(完整版)直接证明与间接证明练习题

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2、直接证明与间接证明

三种证明方法的定义与步骤:

1. 综合法 是由原因推导到结果的证明方法,它是利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立的证明方法。

2. 分析法 是从要证明的结论出发,逐步寻求推证过程中,使每一步结论成立的充分条件,直到最后,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、定义、公理、定理等)为止的证明方法。

3. 反证法 假设原命题的结论不成立,经过正确的推理,最后得出矛盾,由此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的方法叫反证法;它是一种间接的证明方法.

反证法法证明一个命题的一般步骤: (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 题型一:用综合法证明数学命题

例1 :对于定义域为[]0,1的函数()f x ,如果同时满足以下三条:①对任意的

[]0,1x ∈,总有()0f x ≥;②(1)1f =;③若12120,0,1x x x x ≥≥+≤,都有

1212()()()f x x f x f x +≥+成立,则称函数()f x 为理想函数.

(1) 若函数()f x 为理想函数,求(0)f 的值;

(2)判断函数()21x g x =-(]1,0[∈x )是否为理想函数,并予以证明; 解析:(1)取021==x x 可得0)0()0()0()0(≤⇒+≥f f f f .

又由条件①0)0(≥f ,故0)0(=f .

(2)显然12)(-=x x g 在[0,1]满足条件①0)(≥x g ;

也满足条件②1)1(=g .若01≥x ,02≥x ,121≤+x x ,则

)]

12()12[(12

)]()([)(2

12

12121-+---=+-++x x x x x g x g x x g

0)12)(12(1222122121≥--=+--=+x x x x x x ,即满足条件③,

故)(x g 理想函数.

注:紧扣定义,证明函数()21x g x =-(]1,0[∈x )满足三个条件

题型二:用分析法证明数学命题

例2:已知:10<

9141≥-+a a . 证明:∵ 10<

1≥-+a

a ,

去分母后需要证:(1-a )+4a ≥9a (1—a ), 移项合并同类项,即需要证:92a —6a+1≥0,

即要证;()2

310a -≥ (1)

而(1)式显然成立, ∴ 原不等式成立。

题型三:用反证法证明数学命题或判断命题的真假 例3 :已知)1(1

2

)(>+-+

=a x x a x f x ,证明方程0)(=x f 没有负数根 解析:假设0x 是0)(=x f 的负数根,则00

12000

+--

=x x a

x

112

010000<+--

<⇒<<∴x x a x ,解得22

10<

故方程0)(=x f 没有负数根

注:(1)凡是“至少”、“唯一”或含有否定词的命题从正面突破往往比较困难,适宜用反证法。即 “正难则反”;(2)反证法步骤:假设结论不成立→推出矛

盾→假设不成立。

选择题

1.用反证法证明命题:若整系数方程20(0)ax bx c a ++=≠有有理根,那么,,a b c 中至少有一个是偶数,下列假设中正确的是( ). A 、假设,,a b c 都是偶数

B 、假设,,a b c 都不是偶数

C 、假设,,a b c 中至多有一个偶数

D 、假设,,a b c 中至多有两个偶数

答案;B

2.若三角形能剖分为两个与自己相似的三角形,那么这个三角形一定是( )

A.锐角三角形

B. 直角三角形

C. 钝角三角形

D. 不能确定 答案: B

3.已知1230a a a >>>,则使得2(1)1i a x -<(1,2,3)i =都成立的x 取值范围是( B ) A.(0,

1

1

a ) B (0,

1

2a ) C.

(0,

3

1

a ) D. (0,

3

2a ) 提示;2(1)1i a x -<⇒x ∈(0,2

i

a ),由

1230a a a >>>⇒123222a a a <<

得出结论。

填空题 4

2

44

)(+=x

x

x f ,则

)10011000()10012()10011(f f f +++ =____________. 答案:500

5. 如图,在平面直角坐标系xoy 中,设三角形

ABC 的顶点分别为)0,(),0,(),,0(c C b B a A ,点(0,)P p 在线段AO 上的一点(异于端点),这里p c b a ,,,均为非零实数,设直线CP BP ,分别与边AB AC ,交于点F E ,,

某同学已正确求得直线OE 的方程为01111=⎪⎪⎭

⎫ ⎝

⎛-+⎪⎭

⎫ ⎝⎛-y a p x c b ,请你完成直线OF 的方程: ( )011=⎪⎪⎭

⎝⎛-+y a p x 。 答案:11

c b

-

6.将全体正整数排成一个三角形数阵:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

………………

y

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