直接證明與間接證明
1.分析法是從要證的結論出發,尋求使它成立的條件.
答案充分
2.若a>b>0,則a+ b+.(用填空)
答案 >
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).
①反證法 ②分析法 ③綜合法
答案 ②
4.用反證法證明命題:若整係數一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理數根,那麼a、b、c中至少有乙個是偶數時,下列假設中正確的是 .
①假設a、b、c都是偶數
②假設a、b、c都不是偶數
③假設a、b、c至多有乙個偶數
④假設a、b、c至多有兩個偶數
答案 ②
5.設a、b、c∈(0,+∞),p=a+b-c,q=b+c-a,r=c+a-b,則「pqr>0」是「p、q、r同時大於零」的條件.
答案充要
例1 設a,b,c>0,證明:≥a+b+c.
證明 ∵a,b,c>0,根據基本不等式,
有+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c.
三式相加:+++a+b+c≥2(a+b+c).
即++≥a+b+c.
例2 (14分)已知a>0,求證: -≥a+-2.
證明要證-≥a+-2,
只要證+2≥a2分
∵a>0,故只要證≥(a++)26分
即a2++4+4
≥a2+2++2+28分
從而只要證210分
只要證4≥2(a2+2+),即a2+≥2,而該不等式顯然成立,
故原不等式成立14分
例3 若x,y都是正實數,且x+y>2,
求證:<2與<2中至少有乙個成立.
證明假設<2和<2都不成立,
則有≥2和≥2同時成立,
因為x>0且y>0,
所以1+x≥2y,且1+y≥2x,
兩式相加,得2+x+y≥2x+2y,
所以x+y≤2,這與已知條件x+y>2相矛盾,
因此<2與<2中至少有乙個成立.
1.已知a,b,c為互不相等的非負數.
求證:a2+b2+c2>(++).
證明 ∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac.
又∵a,b,c為互不相等的非負數,
∴上面三個式子中都不能取「=」,
∴a2+b2+c2>ab+bc+ac,
∵ab+bc≥2,bc+ac≥2,
ab+ac≥2,
又a,b,c為互不相等的非負數,
∴ab+bc+ac>(++),
∴a2+b2+c2>(++).
2.已知a>0,b>0,且a+b=1,試用分析法證明不等式≥.
證明要證≥,
只需證ab+≥,
只需證4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,
只需證4(ab)2+8ab-25ab+4≥0,
只需證4(ab)2-17ab+4≥0,
即證ab≥4或ab≤,只需證ab≤,
而由1=a+b≥2,∴ab≤顯然成立,
所以原不等式≥成立.
3.已知a、b、c∈(0,1),求證:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a不能同時大於.
證明方法一假設三式同時大於,
即(1-a)b>,(1-b)c>,(1-c)a>,
∵a、b、c∈(0,1),
∴三式同向相乘得(1-a)b(1-b)c(1-c)a>.
又(1-a)a≤=,
同理(1-b)b≤,(1-c)c≤,
∴(1-a)a(1-b)b(1-c)c≤,
這與假設矛盾,故原命題正確.
方法二假設三式同時大於,
∵0<a<1,∴1-a>0,
≥>=,
同理>,>,
三式相加得>,這是矛盾的,故假設錯誤,
∴原命題正確.
一、填空題
1.(2008·南通模擬)用反證法證明「如果a>b,那麼>」假設內容應是
答案 =或<
2.已知a>b>0,且ab=1,若0<c<1,p=logc,q=logc,則p,q的大小關係是
答案 p<q
3.設s是至少含有兩個元素的集合.在s上定義了乙個二元運算「*」(即對任意的a,b∈s,對於有序元素對(a,b),在s中有唯一確定的元素a*b與之對應).
若對任意的a,b∈s,有a*(b*a)=b,則對任意的a,b∈s,下列恆成立的等式的序號是 .
①(a*b)*a=aa*(b*a)]*(a*b)=a
③b*(b*b)=ba*b)*[b*(a*b)]=b
答案 ②③④
4.如果△a1b1c1的三個內角的余弦值分別等於△a2b2c2的三個內角的正弦值,則△a1b1c1是三角形,△a2b2c2是三角形.(用「銳角」、「鈍角」或「直角」填空)
答案銳角鈍角
5.已知三稜錐s—abc的三檢視如圖所示:在原三稜錐中給出下列命題:
①bc⊥平面sac;②平面sbc⊥平面sab;③sb⊥ac.
其中正確命題的序號是 .
答案 ①
6.對於任意實數a,b定義運算a*b=(a+1)(b+1)-1,給出以下結論:
①對於任意實數a,b,c,有a*(b+c)=(a*b)+(a*c);
②對於任意實數a,b,c,有a*(b*c)=(a*b)*c;
③對於任意實數a,有a*0=a,則以上結論正確的是寫出你認為正確的結論的所有序號)
答案 ②③
二、解答題
7.已知數列中,sn是它的前n項和,並且sn+1=4an+2(n=1,2,…),a1=1.
(1)設bn=an+1-2an(n=1,2,…),求證:數列是等比數列;
(2)設cn=(n=1,2,…),求證:數列是等差數列;
(3)求數列的通項公式及前n項和公式.
(1)證明 ∵sn+1=4an+2,
∴sn+2=4an+1+2,兩式相減,得
sn+2-sn+1=4an+1-4an(n=1,2,…),
即an+2=4an+1-4an,
變形得an+2-2an+1=2(an+1-2an)
∵bn=an+1-2an(n=1,2,…),∴bn+1=2bn.
由此可知,數列是公比為2的等比數列.
(2)證明由s2=a1+a2=4a1+2,a1=1.
得a2=5,b1=a2-2a1=3.故bn=3·2n-1.
∵cn=(n=1,2,…),
∴cn+1-cn=-==.
將bn=3·2n-1代入得
cn+1-cn=(n=1,2,…),
由此可知,數列是公差為的等差數列,
它的首項c1==,故cn=n-(n=1,2,…).
(3)解 ∵cn=n-=(3n-1).
∴an=2n·cn=(3n-1)·2n-2 (n=1,2,…)
當n≥2時,sn=4an-1+2=(3n-4)·2n-1+2.
由於s1=a1=1也適合於此公式,
所以的前n項和公式為sn=(3n-4)·2n-1+2.
8.設a,b,c為任意三角形三邊長,i=a+b+c,s=ab+bc+ca,試證:i2<4s.
證明由i2=(a+b+c)2
=a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)
=a2+b2+c2+2s,
∵a,b,c為任意三角形三邊長,
∴a<b+c,b<c+a,c<a+b,
∴a2<a(b+c),b2<b(c+a),c2<c(a+b)
即(a2-ab-ac)+(b2-bc-ba)+(c2-ca-cb)<0
∴a2+b2+c2-2(ab+bc+ca)<0
∴a2+b2+c2<2s
∴a2+b2+c2+2s<4s.
∴i2<4s.
9.已知a,b,c為正實數,a+b+c=1.
求證:(1)a2+b2+c2≥;
(2)+ +≤6.
證明 (1)方法一 a2+b2+c2-
= (3a2+3b2+3c2-1)
=[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2]
=(3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc)
=[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0
∴a2+b2+c2≥.
方法二 ∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc
≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2
∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1
∴a2+b2+c2≥.
方法三設a=+,b=+,c=+.
∵a+b+c=1,∴++=0
∴a2+b2+c2=(+)2+(+)2+(+)2
=+(++)+2+2+2
=+2+2+2≥
∴a2+b2+c2≥.
(2)∵=≤=,
同理≤,≤
∴++≤=6
∴原不等式成立.
10.已知函式y=ax+(a>1).
(1)證明:函式f(x)在(-1,+∞)上為增函式;
(2)用反證法證明方程f(x)=0沒有負數根.
證明 (1)任取x1,x2∈(-1,+∞),
不妨設x1<x2,則x2-x1>0,由於a>1,
∴a>1且a>0,
∴a-a=a (a-1)>0.
又∵x1+1>0,x2+1>0,
∴-==>0,
於是f(x2)-f(x1)=a-a+->0,
故函式f(x)在(-1,+∞)上為增函式.
(2)方法一假設存在x0<0 (x0≠-1)滿足f(x0)=0,
則a=-.
∵a>1,∴0<a<1,
∴0<-<1,即<x0<2,
與假設x0<0相矛盾,故方程f(x)=0沒有負數根.
方法二假設存在x0<0 (x0≠-1)滿足f(x0)=0,
①若-1<x0<0,則<-2,a<1,
∴f(x0)<-1,與f(x0)=0矛盾.
②若x0<-1,則>0,a>0,
∴f(x0)>0,與f(x0)=0矛盾,
故方程f(x)=0沒有負數根.
高考數學總複習36直接證明與間接證明練習新人教版
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