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时间:2020-09-05
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1、直接证明与间接证明目标要求:1.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.2.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.考查角度[直接证明]1.(2013·课标全国卷Ⅰ)设△AnBnCn的三边长分别为an,bn,cn,△AnBnCn的面积为Sn,n=1,2,3,….若b1>c1,b1+c1=2a1,an+1=an,bn+1=,cn+1=,则( )A.{Sn}为递减数列B.{Sn}为递增数列C.{S2n-1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n-1}为递减数列,{S2n}为递增数列解:在△A
2、1B1C1中,b1>c1,b1+c1=2a1,∴b1>a1>c1.在△A2B2C2中,a2=a1,b2=,c2=,b2+c2=2a1,∴c1<b2<a1<c2<b1.在△A3B3C3中,a3=a2=a1,b3==,c3==,b3+c3=2a1,∴a1<b3<c2,b2<c3<a1,∴c1<b2<c3<a1<b3<c2<b1.由归纳知,n越大,两边cn,bn越靠近a1且cn+bn=2a1,此时面积Sn越来越大,当且仅当cn=bn=a1时△AnBnCn的面积最大.【答案】 B2.(2013·北京高考)已知{an}是由非负整数组成的无穷数列.该数列前n项的最大值记为A
3、n,第n项之后各项an+1,an+2,…的最小值记为Bn,dn=An-Bn.(1)若{an}为2,1,4,3,2,1,4,3,…,是一个周期为4的数列(即对任意n∈N*,an+4=an),写出d1,d2,d3,d4的值;(2)设d是非负整数.证明:dn=-d(n=1,2,3,…)的充分必要条件为{an}是公差为d的等差数列;(3)证明:若a1=2,dn=1(n=1,2,3,…),则{an}的项只能是1或者2,且有无穷多项为1.解:(1)d1=d2=1,d3=d4=3.(2)证明:(充分性)因为{an}是公差为d的等差数列,且d≥0,所以a1≤a2≤…≤an≤….
4、因此An=an,Bn=an+1,dn=an-an+1=-d(n=1,2,3,…).(必要性)因为dn=-d≤0(n=1,2,3,…),所以An=Bn+dn≤Bn.又因为an≤An,an+1≥Bn,所以an≤an+1.于是,An=an,Bn=an+1.因此an+1-an=Bn-An=-dn=d,即{an}是公差为d的等差数列.(3)证明:因为a1=2,d1=1,所以A1=a1=2,B1=A1-d1=1.故对任意n≥1,an≥B1=1.假设{an}(n≥2)中存在大于2的项.设m为满足am>2的最小正整数,则m≥2,并且对任意1≤k5、以Am-1=2,Am=am>2,于是,Bm=Am-dm>2-1=1,Bm-1=min{am,Bm}≥2.故dm-1=Am-1-Bm-1≤2-2=0,与dm-1=1矛盾.所以对于任意n≥1,有an≤2,即非负整数列{an}的各项只能为1或2.因为对任意n≥1,an≤2=a1,所以An=2.故Bn=An-dn=2-1=1.因此对于任意正整数n,存在m满足m>n,且am=1,即数列{an}有无穷多项为1.[命题规律预测]命题规律从近几年高考试题看,高考对本节内容的考查主要体现在以下两点:1.对证明方法的考查主要以解答题的形式出现,且要求有较强的逻辑推理能力和综合能力.6、2.与函数、数列、不等式等交汇命题,以解答题为主.考向预测预测2016年高考对本部分的考查主要与导数的应用,不等式的证明及数列的递推关系相结合,考查学生运用知识解决问题的能力,难度较大.考向一综合法【例1】 (2014·北京高考)如图1131,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱垂直于底面,AB⊥BC,AA1=AC=2,BC=1,E,F分别是A1C1,BC的中点.(1)求证:平面ABE⊥平面B1BCC1;(2)求证:C1F∥平面ABE;(3)求三棱锥E-ABC的体积.图1131【思路点拨】 (1)利用已知条件转化为证明AB⊥平面B1BCC1;(2)取AB的中点G,7、构造四边形FGEC1,证明其为平行四边形,从而得证;(3)根据题中数据代入公式计算即可.【解】 (1)证明:在三棱柱ABCA1B1C1中,BB1⊥底面ABC,所以BB1⊥AB.又因为AB⊥BC,所以AB⊥平面B1BCC1,所以平面ABE⊥平面B1BCC1.(2)证明:取AB的中点G,连接EG,FG.因为E,F分别是A1C1,BC的中点,所以FG∥AC,且FG=AC.因为AC∥A1C1,且AC=A1C1,所以FG∥EC1,且FG=EC1,所以四边形FGEC1为平行四边形.所以C1F∥EG.又因为EG⊂平面ABE,C1F⊄平面ABE,所以C1F∥平面ABE.(3)因8、为AA1=AC=2,BC
5、以Am-1=2,Am=am>2,于是,Bm=Am-dm>2-1=1,Bm-1=min{am,Bm}≥2.故dm-1=Am-1-Bm-1≤2-2=0,与dm-1=1矛盾.所以对于任意n≥1,有an≤2,即非负整数列{an}的各项只能为1或2.因为对任意n≥1,an≤2=a1,所以An=2.故Bn=An-dn=2-1=1.因此对于任意正整数n,存在m满足m>n,且am=1,即数列{an}有无穷多项为1.[命题规律预测]命题规律从近几年高考试题看,高考对本节内容的考查主要体现在以下两点:1.对证明方法的考查主要以解答题的形式出现,且要求有较强的逻辑推理能力和综合能力.
6、2.与函数、数列、不等式等交汇命题,以解答题为主.考向预测预测2016年高考对本部分的考查主要与导数的应用,不等式的证明及数列的递推关系相结合,考查学生运用知识解决问题的能力,难度较大.考向一综合法【例1】 (2014·北京高考)如图1131,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱垂直于底面,AB⊥BC,AA1=AC=2,BC=1,E,F分别是A1C1,BC的中点.(1)求证:平面ABE⊥平面B1BCC1;(2)求证:C1F∥平面ABE;(3)求三棱锥E-ABC的体积.图1131【思路点拨】 (1)利用已知条件转化为证明AB⊥平面B1BCC1;(2)取AB的中点G,
7、构造四边形FGEC1,证明其为平行四边形,从而得证;(3)根据题中数据代入公式计算即可.【解】 (1)证明:在三棱柱ABCA1B1C1中,BB1⊥底面ABC,所以BB1⊥AB.又因为AB⊥BC,所以AB⊥平面B1BCC1,所以平面ABE⊥平面B1BCC1.(2)证明:取AB的中点G,连接EG,FG.因为E,F分别是A1C1,BC的中点,所以FG∥AC,且FG=AC.因为AC∥A1C1,且AC=A1C1,所以FG∥EC1,且FG=EC1,所以四边形FGEC1为平行四边形.所以C1F∥EG.又因为EG⊂平面ABE,C1F⊄平面ABE,所以C1F∥平面ABE.(3)因
8、为AA1=AC=2,BC
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