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1、1.了解直接证明的两种基本方法分析法和综 合法;了解分析法和综合法的思考过程、特点.2.了解间接证明的一种基本方法反证法,了 解反证法的思考过程、特点.1.直接证明(1)综合法 定义:利用已知条件和某些数学定义、公理、定理 等,经过一系列的,最后推导出所要证明的 结论,这种证明方法叫做综合法.框图表示:(其中P 表示条件,Q 表示要证结论).推理论证成立(2)分析法 定义:从 出发,逐步寻求使它成立的直 至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的 条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止,这种证明 方法叫做分析法.框图表示:结论 充分条件2.间接证明 反证法:假设原命题,经过正确的推理,最
2、 后得出,因此说明假设错误,从而证明了原命 题成立,这样的证明方法叫做反证法.不成立矛盾提示:分析法是执果索因,一步步寻求上一步成立的充分条件,仅是充分条件,而不需要充要条件.综合法是由因导果.因此分析法的证明过程,恰好是综合法的分析、思考的逆过程.思考探究综合法和分析法有什么区别和联系?1.设a lg2 lg5,b ex(xb B.abC.a bD.ab解析:a lg2 lg5 1,x0,b exb.答案:A2.用反证法证明命题:“a,b N,ab 可被5 整除,那么a、b 中至少有一个能被5 整除”时,假设的内容应为()A.a、b 都能被5 整除B.a、b 都不能被5 整除C.a、b 不都
3、能被5 整除D.a 不能被5 整除解析:用反证法证明命题应先否定结论.答案:B3.设a,b R,已知p:a b;q:()2,则p 是 q 成立的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:p:a b 是q:()2 等号成立的充分条件.答案:B4.已知a,b 是不相等的正数,x,y,则x,y 的大小关系是.解析:y2()2a b x2.xy.答案:xy5.若a b c,则 的最小值是.解析:由a b c,知a b 0,b c 0,a c 0,则2 2 2 4.当且仅当b c a b,即a c 2b 时,等号成立.答案:4 综合法是“由因导果”,它是从已知
4、条件出发,顺着推证,经过一系列的中间推理,最后导出所证结论的真实性.用综合法证明题的逻辑关系是:A B1B2 BnB(A 为已知条件或数学定义、定理、公理,B 为要证结论),它的常见书面表达是“,”或“”.已知x y z 1,求证:x2y2z2.思路点拨 课堂笔记 x2y22xy,y2z22yz,z2x22zx,(x2y2)(y2z2)(z2x2)2xy2yz 2zx,3(x2y2z2)x2y2z22xy 2yz 2zx,即3(x2y2z2)(x y z)21,x2y2z2 成立.1.分析法是“执果索因”,它是从要证的结论出发,倒着分 析,逐渐地靠近已知.2.用分析法证“若P 则Q”这个命题的
5、模式是:为了证明命题Q 为真,这只需证明命题P1为真,从而有 这只需证明命题P2为真,从而有 这只需证明命题P 为真.而已知P 为真,故Q 必为真.特别警示 用分析法证题时,一定要严格按格式书写,否则极易出错.已知a0,求证:a 2.思路点拨 课堂笔记 要证 a 2,只要证 2a.a0,故只要证,即a2 4 4a22 2(a)2,从而只要证2(a),只要证4(a2)2(a22),即a22,而上述不等式显然成立,故原不等式成立.1.适宜用反证法证明的数学命题有:(1)结论本身以否定形式出现的一类命题;(2)关于唯一性、存在性的命题;(3)结论以“至多”、“至少”等形式出现的命题;(4)结论的反面
6、比原始结论更具体、更容易研究的命题;(5)要证的结论与条件之间的联系不明显,直接由条件推 出结论的线索不够清晰.2.用反证法证明问题的一般步骤为:(1)反设:假定所要证的结论不成立,而设结论的反面(否 定命题)成立;(否定结论)(2)归谬:将“反设”作为条件,由此出发经过正确的推理,导出矛盾与已知条件、已知的公理、定义、定理 及明显的事实矛盾或自相矛盾;(推导矛盾)(3)结论:因为推理正确,所以产生矛盾的原因在于“反设”的谬误.既然结论的反面不成立,从而肯定了结论成立.(结论成立)特别警示 用反证法证明问题时要注意以下二点:(1)必须先否定结论,即肯定结论的反面,当结论的反面呈现多样性时,必须
7、罗列出各种可能结论,缺少任何一种可能,反证都是不完全的;(2)反证法必须从否定结论进行推理,即应把结论的反面作为条件,且必须根据这一条件进行推证,否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行推理,就不是反证法.已知a0,b0,且a b2,求证:中至少有一个小于2.思路点拨 课堂笔记 假设 都不小于2,则2,2,a0,b0,1 b2a,1 a2b,1 1 a b2(a b),即2a b.这与已知a b2 矛盾,故假设不成立.即 中至少有一个小于2.以不等式、立体几何、解析几何、函数与方程等为载体,考查综合法、分析法、反证法的应用是高考对本节内容的常规考法.09 年辽宁高考以立体几何为载体,以解答题的
8、形式考查了反证法的应用,是一个新的考查方向.考题印证(2009 辽宁高考)(12 分)如图,已知两个正方形ABCD 和DCEF 不在同一平面内,M,N 分别为AB,DF 的中点.(1)若CD 2,平面ABCD 平面DCEF,求MN 的长;(2)用反证法证明:直线ME 与BN 是两条异面直线.【解】(1)取CD 的中点G,连结MG,NG.因为ABCD,DCEF 为正方形,且边长为2,所以MG CD,MG 2,NG.(4 分)因为平面ABCD 平面DCEF,所以MG 平面DCEF.可得MG NG.所以MN.(6 分)(2)证明:假设直线ME 与BN 共面,则AB 平面MBEN,且平面MBEN 与平
9、面DCEF 交于EN.由已知,两正方形不共面,故AB 平面DCEF.(8 分)又AB CD,所以AB 平面DCEF.而EN 为平面MBEN 与平面DCEF 的交线,所以AB EN.(10 分)又AB CD EF,所以EN EF,这与ENEF E 矛盾,故假设不成立.所以ME 与BN 不共面,它们是异面直线.(12 分)自主体验 已知数列an 和bn 满足:a1,an 1ann 4,bn(1)n(an3n 21),其中 为实数,n 为正整数.(1)证明:对任意实数,数列an 不是等比数列;(2)证明:当 18 时,数列bn 是等比数列;(3)设Sn为数列bn 的前n 项和.是否存在实数,使得对任
10、意正整数n,都是Sn 12?若存在,求 的取值范围;若不存在,说明理由.解:(1)证明:假设存在一个实数,使an 是等比数列,则有 a1a3,即(3)2(4)24 9 24 9 0,矛盾,an 不是等比数列.(2)证明:bn 1(1)n 1an 13(n 1)21(1)n 1(an2n 14)(1)n(an3n 21)bn.又 18 b1(18)0.由上式知bn0,(n N*).故当 18 时,数列bn 是以(18)为首项,为公比的等比数列.(3)当 18 时,由(2)得bn(18)()n 1,于是Sn(18)1()n.当 18 时,bn0,从而Sn0,Sn 12 恒成立.当 18 时,要使对
11、任意正整数n,都有Sn 12,即(18)1()n 12 18.令f(n)1()n,则当n 为正奇数时,1f(n);当n 为正偶数时,f(n)1.f(n)的最大值为f(1).于是可得 12,的取值范围为(,6).1.a,b,c 为互不相等的正数,且a2c22bc,则下列关 系中可能成立的是()A.abc B.bcaC.bacD.acb解析:由a2c22ac 2bc2ac ba,可排除A、D,令a 2,c 1,可得b,可知C 可能成立.答案:C2.用反证法证明“如果ab,那么”假设内容应是()A.B.C.且D.或解析:的否定形式为.答案:D3.要使 成立,则a,b 应满足()A.ab 0 且a b
12、B.ab 0 且a bC.ab 0 且a bD.ab 0 且a b 或ab 0 且a b解析:要使 成立,只要 成立,即a b 3 3 a b 成立,只要 成立,只要ab2a2b 成立,即要ab(b a)0 成立,只要ab 0 且a b 或ab 0 且a b 成立.答案:D4.设x,y,z 是空间的不同直线或不同平面,且直线不在 平面内,下列条件中能保证“若x z,且y z,则x y”为真命题的是(填所有正确条件的代号).x 为直线,y,z 为平面;x,y,z 为平面;x,y为 直线,z 为平面;x,y 为平面,z 为直线;x,y,z 为直线.解析:由空间位置关系的判定及性质可知 正确.答案:5.方程f(x)x 的根称为f(x)的不动点,若函数f(x)有唯一 不动点,且x11000,xn 1(n N*),则x2010.解析:由 x 得ax2(2a 1)x 0.因为f(x)有唯一不动点,所以2a 1 0,即a.所以f(x),所以xn 1 xn.所以x2010 x12009 1000.答案:6.若a、b、c 是不全相等的正数,求证:lg lg lglga lgb lgc.证明:要证lg lg lglga lgb lgc 成立,即证lg()lg(abc)成立,只需证 abc 成立,abc 0(*)成立.又a、b、c 是不全相等的正数,(*)式等号不成立,原不等式成立.