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高中数学人教B版 (2019)必修 第一册第二章 等式与不等式2.2 不等式2.2.1 不等式及其性质第2课时导学案及答案
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这是一份高中数学人教B版 (2019)必修 第一册第二章 等式与不等式2.2 不等式2.2.1 不等式及其性质第2课时导学案及答案,共11页。学案主要包含了综合法的应用,分析法的应用,反证法的应用等内容,欢迎下载使用。
知识点一 综合法
从已知条件出发,综合利用各种结果,经过逐步推导最后得到结论的方法.综合法最重要的推理形式为p⇒q,其中p是已知或者已得出的结论,所以综合法的实质就是不断寻找必然成立的结论.
知识点二 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,直到最后,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、公理、定理等)为止.分析法最重要的推理形式为p⇐q,其中p是需要证明的结论,所以分析法的实质就是不断寻找结论成立的充分条件.
知识点三 反证法
首先假设结论的否定成立,然后由此进行推理得到矛盾,最后得出假设不成立.
1.综合法是从结论向已知的逆推证法.( × )
2.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使结论成立的充分条件的过程.( √ )
3.用反证法证明结论“a>b”时,应假设“a≤b”.( √ )
4.用反证法证明时,推出的矛盾不能与假设矛盾.( × )
一、综合法的应用
例1 若a>b>0,c<d<0,e<0,求证:eq \f(e,a-c2)>eq \f(e,b-d2).
证明 ∵c<d<0,∴-c>-d>0.
又∵a>b>0,∴a-c>b-d>0.
∴(a-c)2>(b-d)2>0.
两边同乘以eq \f(1,a-c2b-d2),
得eq \f(1,a-c2)<eq \f(1,b-d2).
又e<0,∴eq \f(e,a-c2)>eq \f(e,b-d2).
延伸探究
本例条件不变的情况下,求证:eq \f(e,a-c)>eq \f(e,b-d).
证明 ∵c<d<0,∴-c>-d>0.
∵a>b>0,∴a-c>b-d>0,
∴0<eq \f(1,a-c)<eq \f(1,b-d).
又∵e<0,∴eq \f(e,a-c)>eq \f(e,b-d).
反思感悟 综合法处理问题的三个步骤
跟踪训练1 (1)已知a>b,e>f,c>0.求证:f-ac0.求证:eq \f(a+b,b)≤eq \f(c+d,d).
证明 (1)∵a>b,c>0,∴ac>bc,
∴-ac0,且x+y>2,求证:eq \f(1+y,x)与eq \f(1+x,y)至少有一个小于2.
证明 假设eq \f(1+y,x)与eq \f(1+x,y)都不小于2,
即eq \f(1+y,x)≥2,eq \f(1+x,y)≥2.
∵x>0,y>0,∴1+y≥2x,1+x≥2y,
两式相加得2+(x+y)≥2(x+y).
∴x+y≤2,这与已知中x+y>2矛盾.
∴假设不成立,原命题成立.
故eq \f(1+y,x)与eq \f(1+x,y)至少有一个小于2.
1.用反证法证明某命题时,对结论“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设是( )
A.自然数a,b,c中至少有两个偶数
B.自然数a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数
C.自然数a,b,c都是奇数
D.自然数a,b,c都是偶数
答案 B
解析 “恰有一个”否定是“至少有两个或一个也没有”,故选B.
2.求证:eq \r(7)-1>eq \r(11)-eq \r(5).
证明:要证eq \r(7)-1>eq \r(11)-eq \r(5),
只需证eq \r(7)+eq \r(5)>eq \r(11)+1,
即证7+2eq \r(7×5)+5>11+2eq \r(11)+1,即证eq \r(35)>eq \r(11),
∵35>11,
∴原不等式成立.
以上证明应用了( )
A.分析法B.综合法
C.分析法与综合法配合使用D.反证法
答案 A
解析 该证明方法符合分析法的定义,故选A.
3.(多选)应用反证法推出矛盾的推导过程中,可以把下列哪些作为条件使用( )
A.结论的反设 B.已知条件
C.定义、公理、定理等 D.原结论
答案 ABC
解析 反证法的“归谬”是反证法的核心,其含义是:从命题结论的反设(即把“反设”作为一个新的已知条件)及原命题的条件出发,引用一系列论据进行正确推理,推出与已知条件、定义、定理、公理等相矛盾的结果.
4.(多选)下列命题中,不正确的是( )
A.若a<b<0,则eq \f(1,a-b)>eq \f(1,a)
B.若ac>bc,则a>b
C.若eq \f(a,c2)d,则a-c>b-d
答案 ABD
解析 ∵a<b<0,
∴a-b<0,a<0,∴(a-b)a>0.
又∵eq \f(1,a-b)-eq \f(1,a)=eq \f(b,aa-b)<0,
∴eq \f(1,a-b)<eq \f(1,a),可知A错误;
当cbc⇒aP2.
∴Pa;②0>a>b;③a>0>b;④a>b>0,能推得eq \f(1,a)0,
∴1+x≥1+x+eq \f(x2,4),即0≥eq \f(x2,4),
∴x=0,与条件x>0矛盾.
∴假设不成立,故eq \r(1+x)0”是“P,Q,R同时大于0”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 C
解析 首先,若P,Q,R同时大于0,则必有PQR>0成立.其次,若PQR>0,且P,Q,R不都大于0,则必有两个为负,不妨设Pb
解析 ∵a2-c2=2-(8-4eq \r(3))=eq \r(48)-eq \r(36)>0,
又a>0,c>0,∴a>c,
又∵b=eq \r(7)-eq \r(3)=eq \f(4,\r(7)+\r(3)),c=eq \r(6)-eq \r(2)=eq \f(4,\r(6)+\r(2)),∵eq \r(7)+eq \r(3)>eq \r(6)+eq \r(2),∴c>b,∴a>c>b.
14.如果aeq \r(a)+beq \r(b)>aeq \r(b)+beq \r(a),则实数a,b应满足的条件是________.
答案 a≥0,b≥0且a≠b
解析 aeq \r(a)+beq \r(b)>aeq \r(b)+beq \r(a)⇔aeq \r(a)-aeq \r(b)>beq \r(a)-beq \r(b)⇔a(eq \r(a)-eq \r(b))>b(eq \r(a)-eq \r(b))⇔(a-b)(eq \r(a)-eq \r(b))>0⇔(eq \r(a)+eq \r(b))(eq \r(a)-eq \r(b))2>0,
故只需a≠b且a,b都不小于零即可.
15.设a,b是两个实数,给出下列条件:①a+b=1;②a+b=2;③a+b>2;④a2+b2>2.
其中能推出“a,b中至少有一个大于1”的条件是______.(填序号)
答案 ③
解析 若a=eq \f(1,3),b=eq \f(2,3),则a+b=1,但a2,则a,b中至少有一个大于1.
反证法:假设a≤1且b≤1,则a+b≤2与a+b>2矛盾,因此假设不成立,故a,b中至少有一个大于1.
16.已知a,b,c是互不相等的非零实数,用反证法证明三个方程ax2+2bx+c=0,bx2+2cx+a=0,cx2+2ax+b=0中至少有一个方程有两个相异实根.
证明 假设三个方程都没有两个相异实根.
则Δ1=4b2-4ac≤0,
Δ2=4c2-4ab≤0,
Δ3=4a2-4bc≤0,
上述三个式子相加得,
a2-2ab+b2+b2-2bc+c2+c2-2ac+a2≤0,
即(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≤0.
所以a=b=c这与a,b,c是互不相等的非零实数相矛盾.
因此假设不成立,故三个方程ax2+2bx+c=0,
bx2+2cx+a=0,cx2+2ax+b=0中至少有一个方程有两个相异实根.
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