2.2直接证明与间接证明

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求证:1 x , 1 y 中至少有一个小于2。 yx
注:“至少”、“至多” 型命题常用反证法
分析:所谓至少有一个,就是有1个或多个,要证
“至少有一个” 成立的反面“所有都”不成立.
归纳总结:
哪些命题适宜用反证法加以证明? (1)直接证明有困难 (2)否定性命题 (3)唯一性命题 (4)至多,至少型命题
(D) 假设三内角至多有两个大于 60 度。
复习
推理
合情推理
(或然性推理)
演绎推理 (必然性推理)
Leabharlann Baidu
归纳
(特殊到一般)
类比
三段论
(特殊到特殊) (一般到特殊)
演绎推理是证明数学结论、建立数学体 系的重要思维过程. 数学结论、证明思路的发现,主要靠合 情推理.
例1:已知a>0,b>0,求证a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc
证明:因为b2+c2 ≥2bc,a>0 所以a(b2+c2)≥2abc. 又因为c2+b2 ≥2bc,b>0 所以b(c2+a2)≥ 2abc. 因此a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc.
2B = A + C b2 = a c
练习、课本P89:第1题 练习、课本P91:B组 第2题
二、直接证明法(二):分析法
从结论出发,寻找结论成立的充分条件直至 最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立 的条件。
要证:
只要证:
格 只需证: 式 显然成立
例: 证明:
3 72 5
上述各步均可逆
所以 结论成立
分析法 结论 已知条件 执果索因
3、在实际解题时,两种方法如何运用? 通常用分析法寻求思路,再由综合法书写过程
反证法
阅读下面的故事, 体会其中的推理: 《路边苦李》
古时候有个人叫王戎,7 岁那年的某一天和小伙伴 在路边玩, 看见一棵李子树上的果 实多得把树枝都快压 断了,小伙 伴们都跑去摘,只有王 戎站着没动。他说: “李子是苦 的,我不吃。”小伙伴摘 来一尝,李子果然苦 的没法吃。小伙伴问王 戎:“这就怪了!你又没有吃,怎么 知道李子是苦的啊 ?”王戎说:“如果李子是甜的,树长在 路边,李子早就没 了!李子现在还那么多,所以啊,肯定李 子是苦的,不好吃 !”
2.否定结论“至多有两个解”的说法中,正确的是 ( )
(A)有一个解
(B)有两个解
(C)至少有三个解
(D)至少有两个解
3.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,反设正确的是
()
(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;
从而有4k2 = 2n2,即n2 = 2k2 ∴ n2也是偶数,这与m,n互质矛盾!
所以假设不成立,2是有理数成立。
P91 练习1,2
练习、 2, 3, 5 不可能成等差数列
例2. 已知a≠0,证明x的方程ax=b有且只有一个根。
证:由于a ≠0,因此方程至少有一个根x=b/a,
```如果方程不只一个根,不妨设x1,x2 (x1 ≠x2 )是 方程的两个根.
练习1:P89:T2
2、已知 a 5,求证: a 5 a 3 a 2 a.
例2:已知, k (k Z),且
2
sin cos 2sin, sin cos sin2
求证:1 tan2 1 tan2
1 tan2 2(1 tan2 )
Q P1
P1 P2
P2 P3
得到一个明显
一、间接法证明的概念
把这种不是直接从原命题的条件逐步推得命题 成立的证明方法称为间接证明
注:反证法是最常见的间接证法.
例1.求证: 2 是无理数.
证:假设 2是有理数,
则存在互质的整数m,n使得 2 = m , n
∴ m = 2n ∴ m2 = 2n2
∴m2是偶数,从而m必是偶数,故设m = 2k(k∈N)
变式1: 已知a,b, c 0,且不全相等,求证 a(b2 c2 ) b(c2 a2 ) c(a2 b2 ) 6abc
一、直接证明法:综合法
从已知条件出发,以已知定义、公理、定理等为 依据,逐步下推,直到推出要证明的结论为止,这种 证明方法叫做综合法(顺推证法)
用P表示已知条件、已有的定义、公理、 定理等,Q表示所要证明的结论.
正难则反!
牛顿曾经说过:“反证法是数学家最精当的武器之一”
“非”命题对常见的几个正面词语的否定.
正面 = > 是
都是
至多有 至少有 任 一个 一个 意

否定 ≠ ≤ 不是 不都是 至少有 没有一 某
两个 个

所有 的
某些
练习、
1.用反证法证明命题“如果 a b, 那么 3 a 3 b ”时, 假设的内容应为_____________.
则综合法用框图表示为:
P Q1
Q1 Q2
Q2 Q3

Qn Q
特点:“由因导果”
例2、在ΔABC中,三个内角A , B , C对应的边 分别是a , b , c ,且 A , B , C 成等差数列, a , b , c 成等比数列。 求证: ΔABC是等边三角形。
【分析】 条件是什么?
A , B , C 成等差数列 a , b , c 成等比数列
则ax1 = b,ax2 = b ∴ax1 = ax2
∴ax1 - ax2 = 0 ∴a(x1 - x2)= 0
∵a ≠ 0
∴x 1
-
x 2
0,即x1
=
x 2
与x 1
x 矛盾 2
故假设不成立,结论成立。
注:结论中的有且只有(有且仅有)形式出现,
是唯一性问题,常用反证法
例3:已知x>0,y>0,x+y>2,
… 成立的结论
也可以是经过 证明的结论
练习3:P89:T3
4、已知A, B都是锐角,且A B ,
2 (1 tan A)(1 tan B) 2,
求证:A B
4
复习 1.直接证明的两种基本证法: 综合法和分析法 2.这两种基本证法的推证过程和特点:
综合法 已知条件 结论 由因导果
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