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1、选修2-2:推理与证明一、推理1.推理 :前提、结论2.合情推理:合情推理可分为归纳推理和类比推理两类:(1)归纳推理:由某类事物的部分对象具有某些特性,推出该类事物的所有对象具有这些特性的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理。简言之,归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理(2)类比推理:由两类对象具有某些类似特性和其中一类对象具有的某些已知特性,推出另一类对象也具有这些特性的推理,简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理。3.演绎推理:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论的推理叫演绎推理,简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理。重难点:运用合情推理的原理提出猜想,运用演绎推理的形式
2、进行证明题型1 用归纳推理发现规律1、观测:; ;.对于任意正实数,试写出使成立的一个条件可以是 _.【点拨】:前面所列式子的共同特性特性是被开方数之和为22,故2、蜜蜂被认为是自然界中最杰出的建筑师,单个蜂巢可以近似地看作是一个正六边形,如图为一组蜂巢的截面图. 其中第一个图有1个蜂巢,第二个图有7个蜂巢,第三个图有19个蜂巢,按此规律,以表达第幅图的蜂巢总数.则=_;=_. 【解题思绪】找出的关系式解析 【点评】解决“递推型”问题的方法之一是寻找相邻两组数据的关系题型2 用类比推理猜想新的命题例 已知正三角形内切圆的半径是高的,把这个结论推广到空间正四周体,类似的结论是_.【解题思绪】从方
3、法的类比入手解析原问题的解法为等面积法,即,类比问题的解法应为等体积法, 即正四周体的内切球的半径是高【点评】(1)不仅要注意形式的类比,还要注意方法的类比(2)类比推理常见的情形有:平面向空间类比;低维向高维类比;等差数列与等比数列类比;实数集的性质向复数集的性质类比;圆锥曲线间的类比等 二、直接证明与间接证明 三种证明方法:综合法、分析法、反证法反证法:它是一种间接的证明方法.用这种方法证明一个命题的一般环节:(1) 假设命题的结论不成立; (2) 根据假设进行推理,直到推理中导出矛盾为止 (3) 断言假设不成立(4) 肯定原命题的结论成立重难点:在函数、三角变换、不等式、立体几何、解析几
4、何等不同的数学问题中,选择好证明方法并运用三种证明方法分析问题或证明数学命题考点1 综合法 在锐角三角形中,求证:解析为锐角三角形,在上是增函数,同理可得,考点2 分析法已知,求证 解析要证,只需证 即,只需证,即证显然成立,因此成立【点评】注意分析法的“格式”是“要证-只需证-”,而不是“由于-所以-”考点3 反证法 已知,证明方程没有负数根【解题思绪】“正难则反”,选择反证法,因涉及方程的根,可从范围方面寻找矛盾 解析假设是的负数根,则且且,解得,这与矛盾,故方程没有负数根【点评】否认性命题从正面突破往往比较困难,故用反证法比较多三、数学归纳法一般地,当要证明一个命题对于不小于某正整数N的
5、所有正整数n都成立时,可以用以下两个环节:(1)证明当n=n0时命题成立;(2)假设当n=k时命题成立,证明n=k+1时命题也成立.在完毕了这两个环节后,就可以断定命题对于不小于n0的所有正整数都成立.这种证明方法称为数学归纳法.考点1 数学归纳法题型:对数学归纳法的两个环节的结识例1 已知n是正偶数,用数学归纳法证明时,若已假设n=k(且为偶数)时命题为真,则还需证明( )A.n=k+1时命题成立 B. n=k+2时命题成立 C. n=2k+2时命题成立 D. n=2(k+2)时命题成立解析 因n是正偶数,故只需证等式对所有偶数都成立,因k的下一个偶数是k+2,故选B【名师指引】用数学归纳法
6、证明时,要注意观测几个方面:(1)n的范围以及递推的起点(2)观测首末两项的次数(或其它),拟定n=k时命题的形式(3)从和的差异,寻找由k到k+1递推中,左边要加(乘)上的式子考点2 数学归纳法的应用题型1:用数学归纳法证明数学命题用数学归纳法证明不等式解析(1)当n=1时,左=,右=2,不等式成立(2)假设当n=k时等式成立,即则当n=k+1时, 不等式也成立综合(1)(2),等式对所有正整数都成立【点评】(1)数学归纳法证明命题,格式严谨,必须严格按环节进行;(2)归纳递推是证明的难点,应看准“目的”进行变形;(3)由k推导到k+1时,有时可以“套”用其它证明方法,如:比较法、分析法等,
7、表现出数学归纳法“灵活”的一面推理与证明习题1、用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60度”时,反设对的的是( )。(A)假设三内角都不大于60度; (B) 假设三内角都大于60度; (C) 假设三内角至多有一个大于60度; (D) 假设三内角至多有两个大于60度。2、在十进制中,那么在5进制中数码2023折合成十进制为 ( ) A.29 B. 254 C. 602 D. 20233、运用数学归纳法证明“1aa2an1=, (a1,nN)”时,在验证n=1成立时,左边应当是 ( )(A)1 (B)1a (C)1aa2 (D)1aa2a3 4、用数学归纳法证明“”()时,从 “”时
8、,左边应增添的式子是( )ABCD5、已知n为正偶数,用数学归纳法证明 时,若已假设为偶 数)时命题为真,则还需要用归纳假设再证( )A时等式成立B时等式成立C时等式成立D时等式成立6、否认结论“至多有两个解”的说法中,对的的是()A有一个解B有两个解C至少有三个解 D至少有两个解7、否认“自然数a、b、c中恰有一个偶数”时的对的反设为()Aa、b、c都是奇数Ba、b、c或都是奇数或至少有两个偶数Ca、b、c都是偶数Da、b、c中至少有两个偶数8、已知:abc0,abbcca0,abc0. 求证:a0,b0,c0.9、 已知a,b,c(0,1)求证:(1a)b,(1b)c,(1c)a不能同时大于.10、(1)用数学归纳法证明:能被6整除;(2)求证 n(nN*)能被9整除11、若a,b,c均为实数,且,求证:a,b,c中至少有一个大于0。12、 用数学归纳法证明: ;13、用数学归纳法证明下述不等式: