2015-2016学年高中数学 第二章 推理与证明 2.1 综合法与分析法课件 新人教B版选修1-2

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高中数学第二章推理与证明2.2.1综合法和分析法课件新人教版选修2_2

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重点突破
反思与感悟
跟踪训练1 已知a,b,c∈R,且它们互不相等,求证a4+b4+c4>a2b2 +b2c2+c2a2.
证明 ∵a4+b4≥2a2b2,b4+c4≥2b2c2,a4+c4≥2a2c2, ∴2(a4+b4+c4)≥2(a2b2+b2c2+c2a2), 即a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2. 又∵a,b,c互不相等. ∴a4+b4+c4>a2b2+b2c2+c2a2.
编后语
常常可见到这样的同学,他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具,下课铃一响,就迫不及待地“逃离”教室。实际上,每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么,课后的“黄金时间”可以用来做什么呢?
一、释疑难
对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题,应该在课堂上标出来,下课时,在老师还未离开教室的时候,要主动请老师讲解清楚。如果老师已 经离开教室,也可以向同学请教,及时消除疑难问题。做到当堂知识,当堂解决。
题型二 分析法的应用 例 2 已知 a>5,求证 a-5- a-3< a-2- a.
反思与感悟
a+b b+c c+a 跟踪训练 2 若 a,b,c 是不全相等的正数,求证 lg 2 +lg 2 +lg 2 >lg a+lg b+lg c.
题型三 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.
a+b
b+c
a+c
求证:logx 2 +logx 2 +logx 2 <logxa+logxb+logxc.
反思与感悟
跟踪训练3 设a,b,c为任意三角形的三边长,I=a+b+c,S=ab+bc +ca,试证明:3S≤I2<4S.

_高中数学第二章推理与证明2

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跟踪练习
(2014~2015·合肥一六八中高二期中)观察下题的解答过
程:
已知正实数 a、b 满足 a+b=1,求 2a+1+ 2b+1的最
大值.
解:∵
2a+1· 2≤
2a+12+ 2
22=a+32,
2b+1· 2

2b+12+ 2
22=b+32,
相 加 得 2a+1 · 2 + 2b+1 · 2 = 2 ( 2a+1 + 2b+1)≤a+b+3=4.
综合法: ∵a、b、c∈R+,∴(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≥0, ∴2(a2+b2+c2)≥(ab+bc+ac), ∴3(a2+b2+c2)≥a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac, ∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2, ∴ a2+b32+c2≥a+3b+c.
人教版 选修2-2
第二章 推理与证明
2.2 直接证明与间接证明
2.2.1 综合法和分析法
目标导航
• 了解综合法与分析法的特点,熟练应用分析法与综合法证明 命题.
重点难点
• 重点:综合法和分析法的概念及思考过程、特点. • 难点:综合法和分析法的应用.
新知导学
1.综合法证明不等式
• 1.定义 • 利用___已__知__条__件___和某些数学__定__义____、__定__理____、
、已知的重要不等式和逻辑推理的基本理论;
• (2)适用范围:对于一些条件复杂,结构简单的不等式的证明 ,经常用综合法.而对于一些条件简单、结论复杂的不等式 的证明,常用分析法;
• (3)思路方法:分析法证明不等式的思路是从要证的不等式出 发,逐步寻求使它成立的充分条件,最后得到的充分条件是 已知(或已证)的不等式;

高中数学 第2章 推理与证明 2.2.1 综合法与分析法讲义 新人教B版选修2-2-新人教B版高二选

高中数学 第2章 推理与证明 2.2.1 综合法与分析法讲义 新人教B版选修2-2-新人教B版高二选

2.2.1 综合法与分析法学习目标核心素养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.(重点、易混点)2.会用综合法、分析法解决问题.(重点、难点)通过学习证明数学问题的两种重要方法,提升学生的逻辑推理素养.一、综合法1.直接证明(1)直接证明是从命题的条件或结论出发,根据已知的定义、公理、定理,直接推证结论的真实性.(2)常用的直接证明方法有综合法与分析法.2.综合法(1)定义:综合法是从原因推导到结果的思维方法,也就是从已知条件出发,经过逐步的推理,最后达到待证结论.(2)符号表示:P0(已知)⇒P1⇒P2⇒…⇒P n(结论).二、分析法1.定义:分析法是一种从结果追溯到产生这一结果的原因的思维方法.也就是从待证结论出发,一步一步寻求结论成立的充分条件,最后达到题设的已知条件或已被证明的事实.2.符号表示:B(结论)⇐B1⇐B2⇐…⇐B n⇐A(已知)1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)综合法是执果索因的逆推证法.( )(2)分析法就是从结论推向已知.( )(3)综合法的推理过程实际上是寻找它的必要条件的过程.分析法的推理过程实际上是寻求结论成立的充分条件的过程.( )[答案](1)×(2)×(3)√2.已知a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c-1≥8.证明过程如下:∵a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1,∴1a -1=b +c a >0,1b -1=a +c b >0,1c -1=a +b c>0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1=b +c a ·a +c b ·a +b c ≥2bc ·2ac ·2ab abc=8, 当且仅当a =b =c 时取等号,∴不等式成立. 这种证法是__________(填综合法、分析法).[解析] 本题从已知条件出发,不断地展开思考,去探索结论,这种证法是综合法. [答案] 综合法3.6-22与5-7的大小关系是________. [解析] 假设6-22>5-7,由分析法可得, 要证6-22>5-7,只需证6+7>5+22, 即证13+242>13+410,即42>210. 因为42>40,所以6-22>5-7成立. [答案] 6-22>5-7综合法的应用__________.(2)已知方程(x 2-mx +2)(x 2-nx +2)=0的四个根组成一个首项为12的等比数列,则|m -n |=__________.(3)下面的四个不等式:①a 2+b 2+3≥ab +3(a +b );②a (1-a )≤14;③b a +a b ≥2;④(a2+b 2)·(c 2+d 2)≥(ac +bd )2.其中恒成立的有__________.[解析] (1)∵cos A cos B >sin A sin B , ∴cos A cos B -sin A sin B >0,∴cos(A +B )>0,即cos(π-C )>0,∴cos C <0,又0<C <π,∴π2<C <π,所以△ABC 是钝角三角形.(2)设方程的四个根分别为x 1,x 2,x 3,x 4,则由题意可知,x 1=12,x 1x 4=x 2x 3=2,∴x 4=4.设公比为q ,则x 4=x 1q 3,∴4=12·q 3,∴q =2,∴x 2=1,x 3=2,由根与系数的关系可得,m =x 1+x 4=92,n =x 2+x 3=3,∴|m -n |=32.(3)①a 2+b 2+3=a 22+32+b 22+32+a 22+b 22≥2a 22×b 22+2a 22×32+2b 22×32=ab +3(a +b )(当且仅当a 2=b 2=3时,等号成立).②a (1-a )=-a 2+a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14≤14.③当a 与b 异号时,不成立.④∵a 2d 2+b 2c 2≥2abcd ,∴(ac +bd )2=a 2c 2+b 2d 2+2abcd ≤a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2=(a 2+b 2)(c 2+d 2),故不等式恒成立,所以①②④恒成立.[答案] (1)钝角三角形 (2)32(3)①②④1.综合法处理问题的三个步骤2.用综合法证明不等式时常用的结论(1)ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b ∈R );(2)a +b ≥2ab (a ≥0,b ≥0).1.综合法是( ) A .执果索因的逆推证法 B .由因导果的顺推证法 C .因果分别互推的两头凑法 D .原命题的证明方法 [答案] B分析法的应用【例2】 设a ,b 为实数,求证:a 2+b 2≥22(a +b ). [思路探究] 待证不等式中含有根号,用平方法去根号是关键. [解] 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,不等式成立.1.当已知条件简单而证明的结论比较复杂时,一般采用分析法,在叙述过程中“要证”“只需证”“即要证”这些词语必不可少,否则会出现错误.2.逆向思考是用分析法证题的主题思想,通过反推,逐步寻找使结论成立的充分条件,正确把握转化方向,使问题顺利获解.2.已知a >0,1b -1a>1,求证:1+a >11-b. [证明] 由已知1b -1a>1及a >0可知0<b <1,要证1+a >11-b,只需证1+a ·1-b >1, 只需证1+a -b -ab >1, 只需证a -b -ab >0,即a -bab>1, 即1b -1a>1,这是已知条件,所以原不等式得证.综合法与分析法的综合应用1.综合法与分析法的推理过程是合情推理还是演绎推理?提示:综合法与分析法的推理过程是演绎推理,它们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.综合法与分析法有什么区别?提示:综合法是从已知条件出发,逐步寻找的是必要条件,即由因导果;分析法是从待求结论出发,逐步寻找的是充分条件,即执果索因.【例3】 已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 为等差数列,且a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,求证:(a +b )-1+(b +c )-1=3(a +b +c )-1.[思路探究] 先求出角B ,然后利用余弦定理转化为边之间的关系解决. [解] 法一:(分析法)要证(a +b )-1+(b +c )-1=3(a +b +c )-1, 即证1a +b +1b +c =3a +b +c, 只需证a +b +c a +b +a +b +cb +c=3,化简,得ca +b +ab +c=1,即c (b +c )+(a +b )a =(a +b )(b +c ), 所以只需证c 2+a 2=b 2+ac .因为△ABC 的三个内角A ,B ,C 成等差数列, 所以B =60°,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,即a 2+c 2-b 2=ac 成立.∴(a +b )-1+(b +c )-1=3(a +b +c )-1成立. 法二:(综合法)因为△ABC 的三内角A ,B ,C 成等差数列, 所以B =60°. 由余弦定理,有b 2=c 2+a 2-2ac cos 60°. 所以c 2+a 2=ac +b 2, 两边加ab +bc ,得c (b +c )+a (a +b )=(a +b )(b +c ),两边同时除以(a +b )(b +c ),得ca +b +ab +c=1,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +b +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +c +1=3, 即1a +b +1b +c =3a +b +c, 所以(a +b )-1+(b +c )-1=3(a +b +c )-1.综合法由因导果,分析法执果索因,因此在实际解题时,常常把分析法和综合法结合起来使用,即先利用分析法寻找解题思路,再利用综合法有条理地表述解答过程.3.设x ≥1,y ≥1,证明:x +y +1xy ≤1x +1y+xy .[证明] 因为x ≥1,y ≥1,所以要证明x +y +1xy ≤1x +1y+xy ,只需证明xy (x +y )+1≤y +x +(xy )2. 将上式中的右式减左式,得 [y +x +(xy )2]-[xy (x +y )+1] =[(xy )2-1]-[xy (x +y )-(x +y )] =(xy +1)(xy -1)-(x +y )(xy -1) =(xy -1)(xy -x -y +1) =(xy -1)(x -1)(y -1). 因为x ≥1,y ≥1,所以(xy -1)(x -1)(y -1)≥0,从而可得不等式x +y +1xy ≤1x +1y+xy 成立.1.下面叙述正确的是( ) A .综合法、分析法是直接证明的方法 B .综合法是直接证法,分析法是间接证法 C .综合法、分析法所用语气都是肯定的 D .综合法、分析法所用语气都是假定的 [解析] 直接证明包括综合法和分析法. [答案] A2.欲证不等式3-5<6-8成立,只需证( ) A .(3-5)2<(6-8)2B .(3-6)2<(5-8)2C .(3+8)2<(6+5)2D .(3-5-6)2<(-8)2[解析] 要证3-5<6-8成立,只需证3+8<6+5成立,只需证(3+8)2<(6+5)2成立.[答案] C3.将下面用分析法证明a 2+b 22≥ab 的步骤补充完整:要证a 2+b 22≥ab ,只需证a 2+b 2≥2ab ,也就是证__________________,即证__________.由于__________显然成立,因此原不等式成立. [解析] 用分析法证明a 2+b 22≥ab 的步骤为:要证a 2+b 22≥ab 成立,只需证a 2+b 2≥2ab ,也就是证a 2+b 2-2ab ≥0,即证(a -b )2≥0.由于(a -b )2≥0显然成立,所以原不等式成立.[答案] a 2+b 2-2ab ≥0 (a -b )2≥0 (a -b )2≥04.设a >0,b >0,c >0,若a +b +c =1,则1a +1b +1c的最小值为________.[解析] 因为a +b +c =1,且a >0,b >0,c >0,所以1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+b a +a b +c b +b c +a c +c a≥3+2b a ·ab+2c b ·b c +2c a ·ac=3+6=9. 当且仅当a =b =c 时等号成立. [答案] 95.已知a >0,b >0,求证:a b +ba≥a +b .(要求用两种方法证明) [证明] 法一:(综合法) 因为a >0,b >0,所以a b +b a -a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎫a b -b +⎝ ⎛⎭⎪⎫b a -a =a -b b +b -a a=(a -b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1a =(a -b )2(a +b )ab ≥0,所以a b +b a≥a +b . 法二:(分析法) 要证a b +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,所以a -b 与a -b 符号相同,不等式(a -b )(a -b )≥0成立,所以原不等式成立.。

高中数学第二章推理与证明2_2_1综合法与分析法课堂探究新人教B版选修22

高中数学第二章推理与证明2_2_1综合法与分析法课堂探究新人教B版选修22

高中数学 第二章 推理与证明 综合法与分析法课堂探究 新人教B版选修2-2探究一 综合法的应用1.用综合法证明问题的一般步骤:(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,反思总结解题方法的选取.2.用综合法证明不等式时,要注意不等式性质,均值不等式等的应用,证明三角恒等式时要注意三角函数公式、正弦定理、余弦定理等的应用.【典型例题1】 已知a ,b ,c ∈(0,+∞)且a +b +c =3,求证:a 2+b 2+c 2≥3.思路分析:从已知和欲证的两个式子间的关系入手可考虑先将已知式两边平方,然后再运用均值不等式证明.证明:因为a +b +c =3,所以(a +b +c )2=9,即a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )=9.又因为a ,b ,c ∈(0,+∞),所以a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca ,于是2(ab +bc +ca )≤2(a 2+b 2+c 2),所以a 2+b 2+c 2+2(a 2+b 2+c 2)≥a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )=9,故a 2+b 2+c 2≥3. 【典型例题2】 在△ABC 中,A ,B ,C 对应的边为a ,b ,c ,证明:a 2-b 2c 2=sin A -B sin C. 思路分析:考虑到要证明的等式中含有边和角,可用正弦和余弦定理进行转化,再结合相关的三角公式证明.证明:由余弦定理知a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,所以a 2-b 2=c 2-2bc cos A , 所以左边=a 2-b 2c 2=c 2-2bc cos A c 2=1-2b cos A c. 又由正弦定理知b c =sin B sin C,所以左边=1-2·sin B sin Ccos A =sin C -2sin B cos A sin C =sin A +B -2sin B cos A sin C =sin A cos B +cos A sin B -2sin B cos A sin C =sin A cos B -cos A sin B sin C =sin A -B sin C=右边, 故原等式成立.探究二 分析法的应用1.从要证明的结论出发,探求使结论成立的充分条件,最后找到恰恰都是已证的命题(定义、公理、定理、法则、公式等)或要证命题的已知条件时,命题得证.这正是分析法证明问题的一般思路.2.一般地,含有根号、绝对值的等式或不等式,若从正面不易推导时,可以考虑用分析法.3.用分析法证明数学命题时,一定要恰当地用好反推符号“⇐”或“要证明”“只需证明”“即证明”等词语.【典型例题3】 已知函数f (x )=x 2+3,若a >b >0,求证:f a +f b2>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2. 思路分析:由于已知条件和欲证结论之间的关系不明确,考虑用分析法证明.证明:要证明f a +f b2>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2, 即证12[(a 2+3)+(b 2+3)]>⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22+3, 只需证a 2+b 2+6>a +b 22+6, 只需证a 2+b 2>a +b 22, 因此只需证2a 2+2b 2>a 2+2ab +b 2,即证a 2+b 2>2ab ,只需证(a -b )2>0,由于a >b >0,所以(a -b )2>0显然成立,故原不等式成立.【典型例题4】 已知α,β≠k π+π2(k ∈Z ),且4sin 2α-2sin 2β=1.求证:1-tan 2α1+tan 2α=1-tan 2β21+tan 2β. 思路分析:由于要证的等式较为复杂,而已知条件信息较少,所以可从要证的等式出发,利用分析法证明. 证明:要证1-tan 2α1+tan 2α=1-tan 2β21+tan 2β, 只需证1-sin 2αcos 2α1+sin 2αcos 2α=1-sin 2βcos 2β2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+sin 2βcos 2β, 只需证cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=12·cos 2β-sin 2βcos 2β+sin 2β, 只需证cos 2α-sin 2α=12(cos 2β-sin 2β), 只需证1-2sin 2α=12(1-2sin 2β), 即证4sin 2α-2sin 2β=1.由于已知4sin 2α-2sin 2β=1成立,所以原等式成立.探究三 综合法与分析法的综合应用1.有些数学问题的证明,需要把综合法和分析法结合起来使用: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 可以推出Q 成立,就可以证明结论成立,这种边分析边综合的证明方法,称为分析综合法,或称“两头凑法”.2.在证明过程中,分析法能够发现证明的思路,综合法表述证明过程则显得简洁,因此在实际解题时,常常把分析法和综合法结合起来运用,先利用分析法寻求解题思路,再利用综合法有条理地表述解答过程.【典型例题5】 在某两个正数x ,y 之间插入一个数a ,使x ,a ,y 成等差数列,插入两数b ,c ,使x ,b ,c ,y 成等比数列,求证:(a +1)2≥(b +1)(c +1).思路分析:前半部分从已知出发采用综合法得到a ,b ,c 之间的关系式,后半部分用分析法反推,然后再与该关系式结合,找到使结论成立的充分条件即可.证明:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =x +y ,b 2=cx ,c 2=by ,∴x =b 2c ,y =c 2b, 即x +y =b 2c +c 2b ,从而2a =b 2c +c 2b. 要证(a +1)2≥(b +1)(c +1),只需证a +1≥b +1c +1,即证a +1≥b +1+c +12,也就是证2a ≥b +c .因为2a =b 2c +c 2b, 则只需证b 2c +c 2b≥b +c 成立即可, 即b 3+c 3=(b +c )(b 2-bc +c 2)≥(b +c )·bc ,即证b 2+c 2-bc ≥bc ,即证(b -c )2≥0成立.上式显然成立,∴(a +1)2≥(b +1)(c +1).点评 本题前半部分先用综合法得到一个由已知条件推出的结论,然后再用分析法证明最终结论,其中用到了前面推出的结论,这种处理方法在推理证明中也是常用的.。

高中数学 第二章 推理与证明 2.22.2.1 综合法和分析法

高中数学 第二章 推理与证明 2.22.2.1 综合法和分析法

2.2.1 综合法和分析法第1课时 综合法A 级 基础巩固一、选择题1.设0<x <1,则a =2x ,b =1+x ,c =11-x 中最大的一个是( ) A .aB .bC .cD .不能确定解析:∵0<x <1,∴b =1+x >2x >2x =a .又11-x -(1+x )=x 21-x >0,知11-x>1+x ∴c >b >a ,最大的数为c .答案:C2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x,若f (a )=b ,则f (-a )等于( ) A .bB .-b C.1b D .-1b解析:f (x )定义域为(-1,1),f (-a )=lg 1+a 1-a =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 1+a -1=-lg 1-a 1+a =-f (a )=-b . 答案:B3.命题“如果数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n ,那么数列{a n }一定是等差数列”是否成立( )A .不成立B .成立C .不能断定D .与n 取值有关 解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -5又a 1=S 1=2×12-3×1=-1适合上式.∴a n =4n -5(n ∈N *),则a n -a n -1=4(常数)故数列{a n }是等差数列.答案:B4.(2014·四川卷)若a >b >0,c <d <0,则一定有( )A.a d >b cB.a d <b cC.a c >b dD.a c <b d解析:法一:令a =3,b =2,c =-3,d =-2,则a c =-1,b d=-1,排除选项C ,D ; 又a d =-32,b c =-23,所以a d <b c,所以选项A 错误,选项B 正确. 法二:因为c <d <0,所以-c >-d >0,所以1-d >1-c>0. 又a >b >0,所以a -d >b -c ,所以ad <b c. 答案:B5.在△ABC 中,已知sin A cos A =sin B cos B ,则该三角形是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形 解析:由sin A cos A =sin B cos B 得sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2.所以该三角形是等腰或直角三角形. 答案:D二、填空题6.命题“函数f (x )=x -x ln x 在区间(0,1)上是增函数”的证明过程“对函数f (x )=x -x ln x 求导,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.解析:本命题的证明,利用题设条件和导数与函数单调性的关系,经推理论证得到了结论,所以应用的是综合法的证明方法.答案:综合法7.角A ,B 为△ABC 内角,A >B 是sin A >sin B 的________条件(填“充分”“必要”“充要”或“即不充分又不必要”).解析:在△ABC 中,A >B ⇔a >b由正弦定理a sin A =b sin B,从而sin A >sin B . 因此A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ,为充要条件.答案:充要8.设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b的最小值为________.解析:3是3a 与3b 的等比中项⇒3a ·3b =3⇒3a +b =3⇒a +b =1,因为a >0,b >0,所以ab ≤a +b 2=12⇒ab ≤14, 所以1a +1b =a +b ab =1ab ≥114=4. 答案:4三、解答题9.已知a >0,b >0,求证:a (b 2+c 2)+b (c 2+a 2)≥4abc .证明:因为b 2+c 2≥2bc ,a >0所以(b 2+c 2)a ≥2abc又因为b >0,c 2+a 2≥2ac所以b (c 2+a 2)≥2abc .因此a (b 2+c 2)+bc (c 2+a 2)≥4abc .10.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数y =f (x +1)与y =f (x )的图象关于y 轴对称,求证:函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12为偶函数. 证明:∵函数y =f (x )与y =f (x +1)的图象关于y 轴对称.∴f (x +1)=f (-x )则y =f (x )的图象关于x =12对称 ∴-b 2a =12,∴a =-b . 则f (x )=ax 2-ax +c =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+c -a 4 ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=ax 2+c -a 4为偶函数. B 级 能力提升1.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )单调递减,若x 1+x 2>0,则f (x 1)+f (x 2)的值( )A .恒为负值B .恒等于零C .恒为正值D .无法确定正负解析:由f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )单调递减,可知f (x )是R 上的单调递减函数,由x 1+x 2>0,可知x 1>-x 2,f (x 1)<f (-x 2)=-f (x 2),则f (x 1)+f (x 2)<0.答案:A2.已知sin x =55,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=________. 解析:∵sin x =55,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2,∴cos x =-45, ∴tan x =-12,∴tan ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4=tan x -11+tan x =-3. 答案:-33.如图,在四棱锥P ­ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AB ⊥AD ,AC ⊥CD ,∠ABC =60°,PA =AB =BC ,点E 是PC 的中点.(1)证明:CD ⊥AE .(2)证明:PD ⊥平面ABE .证明:(1)在四棱锥P ­ABCD 中,因为PA ⊥底面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥CD .因为AC ⊥CD ,PA ∩AC =A ,所以CD ⊥平面PAC .又因为AE ⊂平面PAC ,所以CD ⊥AE .(2)由PA =AB =BC ,∠ABC =60°,可得AC =PA .因为点E 是PC 的中点,所以AE ⊥PC .由(1)知,AE ⊥CD ,又PC ∩CD =C ,所以AE ⊥平面PCD .又因为PD ⊂平面PCD ,所以AE ⊥PD .因为PA ⊥底面ABCD ,所以平面PAD ⊥平面ABCD .又AB ⊥AD ,平面PAD ∩平面ABCD =AD ,所以AB ⊥PD .又因为AB ∩AE =A ,所以PD ⊥平面ABE .。

高中数学 第二章 推理与证明 2.2.1 综合法与分析法学案 新人教B版选修22

高中数学 第二章 推理与证明 2.2.1 综合法与分析法学案 新人教B版选修22

2.2.1 综合法与分析法明目标、知重点 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.1.综合法从已知条件出发,经过逐步的推理,最后达到待证结论.2.分析法从待证结论出发,一步一步寻求结论成立的充分条件,最后达到题设的已知条件或已被证明的事实.[情境导学]证明对我们来说并不陌生,我们在之前学习的合情推理,所得的结论的正确性就是要证明的,并且我们在以前的学习中,积累了较多的证明数学问题的经验,但这些经验是零散的、不系统的,这一节我们将通过熟悉的数学实例,对证明数学问题的方法形成较完整的认识.探究点一综合法思考1 请同学们证明下面的问题,总结证明方法有什么特点?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.总结:此证明过程运用了综合法.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.思考2 综合法又叫由因导果法,其推理过程是合情推理还是演绎推理?答因为综合法的每一步推理都是严密的逻辑推理,因此所得到的每一个结论都是正确的,不同于合情推理中的“猜想”,所以综合法是演绎推理.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:△ABC为等边三角形.证明由A,B,C成等差数列,有2B=A+C,①由于A,B,C为△ABC的三个内角,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,从而a =c ,所以A =C .⑤由②③⑤,得A =B =C =π3, 所以△ABC 为等边三角形.反思与感悟 综合法的证明步骤如下:(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.跟踪训练1 在△ABC 中,AC AB =cos B cos C,证明:B =C . 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 .探究点二 分析法思考1 回顾一下: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.思考2 证明过程有何特点?答 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.小结 一般地,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)为止,这种证明方法叫做分析法.思考3 综合法和分析法的区别是什么?答 综合法是从已知条件出发,逐步推向未知,每步寻找的是必要条件;分析法是从待求结论出发,逐步靠拢已知,每步寻找的是充分条件.例2 求证:a -a -1<a -2-a -3(a ≥3).证明 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, 所以a -a -1<a -2-a -3(a ≥3).方法二 ∵a +a -1>a -2+a -3>0, ∴1a +a -1<1a -2+a -3, ∴a -a -1<a -2-a -3.反思与感悟 当已知条件和结论联系不够明显、直接,证明中需要用哪些知识不太明确具体时,往往采用从结论出发,结合已知条件,用结论反推的方法.跟踪训练2 求证:3+7<2 5. 证明 因为3+7和25都是正数, 所以要证3+7<25,只需证(3+7)2<(25)2,展开得10+221<20,只需证21<5,只需证21<25,因为21<25成立,所以3+7<25成立.探究点三 综合法和分析法的综合应用思考 在实际证题中,怎样选用综合法或分析法?答 对思路清楚,方向明确的题目,可直接使用综合法;对于复杂的题目,常把分析法和综合法结合起来,先用分析法去转化结论,得到中间结论Q ;再根据结构的特点去转化条件,得到中间结论P .若P ⇒Q ,则结论得证.例3 已知α,β≠k π+π2(k ∈Z ),且 sin θ+cos θ=2sin α, ①sin θcos θ=sin 2β. ②求证:1-tan 2α1+tan 2α=1-tan 2β+tan 2β.证明 因为(sin θ+cos θ)2-2sin θcos θ=1,所以将①②代入,可得4sin 2α-2sin 2β=1. ③另一方面,要证1-tan 2α1+tan 2α=1-tan 2β+tan 2β, 即证1-sin 2αcos 2α1+sin 2αcos 2α=1-sin 2βcos 2β21+sin 2βcos 2β,即证cos 2α-sin 2α=12(cos 2β-sin 2β), 即证1-2sin 2α=12(1-2sin 2β), 即证4sin 2α-2sin 2β=1.由于上式与③相同,于是问题得证.反思与感悟 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,则综合法和分析法的综合应用可用框图表示为: P ⇒P 1→P 1⇒P 2→…→P n ⇒P ′,⇓ ,Q ′⇒Q m ←…←Q 2⇒Q 1←Q 1⇒Q跟踪训练3 若tan(α+β)=2tan α,求证:3sin β=sin(2α+β). 证明 由tan(α+β)=2tan α,得α+βα+β=2sin αcos α, 即sin(α+β)cos α=2cos(α+β)sin α.①要证3sin β=sin(2α+β),即证3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α],即证3[sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α]=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α,化简得sin(α+β)cos α=2cos(α+β)sin α.这就是①式.所以,命题成立.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 +y2<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)2B .(2-6)2<(3-7)2C .(2+7)2<(3+6)2D .(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, 即证:2+7<6+3,只需证:(2+7)2<(3+6)2.3.要证明3+7<25,可选择的方法有很多,最合理的应为________. 答案 分析法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.[呈重点、现规律]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.。

2.2.1 综合法和分析法 课件(人教A版选修1-2)

2.2.1 综合法和分析法 课件(人教A版选修1-2)
栏目 导引
第二章 推理与证明
2.要证明 3+ 7<2 5可选择的方法有以下几
种,其中最合理的是( )
A.综合法
B.分析法
C.类比法
D.归纳法
解析:选B.从数据来看,宜用分析法.
栏目 导引
第二章 推理与证明
典题例证技法归纳
题型探究 题型一 综合法的应用
例1 已知 x+y+z=m.求证:x2+y2+z2≥m32.
栏目 导引
第二章 推理与证明
即证 a2+b2≥12(a2+b2+2ab), 即证 a2+b2≥2ab.6 分 ∵a2+b2≥2ab 对一切实数恒成立.7 分 ∴ a2+b2≥ 22(a+b)成立.8 分师微博 平时练习时,这一步你想到、做到了吗? 【名师点评】 应用分析法证明问题的模式 (若p则q形式)如下: 为了证明命题q为真, 只需证命题p1为真,从而有…… 只需证命题p2为真,从而有…… …… 只需证明命题p为真,而已知p为真,故q必为 真.
栏目 导引
第二章 推理与证明
即 (x-1)(x-4)< (x-3)(x-2), 只需证[ (x-1)(x-4)]2<[ (x-3)(x-2)]2, 即证 x2-5x+4<x2-5x+6,即 4<6, 这显然成立. ∴当 x≥4 时, x-1- x-2< x-3- x-4.
栏目 导引
第二章 推理与证明
这种证明方法叫做综合法 __定__义___、__公__理___等),这
种证明方法叫做分析法
栏目 导引
综合法
P⇒Q1 →
Q1⇒Q2 →

Q2⇒Q3 →…→ Qn⇒Q

表 (P表示_已__知__条__件____、已有
示 的__定__义___、__公__理___、 __定__理____等,Q表示

高中数学第2章推理与证明2.2.1综合法和分析法第一课时综合法a22a高二22数学

高中数学第2章推理与证明2.2.1综合法和分析法第一课时综合法a22a高二22数学

12/8/2021
第三十八页,共四十五页。
解析:由 2a>2b,可得 a>b,当 b<0 时,ln b 没意义,反之, 由 ln a>ln b,得 a>b>0,∴2a>2b,故“2a>2b”是“ln a>ln b”的必要 不充分条件,故选 B.
答案:B
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第三十九页,共四十五页。
4.函数 y=f(x)的图象关于直线 x=1 对称,若当 x≤1 时, f(x)=(x+1)2-1,则当 x>1 时,f(x)的解析式为( )
经过一系列的推__理__论__证____,
→…→ Qn⇒Q (P 表示
证法
最后推导出所要证明的结论 已__知__条_件___、已有的__定_义____、 或由
成立,这种证明方法叫做综 _公__理____、_定__理_____等,Q 表 因导
合法
示所__要__证__明_的__结__论_____) 果法
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第九页,共四十五页。
【证明】 ∵a2+b2≥2ab(当且仅当 a=b 时等号成立), b2+c2≥2bc(当且仅当 b=c 时等号成立), c2+a2≥2ac(当且仅当 a=c 时等号成立), ∴2(a2+b2+c2)≥2ab+2bc+2ac(当且仅当 a=b=c 时等号 成立), ∴3(a2+b2+c2)≥a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac, 即:3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2. 又 a+b+c=1,∴(a+b+c)2=1, 12/∴8/202a12+b2+c2≥13.
第二章 推理 与证明 (tuīlǐ)
12/8/2021
第一页,共四十五页。
2.2 直接证明与间接(jiàn 证明 jiē) 2.2.1 综合法和分析法 第一课时 综合法

高中数学第二章推理与证明2.2.2.1综合法和分析法a22a高二22数学

高中数学第二章推理与证明2.2.2.1综合法和分析法a22a高二22数学

第二十九页,共四十三页。
【解】 (1)f′(x)=1+2ax+bx. 由已知条件得ff′1=10=2 ,即11+ +a2= a+0b=2 , 解得ab= =- 3 1 . (2)证明:f(x)的定义域为(0,+∞), 由(1)知 f(x)=x-x2+3lnx. 设 g(x)=f(x)-(2x-2)=2-x-x2+3lnx, 则 g′(x)=-1-2x+3x=-x-1x2x+3.
第二十八页,共四十三页。
综合法与分析法的综合应用
【例 4】 设函数 f(x)=x+ax2+blnx,曲线 y=f(x)过 P(1,0),
且在 P 点处的切线斜率为 2.
(1)求 a,b 的值;
(2)证明:f(x)≤2x-2.
【思路分析】
求导

根据切线过点P及 切线斜率列方程组

求出a,b
构造辅 利用导数求最 → 助函数 → 值证明结论
第十一页,共四十三页。
[答一答] 3.(1)分析法的推理过程是合情推理还是演绎推理? (2)分析法中每一步寻找的是充分条件还是必要条件?为什 么? 提示:(1)分析法的推理过程属于演绎推理,这是因为在分析 法的推理过程中,每一步推理都是严密的逻辑推理,它的每一步 推理得出的结论都是正确的,不同于合情推理. (2)分析法每一步寻找的都是充分条件而不是必要条件,分析 法的证明过程常采用“欲证 Q 只需证 P”的形式表示,亦即只要 P 成立,就一定有 Q 成立,因此 P 是 Q 的充分条件,当然 P 是 Q 的充分必要条件时也可以.
如果 a1,a2,…,a8 为各项都大于零的等差数列,公差 d≠0, 则( B )
A.a1a8>a4a5 C.a1+a8>a4+a5
B.a1a8<a4a5 D.a1a8=a4a5

高中数学第2章推理与证明2.2.1综合法与分析法a12a高二12数学

高中数学第2章推理与证明2.2.1综合法与分析法a12a高二12数学
所以(a+c b+1)+(b+a c+1)=3,即a+1 b+b+1 c= a+3b+c,所以(a+b)-1+(b+c)-1=3(a+b+c)-1.
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第二十二页,共三十五页。
方法规律 分析综合法 分析法与综合法是两种思路相反的推理方法,分析法 是倒溯,综合法是顺推.因此常将二者交互使用,互补 优缺点,从而形成分析综合法,其证明模式可用框图表 示如下:
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第八页,共三十五页。
【拓展提高】
对分析法的四点说明
(1)思维(sīwéi)特点:从“未知”看“需知”,逐步靠 拢“已知”,其推理过程实际上是逐步寻求结论成立的
充分条件的过程.
(2)思维过程:由结果追溯原因,即结果→原因.
(3)优点:容易探路且探路与表述合一;缺点:表述
烦琐且不习惯,容易出错.
(3)缺点:探路艰难,易生枝节.
(4)思维过程,原因→结果.
12/8/2021
第五页,共三十五页。
►知识点二 分析法 【探究1】 分析法的推理过程是合情推理还是演绎 推理(yǎn yìtuī lǐ)? 提示 分析法的推理过程是演绎推理,因为分析法的 每一步推理都是严密的逻辑推理,从而得到的结论都是 正确的,不同于合情推理中的猜想.
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第二十四页,共三十五页。
因为 a>0,b>0,c>0,m>0,所以(a+m)(b+m)(c +m)>0,
因为 a(b+m)(c+m)+b(a+m)(c+m)-c(a+m)(b+m) =abc+abm+acm+am2+abc+abm+bcm+bm2-abc -bcm-acm-cm2=2abm+am2+abc+bm2-cm2 =2abm+abc+(a+b-c)m2, 因为△ABC 中任意两边之和大于第三边, 所以 a+b-c>0,所以(a+b-c)m2>0, 所以 2abm+abc+(a+b-c)m2>0, 所以a+a m+b+b m>c+c m.

高中数学第二章推理与证明2.2.1综合法和分析法2b22b高二22数学

高中数学第二章推理与证明2.2.1综合法和分析法2b22b高二22数学

202211//1122/9/9
∴a+ b+ c<a 1+1 b+1 c成 立 .
第三页,共十五页。
例 .已 知 a、 b、 c为不 相 等 正 数 , 且 abc=1,
证求: a+
b+c<1+1+1. abc
证法 2:∵ a、 b、 c为不 相 等 正 数 , 且 abc=1,
∴a+ b+ c= 1+ 1+ 1 bc ca ab
22002211/1/21/29 /9
第十二页,共十五页。
注:在上例的题设条件(tiáojiàn)下还可以有如下二个结论:
(1)设这n条直线互相分割成f(n)条线段(xiànduàn)或射线, ---则: f(n)=n2. (2)这n条直线把平面(píngmiàn)分成(n2+n+2)/2个区域.
综合法与分析法。注:1.结论中的有且只有(有且仅有)形式出现,。五.归纳、类比、猜想、证明。 另外,因为已知任何两条直线不平行,所以直线l必与平面内其他k条直线都相交(xiāngjiāo),有k个交点.。
No 又因为已知任何三条直线不过同一点,所以上面的k个交点两两不相同,且与平面内其他的k(k-1)/2个。
另外,因为已知任何两条直线不平行,所以直线l必与 平面内其他k条直线都相交,有k个交点.
2002211/1/122/9/9
第十一页,共十五页。
又因为已知任何三条(sān tiáo)直线不过同一点,所以上面的k个 交点两两不相同,且与平面内其他的k(k-1)/2个 交点也两两不相同.
从而(cóng ér)平面内交点的个数是
a L2
B A

高中数学第二章推理与证明2.2.1综合法与分析法学案新人教B选修2-2

高中数学第二章推理与证明2.2.1综合法与分析法学案新人教B选修2-2

2.2.1 综合法与分析法明目标、知重点 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.1.综合法从已知条件出发,经过逐步的推理,最后达到待证结论.2.分析法从待证结论出发,一步一步寻求结论成立的充分条件,最后达到题设的已知条件或已被证明的事实.[情境导学]证明对我们来说并不陌生,我们在之前学习的合情推理,所得的结论的正确性就是要证明的,并且我们在以前的学习中,积累了较多的证明数学问题的经验,但这些经验是零散的、不系统的,这一节我们将通过熟悉的数学实例,对证明数学问题的方法形成较完整的认识.探究点一综合法思考1 请同学们证明下面的问题,总结证明方法有什么特点?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.总结:此证明过程运用了综合法.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.思考2 综合法又叫由因导果法,其推理过程是合情推理还是演绎推理?答因为综合法的每一步推理都是严密的逻辑推理,因此所得到的每一个结论都是正确的,不同于合情推理中的“猜想”,所以综合法是演绎推理.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:△ABC为等边三角形.证明由A,B,C成等差数列,有2B=A+C,①由于A,B,C为△ABC的三个内角,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,从而a =c ,所以A =C .⑤由②③⑤,得A =B =C =π3, 所以△ABC 为等边三角形.反思与感悟 综合法的证明步骤如下:(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.跟踪训练1 在△ABC 中,AC AB =cos B cos C,证明:B =C . 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 .探究点二 分析法思考1 回顾一下: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.思考2 证明过程有何特点?答 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.小结 一般地,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)为止,这种证明方法叫做分析法.思考3 综合法和分析法的区别是什么?答 综合法是从已知条件出发,逐步推向未知,每步寻找的是必要条件;分析法是从待求结论出发,逐步靠拢已知,每步寻找的是充分条件.例2 求证:a -a -1<a -2-a -3(a ≥3). 证明 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,所以a -a -1<a -2-a -3(a ≥3).方法二 ∵a +a -1>a -2+a -3>0,∴1a +a -1<1a -2+a -3, ∴a -a -1<a -2-a -3.反思与感悟 当已知条件和结论联系不够明显、直接,证明中需要用哪些知识不太明确具体时,往往采用从结论出发,结合已知条件,用结论反推的方法.跟踪训练2 求证:3+7<2 5.证明 因为3+7和25都是正数,所以要证3+7<25,只需证(3+7)2<(25)2,展开得10+221<20,只需证21<5,只需证21<25,因为21<25成立,所以3+7<25成立.探究点三 综合法和分析法的综合应用思考 在实际证题中,怎样选用综合法或分析法?答 对思路清楚,方向明确的题目,可直接使用综合法;对于复杂的题目,常把分析法和综合法结合起来,先用分析法去转化结论,得到中间结论Q ;再根据结构的特点去转化条件,得到中间结论P .若P ⇒Q ,则结论得证.例3 已知α,β≠k π+π2(k ∈Z ),且 sin θ+cos θ=2sin α, ①sin θcos θ=sin 2β. ②求证:1-tan 2α1+tan 2α=1-tan 2β21+tan 2β.证明 因为(sin θ+cos θ)2-2sin θcos θ=1,所以将①②代入,可得4sin 2α-2sin 2β=1. ③ 另一方面,要证1-tan 2α1+tan 2α=1-tan 2β21+tan 2β, 即证1-sin 2αcos 2α1+sin 2αcos 2α=1-sin 2βcos 2β21+sin 2βcos 2β, 即证cos 2α-sin 2α=12(cos 2β-sin 2β), 即证1-2sin 2α=12(1-2sin 2β), 即证4sin 2α-2sin 2β=1.由于上式与③相同,于是问题得证.反思与感悟 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,则综合法和分析法的综合应用可用框图表示为: P ⇒P 1→P 1⇒P 2→…→P n ⇒P ′,⇓ ,Q ′⇒Q m ←…←Q 2⇒Q 1←Q 1⇒Q跟踪训练3 若tan(α+β)=2tan α,求证:3sin β=sin(2α+β).证明 由tan(α+β)=2tan α,得sin α+βcos α+β=2sin αcos α, 即sin(α+β)cos α=2cos(α+β)sin α.①要证3sin β=sin(2α+β),即证3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α],即证3[sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α]=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α,化简得sin(α+β)cos α=2cos(α+β)sin α.这就是①式.所以,命题成立.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 +y2<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)2B .(2-6)2<(3-7)2C .(2+7)2<(3+6)2D .(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, 即证:2+7<6+3,只需证:(2+7)2<(3+6)2.3.要证明3+7<25,可选择的方法有很多,最合理的应为________. 答案 分析法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.[呈重点、现规律]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.。

高中数学选修2第二章小结(推理与证明)课件

高中数学选修2第二章小结(推理与证明)课件

1- 22 2 (n N *) 的值. 2. 猜想 11
2n个 n个
解 : 当 n= 1 时 , 当 n= 2 时 , 当 n= 3 时 , 猜想89 =33, 111111 - 222 = 110889 =333.
4. 演绎推理
从一般性原理出发, 推出某个特殊情况下 的结论, 这样的推理叫演绎推理. 三段论是演绎推理的一般模式, 包括: (1) 大前提 — 已知的一般原理; (2) 小前提 — 所研究的特殊情况;
(3) 结论 — 根据一般原理, 对特殊情况做出 判断.
5. 三段论 大前提:某类事物都有某特征, M 是 P.
2.1 合情推理与演绎推理 2.2 直接证明与间接证明 2.3 数学归纳法 第二章 小结
本章小结
知识要点 例题选讲
复习参考题 自我检测题
1. 归纳推理
由某事物的部分对象具有某些特征, 推出该 类事物的全部对象都具有这些特征的推理, 或者 由个别事实概括出一般结论的推理, 即由部分到 整体, 由个别到一般.
例2. 观察下列各式: 55=3125, 56=15625, 57=78125, … 则 52013的末四位数字为 ( A ) (A) 3125 (B) 5625 (C) 0625 (D) 8125 分析: 56 与 55 的末四位之差为 5625-3125=2500, 57 与 56 的末四位之差为 8125-5625=2500. 猜测: 5n+1 比 5n 末四位多 2500. 而 4 个2500 等于 10000,
例6. 在数列 {an}, {bn} 中, a1=2, b1=4, 且 an, bn, an+1 成等差数列, bn, an+1, bn+1 成等比数列 (nN*). 求 a2, a3, a4 及 b2, b3, b4. 由此猜测 {an}, {bn} 的通项 公式, 并证明你的结论. 求证: an=n2+n, bn=(n+1)2. 证明: 数学归纳法, 2+1=2, 2=4, 2+ 2+(k ① 当a n = 1 时 , a = 1 b = (1 + 1) 解得 = k 3 k + 2 = ( k + 1) + 1). 1 1 k+1 2 =[ 结果与已知相符 , 2) 即 n( = 时+猜测成立 . bk+1=(k+ k1 +1) 1]2. 2+k, b =(k+1)2 成立, ② 假设当 n = k 时 , a = k k k 即 n=k+1 时猜测也成立 . 由已知得 根据①②两步可知 nN*时, an=n2+n, bn=(n+1)2 2=k2+k+a 2( k + 1) , 2 b = a + a , 都成立. k + 1 k k k+1 ( 推证 a , b 时 , 思路源于 k + 1 k + 1 ak+12=(k+1)2bk+1. ak+12=bkbk+1.. ∴猜测是正确的 求 a2, b2 时解方程组的思想)

高中数学第二章推理与证明2.1.1.1综合法和分析法a22a高二22数学

高中数学第二章推理与证明2.1.1.1综合法和分析法a22a高二22数学

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[点睛] 一般来说,分析法解题方向明确,利于寻求解 题思路;而综合法解题条理清晰,宜于表述.因此在解决问 题时,通常以分析法为主寻求解题思路,再用综合法有条理 地表述解题过程.
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[小试身手]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)综合法是执果索因的逆推证法. (2)分析法就是从结论推向已知. (3)所有证明的题目均可使用分析法证明.
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综合法的解题步骤
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[活学活用] 1.已知 a,b,c,d∈R,求证:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).
证明:∵左边=a2c2+2abcd+b2d2 ≤a2c2+(a2d2+b2c2)+b2d2 =(a2+b2)(c2+d2)=右边, ∴(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).
B.( 2- 6)2<( 3- 7)2
C.( 2+ 7)2<( 3+ 6)2
D.( 2- 3- 6)2<(- 7)2 答案:C
4.如果 a a>b b,则实数 a,b 应满足的条件是________.
答案:a>b>0
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综合法的应用
[典例] 在△ABC 中,三边 a,b,c 成等比数列.
∴ a2+b2≥ 22(a+b)成立.综上所述,不等式得证.
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分析法证明不等式的依据、方法与技巧 (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; (2)适用范围:对于一些条件复杂,结构简单的不等式的 证明,经常用综合法.而对于一些条件简单、结论复杂的不 等式的证明,常用分析法; (3)思路方法:分析法证明不等式的思路是从要证的不等 式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,最后得到的充分条 件是已知(或已证)的不等式; (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.
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求证:对任意锐角 , cos4 sin 4 cos2
证明: 左边cos4 sin 4 (cos2 sin 2 )(cos2 sin 2 )
cos sin cos2 右边
2 2
等式成立
1.知识与技能:
(1)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. (2)分析法: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). (3)综合法与分析法的区别:综合法是从已知条件出发,逐步推 向未知,每步寻找的是必要条件;分析法是从待求结论出发, 逐步靠拢已知,每步寻找的是充分条件.

a b b b a a b 0
a ( a b ) b( a b ) ( a b )( a b ) 2 0
a b b 2 a , a 2 b 所以 b a
当且仅当a=b时取等号
当且仅当 a=b 成立 所以
a b a b成立 b a
所以
所以
a b b a 2 a 2 b b a
a b a b b a
成立
设a, b是两个正实数,且a b,求证:a3 b3 a2b ab2
证明:方法一(分析法) 方法二(综合法)
证明:要证 a 3 +b3 a 2b ab 2
只需证 (a+b)(a ab b ) ab(a b)
合情推理得到的结论是不可靠的, 需要证明.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)
引例一:证明不等式: x2 2 2 x( x R) 证法1:由 x2 2 2 x ( x 1)2 1 1 0 x2 2 2 x 2 ( x 1) 0 ( x 1)2 1 1 0 证法2:由
【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:

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
a+b 分析基本不等式: 2
ab (a>0,b>0)的证
明.
必做题:
4.证明:b2 c2 2bc, a 0 , ① a(b2 c2 ) 2abc , 同理 b(c2 a2 ) 2abc , ② 2 2 ③ c(a b ) 2abc , 因 为 a, b, c 不 全 相 等 , 所 以 b2 c2 2bc , c2 a 2 2ac , a 2 b2 2ab 三式不能全取等号,从而①、 ②、③三式也不能全取等号, ∴ a(b 2 c 2 ) b(c 2 a 2 ) c(a 2 b 2 ) 6abc
如何测的恒星之间的距离
通过观看视频,大家一起讨论一下我们应该 如何测的恒星之间的距离呢?
复习
推 理
合情推理
(或然性推理)
演绎推理 (必然性推理) 三段论 (一般到特殊)
归纳
(特殊到一般)
类比 (特殊到特殊)
合情推理是 发现的方法, 演绎推理是数学中严格 证明的工具 怎样用演绎推理来证明呢?这是要讲究方法的 . 今天 ,我们就来认识一些基本的证明方法……
选做题:
1. 用分析法证明:若 a 0 ,则 a 2 2. 已 知 函 数
1 1 2 a 2. 2 a a
y x 1 ,
y x2 2 x 2 t

1 1 t y (x ) ( x 0) 的最小值恰好是方程 2 x
x3 ax2 bx c 0 的 三 个 根 , 其 中 0 t 1 . 求 证 : a 2 2b 3 ;
a+b ab 证明:要证 2 只需证 a + b 2 ab
还原成综合法: 证明:
2 ( a b ) 0 因为;
只需证 a + b 2 ab 0
只需证 ( a b ) 0
2
所以 a + b 2 ab 0 所以 a + b 2 ab
a+b ab 成立 所以 2
x2 2 x 2 0
x 2 2x
2
证法2是从已经成立的事实出发,经过正确推理,得到要证的结论.
------ 综合法
引例二:求证 3 7 2 5
分析:从待证不等式不易发现证明的出发点,因此我们直接 从待证不等式出发,分析其成立的充分条件.
证明:要证明 3 7 2 5 , 在本例中,由于我们很难想到从 只需证 ( 3 7)2 (2 5)2 , “ 21<25”入手,所以用综合法 即证 10 2 21 20 , 以上采用的证明方法就是分 即证 2 21 10 , 析法. 即证 21 5 , 即证 21 25 , 因为 21 25 显然成立,所以原不等式成立.
a a a a
只需证 a 2 12 2 (a 1 ) ,只需证 a2 12 1 (a2 12 2) ,
a 2 a
a
2
a
即证 a2 12 2 ,它显然成立.
a
∴原不等式成立.
2.证明:三个函数的最小值依次为 1 , 1 t , 由 f (1) 0 ,得 c a b 1 ∴
2.思想与方法: 顺推与逆推的思想.
必做题:
1. 要 证 明 不 等 式 6 7 2 2 5 成 立 , 只 需 证 2 2 明: ( 6 7) (2 2 5) .
2 2.已知 a 2 2 a 2
2
2 a 2 2 2 2 与 2 2 的大小关系是 . a 2
2
3. 已知 a , b 是不相等的正数, x
a b 2
, y a b ,则
x y . x, y 的大小关系是_________
4. 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 .
(a+b)(a2 ab b2 ) ab(a b)
即 a3 b3 a2b ab2 , 所以命题得证.
例 2 :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: A、B、C成等差数列 2B A C
因为 ( a b )2 0 成立
a+b 所以 2
ab成立
a b 例1、已知a 0, b 0, 求证: a b b a a b 综合法: a b 证明:要证 b a 证明: 只需证a a b b b a a b 因为; a 0, b 0
只需证a
证明比较困难.
综合法概念
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. 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
特点:由因索果
Q1 Q 2
Q2 Q3

Qn Q
综合法是由一个个推理组成的.
分析法概念
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,直至最后,把要证明的 结论归结为判定一个明显成立的条件为止,这种证 明的方法叫做分析法.
这个明显成立的条件可以是: 已知条件、定理、定义、公理等
则分析法用框图表示为:
Q P 1
特点:
P 2 1 P
执果索因(逆推)
P P 3 2

得到一个明显 成立的条件
综合法与分析法的比较
1. 综合法:
要点:顺推证法;由因导果.
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 分析法:
要点:逆推证法;执果索因.
3.综合法与分析法的区别及优缺点 (1) 区别: 综合法是从已知条件出发 ,逐步推向未知 , 每步 寻找的是必要条件;分析法是从待求结论出发,逐步靠拢已 知,每步寻找的是充分条件. (2)优缺点:综合法和分析法是直接证明的两种基本方法, 两种方法各有优缺点,综合法从条件推出结论,能较简捷地 解决问题,但不便于思考;分析法解题方向较为明确,容易寻 找到解题的思路和方法,缺点是思路逆行,叙述较繁.
( x 1)[ x2 (a 1) x (a b 1)] ,
1 t

f ( x) x3 ax2 bx c x3 ax2 bx (a b 1)
故方程 x2 (a 1) x (a b 1) 0 的两根是 1 t , 1 t . 故 1 t 1 t (a 1) , 1 t 1 t a b 1 . 由 ( 1 t 1 t )2 (a 1)2 , 可得 2 2(a b 1) (a 1)2 . ∴ a 2 2b 3 .
A B C
3 a、b、c成等比数列 b2 ac
由余弦定理得 b2 a 2 c 2 2ac cos B a 2 c 2 ac
B

a 2 c 2 ac ac 即(a c)2 0 ABC是等边三角形 a c
解决数学问题时,往往要先作语言的转换,如把文字语言 转换成符号语言,或把符号语言转换成图形语言。还要通 过细致的分析,把其中的隐含条件明确表示出来.
选做题答案: 1.证明:要证 a 2 12 2 a 1 2. ,
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