證明命題:若整係數方程有有理根,那麼中至少有乙個是偶數,下列假設中正確的是( ).

a、假設都是偶數b、假設都不是偶數

c、假設中至多有乙個偶數 d、假設中至多有兩個偶數

2.若三角形能剖分為兩個與自己相似的三角形,那麼這個三角形一定是( )

a.銳角三角形 b. 直角三角形c. 鈍角三角形 d. 不能確定

3.若,則

4 . 若且,求證:

5.在銳角三角形中,求證:

6. 設為非零向量,且不平行,求證,不平行

7. 已知a、b、c成等差數列且公差,求證:、、不可能成等差數列

8.對於定義域為的函式,如果同時滿足以下三條:①對任意的,總有;②;③若,都有成立,則稱函式為理想函式.

(1) 若函式為理想函式,求的值;

(2)判斷函式()是否為理想函式,並予以證明;

高一數學直接證明與間接證明練習題

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