2.2.1 证明--综合法
2.2.1直接证明与间接证明(综合法分析法)
【思考下列问题】 1、如图所示:已知 PA 于A , PB B ,
a , a AB , 求证: a PB
P
A
B
a
由已知开始,结合定理推理,得出结论
例2、在ABC中,设CB a, CA b, 1 2 2 2 求证:S ABC |a| |b| (a b) 2
n
【例】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 2B = A + C b2 = a c
a , b , c 成等比数列
格 式
只要证: 只需证:
显然成立
上述各步均可逆
所以 结论成立
所以 结论成立
【例1】求证:当一个圆与一个正方形的周长
相等时,圆面积比正方形面积大。
【例】 如图: SA 平面ABC , AB BC
过A作SB的垂线,垂足为E,过E作SC
的垂线,垂足为F。
求证: AF SC
EDC >EDB AC > AB B > C
B >C AC > AB 因为 BD =DC , AD =AD EDC >EDB 因为 BD =DC , ED =ED EC > BE EBC >ECB
【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: 要证:
综合法
利用已知条件和某些数学定义、定理、
数学:2.2.1《直接证明与间接证明-综合法和分析法》PPT课件(新人教选修2-2)
P1 P2
P2 P3
…
得到一个明显 成立的结论
例:设a,b,c为一个三角形的三
边,且s2=2ab,s 试证s<2a
1 = (a + b + c), 2
例:如图,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,过A作SB 的垂线,垂足为E,过E作SC的垂线,垂足 S 为F,求证 AF⊥SC
证明:要证AF⊥SC 只需证:SC⊥平面AEF 只需证:AE⊥SC 只需证:AE⊥平面SBC 只需证:AE⊥BC 只需证:BC⊥平面SAB 只需证:BC⊥SA 只需证:SA⊥平面ABC
F E
A
B
C
因为:SA⊥平面ABC成立 所以. AF⊥SC成立
π 例. 已知α, β≠ kπ+ (k Z),且 2 sinθ+ cosθ= 2sinα sinθcosθ= sin β 1 - tan α 1 - tan β 证: 求 = . 2 2 1 + tan α 2(1 + tan β)
新课标人教版课件系列
《高中数学》
选修2-2
2.2.1《直接证明与间接证 明-综合法和分析法》
教学目标
结合已经学过的数学实例,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. 教学重点:会用综合法证明问题;了解综合法 的思考过程. 教学难点:根据问题的特点,结合综合法的思 考过程、特点,选择适当的证明方法.
Q P1
P1 P2
2 2 2
P2 P3
…
得到一个明显 成立的结论
也可以是经过 证明的结论
例:已知数列{an}的通项an>0,(n∈N*),它 的前n项的和记为sn,数列{s2n}是首项为3, 公差为1的等差数列. (1)求an与sn的解析式; (2)试比较sn与3nan(n∈N*),的大小.
2.2.1综合法和分析法
1
1.综合法:(顺推证法)(由因导果法)
例:已知a, b 0, 求证:a(b2 c 2 ) b(c 2 a 2 ) 4abc
知识点提示: 基本不等式:a b 2 ab (a 0, b 0) a 2 b 2 2ab
1.综合法:(顺推证法)(由因导果法)
因为log19360<log19361=2, 所以
1 2 3 2 log 5 19 log 3 19 log 2 19
思考题:
已知a, b是正数, 且a b 1, 1 1 求证: 4. a b
当堂训练: 课本P42,练习T1.
课后作业: 课本P44,A组,T1。
例:已知a, b 0, 求证:a(b2 c 2 ) b(c 2 a 2 ) 4abc
2 证明 : : bb 2 c 222bcaa 0 c2 bc, , 0 证明 2 2 证明 : b c 2bc, a 0 aabb 2 c ) ) 22abc. ( ( 2 c 2 2 abc. 2 a (b 2 c 2 ) 2abc. 同理, bbcc 2 a ) ) 22abc. ( ( 2 a 2 2 abc. 同理, 同理, b(c a 2 ) 2abc. aabb 2 c ) ) bcc 2 a ) ) 44abc. ( ( 2 c 2 2 b( ( 2 a 2 2 abc. 2 a (b c 2 ) b(c 2 a 2 ) 4abc.
P Q1
Q1 Q2
Q 2 Q3
Qn Q
综合法是由一个个推理组成的
例1:如图,△ABC在平面α外, AB P, BC Q, AC R. 求证:P,Q,R三点共线.
2.2.1《综合法和分析法》区教研课课件
充分条件
思考6:上述证明方法叫做分析法. 一般 地,分析法的基本含义是什么? 从所证结论出发,逐步寻求使它成立的 充分条件,直到归结为判定一个显然成 立的条件(已知条件、定义、公理、定 理、性质、法则等)为止.
分析法又叫“逆推证法”或“执果索因法”, 其基本思想是:由未知探需知,逐步推向 已知.
2
2
2
2
4abc
其左右两边的结构有什么特点? 右边是3个数a,b,c的乘积的4倍,左边 为两项之和,其中每一项都是一个数与 另两个数的平方和之积.
思考2:利用哪个知识点可以沟通两个数 的平方和与这两个数的积的不等关系?
基本不等式 x + y
2 2
2xy
思考3:若已知a>0,b>0,如何利用不 等式性质证明
证明过程中我们要善于观察变形,合理利用已 知条件、定理、公式,把文字语言转化为符号 语言或者图形语言,由因导果!
探究(二):分析法
回顾基本不等式: a + b 2 (a>0,b>0)的证明.
ab 证明 : 要证 2 ab ,
ab
只需证
a b 2 ab
只需证
只需证
a+b-2 ab 0
例1.已知 a, b, c 是不全相等的正数 bc a c a b a b c 求证: 3 a b c
(综合法)
R ∵a,b,c ,
符号语言
b a c a c b 与 , 与 , 与 均为正实数且不能同时相等, a b a c b c b a c a c b 2, + 2 , + 2 , 由重要不等式得: + a b a c b c
2.2直接证明与间接证明
2.2.1 综合法和分析法(1)
第二章2.2.1(一)综合法和分析法(一
§2.2 直接证明与间接证明 2.2.1 综合法和分析法(一)课时目标 1.了解直接证明的两种基本方法——分析法和综合法.2.理解分析法和综合法的思考过程、特点,会用分析法和综合法证明数学问题.综合法分析法定义利用__________和某些数学______、______、______等,经过一系列的____________,最后推导出所要证明的结论成立,这种证明方法叫做综合法从要证明的______,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、______、______、______等),这种证明方法叫做分析法框图表示 P ⇒Q 1→Q 1⇒Q 2→Q 2⇒Q 3→…→Q n ⇒Q (P 表示________、已 有的______、______、 ______等,Q 表示 ________________) Q ⇐P 1→P 1⇐P 2→ P 2⇐P 3→…→ 得到一个明显成立的条件特点顺推证法或由因导果法逆推证法或执果索因法一、选择题1.已知x ≥52,则f (x )=x 2-4x +52x -4有( )A .最大值54B .最小值54C .最大值1D .最小值12.命题“对于任意角θ,cos 4θ-sin 4θ=cos 2θ”的证明:“cos 4θ-sin 4θ=(cos 2θ-sin 2θ)(cos 2θ+sin 2θ)=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ”过程应用了( )A .分析法B .综合法C .综合法、分析法综合使用D .间接证法3.如果x >0,y >0,x +y +xy =2,则x +y 的最小值是( )A .32B .23-2C .1+ 3D .2- 34.要证明a +a +7<a +3+a +4 (a ≥0)可选择的方法有多种,其中最合理的是( )A .综合法B .类比法C .分析法D .归纳法5.已知实数a ,b ,c 满足a +b +c =0,abc >0,则1a +1b +1c的值( )A .一定是正数B .一定是负数C .可能是零D .正、负不能确定二、填空题6.设a =3+22,b =2+7,则a 、b 的大小关系为________.7.已知a 、b 、u ∈R *,且1a +9b=1,则使得a +b ≥u 恒成立的u 的取值范围是__________.8.设a =2,b =7-3,c =6-2,则a ,b ,c 的大小关系为__________.三、解答题9.已知a >0,b >0,求证:b 2a +a 2b≥a +b .10.已知a ,b ,c ,d ∈R ,求证:ac +bd ≤(a 2+b 2)(c 2+d 2).能力提升11.a >b >c ,n ∈N *,且1a -b +1b -c ≥na -c恒成立,则n 的最大值为________.12.已知a >0,b >0,用两种方法证明:a b +ba≥a +b .1.运用综合法解题时,要保证前提条件正确,推理要合乎逻辑规律,只有这样才能保证结论的正确性.2.在分析法证明中,从结论出发的每一个步骤所得到的判断都是使结论成立的充分条件.最后一步归结到已被证明了的事实.因此,从最后一步可以倒推回去,直到结论,但这个倒推过程可以省略.§2.2 直接证明与间接证明 2.2.1 综合法和分析法(一)答案综合法 分析法定利用已知条件和某些数学定义、定理、从要证明的结论,逐步寻求使它成立的充分条1.D [f (x )=x -22+12(x -2)∵x -2≥12,∴f (x )≥2·x -22×12(x -2)=1.当x =3时,f (x )min =1.]2.B [从证明的过程来看是从已知条件入手经过推导得到结论,符合综合法.] 3.B [由x >0,y >0,x +y +xy =2,则2-(x +y )=xy ≤⎝⎛⎭⎫x +y 22, ∴(x +y )2+4(x +y )-8≥0,∴x +y ≥23-2或x +y ≤-2-2 3.∵x >0,y >0,∴x +y 的最小值为23-2.] 4.C [要证a +a +7<a +3+a +4, 只要证a +a +7+2a (a +7) <a +3+a +4+2(a +3)(a +4), 只要证a 2+7a <a 2+7a +12, 只要证a 2+7a <a 2+7a +12, 只要证0<12.由此可知,最合理的是分析法.]5.B [∵a +b +c =0,∴(a +b +c )2=0, ∴a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ac )=0,∴ab +bc +ac =-12(a 2+b 2+c 2)<0.又abc >0,∴1a +1b +1c =ab +bc +acabc<0.]6.a <b解析 a =3+22,b =2+7两式的两边分别平方,可得a 2=11+46,b 2=11+47,明显6<7,故a <b .7.(-∞,16]解析 ∵a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +9b=10+b a +9a b ≥10+2b a ×9a b =16,当且仅当b a =9ab即3a =b 时取等号,若a +b ≥u 恒成立,则u ≤16. 8.a >c >b解析 b =47+3,c =46+2,显然b <c . 而a 2=2,c 2=8-212=8-48 <8-36=2=a 2, ∴a >c .9.证明 ∵b 2a +a 2b =a 3+b3ab=(a +b )(a 2-ab +b 2)ab,又∵a >0,b >0,∴a 2-ab +b 2-ab =(a -b )2≥0,∴a 2-ab +b 2≥ab ,∴a 2-ab +b 2ab≥1,∴(a +b )·a 2-ab +b 2ab≥a +b .∴b 2a +a 2b≥a +b . 10.证明 ①当ac +bd ≤0时,显然成立. ②当ac +bd >0时,欲证原不等式成立, 只需证(ac +bd )2≤(a 2+b 2)(c 2+d 2).即证a 2c 2+2abcd +b 2d 2≤a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2. 即证2abcd ≤b 2c 2+a 2d 2. 即证0≤(bc -ad )2.因为a ,b ,c ,d ∈R ,所以上式恒成立. 故原不等式成立,综合①、②知,命题得证. 11.4解析 ∵a >b >c ,∴a -b >0,b -c >0,a -c >0.若1a -b +1b -c ≥n a -c 恒成立, 即a -c a -b +a -c b -c≥n 恒成立. a -c a -b +a -c b -c =a -b +b -c a -b +a -b +b -cb -c =2+b -c a -b +a -b b -c ≥2+2b -c a -b ·a -b b -c =4.∴当且仅当a -b =b -c 时取等号. ∴n 的最大值为4.12.证明 方法一 (综合法): 因为a >0,b >0,所以a b +ba -a -b=⎝⎛⎭⎫a b -b +⎝⎛⎭⎫ba -a =a -b b +b -aa=(a -b )⎝⎛⎭⎫1b -1a=(a -b )2(a +b )ab ≥0,所以a b +ba≥a +b .方法二(分析法):要证ab+ba≥a+b,只需证a a+b b≥a b+b a,即证(a-b)(a-b)≥0,因为a>0,b>0,a-b与a-b同号,所以(a-b)(a-b)≥0成立,所以ab+ba≥a+b成立.。
第2章 2.2.1(二)2.2.1 综合法和分析法(二)
2.2.1
【学习要求】
本 课 时 栏 目 开 关
综合法和分析法(二)
加深对综合法、分析法的理解,应用两种方法证明数学问 题. 【学法指导】 通过本节课的学习,比较两种证明方法的优点,进而灵活 选择证明方法,规范证明步骤,养成言之有理、论之有据 的好习惯,提高思维能力.
试一试· 双基题目、基础更牢固
也就是证明 2 a+2 b+2 c<2bc+2ac+2ab. 因为 a、b、c 为互不相等的正数且 abc=1, 所以 bc + ac>2 abc2 = 2 c ; ac + ab>2 a2bc = 2 a ; ab + bc>2 ab2c=2 b;
相加得 2 a+2 b+2 c<2bc+2ac+2ab. 所以,原不等式成立.
2.2.1(二)
跟踪训练 3 如图,正方形 ABCD 和四边形 ACEF 所在的平面互相垂直,EF∥AC,AB= 2,CE=EF=1. (1)求证:AF∥平面 BDE;
本 课 时 栏 目 开 关
(2)求证:CF⊥平面 BDE.
证明 (1)如图,设 AC 与 BD 交于点 G. 1 因为 EF∥AG,且 EF=1,AG= AC=1, 2 所以四边形 AGEF 为平行四边形.
研一研· 题型解法、解题更高效
2.2.1(二)
题型二 例2
选择恰当的方法证明等式
已知△ABC 的三个内角 A,B,C 成等差数列,对应 1 1 3 的三边为 a,b,c,求证: + = . a+b b+c a+b+c
本 课 时 栏 目 开 关
a+b+c a+b+c 证明 要证原式,只需证 + =3, a+b b+c c a 即证 + =1, a+b b+c bc+c2+a2+ab 即只需证 =1, 2 ab+b +ac+bc
2.2.1综合法和分析法
分析法 又叫逆推证法或执果索 . , 因法
用Q表示要证明的结论 则分析法可用框图表示 : , 为
Q P1
P1 P2
P2 P3
得到一个明显 成立的条件
例 2 如图 2.2 1 所示 , SA 平面ABC, AB BC, 过A作SB 的垂线, 垂足为E , 过E作SC的 垂线, 垂足为F.求证 AF SC.
a,b, c成等比数列转化为符号语言就是 ac. , b 此时,如果能把角和边统一起 ,那么就可以进一 来 步寻找角和边之间的关 , 进而判断三角形的形 系 状, 余弦定理正好满足要求 .于是,可以用余弦定理 为工具进行证明 .
2
证明 由A,B, C成等差数列有2B A C. , 因为A,B, C为ΔABC的内角 所以A B C π. , π 由 ① ②, 得B . 3 2 由a,b, c成等比数列有b ac. ,
1 即证 cos α sin α cos2 β sin2 β , 2 1 2 即证1 2 sin α 1 2 sin2 β , 2 即证4 sin2 α 2 sin2 β 1.
2 2
由于上式与③ 相同,于是问题得证.
用P表示已知条件定义、定 理、公理 等 , 用Q 表示要证明的结论 则上述过 , 程可用框图表示为:
π 例3 已知α, β kπ k Z , 且 2 sin θ cos θ 2 sin α , ① sin θ cos θ sin β ,
2 2 2
②
1 tan α 1 tan β 求证 : . 2 2 1 tan α 2 1 tan β
高中数学2.2.1 综合法和分析法
-16-
2.2.1 综合法与分析法
探究一
探究二
探究三
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习 规范解答 当堂检测
综合法与分析法的综合应用 例3已知a、b、c是不全相等的正数,且0<x<1.
求证:logx������+2������+logx������+2 ������+logx������+2 ������<logxa+logxb+logxc. 分析:解答本题的关键是利用对数运算法则和对数函数性质将题 目转化成整式不等式证明.
①综合法的特点是从“已知”看“未知”,其逐步推理实际上是寻找
已知条件的必要条件.
②综合法从命题的条件出发,利用定义、公理、定理和运算法则,
通过演绎推理,一步一步完成命题的证明.
-3-
2.2.1 综合法与分析法
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
【做一做 1】 命题“求证:tan θ+ta1n������ = sin22������”的证明过程“tan
-17-
2.2.1 综合法与分析法
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
探究一
探究二
探究三
规范解答 当堂检测
解:要证明 logx������+2������+logx������+2 ������+logx������+2 ������<logxa+logxb+logxc,
只需要证明 logx
①分析法的特点是从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”,其逐步推
理实际上是寻找使结论成立的充分条件.
②分析法从命题的结论入手,寻求结论成立的条件,直至归结为
2.2.1综合法和分析法试题
即2sin(α+β)cosα=4cos(α+β)sinα, 所以tan(α+β)=2tanα
练习1: 已知AD是∠BAC的平分线,DE∥CA,且交 AB于E(如图).求证:DE=AE
分析: 已知 AD平分∠BAC 已知1
∠1=∠2 ∠1=∠3 DE=AE DE∥CA ∠2=∠3 A B F
E
3 1 2
2.2
直接证明与间接证明
2.2.1综合法和分析法
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. 练习: 例:.已知a、b、c为不全相等的正数,
4 两边同乘以正数 2 L
1
这就证明了如果一个圆与一个正方形的 周长相等,那么这个圆的面积比这个正方 形的面积大。
练习A 1.已知n是大于1的自然数,求证:
logn (n 1) logn1(n 2)
证明:因为 log n (n 1)
1
log( n1) n
0
所以要证原式成立,只需证明
P A D B
C
而PD是△PDA、△PBD、△PCD的公共边, 所以△PDA≌△PBD≌△PCD,
于是∠PDA=∠PDB=∠PDC, 而∠PDA=∠PDC=90°, 可见PD⊥AC,PD⊥BD, 由此可知,PD垂直于△ABC所在的平面.
A D B
2.2.1综合法和分析法
1、 求 证 : cos sin cos 2 2、 已 知 tan sin a , tan sin b 求 证: (a b ) 16ab
2 2 2
4
4
3、 已 知a , b, c R , a b c 1 1 1 1 求 证( : 1)( 1)( 1) 8 a b c
3 7 2 5成立
反思
在本例中,如果我们从“21<25”出发, 逐步倒推回去,就可以用综合法证出结论.但 由于我们很难想到从“21<25”入手,所以 用综合法比较困难.
• [点评] • (1)分析法证明不等式的依据是不等式的基本性质、 已知的重要不等式和逻辑推理的基本理论; • 2)分析法证明思路为:从求证的结论出发,逐步 寻求使结论成立的充分条件,直至把证明的结论 归结为一个明显成立的条件即可。 • (3) 用分析法证明数学命题时,一定要恰当地用好 “要证”、“只需证”、“即证”等关联词语.
a+b 练习:证明不等式: 2
ab
(a>0,b>0).
综合法
证法1:
因为;( a b ) 0
2
a+b 证法2:要证; ab 2 只需证;a + b 2 ab
分析法
所以 a + b 2 ab 0 所以 a + b 2 ab
a+b ab 成立 所以 2
只需证;a + b 2 ab 0
课堂小结
1.在数学证明中,综合法最常用的数学方法,若从已 知入手能找到证明的途径,则用综合法.
2.综合法的每步推理都是寻找必要条件,在解题表述 中要注意语言的规范性和逻辑性.
2.2.1综合法与分析法
sin( 2 ) cos( 2 ) cos( 2 ) sin( 2 )
3.
即 tan( 2 ) cot( 2 ) 3.
说明
综合法证题步骤: P0 (已知) P P2 Pn 1 (结论) .
综合法 直接证明
A D C B
求证:当一个圆与一个正方形的周长 相等时,这个圆的面积比正方形的面积大
3.小结: 分析法和综合法是思维方向相反的两种 思考方法。在数学解题中,分析法是从数 学题的待证结论或需求问题出发,一步一 步地探索下去,最后达到题设的已知条件。 综合法则是从数学题的已知条件出发,经 过逐步的逻辑推理,最后达到待证结论或 需求问题。对于解答证明来说,分析法表 现为执果索因,综合法表现为由因导果, 它们是寻求解题思路的两种基本思考方法, 应用十分广泛。
证明: 要证 只需证
a -5 - a -3 < a -2 - a a -5 a < a -2 + a -3
a(a - 5) < (a - 2)(a - 3)
只需证 只需证
因为 所以
a(a - 5)<(a - 2)(a - 3)
0<6
成立. 成立.
a -5 - a -3 < a -2 - a
小结
c.
abc 2 +
ab 2c = a + b + 1 1 1 ∴ a + b + c < + + 成立. a b c a 2 bc +
课堂 练习
1. 已知 8 cos( 2 ) 5 cos 0 , 求证 tan( ) tan 13 3 .
(完整版)数学:2..2..1《综合法和分析法》教案(新人教A版选修2-2)
数学:2.2.1《综合法和分析法》教案教学目标:<一)知识与技能:结合已经学过的数学实例,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。
<二)过程与方法:培养学生的辨析能力和分析问题和解决问题的能力;<三)情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
第一课时 2.2.1 综合法和分析法<一)教学要求:结合已经学过的数学实例,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.tFAx82mkCG教学重点:会用综合法证明问题;了解综合法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,结合综合法的思考过程、特点,选择适当的证明方法.教学过程:一、复习准备:1. 已知“若,且,则”,试请此结论推广猜想.<答案:若,且,则)2. 已知,,求证:.先完成证明→ 讨论:证明过程有什么特点?二、讲授新课:1. 教学例题:① 出示例1:已知a, b, c是不全相等的正数,求证:a(b2 + c2> + b(c2 + a2> + c(a2 + b2> > 6abc.tFAx82mkCG分析:运用什么知识来解决?<基本不等式)→ 板演证明过程<注意等号的处理)→ 讨论:证明形式的特点② 提出综合法: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.tFAx82mkCG框图表示:要点:顺推证法;由因导果.③ 练习:已知a,b,c是全不相等的正实数,求证.④ 出示例2:在△ABC中,三个内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且A、B、C成等差数列,a、b、c成等比数列. 求证:为△ABC 等边三角形.tFAx82mkCG分析:从哪些已知,可以得到什么结论?如何转化三角形中边角关系?→ 板演证明过程→ 讨论:证明过程的特点.→ 小结:文字语言转化为符号语言;边角关系的转化;挖掘题中的隐含条件<内角和)2. 练习:①为锐角,且,求证:. <提示:算)② 已知求证:3. 小结:综合法是从已知的P出发,得到一系列的结论,直到最后的结论是Q. 运用综合法可以解决不等式、数列、三角、几何、数论等相关证明问题.tFAx82mkCG三、巩固练习:1. 求证:对于任意角θ,. <教材P100 练习 1题)<两人板演→ 订正→ 小结:运用三角公式进行三角变换、思维过程)2. 的三个内角成等差数列,求证:.3. 作业:教材P102 A组 2、3题.第二课时 2.2.1 综合法和分析法<二)教学要求:结合已经学过的数学实例,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.tFAx82mkCG教学重点:会用分析法证明问题;了解分析法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法.教学过程:一、复习准备:1. 提问:基本不等式的形式?2. 讨论:如何证明基本不等式.<讨论→ 板演→ 分析思维特点:从结论出发,一步步探求结论成立的充分条件)二、讲授新课:1. 教学例题:① 出示例1:求证.讨论:能用综合法证明吗?→ 如何从结论出发,寻找结论成立的充分条件?→ 板演证明过程 <注意格式)→ 再讨论:能用综合法证明吗?→ 比较:两种证法② 提出分析法:从要证明的结论出发,逐步寻找使它成立的充分条件,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<已知条件、定理、定义、公理等)为止.tFAx82mkCG框图表示:要点:逆推证法;执果索因.③ 练习:设x > 0,y > 0,证明不等式:.先讨论方法→ 分别运用分析法、综合法证明.④ 出示例2:见教材P97. 讨论:如何寻找证明思路?<从结论出发,逐步反推)⑤ 出示例3:见教材P99. 讨论:如何寻找证明思路?<从结论与已知出发,逐步探求)2. 练习:证明:通过水管放水,当流速相等时,如果水管截面<指横截面)的周长相等,那么截面的圆的水管比截面是正方形的水管流量大.tFAx82mkCG提示:设截面周长为l,则周长为l的圆的半径为,截面积为,周长为l的正方形边长为,截面积为,问题只需证:> .tFAx82mkCG3. 小结:分析法由要证明的结论Q思考,一步步探求得到Q所需要的已知,直到所有的已知P都成立;比较好的证法是:用分析法去思考,寻找证题途径,用综合法进行书写;或者联合使用分析法与综合法,即从“欲知”想“需知”(分析>,从“已知”推“可知”<综合),双管齐下,两面夹击,逐步缩小条件与结论之间的距离,找到沟通已知条件和结论的途径. <框图示意)tFAx82mkCG三、巩固练习:1. 设a, b, c是的△ABC三边,S是三角形的面积,求证:.略证:正弦、余弦定理代入得:,即证:,即:,即证:<成立).2. 作业:教材P100 练习 2、3题.第三课时 2.2.2 反证法教学要求:结合已经学过的数学实例,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.教学重点:会用反证法证明问题;了解反证法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法.教学过程:一、复习准备:1. 讨论:三枚正面朝上的硬币,每次翻转2枚,你能使三枚反面都朝上吗?<原因:偶次)2. 提出问题:平面几何中,我们知道这样一个命题:“过在同一直线上的三点A、B、C不能作圆”. 讨论如何证明这个命题?tFAx82mkCG3. 给出证法:先假设可以作一个⊙O过A、B、C三点,则O在AB的中垂线l上,O又在BC的中垂线m上,即O是l与m的交点。
编号32 2.2.1.直接证明(1)综合法
a+b b a (3)若 a,b∈(0,+∞),则 2 ≥ ab,特别地a+b≥2. (4)a2+b2+c2≥ab+bc+ca(a,b,c∈R),此结论可由 a2+b2≥2ab 证得,此结论是一个非常重要的不等式, 很多不等式的证明都用到该结论.
探究二、立体几何方面的证明
例2.如图:△ABC在平面α外,AB ∩ α=P, BC ∩ α=Q, AC ∩ α=R , 求证:P,Q,R三点共线
数学结论、证明思路的发现,主要靠合情推理.
1、直接证明
直接从原命题的条件逐步推得命题成立
2、 直接证明的一般形式:
本题条件 已知定义 本题结论 已知公理 已知定理
直 接 证 明
1.综合法
从已知条件出发,以已知的定义、公理、定理为 依据,逐步下推,直到推出要证明的结论为止.
(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)≥16abc
说明:综合法证明不等式所依赖的主要是不等式的基本性质和 已知的重要不等式,其中常用的有如下几个: (1)a2≥0(a∈R). (2)(a-b)2≥0(a,b∈R),其变形后 a2+b2≥2ab,
a+b 2 2 ≥ab, a2+b2 a+b2 . 2 ≥ 2
[类题通法] 1.综合法的证明步骤 (1)分析条件,选择方向:确定已知条件和结论间的联系,合 理选择相关定义、定理等; (2)转化条件,组织过程:将条件合理转化,书写出严密的证 明过程. 特别地,根据题目特点选取合适的证法可以简化解题过程.
A B C
α
Q
R
P
练习2.如图所示,正三棱柱ABC-A1B1C1各棱长为4, E、F、G、H分别是AB、AC、A1C1、A1B1的中点, 求证:平面A1EF∥平面BCGH.
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证明:
∵ b2+c2 ≥ 2bc,a>0
∴ a(b2+c2) ≥2abc. 又∵ c2+a2 ≥ 2ac,b>0
∴ b(c2+a2) ≥ 2abc.
∴ a(b2+c2)+b(c2+a2) ≥ 4abc.
例1.如图所示,△ABC在平面外,AB∩=P, BC∩=Q,AC∩=R,求证:P、Q、R三点共线
2
③
由a,b,c成等比数列,有
b = ac.
④
注:解决数学问题时,学会语言转换;还要细致,找出隐含条件。
文字语言 图形语言 符号语言
由余弦定理及③,可得
b = a + c - 2accosB = a + c - ac.
再由④,得 即 因此 从而
2
2
2
2
2
a + c - ac = ac, 2 (a - c) = 0.
a=c.
A=C. ⑤
2
2
π 由 ② ③ ⑤ ,得 A = B = C = . 3 所以△ABC为等边三角形.
四、课堂小结
1.在数学证明中,综合法最常用的数学方法,若从已 知入手能找到证明的途径,则用综合法. 2.综合法的每步推理都是寻找必要条件,在解题表述 中要注意语言的规范性和逻辑性.
三、例题讲解
分析:P、Q、R∈,P、Q、R∈平面ABC 则P、Q、R是两平面的交线 A
B C P α Q R
注意:在解决实际问题时,经常要先作语言的变换
文字语言 符号语言 图形语言
然后在仔细分析题目的隐含条件,将隐含条件表示出来
三、例题讲解
例2.在ABC中, 设CB a, CA b, 求证 : S ABC 1 | a |2 | b |2 ( a b) 2 2
此时,如果能把角和边统一起来,那么就可以进一 步寻找角和边之间的关系,进而判断三角形的形状,余 弦定理正好满足要求.于是,
证明: 由A,B,C成等差数列,有
2B=A+C. ①
因为A,B,C为△ABC的内角,所以 A+B+C=180°. ②
π 由① ① ②,得 B = . 3
Q2 Q3
…
Qn Q
练习.已知a>0,b>0,求证a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc 分析: 首先,分析待证不等式的特点:不 等式的右端是3个数a,b,c乘积的4倍, 左端为两项之和,其中每一项都是一个 数与另两个数的平方和之积.据此,只要 把两个数的平方和转化为这两个数的积 的形式,就能使不等式左、右两端具有 相同的形式. 其次,寻找转化的依据及证明中要用的 其他知识:应用不等式x2+y2≥2xy就能实 现转化,不等式的基本性质是证明的依 据.
三、例题讲解
例3.在△ABC中,三个内角A、B、C对应的边分别 为a、b、c,且A、B、C成等差数列,a、b、c成等 比数列,求证△ABC为等边三角形.
分析
•将A,B,C成等差数列,转化为符号 语言就是2B=A+C; •A,B,C为△ABC的内角,这是一个隐含 条件,即A+B+C=180°; •a,b,c成等比数列转化为符号语言就是
2.2.1综合法和分析法(一) ——综合法
一、复习引入
合情推理
(或然性推理)
推 理
演绎推理 (必然性推理)
归纳
(特殊到一般)
类比 三段论 (特殊到特殊) (一般到特殊)
合情推理得到的结论是不可靠的,需要经过严格 的证明才可以使用。数学中证明的方法有哪些呢?
综合法 直接证明 证明的方法 分析法 间接证明(反证法)
二、讲授新课——综合法(顺推证法或由因导果法)
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,这种证明方法叫做综合法。其特点是:“由因导 果” 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.
则综合法用框图表示为:
P Q1
Q1 Q2