第8講選修2 2複習小結 教師版

2021-12-29 23:05:26 字數 4606 閱讀 3088

一.基礎知識回顧

(一)推理與證明

1.歸納與內比:(1)歸納推理:

從個別事實中推演出一般性的結論的推理.歸納推理是由部分到整體、由個別到一般的推理.由歸納推理得到的結論不一定成立。(2)模擬推理:根據兩個(或兩類)物件之間在某些方面的相似或相同,推演出它們在其他方面也相似或相同的推理.模擬推理是由特殊到特殊的推理.由模擬推理得到的結論不一定成立。

我們把歸納推理和模擬推理統稱為合情推理(3)演繹推理:從一般性的原理出發,推出某個特殊情況下的結論,我們把這種推理稱為演繹推理.簡言之,演繹推理是由一般到特殊的推理.(4)「三段論」是演繹推理的一般模式,包括:①大前提:

已知的一般原理;②小前提:所研究的特殊情況;③結論:根據一般原理,對特殊情況做出的判斷.

2.數學證明方法:(1)綜合法:

①定義:由因導果法②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①定義:

執果索因法②框圖表示:→→→…→.(3)反證法:

①定義:在證明數學命題時,先假定成立,在這個前提下,若推出的結果與定義、公理、定理相矛盾,或與命題中的已知條件相矛盾,或與假定相矛盾,從而說明原命題成立,由此斷定命題的結論成立,這種證明方法叫作反證法.② 反證法的證題步驟:(1)假設:

命題結論不成立(命題結論反面成立);(2)正確推理,推出矛盾;(3)否定假設,肯定原命題.(4)數學歸納法:證明乙個與正整數n有關的命題,可按下列步驟進行:①(歸納奠基)證明當n取初始值時命題成立;②(歸納遞推)假設當n=k (k∈n*,且n≥n0)時結論正確,證明當n=k+1時結論也正確.那麼,命題對於從n0開始的所有正整數n都成立.

(二)導數及其應用

1.函式的平均變化率:一般地,已知函式y=f(x),x0,x1是其定義域內不同的兩點,記δx=x1-x0,δy=y1-y0=f(x0+δx)-f(x0),則當δx≠0時,商=稱作函式y=f(x)在區間[x0,x0+δx](或[x0+δx,x0])的平均變化率.

2.函式y=f(x)在x=x0處的導數:(1)定義:函式y=f(x)在點x0處的瞬時變化率通常稱為f(x)在x=x0處的導數,並記作f′(x0),即.

(2)幾何意義:函式f(x)在點x0處的導數f′(x0)的幾何意義是過曲線y=f(x)上點(x0,f(x0))的切線的斜率.導函式y=f′(x)的值域即為切線斜率的取值範圍.

3.函式f(x)的導函式:如果函式y=f(x)在開區間(a,b)內每一點都是可導的,就說f(x)在開區間(a,b)內可導,其導數也是開區間(a,b)內的函式,又稱作f(x)的導函式,記作y′或f′(x).

4.基本初等函式的導數公式表(右上表)

5.導數運算法則:(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x) ;(2)[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);

(3)′=[g(x)≠0].(4)復合函式的求導法則:設函式u=φ(x)在點x處有導數ux′=φ′(x),函式y=f(u)在點x處的對應點u處有導數yu′=f′(u),則復合函式y=f(φ(x))在點x處有導數,且y′x=y′u·u′x,或寫作f′x(φ(x))=f′(u)φ′(x).

5.導數和函式單調性的關係:(1)若f′(x)>0在(a,b)上恆成立,則f(x)在(a,b)上是增函式,f′(x)>0的解集與定義域的交集的對應區間為增區間;(2)若f′(x)<0在(a,b)上恆成立,則f(x)在(a,b)上是減函式,f′(x)<0的解集與定義域的交集的對應區間為減區間(3)若在(a,b)上,f′(x)≥0,且f′(x)在(a,b)的任何子區間內都不恆等於零f(x)在(a,b)上為增函式,若在(a,b)上,f′(x)≤0,且f′(x)在(a,b)的任何子區間內都不恆等於零f(x)在(a,b)上為減函式.

6.函式的極值:(1)判斷f(x0)是極值的方法:一般地,當函式f(x)在點x0處連續時,①如果在x0附近的左側f′(x)>0,右側f′(x)<0,那麼f(x0)是極大值;②如果在x0附近的左側f′(x)<0,右側f′(x)>0,那麼f(x0)是極小值.(2)求可導函式極值的步驟①求f′(x);②求方程f′(x)=0的根;③檢查f′(x)在方程f′(x)=0的根左右值的符號.如果左正右負,那麼f(x)在這個根處取得極大值;如果左負右正,那麼f(x)在這個根處取得極小值.

7.函式的最值:(1)函式f(x)在[a,b]上必有最值的條件如果函式y=f(x)的圖象在區間[a,b]上連續,那麼它必有最大值和最小值.(2)求函式y=f(x)在[a,b]上的最大值與最小值的步驟:①求函式y=f(x)在(a,b)內的極值;②將函式y=f(x)的各極值與端點值比較,其中最大的乙個是最大值,最小的乙個是最小值.

(三)定積分

1.定積分的幾何意義:如果在區間[a,b]上函式f(x)連續且恒有f(x)≥0,那麼函式f(x)在區間[a,b]上的定積分的幾何意義是直線x=a,x=b (a≠b,y=0和曲線y=f(x))所圍成的曲邊梯形的面積.

2.定積分的性質(1)kf(x)dx=kf(x)dx (k為常數);(2) [f1(x)±f2(x)]dx=f1(x)dx±f2(x)dx;(3)f(x)dx=f(x)dx+f(x)dx(其中a3.微積分基本定理:一般地,如果f(x)是區間[a,b]上的連續函式,並且f′(x)=f(x),那麼f(x)dx=f(b)-f(a),這個結論叫做微積分基本定理,為了方便,我們常把f(b)-f(a)記成f(x)|,即f(x)dx=f(x)|=f(b)-f(a).

4.定積分在幾何中的應用:(1)當x∈[a,b]且f(x)>0時,由直線x=a,x=b (a≠b),y=0和曲線y=f(x)圍成的曲邊梯形的面積s=f(x)dx (2)當x∈[a,b]且f(x)<0時,由直線x=a,x=b (a≠b),y=0和曲線y=f(x)圍成的曲邊梯形的面積s=-f(x)dx.(3)當x∈[a,b]且f(x)>g(x)>0時,由直線x=a,x=b (a≠b)和曲線y=f(x),y=g(x)圍成的平面圖形的面積s= [f(x)-g(x)]dx .

(4)若f(x)是偶函式,則f(x)dx=2f(x)dx;若f(x)是奇函式,則f(x)dx=0.

5.定積分在物理中的應用:(1)勻變速運動的路程公式:做變速直線運動的物體所經過的路程s,等於其速度函式v=v(t)[v(t)≥0]在時間區間[a,b]上的定積分,即s=v(t)dt.(2)變力做功公式:

一物體在變力f(x)(單位:n)的作用下做直線運動,如果物體沿著與f相同的方向從x=a移動到x=b (a(四)複數的引入

1.數系的擴充:數系擴充的脈絡是:符號表示為n*nzqrc,

2.複數的有關概念:(1)複數的概念:形如a+bi (a,b∈r)的數叫複數,其中a,b分別是它的實部和虛部.(2)複數的分類:

若b=0,則a+bi為實數,若b≠0,則a+bi為虛數,若a=0且b≠0,則a+bi為純虛數.(3)複數相等:a+bi=c+dia=c,b=d (a,b,c,d∈r).(4)共軛複數:a+bi與c+di共軛a=c,b=-d (a,b,c,d∈r).(5)復平面:

建立直角座標系來表示複數的平面,叫做復平面.x軸叫做實軸,y軸叫做虛軸.實軸上的點表示實數;除原點外,虛軸上的點都表示純虛數;各象限內的點都表示非純虛數.複數集c和復平面內所有的點組成的集合是一一對應的,複數集c與復平面內所有以原點o為起點的向量組成的集合也是一一對應的.(6)複數的模:向量的模r叫做複數z=a+bi的模,記作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=.

3.複數的運算:(1)複數的加、減、乘、除運算法則:設z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈r),則①加法:

z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;②減法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;④除法:

===(c+di≠0).

二.典例精析:

**點一:數學證明方法

例4:(1)已知a,b,c都是實數,求證:a2+b2+c2≥(a+b+c)2≥ab+bc+ca.

(2)若a,b,c是不全相等的正數,求證:lg+lg+lg >lg a+lg b+lg c.

(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.

(4)數列滿足an>0,sn=(an+),求s1,s2,猜想sn,並用數學歸納法證明.

證明(1)∵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).當a=b=c時取等號.即++≥a+b+c.

(2)證明:要證lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c,只需證lg>lg(a·b·c),只需證··>abc.因為a,b,c是不全相等的正數,則≥>0,≥>0,≥>0.

且上述三式中的等號不全成立,所以··>abc.所以lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c.(3)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.(4)解 ∵an>0,∴sn>0,由s1=(a1+),變形整理得s=1,取正根得s1=1.由s2=(a2+)及a2=s2-s1=s2-1得s2=(s2-1+),變形整理得s=2,取正根得s2=.同理可求得s3=.

由此猜想sn=.用數學歸納法證明如下:(1)當n=1時,上面已求出s1=1,結論成立.(2)假設當n=k時,結論成立,即sk=.

那麼,當n=k+1時,sk+1=(ak+1+)=(sk+1-sk+)=(sk+1-+).整理得s=k+1,取正根得sk+1=.故當n=k+1時,結論成立.

變式遷移4:(1)設a,b,c>0,證明:++≥a+b+c.

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