高中数学选修2-2《分析法》教学案例
高中数学人教课标版选修2-2《综合法和分析法》课件
明显成立的条件
P⇒Q1
(Q表示要证的结论) ③ 思维过程:执果索因.
知识回顾
问题探究
课堂小结
随堂检测
探究二:分析法的思考过程、特点
活动三 反思过程,对比方法
★▲
例1.已知a,b是正数,且a≠b,求证: 证明: (方法一:分析法)
知识回顾
问题探究
课堂小结
随堂检测
探究二:分析法的思考过程、特点
综合法和分析法
知识回顾
问题探究
课堂小结
随堂检测
合情推理包括归纳与类比;
演绎推理的三段论.
检测下预习效果: 点击“随堂训练” 选择“《综合法和分析法》预习自测”
知识回顾
问题探究
课堂小结
随堂检测
探究一:综合法的思考过程、特点
活动一 结合实例,认知综合法
★▲
在锐角三角形ABC中,求证: 证明:
知识回顾
为真,从而又只需证明命题B2为真,从而又……只需证明命题A为真,今已知A
真,故B必真.简写为:B B1 B2… Bn A.
知识回顾
问题探究
课堂小结
随堂检测
点击“随堂训练”
选择“《综合法和分析法》随堂检测”
配套课后作业:
《综合法和分析法》基础型 《综合法和分析法》能力型 《综合法和分析法》探究型 《综合法和分析法》自助餐
证明: (2) 设P x0 , y0 为f x 图象上任一点,
则y0 = x0 b ,P x0 , y0 关于y x的对称点 ax0 1 x0 b y b 得x0 = 0 ax0 1 ay0 1
为P ' y0 ,x0 . 由y0 =
高中数学 2.2.1(二)分析法教案 理 新人教B版选修2-2
2.2.1(二)分析法
【教学目标】结合已经学过的数学实例,了解直接证明的基本方法:分析法;会用分析法证
明问题;了解分析法的思考过程;体会数学逻辑推理的严谨性及数学在现实生活中的应用.
【教学重点】了解分析法的思考过程、特点 【教学难点】分析法的思考过程
一、课前预习:(阅读教材63--64页,完成知识点填空)
1.分析法:是一种从 追朔到产生这一个结果的 的思维方法.具体地说,分析
法是从 出发,一步一步寻求结论成立的 条件,最后达到 或 .
2.分析法的推证过程:
B(命题的结论)⇐1B (结论1) ⇐2B (结论2)⇐…⇐n B (结论n)⇐A(命题的条件或已
经被证明的事实)
二、课上学习:
例1 .求证:5273<+
(请分别用分析法与综合法加以证明,并比较这两种方法的区别)
三、课后练习:
1.设0,0>>b a ,求证.2233ab b a b a +≥+(请分别用分析法与综合法加以证明)
2.设3≥a ,求证:321---<
--a a a a。
高中数学选修2-2优质学案:2.2.1 综合法和分析法
2.2 直接证明与间接证明2.2.1 综合法和分析法[学习目标] 1.了解直接证明的两种基本方法——综合法和分析法.2.理解综合法和分析法的思考过程、特点,会用综合法和分析法证明数学问题.[知识链接]1.综合法与分析法的推理过程是合情推理还是演绎推理?答 综合法与分析法的推理过程是演绎推理,因为综合法与分析法的每一步推理都是严密的逻辑推理,从而得到的每一个结论都是正确的,不同于合情推理中的“猜想”2.必修5中基本不等式a +b 2≥ab (a >0,b >0)是怎样证明的? 答 要证a +b 2≥ab , 只需证a +b ≥2ab ,只需证a +b -2ab ≥0,只需证(a -b )2≥0,因为(a -b )2≥0显然成立,所以原不等式成立.[预习导引]1.综合法 一般地,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.2.分析法分析法是从要证明的结论出发,逐步寻求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.要点一 综合法的应用例1 已知a ,b 是正数,且a +b =1,求证:1a +1b≥4.证明 方法一 ∵a ,b 是正数且a +b =1,∴a +b ≥2ab ,∴ab ≤12,∴1a +1b =a +b ab =1ab≥4. 方法二 ∵a ,b 是正数,∴a +b ≥2ab >0,1a +1b ≥2 1ab>0, ∴(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b ≥4.又a +b =1,∴1a +1b≥4. 方法三 1a +1b =a +b a +a +b b =1+b a +a b +1≥2+2 b a ·a b=4.当且仅当a =b 时,取“=”号. 规律方法 利用综合法证明问题的步骤:(1)分析条件选择方向:仔细分析题目的已知条件(包括隐含条件),分析已知与结论之间的联系与区别,选择相关的公理、定理、公式、结论,确定恰当的解题方法.(2)转化条件组织过程:把题目的已知条件,转化成解题所需要的语言,主要是文字、符号、图形三种语言之间的转化,组织过程时要有严密的逻辑,简洁的语言,清晰的思路.(3)适当调整回顾反思:解题后回顾解题过程,可对部分步骤进行调整,并对一些语言进行适当的修饰,反思总结优化解法.跟踪演练1 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.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 =π.② 由①②,得B =π3.③ 由a 、b 、c 成等比数列,有b 2=ac .④由余弦定理及③,可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac .再由④,得a 2+c 2-ac =ac ,即(a -c )2=0,因此a =c ,从而有A =C .⑤由②③⑤,得A =B =C =π3.所以△ABC 为等边三角形. 要点二 分析法的应用例2 设a ,b 为实数,求证:a 2+b 2≥22(a +b ). 证明 当a +b ≤0时,∵a 2+b 2≥0, ∴a 2+b 2≥22(a +b )成立. 当a +b >0时,用分析法证明如下:要证a 2+b 2≥22(a +b ), 只需证(a 2+b 2)2≥⎣⎡⎦⎤22(a +b )2, 即证a 2+b 2≥12(a 2+b 2+2ab ),即证a 2+b 2≥2ab . ∵a 2+b 2≥2ab 对一切实数恒成立,∴a 2+b 2≥22(a +b )成立.综上所述,不等式得证. 规律方法 分析法格式与综合法正好相反,它是从要求证的结论出发,倒着分析,由未知想需知,由需知逐渐地靠近已知(已知条件、已经学过的定义、定理、公理、公式、法则等).这种证明的方法关键在于需保证分析过程的每一步都是可以逆推的.它的常见书写表达式是“要证……只需……”或“⇐”.跟踪演练2 如图所示,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 .证明 要证AF ⊥SC ,只需证SC ⊥平面AEF ,只需证AE ⊥SC (因为EF ⊥SC ),只需证AE ⊥平面SBC ,只需证AE ⊥BC (因为AE ⊥SB ),只需证BC ⊥平面SAB ,只需证BC ⊥SA (因为AB ⊥BC ).由SA ⊥平面ABC 可知上式成立,所以AF ⊥SC .要点三 综合法和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:log x a +b 2+log x b +c 2+log x a +c 2<log x a +log x b +log x c . 证明 要证明:log x a +b 2+log x b +c 2+log x a +c 2<log x a +log x b +log x c , 只需要证明log x ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2·b +c 2·a +c 2<log x (abc ). 由已知0<x <1,只需证明a +b 2·b +c 2·a +c 2>abc . 由公式a +b 2≥ab >0,b +c 2≥bc >0,a +c 2≥ac >0, 又∵a ,b ,c 是不全相等的正数,∴a +b 2·b +c 2·a +c 2>a 2b 2c 2=abc . 即a +b 2·b +c 2·a +c 2>abc 成立. ∴log x a +b 2+log x b +c 2+log x a +c 2<log x a +log x b +log x c 成立. 规律方法 综合法推理清晰,易于书写,分析法从结论入手,易于寻找解题思路,在实际证明命题时,常把分析法与综合法结合起来使用,称为分析综合法,其结构特点是:根据条件的结构特点去转化结论,得到中间结论Q ;根据结论的结构特点去转化条件,得到中间结论P ;若由P 可推出Q ,即可得证.跟踪演练3 设实数a ,b ,c 成等比数列,非零实数x ,y 分别为a 与b ,b 与c 的等差中项,试证:a x +c y=2. 证明 由已知条件得b 2=ac ,①2x =a +b,2y =b +c .②要证a x +c y=2,只要证ay +cx =2xy , 只要证2ay +2cx =4xy .由①②得2ay +2cx =a (b +c )+c (a +b )=ab +2ac +bc ,4xy =(a +b )(b +c )=ab +b 2+ac +bc =ab +2ac +bc ,所以2ay +2cx =4xy .命题得证.1.已知y >x >0,且x +y =1,那么( )A.x <x +y 2<y <2xy B.2xy <x <x +y 2<y C.x <x +y 2<2xy <y D.x <2xy <x +y 2<y [答案] D[解析] ∵y >x >0,且x +y =1,∴设y =34,x =14,则x +y 2=12,2xy =38, ∴x <2xy <x +y 2<y ,故选D. 2.欲证2-3<6-7成立,只需证( ) A.(2-3)2<(6-7)2 B.(2-6)2<(3-7)2 C.(2+7)2<(3+6)2 D.(2-3-6)2<(-7)2[答案] C[解析] 根据不等式性质,a >b >0时,才有a 2>b 2,∴只需证:2+7<6+3,只需证:(2+7)2<(3+6)2.3.求证:1log 519+2log 319+3log 219<2. 证明 因为1log b a =log a b ,所以左边=log 195+2log 193+3log 192=log 195+log 1932+log 1923=log 19(5×32×23)=log 19360.因为log 19360<log 19361=2,所以1log 519+2log 319+3log 219<2. 4.已知1-tan α2+tan α=1,求证:cos α-sin α=3(cos α+sin α). 证明 要证cos α-sin α=3(cos α+sin α),只需证cos α-sin αcos α+sin α=3,只需证1-tan α1+tan α=3, 只需证1-tan α=3(1+tan α),只需证tan α=-12, ∵1-tan α2+tan α=1,∴1-tan α=2+tan α, 即2tan α=-1.∴tan α=-12显然成立, ∴结论得证.1.综合法证题是从条件出发,由因导果;分析法是从结论出发,执果索因.2.分析法证题时,一定要恰当地运用“要证”、“只需证”、“即证”等词语.3.在实际证题过程中,分析法与综合法是统一运用的,把分析法和综合法孤立起来运用是脱离实际的.没有分析就没有综合;没有综合也没有分析.问题仅在于,在构建命题的证明路径时,有时分析法居主导地位,综合法伴随着它;有时却恰恰相反,是综合法居主导地位,而分析法伴随着它.。
高中数学选修2-2精品学案:2.2.1 综合法和分析法
2.2.1 综合法和分析法学习目标1.理解综合法、分析法的意义,掌握综合法、分析法的思维特点.2.会用综合法、分析法解决问题.知识点一综合法思考阅读下列证明过程,总结此证明方法有何特点?已知a,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+a2≥2ac,b>0,所以b(c2+a2)≥2abc.因此a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc.梳理(1)定义:一般地,利用已知条件和某些数学________、________、________等,经过一系列的__________,最后推导出所要证明的________成立,这种证明方法叫做综合法. (2)综合法的框图表示P ⇒Q 1―→Q 1⇒Q 2―→Q 2⇒Q 3―→…―→Q n ⇒Q(P 表示________、已有的________、________、________等,Q 表示所要________________)知识点二 分析法思考 阅读证明基本不等式的过程,试分析证明过程有何特点? 已知a ,b >0,求证:a +b 2≥ab .证明:要证a +b2≥ab ,只需证a +b ≥2ab , 只需证a +b -2ab ≥0, 只需证(a -b )2≥0,因为(a -b )2≥0显然成立,所以原不等式成立.梳理 (1)定义:从要证明的________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(__________、________、________、________等)为止,这种证明方法叫做分析法. (2)分析法的框图表示Q ⇐P 1―→P 1⇐P 2―→P 2⇐P 3―→…―→得到一个明显成立的条件类型一 综合法命题角度1 用综合法证明不等式例1 (1)已知a ,b ,c ∈R ,且它们互不相等,求证a 4+b 4+c 4>a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2. (2)在△ABC 中,三边a ,b ,c 成等比数列. 求证:a cos 2C 2+c cos 2A 2≥32b .反思与感悟 (1)用综合法证明有关角、边的不等式时,要分析不等式的结构,利用正弦定理、余弦定理将角化为边或边化为角.通过恒等变形、基本不等式等手段,可以从左证到右,也可以从右证到左,还可两边同时证到一个中间量,一般遵循“化繁为简”的原则. (2)用综合法证明不等式时常用的结论: ①ab ≤(a +b 2)2≤a 2+b 22(a ,b ∈R );②a +b ≥2ab (a ≥0,b ≥0).跟踪训练1 已知a ,b ,c 为不全相等的正实数.求证:b +c -a a +c +a -b b +a +b -cc >3.命题角度2用综合法证明等式例2求证:sin(2α+β)=sin β+2sin αcos(α+β).反思与感悟证明三角恒等式的主要依据(1)三角函数的定义、诱导公式及同角基本关系式.(2)和、差、倍角的三角函数公式.(3)三角形中的三角函数及三角形内角和定理.(4)正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式.跟踪训练2在△ABC中,ACAB=cos Bcos C,证明:B=C.类型二分析法例3(1)已知a>0,求证:a2+1a2-2≥a+1a-2;(2)已知△ABC三边a,b,c的倒数成等差数列,求证:B为锐角.反思与感悟分析法的应用范围及方法跟踪训练3(1)求证:a-a-1<a-2-a-3 (a≥3);(2)在锐角△ABC中,求证:tan A tan B>1.1.设a=lg 2+lg 5,b=e x (x<0),则a与b的大小关系为() A.a>b B.a=bC.a<b D.无法确定2.设0<x<1,则a=2x,b=x+1,c=11-x中最大的是()A .cB .bC .aD .随x 取值不同而不同3.欲证2-3<6-7成立,只需证( ) A .(2-3)2<(6-7)2 B .(2-6)2<(3-7)2 C .(2+7)2<(3+6)2 D .(2-3-6)2<(-7)24.3-2________2-1.(填“>”或“<”)5.设x ,y 是正实数,且x +y =1,求证:(1+1x )(1+1y )≥9.1.综合法证题是从条件出发,由因导果;分析法是从结论出发,执果索因. 2.分析法证题时,一定要恰当地运用“要证”、“只需证”、“即证”等词语. 3.在解题时,往往把综合法和分析法结合起来使用.[答案]精析问题导学 知识点一思考 利用已知条件a >0,b >0和重要不等式,最后推导出所要证明的结论. 梳理 (1)定义 公理 定理 推理论证 结论(2)已知条件 定义 公理 定理 证明的结论 知识点二思考 从结论出发开始证明,寻找使证明结论成立的充分条件,最终把要证明的结论变成一个明显成立的条件.梳理 (1)结论 充分条件 已知条件 定理 定义 公理 题型探究例1 证明 (1)∵a 4+b 4≥2a 2b 2,b 4+c 4≥2b 2c 2,a 4+c 4≥2a 2c 2,∴2(a 4+b 4+c 4)≥2(a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2),即a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2. 又∵a ,b ,c 互不相等, ∴a 4+b 4+c 4>a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.(2)因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac . 因为左边=a (1+cos C )2+c (1+cos A )2=12(a +c )+12(a cos C +c cos A ) =12(a +c )+12(a ·a 2+b 2-c22ab +c ·b 2+c 2-a 22bc) =12(a +c )+12b ≥ac +b 2 =b +b 2=32b =右边,所以a cos 2C 2+c cos 2A 2≥32b .跟踪训练1 证明 因为b +c -a a +c +a -b b +a +b -cc=b a +a b +c b +b c +a c +ca -3, 又a ,b ,c 为不全相等的正实数, 而b a +a b ≥2,c b +b c ≥2,a c +ca ≥2, 且上述三式等号不能同时成立, 所以b a +a b +c b +b c +a c +ca -3>6-3=3,即b +c -a a +c +a -b b +a +b -c c>3.例2 证明 因为sin(2α+β)-2sin αcos(α+β) =sin [(α+β)+α]-2sin αcos(α+β)=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α-2sin αcos(α+β) =sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α =sin [(α+β)-α]=sin β, 所以原等式成立.跟踪训练2 证明 在△ABC 中,由正弦定理及已知,得 sin B sin C =cos B cos C. 于是sin B cos C -cos B sin C =0, 即sin(B -C )=0.因为-π<B -C <π, 从而B -C =0,所以B =C . 例3 证明 (1)要证 a 2+1a2- 2≥a +1a -2,只需要证a 2+1a 2+2≥a +1a+ 2.因为a >0,故只需要证( a 2+1a 2+2)2≥(a +1a +2)2,即a 2+1a 2+4a 2+1a 2+4≥a 2+2+1a 2+22(a +1a)+2,从而只需要证2a 2+1a 2≥2(a +1a),只需要证4(a 2+1a 2)≥2(a 2+2+1a2),即a 2+1a 2≥2,而上述不等式显然成立,故原不等式成立.(2)要证B 为锐角,根据余弦定理, 只需证明cos B =a 2+c 2-b 22ac >0,即证a 2+c 2-b 2>0. 由于a 2+c 2-b 2≥2ac -b 2, 要证a 2+c 2-b 2>0, 只需证2ac -b 2>0.∵a ,b ,c 的倒数成等差数列, ∴1a +1c =2b ,即2ac =b (a +c ). 要证2ac -b 2>0, 只需证b (a +c )-b 2>0, 即b (a +c -b )>0,上述不等式显然成立,∴B 为锐角. 跟踪训练3 证明 (1)方法一 要证 a -a -1<a -2-a -3,只需证a +a -3<a -2+a -1,只需证(a +a -3)2 <(a -2+a -1)2,只需证2a -3+2a 2-3a<2a -3+2a 2-3a +2,只需证a 2-3a <a 2-3a +2,只需证0<2,而0<2显然成立,∴a -a -1<a -2-a -3(a ≥3). 方法二 ∵a +a -1 >a -2+a -3, ∴1a +a -1<1a -2+a -3, ∴a -a -1<a -2-a -3.(2)要证tan A tan B >1,只需证sin A sin B cos A cos B>1, ∵A 、B 均为锐角,∴cos A >0,cos B >0. 即证sin A sin B >cos A cos B ,即cos A cos B -sin A sin B <0,只需证cos(A +B )<0.∵△ABC 为锐角三角形,∴90°<A +B <180°,∴cos(A +B )<0,因此tan A tan B >1. 当堂训练1.A 2.A 3.C 4.<5.证明 方法一 (综合法)左边=(1+x +y x )(1+x +y y) =(2+y x )(2+x y) =4+2(y x +x y)+1≥5+4=9=右边, 原不等式得证.方法二 (分析法)要证(1+1x )(1+1y)≥9成立, ∵x ,y 是正实数,且x +y =1,∴y =1-x ,只需证明(1+1x)(1+11-x)≥9,即证(1+x)(1-x+1)≥9x(1-x),即证2+x-x2≥9x-9x2,即证4x2-4x+1≥0,即证(2x-1)2≥0,此式显然成立.∴原不等式成立.。
2020版高中数学人教A版选修2-2课件:2.2.1.2 分析法
(3)在实际解决问题中,先分析由条件能产生什么结论, 再分析要产生需要的结论需要什么条件,逐步探求两者 之间的联系,寻找解答突破口,确定解题步骤,然后用综 合法写出解题的过程.
【跟踪训练】
已知a,b,c表示△ABC的三边长,m>0,求证: a b >
am bm
c.
cm
【解题指南】根据在△ABC中任意两边之和大于第三边,
【解析】由于a>1,b>1,故要证明log lg c+≥lg4clg c.又c>1,lg c>0,所以只要证
lg a lg b
明 1 +≥14,即 ≥lg4a. lg b
lg a lg b
lg aglg b
因为ab=10,所以lg a+lg b=1,故只要证明lg a1glg≥b 4,①
(4)应用技巧: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”等词语.
【跟踪训练】 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.
【证明】因为a,b,c是正数,所以b2+c2≥2bc, 所以a(b2+c2)≥2abc.①; 同理,b(c2+a2)≥2abc,②;c(a2+b2)≥2abc.③; 因为a,b,c不全相等,所以b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,a2+b2 ≥2ab三式中不能同时取到“=”. 所以①②③式相加得a(b2+c2)+b(c2+a2)+c(a2+b2)>6a
【方法总结】用分析法证明不等式的主要依据、方法 和技巧 (1)解题依据: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.
分析法数学高中教资教案
分析法数学高中教资教案教时:2课时教学目标:1.理解分析法数学的基本概念和原理。
2.掌握分析法数学的具体应用方法。
3.能够运用分析法数学解决实际问题。
教学重点:1.分析法数学的基本概念和原理。
2.分析法数学在解决实际问题中的应用方法。
教学难点:1.如何灵活运用分析法数学解决不同类型的实际问题。
教学准备:1.黑板、彩色粉笔。
2.课件或其他教学辅助资料。
3.教学目标和教学重点难点。
教学过程:第一课时:1.导入:通过一个简单的实际问题引入分析法数学的概念,激发学生的兴趣和思考。
2.讲解分析法数学的基本概念和原理,引导学生理解其作用和意义。
3.举例说明分析法数学在解决实际问题中的应用方法,让学生能够掌握具体操作步骤。
4.布置作业:要求学生根据所学内容,自行解决一道与日常生活相关的实际问题。
第二课时:1.复习上节课的内容,检查学生对分析法数学的掌握情况。
2.学生自主展示作业解答过程,并进行讨论和评价。
3.针对学生表现较好的部分,进行深入拓展,拓展更多实际问题的解决方法。
4.总结:对本节课所学内容进行总结,强调分析法数学在实际问题中的应用价值和意义。
5.课后作业:要求学生通过课上所学内容,自行解决一道较为复杂的实际问题,并写出解题过程和步骤。
教学反思:通过以上教学过程,学生可以全面掌握分析法数学的基本概念、原理和应用方法,通过实际问题的解决,提高了学生的问题分析和解决能力,进一步增强了他们的数学应用能力和实践能力。
在今后的教学中,可以结合更多的实际问题,进一步引导学生灵活运用分析法数学解决不同类型的问题,培养他们的数学思维和创新能力。
人教版高中数学选修2-2学案:2.2.1综合法和分析法
2.2.1综合法和分析法【学习目标】1.了解直接证明的两种基本方法:分析法和综合法;2.了解分析法和综合法的思考过程、特点.【新知自学】新知梳理:1.综合法:(1)一般地,利用,经过一系列的推理论证,最后导出所要证明的结论成立,这种证明方法叫综合法. (2)框图表示:(3)要点:顺推证法,由____导_____.2.分析法(1)一般地,从要证明的 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.(2)框图表示(3)要点:逆推证法;执____索_____. 对点练习:确的有( )A .2个B .3个C .4个D .5个2.设a =lg 2+lg 5,b =e x (x <0),则a 与b 大小关系为( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a ≤b3.求证:对于任意角θ,44cos sin cos 2θθθ-=.4.求证3526【合作探究】典例精析:例1. 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.变式练习:设在四面体P ABC -中,090=∠ABC , PA=PB=PC,D 是AC 的中点.求证:PD 垂直于ABC ∆所在的平面.例2. 在四面体S ABC -中,,SA ABC AB BC ⊥⊥面,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 ⊥.变式练习:已知非零向量a ,b ,且a ⊥b ,求证:|a |+|b ||a +b |≤ 2.规律总结:用综合法证明命题时,必须首先找到正确的出发点,也就是能想到从哪里起步,我们一般的处理方法是广泛地联想已知条件所具备的各种性质,逐层推进,从而由已知逐步推出结论. (2)分析法证题的一般规律分析法的思路是逆向思维,用分析法证题必须从结论出发,倒着分析,寻找结论成立的充分条件.应用分析法证明问题时要严格按分析法的语言表达,下一步是上一步的充分条件.【课堂小结】【当堂达标】1.在不等边三角形中,a 为最大边,要想得到∠A 为钝角的结论,三边a ,b ,c 应满足________.2. 设23451111log 11log 11log 11log 11P =+++,则( ) A .01P << B .12P << C .23P << D .34P << 3.求证3725<4.已知a ,b ,c 是全不相等的正实数,求证:3b c a a c b a b c a b c+-+-+-++>.【课时作业】1. 如果821,,a a a ⋅⋅⋅为各项都大于零的等差数列,公差0≠d ,则( ) A .5481a a a a > B .5481a a a a < C .5481a a a a +>+ D .5481a a a a =2.若关于x 的不等式22133(2)(2)22x x k k k k --+<-+的解集为1(,)2+∞,则k 的范围是____ .3.设,a b R +∈,且a b ≠,求证:3322a b a b ab +>+5.已知m >0,a ,b ∈R ,求证:⎝⎛⎭⎫a +mb 1+m 2≤a 2+mb21+m .6.设函数f(x)的定义域是R,对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1. 求证:f(0)=1,且当x<0时,有f(x)>1.赠送初中数学几何模型【模型二】半角型:图形特征:45°4321AC1FDAB正方形ABCD中,∠EAF=45°∠1=12∠BAD推导说明:1.1在正方形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,且∠F AE=45°,求证:EF=BE+DF45°DBa+b-aa 45°A BE1.2在正方形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,且EF=BE+DF,求证:∠F AE=45°DBa+b-aa 45°A BEa+bx-aa 45°D Ea +b-a45°A运用举例:1.正方形ABCD 的边长为3,E 、F 分别是AB 、BC 边上的点,且∠EDF =45°.将△DAE 绕点D 逆时针旋转90°,得到△DCM .(1)求证:EF =FM(2)当AE =1时,求EF 的长.DE2.如图,△ABC 是边长为3的等边三角形,△BDC 是等腰三角形,且∠BDC =120°.以D 为顶点作一个60°角,3.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=CD=2AD=4,E为线段CD上一点,∠ABE=45°. (1)求线段AB的长;(2)动点P从B出发,沿射线..BE运动,速度为1单位/秒,设运动时间为t,则t为何值时,△ABP为等腰三角形;(3)求AE-CE的值.DC变式及结论:4.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.(1)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG(如图1),求证:△AEG≌△AEF;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图3),请你直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.AB CFEDCDC。
人教版高中数学选修2-2学案:第二章2.22.2.1综合法和分析法
2. 2.1合法和剖析法本P85~ 89,思虑并达成以下(1)合法的定是什么?有什么特色?(2)合法的推程是什么?(3)剖析法的定是什么?有什么特色?(4)剖析法与合法有什么区和系?[新知初探 ]1.合法定推程利用已知条件和某些数学定、公义、P? Q1→ Q1? Q2→ Q2? Q3定理等,一系列的推理,最后→⋯→ Q n?Q (P 表示已知条件,已有的推出所要明的建立,种明定、公义、定理等, Q 表示所要明的方法叫做合法).2.剖析法定框表示特色从要明的出,逐渐Q?P1→ P1?P2逆推求使它建立的充足条件,直至法特色推法或由因果法最后,把要明的→ P2?P3→⋯→或判断一个明建立的条件(已获得一个明建立的条件果索知条件、定理、定、公义等 )因法止.种明方法叫做剖析法3.合法、剖析法的区合法剖析法推理方向推,由因果倒溯,果索因解思路探路,易生枝简单探路,利于思虑表述形式形式,条理清楚表达繁,易出思虑的重于已知条件供给的信息重于供给的信息要点[点睛 ]一般来,剖析法解方向明确,利于求解思路;而合法解条理清楚,宜于表述.所以在解决,往常以剖析法主求解思路,再用合法有条理地表述解程.[小身手 ]1.判断 (正确的打“√”,的打“×”)(1)合法是果索因的逆推法.()(2)剖析法就是从推向已知.()(3)全部明的目均可使用剖析法明.()答案: (1) × (2) × (3) ×2.若 a> b> 0,以下不等式中不正确的选项是()A. a2> ab B. ab> b2C.1>1D. a2> b2 a b答案: C3.欲 2- 3< 6- 7建立,只需 () A. ( 2- 3)2< ( 6- 7)222B.( 2-6) <( 3-7)22C.( 2+7) <( 3+6)22D. ( 2-3-6) <(-7)答案: C4.假如 a a > b b ,则实数 a , b 应知足的条件是 ________.答案: a > b > 0综合法的应用[典例 ]在 △ ABC 中,三边 a , b , c 成等比数列.求证:2 C 2A 3 acos2+ ccos2 ≥ b.2[证明 ] ∵ a , b ,c 成等比数列,∴ b 2= ac.∵ 左侧= a(1+ cos C)+ c(1+ cos A)2 211= 2(a + c)+ 2(acos C + ccos A)1 1 a 2+ b 2- c 2b 2+c 2- a 2= (a + c)+2 a ·2ab+ c ·22bc1 1 bb 3 = (a + c)+2 b ≥ ac + = b + = b =右侧,22222C2A 3∴ acos + ccos≥2 2 2b.当且仅当 a = c 时等号建立.综合法的解题步骤[活学活用 ].已知 ,,,∈ ,求证:+2 22 22 .≤(a + b)( c + d)1 a b c d R(ac bd)证明: ∵ 左侧= a 2c 2+ 2abcd + b 2 d 2≤ 2 2+ (a 2 2+b 2 22 2a cdc )+ b d= (a 2+ b 2)(c 2+ d 2)=右侧,∴ (ac + bd)2≤(a 2+ b 2)( c 2+ d 2).2.设数列 {a n }知足 a 1= 0,1 -1= 1. 1-a n +1 1- a n(1) 求{ a n }的通 公式;(2)b n =1- a n+1, S n = b 1+ b 2+ ⋯+ b n , 明: S n < 1.n解: (1)∵1- 1 = 1,1- a n +1 1-a n11 的等差数列.∴1- a n 是公差11 1 又 ∵ - =1,∴- = n , a n = 1- n . 1 a 1 1 a n(2) 明:由 (1)得b n= 1- a n +1= n +1- n = 1 -1,n+·nnn +1n 1∴ S n =b 1+ b 2+ ⋯ + b n = 1- 1 + 1- 1 +⋯ + 1-1= 1- 1 < 1.223n+ 1 n +1n∴ S n <1.剖析法的 用[典例 ]a ,b 数,求 :a 2+b 2≥ 2 (a + b).2[ 明 ]当 a + b ≤0 , ∵ a 2+ b 2≥0,∴ a 2+ b2≥22(a + b)建立.当 a + b > 0 ,用剖析法 明以下:要a 2 +b 2≥ 2 (a + b),222 222只需 (a +b ) ≥2 (a + b).22 1 222 2即 a + b ≥+ b + 2ab),即 a+ b ≥2( a2ab.∵ a 2+ b 2≥全部 数恒建立,2ab∴22≥2a +b 2 (a + b)建立. 上所述,不等式得 .剖析法 明不等式的依照、方法与技巧(1) 解 依照:剖析法 明不等式的依照是不等式的基天性 、已知的重要不等式和 推理的基本理 ;(2) 合用范 : 于一些条件复 , 构 的不等式的 明, 常用 合法.而 于一些条件 、 复 的不等式的 明,常用剖析法;(3) 思路方法:剖析法证明不等式的思路是从要证的不等式出发,逐渐追求使它建立的充足条件,最后获得的充足条件是已知(或已证 )的不等式;(4) 应用技巧: 用剖析法证明数学命题时, 必定要适合地用好“要证 ”、“只需证 ”、“即证 ”等词语.[活学活用 ]已知 a , b , c 都为正实数,求证:a 2+b 2+c 2 a + b + c3 ≥3 .22 2 a + b + c证明: 要证a+ b + c3≥,3只需证a 2+b 2+c 2a +b +c 2 3 ≥ 3 ,222222只需证 3(a + b + c )≥a + b + c + 2ab + 2bc + 2ac ,2 2 2222a +b +c a +b + c只需证 (a - b)+ (b - c) + (c - a)≥0,而这是明显建立的, 所以3≥ 成3立.剖析法与综合法的综合应用[典例 ]已知 a , b , c 是不全相等的正数,且 0< x < 1. 求证: log x a + b + log x b +c + log x a + c< log x a + log x b + log x c.222[证明 ]a + bb +c a + c要证明 log x+ log x+ log x222< log x a + log x b + log x c ,只需要证明log x a + b b + c a + c< log x (abc), 2 · 2 ·2a +b b +c a + c由已知 0< x < 1,只需证明 2 · 2 · 2 > abc ,由公式 a +bb + c2≥ ab > 0, 2 ≥ bc > 0,a + c2 ≥ ac > 0.又 ∵ a , b , c 是不全相等的正数,∴a +b b +c a +c2 2 2 = abc.2·2·>a b c2a +b b +c a +c即2 · 2 · 2 > abc 建立.∴ log xa + bb + ca + c+ log x+ log x< log x a + log x b + log x c 建立.222剖析综合法的应用综合法由因导果,剖析法执果索因,所以在实质解题时,经常把剖析法和综合法联合起来使用,即先利用剖析法找寻解题思路,再利用综合法有条理地表述解答过程.[活学活用 ]已知△ ABC 的三个内角A,B,C 成等差数列, a,b,c 为三个内角对应的边长,求证:1 + 1 =3a+ b b+ c a+ b+ c.证明:要证 1 + 1 =3,a+ b b+ c a+ b+ c即证 a+ b+ c+ a+ b+ c=3,即证 c + a=1.a+ b b+ c a+ b b+ c即证 c(b+ c)+ a(a+ b)= (a+ b)(b+ c),222即证 c + a = ac+ b .∵△ ABC 三个内角A, B, C 成等差数列.∴B= 60°.由余弦定理,有b2= c2+ a2- 2cacos 60°,即 b2= c2+ a2- ac.∴ c2+ a2= ac+ b2建立,命题得证.层级一学业水平达标1.要证明a+ a+ 7< a+ 3+a+ 4(a≥ 0)可选择的方法有多种,此中最合理的是()A.综合法B.类比法C.剖析法D.概括法分析:选C直接证明很难下手,由剖析法的特色知用剖析法最合理.2 .命题“关于随意角44442θ-θ, cos θ- sin θ= cos 2θ”的证明:“ cosθ- sinθ= (cos22222)sin θ)(cos θ+ sinθ)= cos θ- sin θ= cos 2θ”,其过程应用了 (A.剖析法B.综合法C.综合法、剖析法综合使用D.间接证法分析:选B联合剖析法及综合法的定义可知 B 正确.3.在不等边三角形中, a 为最大边,要想获得∠ A 为钝角的结论,三边a, b, c 应满足什么条件 ()222 A. a< b+cC. a2> b2+c2222 B. a = b + c D. a2≤b2+ c2分析:选Cb2+ c2- a2< 0,得 b2+ c2< a2.由 cos A=2bcln 2ln 3ln 54.若 a=2, b=3, c=5,则 ()A. a< b< c B. c< b< a C. c< a< b D. b< a< c分析:选 C利用函数单一性.设f(x)=ln x,则 f′(x)=1- ln x,∴ 0< x< e 时, f′(x)x2x> 0, f (x) 单一递加; x> e 时, f′(x)< 0, f(x)单一递减.又a=ln 4,∴b> a> c. 45.设 f(x)是定义在 R 上的奇函数,且当x≥0时, f(x)单一递减,若x1+ x2>0,则 f(x1)+ f(x2)的值 ()A.恒为负值B.恒等于零C.恒为正当D.没法确立正负分析:选 A由 f(x)是定义在 R 上的奇函数,且当 x≥0时, f(x)单一递减,可知 f(x)是 R 上的单一递减函数,由 x1+ x2>0,可知 x1>- x2, f(x1)<f(- x2 )=- f(x2),则 f(x1 )+ f(x2)<0.6.命题“函数 f(x)= x- xln x 在区间 (0,1)上是增函数”的证明过程“对函数 f(x)= x- xln x 取导得 f′(x)=- ln x,当 x∈ (0,1)时, f′(x)=- ln x> 0,故函数 f(x)在区间 (0,1)上是增函数”应用了 ________的证明方法.分析:该证明过程切合综合法的特色.答案:综合法7.假如 a a+ b b> a b+ b a,则正数a, b 应知足的条件是________.分析:∵ a a+b b- ( a b+ b a)=a( a- b)+ b( b- a)= ( a- b)(a- b)=( a- b)2( a+ b).∴只需 a≠b,就有 a a+ b b>a b+ b a.答案: a≠b8.若不等式 ( - 1)n a< 2+(- 1)n+1对随意正整数n 恒建立,则实数 a 的取值范围是n________.分析:当 n 为偶数时, a< 2-1,而 2-1≥ -1=3,所以 a<3,当 n 为奇数时, a>-n n2 2 222-1,而- 2-1<- 2,所以 a≥-2.综上可得,-2≤a<3.n n2答案:-2,329.求证: 2cos(α-β)-sin(2α-β)βsin α= sin .sin α证明:要证原等式,只需证: 2cos(α-β)sin α- sin(2α-β)= sin β,①由于①左侧= 2cos(α-β)sin α- sin[(α-β)+α]=2cos(α-β)sin α- sin(α-β)cos α- cos(α-β)sin α=cos(α-β)sin α- sin(α-β)cos α=sin β.所以① 建立,所以原等式建立.10.已知数列 {a n}的首项 a1= 5, S n+1= 2S n+ n+ 5, (n∈N* ).(1)证明数列 {a n+ 1}是等比数列.(2)求 a n.解: (1)证明:由条件得S n= 2S n-1+ (n- 1)+ 5(n≥2)①又 S n+1= 2S n+ n+ 5,②② -①得 a n+1= 2a n+ 1(n≥2),a n+1+ 1(2a n+ 1)+12(a n+ 1)所以a n+ 1=a n+ 1=a n+ 1=2.又 n= 1 时, S2= 2S1+ 1+5,且 a1= 5,所以 a2= 11,a2+ 111+1所以a1+ 1=5+ 1=2,所以数列 {a n+ 1}是以 2 为公比的等比数列.(2)由于 a1+ 1= 6,n- 1n所以 a n+1= 6×2=3×2,层级二应试能力达标1<1建立的条件是 ()1.使不等式a bA. a> b B. a< bC. a> b 且 ab< 0D. a> b 且 ab> 0分析:选D要使1<1,须使1-1< 0,即b-a< 0.a b a b ab若 a> b,则 b- a< 0, ab> 0;若 a< b,则 b- a> 0, ab< 0.2.对随意的锐角α,β,以下不等式中正确的选项是()A. sin(α+β)> sin α+ sin βB. sin(α+β)> cos α+ cos βC. cos(α+β)> sin α+ sin βD. cos(α+β)< cos α+ cos β分析:选 D 由于α,β为锐角,所以 0<α<α+β<π,所以 cos α> cos(α+β).又 cos β>0,所以 cos α+ cos β> cos(α+β).1+4= 1,且不等式x+y< m2- 3m 有解,则实数m 的取值3.若两个正实数 x,y 知足x y4范围是()A. (- 1,4)B. (-∞,- 1)∪ (4,+∞) C. (- 4,1)D. (-∞, 0)∪ (3,+∞)分析:选 B14y y1+4= 2+y+4x y4x ∵ x> 0,y> 0,+= 1,∴ x+= x+4x y y≥2+ 2·x y44x4x y= 4,等号在 y= 4x,即 x= 2,y= 8 时建立,∴x+y的最小值为4,要使不等式m2- 3m> x 4+y有解,应有 m2- 3m> 4,∴ m<- 1 或 m> 4,应选 B.44.以下不等式不建立的是()A. a2+ b2+c2≥ab+ bc+ caB. a+b>a+ b(a> 0, b> 0)C. a-a- 1<a- 2-a- 3(a≥ 3)D. 2+10>26分析:选 D对A,∵ a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,∴ a2+b2+c2≥ab+bc+ca;对 B,∵(a+ b)2= a+ b+ 2 ab,( a+ b)2= a+ b,∴ a+ b> a+ b;对 C,要证a-a- 1<a- 2- a- 3(a≥3)建立,只需证明a+a- 3<a- 2+a- 1,两边平方得 2a - 3+ 2 a(a- 3)< 2a- 3+ 2 (a- 2)(a- 1),即 a(a- 3)<(a- 2)(a- 1) ,两边平方得a2-2D, (2+10)2-3a< a - 3a+ 2,即 0< 2.由于 0<2 明显建立,所以原不等式建立;关于(2 6)2= 12+ 45- 24=4( 5- 3)<0,∴ 2+ 10< 26,故 D 错误.5.已知函数 f(x)= 2x, a,b 为正实数,A= f a +b,B= f( ab),C= f2ab,则 A,2a+ bB, C 的大小关系是 ________.分析:∵a+ b2ab≤ ab,且 f(x)= 2x是增函数,∴ f2ab 2≥ ab(a , b 为正实数 ),a+ ba+ b≤≤ a+b,即C≤B≤A.f( ab) f2答案: C≤B≤A6 .以下图,四棱柱ABCD - A1 B1C1D 1的侧棱垂直于底面,知足________ 时,BD⊥ A1C(写上一个条件即可 ).分析:要证 BD⊥ A1C,只需证BD ⊥平面 AA1C.由于 AA1⊥ BD ,只需再增添条件AC⊥ BD ,即可证明 BD⊥平面 AA1C,进而有 BD⊥ A1C.答案: AC⊥BD(答案不独一 )7.在锐角三角形ABC 中,求证: sin A+ sin B+ sin C> cos A+ cos B+ cos C.ππ证明:在锐角三角形 ABC 中,∵ A+ B>2,∴A>2- B.ππ∴0<-B<A<,22又∵在 0,π2内正弦函数y= sin x 是单一递加函数,π∴sin A> sin - B =cos B,2即 sin A> cos B.①同理 sin B> cos C,②sin C> cos A.③由①+②+③ ,得:sin A+ sin B+ sin C> cos A+ cos B+cos C.8.已知 n∈ N,且 n> 1,求证: log n(n+ 1)> log n+1(n+ 2).证明:要证明 log n(n+ 1)> log n+1(n+ 2),即证明 log n(n+ 1)- log n+1(n+ 2)> 0.(*)1∵log n(n+ 1)- log n+1(n+ 2)=-log n+1(n+2)log n+1n=1- log n+1n·log n+1(n+ 2).log n+1n又∵当 n> 1 时, log n+1n> 0,且 log n+1(n+ 2)> 0, log n+1 n≠ log n+1(n+ 2),1[log n+1n+ log n+1(n+ 2)]212122∴ log n+1n·log n+1(n+ 2) <= log n+1[n(n+ 2)]=log n+1(n + 2n)44412(n+ 1)2<log n+1= 1,4故 1- log n+1n·log n+1(n+ 2)> 0,∴1- log n+1n·log n+1(n+ 2)>0.log n+1n这说明 (*) 式建立,∴ log n(n+ 1)> log n+1(n+ 2).。
北师大版高中数学选修2-2第一章第2节《综合法与分析法》课件(灵璧一中 裴恒永)
明格式为:因为×××,所以×××,所以××ׄ„
所以×××成立. 2.分析法证明问题时,是从“未知”看“需知”,执 果索因逐步靠拢“已知”,通过逐步探索,寻找问题成立 的充分条件.它的证明格式:要证×××,只需证
×××,只需证×××……因为×××成立,所以
×××成立.
[例 1]
1 1 已知 a,b 是正数,且 a+b=1,求证:a+b≥4.
2 0 ≤ ( a b ) 只要证
a b 2 ab ≥ 0 a b ≥ 2 ab ab ≥ 2 ab
因为最后一个不等式成 立,故结论成立。
综合法
分析法
表达简洁!
目的性强,易于探索!
1.综合法是从“已知”看“可知”逐步推向未知,由 因导果通过逐步推理寻找问题成立的必要条件.它的证
已知
1 1 x>0,y>0,x+y=1,求证:1+x 1+y ≥9.
【精彩点拨】 证明.
解答本题可由已知条件出发,结合基本不等式利用综合法
【自主解答】 1 所以 xy≤ . 4
法一:因为 x>0,y>0,1=x+y≥2 xy,
1 1 1 1 1 所以 1+x 1+y =1+x +y +xy
8 7 5 10.
8 7 5 10,
( 8 7 )2 ( 5 10)2 .
8 7 2 56 5 10 2 50.
.
只需证 2 56 2 50,即56 50. 故不等式成立. 注:从求证的结论出发,逐步寻求使结论成立的条件。
分析法
(1)含义:从求证的 结论 出发,一步一步地探索保证 前一个结论成立的 充分条件 ,直到归结为这个命题的 条件 ,或者归结为 定义、公理、定理 等.这种证明问 题的思维方法称为分析法(又称倒推证法).
高中数学选修2-2 北师大版 1.2.2 分析法教案1
第七课时 分析法一、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。
二、教学重点:了解分析法和综合法的思考过程、特点。
难点:分析法的思考过程、特点三、教学方法:探析归纳,讲练结合四、教学过程(一)、复习:直接证明的方法:综合法、分析法。
(二)、引入新课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,综合法表现为由果导因,它们是寻求解题思路的两种基本思考方法,应用十分广泛。
在很多数学命题的证明中,往往需要综合地运用这两种思维方法。
(三)、例题讲解:例1:如图、已知BE ,CF 分别为△ABC 的边AC ,AB 上的高,G 为EF 的中点,H 为BC 的中点.求证:HG ⊥EF .证明:考虑待证的结论“HG ⊥EF ” .根据命题的条件:G 为EF 的中点,连接EH ,HF ,只要证明△EHF 为等腰三角形,即EH =HF .根据条件CF ⊥AB ,且H 为BC 的中点,可知FH 是Rt △BCF 斜边上的中线.所以 BC FH 21=. 同理 BC HE 21=. 这样就证明了△EHF 为等腰三角形.所以 HG ⊥EF .例2:已知:a ,b ,c 都是正实数,且ab +bc +ca =1.求证:a +b +c 3≥. 证明:考虑待证的结论“a +b +c 3≥” ,因为a +b +c >0,只需证明3)(2≥++c b a ,即 3)(2222≥+++++ac bc ab c b a .又 ab +bc +ca =1,所以,只需证明1222≥++c b a ,即 01222≥-++c b a .因为 ab +bc +ca =1,所以,只需证明 0)(222≥++-++ac bc ab c b a ,只需证明 0)(2222222≥++-++ac bc ab c b a ,即0)()()(222≥-+-+-a c c b b a .由于任意实数的平方都非负,故上式成立.所以 a +b +c 3≥.例3.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因为:SA ⊥平面ABC 成立。
人教版高中数学选修2-22.2.1综合法与分析法学案
2.2 直接证明与间接证明2.2.1 综合法与剖析法1.认识直接证明的两种基本方法 —— 综合法和剖析法.2.理解综合法和剖析法的思虑过程、特色,会用综合法和剖析法证明数学识题.基 础 梳 理1.剖析法和综合法是直接证明中最基本的两种证明方法,也是解决数学识题经常用的思想方式.2.综合法是从已知条件出发,经过逐渐的推理,最后获得待证结论.3.剖析法是从待证结论出发,一步一步追求结论建立的充足条件,最后达到题设的已知条件,或已被证明的事实.想想: (1) 综合法的推理过程是合情推理仍是演绎推理?(2)剖析法就是从结论推向已知,这句话对吗?2(3)已知 x ∈ R , a = x + 1, b = x ,则 a , b 的大小关系是 ________. (4)要证明 A>B ,若用作差比较法,只需证明________.(1) 分析:综合法的推理过程是演绎推理,它的每一步推理都是严实的逻辑推理,获得的结论是正确的.(2) 分析:不对.剖析法又叫逆推证法,但不是从结论推向已知,而是找寻使结论建立的充足条件的过程.2-x + 1=1 2 3≥3 (3)分析:由于 a - b = x x -2 +44>0,因此 a>b.答案: a>b(4)分析:要证 A>B ,只需证 A - B>0.答案: A - B>0自测自评1.用剖析法证明问题是从所证命题的结论出发,追求使这个结论建立的(A)A.充足条件B.必需条件C.充要条件D.既非充足条件又非必需条件2.已知直线l , m,平面α,β,且 l⊥ α, m? β,给出以下四个命题:①若α∥β,则l ⊥ m;②若 l ⊥m,则α∥β;③若α⊥ β,则 l⊥ m;④若 l∥ m,则α⊥ β.此中正确命题的个数是(B)A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个分析:若 l ⊥ α, m? β,α∥ β,则 l ⊥ β,因此 l⊥ m,①正确;若 l ⊥ α, m?β, l ⊥m,α与β可能订交,②不正确;若l⊥ α, m? β,α⊥ β, l 与 m 可能平行或异面,③不正确;若 l⊥ α, m? β, l ∥ m,则 m⊥ α,因此α⊥ β,④正确.3.要证33a-3b< a- b建立, a, b 应知足的条件是 (D)A . ab<0 且 a>bB.ab>0 且 a>bC.ab<0 且 a<bD. ab>0 且 a>b 或 ab<0 且 a<b分析:要证33a- b,只需证 (33a2 b+ 33ab2<a a-3b<3a-3b)3<( a- b)3,即 a- b- 3-b,3232即证ab < a b,只需证 ab2<a2b,即 ab(b-a)<0.只需 ab>0 且 b-a<0 或 ab<0, b- a>0.基础巩固1.以下表述:①综合法是由因导果法;②综合法是顺推法;③剖析法是执果索因法;④剖析法是间接证明法;⑤剖析法是逆推法.此中正确的语句有(C)A.2个B.3 个C.4 个D.5 个2.剖析法又称执果索因法,若用剖析法证明“设a>b>c,且a+b+c=0,求证b2- ac <3a”索的因应是 (C)A . a- b> 0B .a- c> 0C.( a- b)( a-c)> 0D. (a- b)(a- c)< 0分析:要证明b2- ac<3a,只需证 b2- ac< 3a2,只需证 (a+c)2- ac< 3a2,只需证- 2a2+ ac+ c2< 0,即证 2a2-ac- c2> 0,即证 (a- c)(2a+ c)> 0,即证 (a- c)(a- b)> 0.3.对于不重合的直线m, l 和平面α,β,要证明α⊥ β,需要具备的条件是(D)A . m⊥ l ,m∥ α, l ∥βB. m⊥ l ,α∩ β=m, l? αC.m∥ l, m⊥ α, l ⊥β D. m∥ l ,l ⊥ β, m? α分析: A ,与两互相垂直的直线平行的平面的地点关系不可以确立;B,平面内的一条直线与另一个平面的交线垂直,这两个平面的地点关系不可以确立;C,这两个平面有可能平行或重合; D,是建立的,应选 D.224.已知对于 x 的方程 x+ (k- 3)x+ k = 0 的一根小于1,另一根大于 1,则 k 的取值范围是 ________.22 22 分析:令 f(x)= x + (k- 3)x+ k ,则由题意知 f(1) < 0,即 1 + (k- 3) ×1+ k < 0,解得- 2< k< 1.能力提升5. (2013 ·庆卷重 )若 a<b<c ,则函数 f(x)= (x - a)(x - b)+ (x - b)(x - c)+ (x - c)(x - a)的两个零点分别位于区间 (A)A . (a , b)和 (b , c)内B .( -∞,a)和( a , b)内C .( b , c) 和(c ,+ ∞)内D . (- ∞, a)和 (c ,+ ∞)内分析:由于 a<b<c ,因此 f(a)= (a - b)( a - c)>0 , f(b)= ( b - c)( b - a)<0 , f( c)= (c - a)(c -b)>0 ,由零点存在性定理知,选A.6.下边的四个不等式:2 2 2 1 b a 22 2 22① a + b + c≥ ab + bc + ca ;② a(1- a) ≤;③ a+ ≥ 2;④ (a+ b ) ·(c + d ) ≥(ac + bd) .4b此中恒建立的有 (C)A .1个B .2 个C .3 个D .4 个分析:∵ ( a 2+ b 2+ c 2)- (ab + bc +ac) =12[( a -b) 2+ (b - c)2+ (c - a)2] ≥0, a(1- a)- 14=-2 1 =- a -1 2 22 222 22 22 22 2222 2a+ a - 2 ≤ 0,(a + b ) ·(c + d )= a c + a d + b c + b d≥ac +2abcd + b d = (ac4+ b d)2,∴①②④正确.应选 C.7.命题 “若 sin α+ sin β+ sin γ = 0, cos α + cos β+ cos γ = 0”,则 cos(α- β)= ________.分析:条件变成 sin α +sin β=- sin γ , cos α+ cos β =- cos γ ,两式平方相1加可推得结论 cos(α-β)=- 2.1答案:- 28 . 若 P = a + a + 7 , Q = a + 3 + a + 4 , a ≥ 0 , 则 P 、 Q 的 大 小 关 系 是________________________________________________________________________ .分析:用剖析法,要证 P<Q ,需证 P 2<Q 2 即可.答案: P<Q9.已知 a 、 b 、 c ∈ R +,求证:a 2+b 2+c 2a +b +c. 3≥3证明:要证a 2+b 2+c 2 a + b + c3≥,3只需证: a 2+ b 2+ c 2a +b +c 2≥3,3只需证: 3(a 2+ b 2+ c 2) ≥a 2+ b 2+ c 2+ 2ab +2bc + 2ca ,只需证: 2(a2+ b2+ c2) ≥2ab+ 2bc+ 2ca,只需证: (a- b)2+ (b- c)2+( c-a)2≥0,而这是明显建立的,因此a2+ b2+ c2≥ a+ b+ c建立.3310.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 也成等差数列,求证:△ ABC 为等边三角形.证明:由 A,B, C 成等差数列知,B=π,由余弦定理知b2= a2+ c2- ac. 3又 a,b, c 也成等差数列,∴b=a+c,代入上式得(a+c)2= a2+ c2- ac,整理得 3(a 24-c)2= 0,∴ a= c,进而 A= C.ππ而 B=3,则 A=B=C=3,进而△ ABC 为等边三角形.。
高中数学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.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12,a a R +∈,且121a a +=,则12114a a +≥”,试请此结论推广猜想. (答案:若12,.......n a a a R +∈,且12....1n a a a +++=,则12111....n a a a +++≥ 2n ) 2. 已知,,a b c R +∈,1a b c ++=,求证:1119a b c ++≥. 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 (b 2 + c 2) + b (c 2 + a 2) + c (a 2 + b 2) > 6abc .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.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3b c a a c b a b c a b c +-+-+-++>. 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.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 ,A B 为锐角,且tan tan 3tan tan A B A B +60A B +=. (提示:算tan()A B +) ② 已知,a b c >> 求证:114.a b b c a c +≥--- 3. 小结:综合法是从已知的P 出发,得到一系列的结论12,,Q Q ⋅⋅⋅,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.三、巩固练习:1. 求证:对于任意角θ,44cos sin cos2θθθ-=. (教材P 100 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. ABC ∆的三个内角,,A B C 成等差数列,求证:113a b b c a b c+=++++. 3. 作业:教材P 102 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.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(0,0)2a b ab a b +≥>>. (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3526+>+.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. 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:11223332()()x y x y +>+.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P 97. 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P 99. 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.提示:设截面周长为l ,则周长为l 的圆的半径为2l π,截面积为2()2l ππ,周长为l 的正方形边长为4l ,截面积为2()4l ,问题只需证:2()2l ππ> 2()4l . 3. 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12,,P P ⋅⋅⋅,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)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:222443c a b ab S --+≥. 略证:正弦、余弦定理代入得:2cos 423sin ab C ab ab C -+≥,即证:2cos 23sin C C -≥3sin cos 2C C +≤,即证:sin()16C π+≤(成立).2. 作业:教材P 100 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?3. 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B C 的中垂线m 上,即O 是l 与m 的交点。
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人教版高中数学(选修2-2)《分析法》教学案例本节课的教学课题是:人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《数学(选修2-2)》,第二章“2.2.1综合法和分析法”中“分析法”的第一课时。
一、设计要点
本教案在挖掘教材中的创新因素和蕴涵的数学思想方法的基础上,以“创设情境、切入主题、感受新知、合作交流、尝试练习、感悟探究、综合提高、回顾小结”为基本教学过程,通过揭示知识的发现和发生过程,使学生在掌握分析法的同时,体验有关的数学思想,提高观察与交流、分析与解决问题的能力,培养“用数学”的意识和合作意识。
二、教学目标
1.知识与技能:结合数学实例,了解用分析法思考问题的过程和特点,对分析法的有一个较完整的认识;
2.过程与方法:通过学习分析法,掌握探索和分析问题的基本方法,培养思维的灵活性和深刻性,提高分析问题、解决问题的能力,提高观察、交流能力和发散性思维能力;
3.情感、态度与价值观:体会数学证明的特点,感受逻辑证明在数学以及日常生活中的作用,养成言之有理、论证有据的习惯,激发勇于探索、创新的精神,磨练意志品质。
三、教学重点、难点、关键
1.重点:(1)了解分析法的思考过程和特点;
(2)运用分析法证明数学问题。
2.难点:对分析法的思考过程和特点的概括。
3.关键:展现知识的内在联系,启发学生思考、探索。
四、教学方法
启发式与探究式相结合
五、教学过程
1.创设情境
教师请全体学生一起完成如下填空。
已知:如图,SA ⊥平面ABC,AB ⊥BC,D 为直线BS 上一点,求证:BC ⊥AD
证明:∵SA ⊥平面ABC
∵BC ⊂平面ABC
∴(___________________)
∵(___________________)
∴BC ⊥平面SAB
∵点D 在直线BS 上
∴AD ⊂平面SAB
∴BC ⊥AD
教师教学时注意知识点拨:综合法表述形式:因为…,所以…;综合法思维过程:由因导果;综合法推理特点:顺推。
并通过思路分析启发学生产生新的证明思路和方法。
设计意图:利用立体几何问题创设情境,既使学生自然地融入情境之中,又拓展了分析法的知识背景。
让学生通过综合法的证明及思路分析,从数学问题本身探究新的思维方法,温故知新,体验新旧知识的密切联系,激发探索的热情。
2.切入主题
一般地, 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、定义、定理、公理等), 这种证明方法叫做分析法.
用Q 表示要证明的结论,则分析法可用框图表示如下:
表述形式:要证命题Q 成立,
只需证命题P 1 成立, 思路分析: 要证BC ⊥AD 只需证BC ⊥平面SAB( ∵______________) 只需证BC ⊥SA( ∵____________________) 由SA ⊥平面ABC 知上式成立 ∴BC ⊥AD 成立
只需证命题P2成立,
……
只需证命题P成立,
已知P成立,
所以Q成立.
教师教学时应强调当已知条件和结论之间的联系不够明显、直接,证明中需要用哪些知识不太明确具体时,往往从结论出发,结合已知条件,逐步反推,寻求使当前命题成立的充分条件的方法,也就是分析法。
3.感受新知
例1.求证:5
+
3<
2
7
教师和学生一起分析要证明的不等式,并发现已知条件和结论之间的联系不够明显、直接,证明中需要用哪些知识不太明确具体,用综合法证明比较困难,可尝试用分析法证明。
然后根据分析法的证明过程,用综合法完成证明。
分析法证明过程中,要强调不等式两边同时平方,两边都为正数时,不等号方向不变,两边都为负数时,不等号方向改变。
设计意图:通过师生合作,可增进师生之间的交流。
例1虽然简单,但通过证明过程,可让学生体验分析法的思维过程、推理特点和表述形式,并通过要求书写规范,可以培养学生好的答题习惯。
授之以渔,让学生认识特殊到一般和一般到特殊的辨证思想。
4.合作交流
教师请学生通过分组讨论的形式,比较例1两种证明方法的思维过程、推理特点及表述形式,完成如下表格。
填表:
设计意图:表格的形式增强了对比性,可让学生印象更深刻。
通过分组讨论,合作交流,可提高学生学习数学的主观能动性,并培养学生归纳、概括的能力,
以及团队精神。
5.尝试练习 求证:7632-<-
设计意图:通过适当的变形,及时巩固所学,并培养学生发现问题,解决问题的能力,体现用数学的理念,更让学生体验成功的乐趣。
6.感悟探究
__________
)36()72)(4()73()62)(3()76()32)(2()76()32)(1(76322
2222
22
2以上真命题的序号为,只需证
探究:要证+<+->-->--<--<-
试比较哪种方法更简便?
设计意图:引导学生发现解决问题方法的多样性,并通过比较,发现利用(4)证明的过程更为简便,更可引导学生发现“2+7=6+3”的对称美,增加课堂的趣味性,激发学生学习数学的热情。
另外,除了上述方法之外,还可引导学生利用分子有理化的方法进行证明。
7632求证:-<-
7632-<-证明:要证
7
6)76)(76(32)32)(32(++-<++-只需证 7
61321+-<+-只需证 )32()76(+-<+-只需证
3276+>+只需证
成立37,26>>
成立3276+>+∴
原不等式成立∴
设计意图:适当的提高可激发学生的求知欲和思维的积极性,拓展学生的思维空间,培养学生的创新意识和实践能力。
7.综合提高
例2.已知0,0>>b a ,求证:1122++≤+b a b a
例3.tan sin tan sin tan sin tan sin αααααααα
+=-求证: 设计意图:通过例2巩固利用分析法证明不等式的知识,通过例3利用分析法证明等式,让学生体验分析法应用的广泛性,及其与其他数学知识(如三角公式)联系的紧密性,沟通了知识的内在联系,深化学生的认知,使学生明确,牢固掌握基础知识是灵活应用分析法解决问题的前提。
8.回顾小结
问题:本节课的收获是什么?
设计意图:通过开放式小结,及时了解学生的学习状况,培养学生的发散性思维和学习的主动性,增强学生的语言表达能力。
六.教学反思
教是为了达到不教。
本节课通过引导学生从现有的知识和经验出发,从知识的归纳进一步延伸到思想方法的提炼,从概念的认知到技巧方法的掌握,把数学学习作为提高学生数学素养和文化水平的有效途径。