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《高中数学第2章推理与证明2.2直接证明与间接证明2.2.1直接证明知识导航学案苏教版选修1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.2.1直接证明知识梳理1.直接从原命题的条件逐步推得命题成立的,这种证明称为___________________(directproof).2.从已知条件出发,以已知的________________________________为依据,逐步下推,直到推出要证明的结论为止,这种证明方法称为综合法.3.从问题的结论出发,追溯导致结论成立的条件,逐步上溯,直到使结论成立的条件与已知条件吻合为止.这种证明方法称为___________________.知识导学综合法的基本思路是“由因导果”即从已知看可知,再逐步推向未知的方法.若用P表示已知条
2、件,已有的定义、定理、公理等,Q表示所要证明的结论,则综合法可用框图表示为:分析法的基本思路是:从未知看需知,再逐步靠近已知,若用P表示已知条件,Q表示所要证明的结论,则分析法的框图可以表示为疑难突破1.综合法与分析法的异同点:综合法与分析法是两种不同的证明方法,但它们都是直接证法,都属于演绎推理,几何学中的定理和数学问题中的证明,大部分都采用综合法和分析法.综合法与分析法的不同之处是:综合法是“由因导果”,而分析法则是“执果索因”.分析法便于我们去找思路,而综合法便于过程的叙述.2.证明与推理之间的联系和区别.(1)联系:证明过程其实就是推理
3、的过程.就是把论据作为推理的前提,应用正确的推理形式,推出论题的过程.一个论证可以只含一个推理,也可以包含一系列的推理;可以只是用演绎推理,或只用归纳推理,也可以综合运用演绎推理和归纳推理,所以证明就是推理,是一种特殊形式的推理.(2)区别:(ⅰ)从结构上看,推理包含前提和结论两部分,前提是已知的,结论,是根据前提推出来的;而证明是由论题、论据、论证三部分组成的.论题相当于推理的结论,是已知的,论据相当于推论的前提.(ⅱ)从作用上看,推理只解决形式问题,对于前提和结论的真实性是管不了的.而证明却要求论据必须是真实的,论题经过证明后其真实性是确信
4、无疑的.典题精讲【例1】已知a、b、c∈R+,且a+b+c=1,求证:(-1)(-1)(-1)≥8.思路分析:这是一个条件不等式的证明问题,要注意观察不等式的结构特点和条件a+b+c=1的合理应用.可用综合法和分析法两种方法证明.证明:(方法1综合法)(-1)(-1)(-1)=()(-1)(-1)===8当且仅当a=b=c时取等号,所以不等式成立.(方法2分析法):要证(-1)(-1)(-1)≥8成立只需证≥8成立因为a+b+c=1,所以只需证≥8成立即:≥8只需证≥8成立而≥8显然成立.∴(-1)(-1)(-1)≥8成立.绿色通道:综合法是从
5、已知条件出发,经过逐步推理,最后达到特征的结论;而在分析法中,从结论出发的每一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.黑色陷阱:在证明不等式时要注意应用重要不等式和不等式的性质,要注意基本不等式应用的条件及等号成立的条件.【变式训练】已知a、b、c∈R+,求证:(ab+a+b+1)×(ab+bc+bc+c2)≥16abc.证明:综合法:方法1∵ab+a+b+1=(a+1)(b+1).ab+ac+bc+c2=(a+c)(b+c)又∵a>0,b>0,c>0,∴a+1≥>0,b+1≥>0,a+c≥>0,b+c≥.∴(
6、a+c)(b+c)≥,(a+1)(b+1)≥>0.因此当a,b,c∈R+时,有(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)≥16abc,结论得证方法2分析法:要证(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)≥16abc成立,只需证:(a+1)(b+1)(a+c)(b+c)≥16ab成立.由于a>0,b>0,c>0.∴a+1≥,b+1≥.a+c≥b+c≥∴(a+1)(b+1)(a+c)(b+c)≥···=16abc.即:(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)≥16abc成立.【例2】在△ABC中,三个内角A、B、C对应的边分别为a、b
7、、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.思路分析:将A、B、C成等差数列,转化为符号语言就是2B=A+C;a、b、c成等比数列,转化为符号语言就是b2=ac.A、B、C为△ABC的内角,这是一个隐含条件,明确表示出来是A+B+C=π,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,于是可以用余弦定理为工具进行证明.证明:由A、B、C成等差数列,所以有2B=A+C,因为A、B、C为△ABC的内角,所以A+B+C=π,所以B=.由a、b、c成等比
8、数列,有b2=ac.由余弦定理及b2=ac,可得:b2=a2+c2-2accosB=a2+c2-ac.∴a2+c2-ac=ac即(a-c)2=0,因此