(2)分析法證題的一般思路
分析法的思路是逆向思維,用分析法證題必須從結論出發,倒著分析,尋找結論成立的充分條件.應用分析法證明問題時要嚴格按分析法的語言表達,下一步是上一步的充分條件.
(3)反證法證題的一般思路
反證法證題的實質是證明它的逆否命題成立.反證法的主要依據是邏輯中的排中律,排中律的一般形式是:或者是a,或者是非a,即在同一討論過程中,a和非a有且僅有乙個是正確的,不能有第三種情況出現.
1.下列表述:①綜合法是由因導果法;②綜合法是順推法;③分析法是執果索因法;④分析法是逆推法;⑤反證法是間接證法.其中正確的有( )
a.2個b.3個
c.4個 d.5個
解析:選d.由分析法、綜合法、反證法的定義知①②③④⑤都正確.
2.(選修22 p91練習t1改編)用反證法證明命題「三角形三個內角至少有乙個不大於60°」時,應假設( )
a.三角形三個內角都不大於60°
b.三角形三個內角都大於60°
c.三角形三個內角至多有乙個大於60°
d.三角形三個內角至多有兩個大於60°
答案:b
3.在不等邊三角形中,a為最大邊,要想得到∠a為鈍角的結論,三邊a,b,c應滿足________.
解析:由餘弦定理cos a=<0,所以b2+c2-a2<0,即a2>b2+c2.
答案:a2>b2+c2
考點一綜合法的應用[學生用書p120]
已知數列滿足a1=且an+1=an-a (n∈n*).
(1)證明:1<≤2(n∈n*);
(2)設數列的前n項和為sn,證明: <≤(n∈n*).
[證明] (1)由題意得an+1-an=-a<0,即an+1故an≤.
由an=(1-an-1)an-1得
an=(1-an-1)(1-an-2)…(1-a1)a1>0.
由0即1<≤2(n∈n*).
(2)由題意得a=an-an+1,所以sn=a1-an+1.①
由-=和1<≤2得1<-≤2,
所以n<-≤2n,
因此≤an+1< (n∈n*).②
由①②得<≤(n∈n*).
綜合法的證題思路
(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.
1.在△abc中,設a,b,c分別是內角a,b,c所對的邊,且直線bx+ycos a+cos b=0與ax+ycos b+cos a=0平行,求證:△abc是直角三角形.
證明:法一:由兩直線平行可知bcos b-acos a=0,由正弦定理可知sin bcos b-sin acos a=0,即sin 2b-sin 2a=0,故2a=2b或2a+2b=π,即a=b或a+b=.
若a=b,則a=b,cos a=cos b,兩直線重合,不符合題意,故a+b=,即△abc是直角三角形.
法二:由兩直線平行可知bcos b-acos a=0,
由餘弦定理,得a·=b·,
所以a2(b2+c2-a2)=b2(a2+c2-b2),
所以c2(a2-b2)=(a2+b2)(a2-b2),
所以(a2-b2)(a2+b2-c2)=0,所以a=b或a2+b2=c2.
若a=b,則兩直線重合,不符合題意,
故a2+b2=c2,即△abc是直角三角形.
考點二分析法[學生用書p120]
已知a≥b>0,求證:2a3-b3≥2ab2-a2b.
[證明] 要證明2a3-b3≥2ab2-a2b成立,
只需證2a3-b3-2ab2+a2b≥0,
即2a(a2-b2)+b(a2-b2)≥0,
即(a+b)(a-b)(2a+b)≥0.
因為a≥b>0,所以a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,
從而(a+b)(a-b)(2a+b)≥0成立,
所以2a3-b3≥2ab2-a2b.
分析法的證題思路
先從結論入手,由此逐步推出保證此結論成立的充分條件,而當這些判斷恰恰都是已證的命題(定義、公理、定理、法則、公式等)或要證命題的已知條件時命題得證.
[注意] 要注意書寫格式的規範性.
2.△abc的三個內角a,b,c成等差數列,a,b,c的對邊分別為a,b,c.
求證:+=.
證明:要證+=,
即證+=3,也就是證+=1,
只需證c(b+c)+a(a+b)=(a+b)(b+c),
需證c2+a2=ac+b2.
又△abc三內角a,b,c成等差數列,故b=60°,
由餘弦定理,得
b2=c2+a2-2accos 60°,即b2=c2+a2-ac,
故c2+a2=ac+b2成立.
於是原等式成立.
考點三反證法[學生用書p121]
設是公比為q的等比數列.
(1)推導的前n項和公式;
(2)設q≠1,證明數列不是等比數列.
[解] (1)設的前n項和為sn,
當q=1時,sn=a1+a1+…+a1=na1;
當q≠1時,sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1,①
qsn=a1q+a1q2+…+a1qn,②
①-②得,(1-q)sn=a1-a1qn,
所以sn=,
所以sn=
(2)證明:假設是等比數列,則對任意的k∈n*,
(ak+1+1)2=(ak+1)(ak+2+1),
a+2ak+1+1=akak+2+ak+ak+2+1,
aq2k+2a1qk=a1qk-1·a1qk+1+a1qk-1+a1qk+1.
因為a1≠0,所以2qk=qk-1+qk+1.
因為q≠0,所以q2-2q+1=0,
所以q=1,這與已知矛盾.
所以假設不成立,故不是等比數列.
用反證法證明數學命題需把握的三點
(1)必須先否定結論,即肯定結論的反面;
(2)必須從否定結論進行推理,即應把結論的反面作為條件,且必須依據這一條件進行推證;
(3)推導出的矛盾可能多種多樣,有的與已知矛盾,有的與假設矛盾,有的與已知事實矛盾等,但是推導出的矛盾必須是明顯的.
3.已知a1+a2+a3+a4>100,求證:a1,a2,a3,a4中至少有乙個數大於25.
證明:假設a1,a2,a3,a4均不大於25,
即a1≤25,a2≤25,a3≤25,a4≤25,則a1+a2+a3+a4≤25+25+25+25=100,
這與已知a1+a2+a3+a4>100矛盾,故假設錯誤.
所以a1,a2,a3,a4中至少有乙個數大於25.
,[學生用書p121])
方法思想——轉化與化歸思想求證函式的綜合問題
設函式f(x)=x3+3bx2+3cx有兩個極值點x1,x2,且x1∈[-1,0],x2∈[1,2].
(1)求b,c滿足的約束條件,並在下面的座標平面內畫出滿足這些條件的點(b,c)的區域;
(2)證明:-10≤f(x2)≤-.
[解] (1)f′(x)=3x2+6bx+3c.依題意知,方程f′(x)=0有兩個根x1,x2,且x1∈[-1,0],x2∈[1,2]等價於f′(-1)≥0,f′(0)≤0,f′(1)≤0,f′(2)≥0.
由此得b,c滿足的約束條件為
滿足這些條件的點(b,c)的區域為圖中陰影部分.
(2)證明:由題設知f′(x2)=3x+6bx2+3c=0,
故bx2=-x-c.
於是f(x2)=x+3bx+3cx2=-x+x2.
由於x2∈[1,2],而由(1)知c≤0,
故-4+3c≤f(x2)≤-+c.
又由(1)知-2≤c≤0,
所以-10≤f(x2)≤-.
(1)本題在求證第(2)問時,利用了轉化與化歸思想,利用f′(x2)=0得出bx2=-x-c,進而轉化為f(x2)=-x+x2,借助於(1)中c的範圍證明出結論.
第六章第六節直接證明與間接證明
1.2010 青島模擬 已知函式f x x,a,b r a f b f c f 則a b c的大小關係為 a a b cb a c b c b c ad c b a 解析 又f x x在r上是單調減函式,f f f 答案 a 2 函式y f x 在 0,2 上是增函式,函式y f x 2 是偶數,則...
第六章第六節直接證明與間接證明
一 選擇題 1 2012 張家口模擬 分析法又稱執果索因法,若用分析法證明 設a b c,且a b c 0,求證a a b 0b a c 0 c a b a c 0d a b a c 0 解析 a c 2 ac 3a2 a2 2ac c2 ac 3a2 0 2a2 ac c2 0 2a2 ac c2...
第2講直接證明與間接證明
一 選擇題 1.所有9的倍數都是3的倍數,某奇數是9的倍數,故該奇數是3的倍數.上述推理 a 小前提錯b 結論錯 c 正確d 大前提錯 解析大前提,小前提都正確,推理正確,故選c.答案 c 2 對於平面 和共面的直線m,n,下列命題中真命題是 a 若m m n,則n b 若m n 則m n c 若m...