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高中数学高考高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习教案:6 6 直接证明与间接证明 Word版含答案
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(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.
知识点一 直接证明
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,这种证明方法叫作综合法.
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)为止,这种证明方法叫作分析法.
易误提醒 用分析法证明数学问题时,要注意书写格式的规范性,常常用“要证(欲证)…”“即要证…”“就要证…”等分析到一个明显成立的结论P,再说明所要证明的数学问题成立.
[自测练习]
1.要证明eq \r(3)+eq \r(7)eq \r(3,b)”假设内容应是( )
A.eq \r(3,a)=eq \r(3,b) B.eq \r(3,a)2eq \r(\f(b,a)×\f(a,b))+2eq \r(\f(c,a)×\f(a,c))+2eq \r(\f(c,b)×\f(b,c))-3=3,
即eq \f(b+c-a,a)+eq \f(c+a-b,b)+eq \f(a+b-c,c)>3.
综合法证题的思路
1.设数列{an}的前n项和为Sn,若对任意正整数n,总存在正整数m,使得Sn=am,则称{an}是“H数列”.
(1)若数列{an}的前n项和Sn=2n(n∈N*),证明:{an}是“H数列”;
(2)证明:对任意的等差数列{an},总存在两个“H数列”{bn}和{cn},使得an=bn+cn(n∈N*)成立.
证明:(1)由已知,当n≥1时,an+1=Sn+1-Sn=2n+1-2n=2n.于是对任意的正整数n,总存在正整数m=n+1,使得Sn=2n=am.
所以{an}是“H数列”.
(2)设等差数列{an}的公差为d,
则an=a1+(n-1)d=na1+(n-1)(d-a1)(n∈N*)
令bn=na1,cn=(n-1)(d-a1),则an=bn+cn(n∈N*).
下面证{bn}是“H数列”.
设{bn}的前n项和为Tn,则Tn=eq \f(nn+1,2)a1(n∈N*).
于是对任意的正整数n,总存在正整数m=eq \f(nn+1,2),使得Tn=bm,所以{bn}是“H数列”.
同理可证{cn}也是“H数列”.
所以任意的等差数列{an},总存在两个“H数列”{bn}和{cn},使得an=bn+cn(n∈N*)成立.
考点二 分析法|
已知a>0,证明eq \r(a2+\f(1,a2))-eq \r(2)≥a+eq \f(1,a)-2.
[证明] 要证eq \r(a2+\f(1,a2))-eq \r(2)≥a+eq \f(1,a)-2,
只需证eq \r(a2+\f(1,a2))≥eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,a)))-(2-eq \r(2)).
因为a>0,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,a)))-(2-eq \r(2))>0,
所以只需证eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(\r(a2+\f(1,a2)))))2≥eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,a)))-2-\r(2)))2,
即2(2-eq \r(2))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,a)))≥8-4eq \r(2),
只需证a+eq \f(1,a)≥2.
因为a>0,a+eq \f(1,a)≥2显然成立eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a=\f(1,a)=1时等号成立)),所以要证的不等式成立.
分析法证明问题的适用范围
当已知条件与结论之间的联系不够明显、直接,或证明过程中所需用的知识不太明确、具体时,往往采用分析法,特别是含有根号、绝对值的等式或不等式,常考虑用分析法.
2.已知a,b,m都是正数,且aeq \f(a,b).
证明:要证明eq \f(a+m,b+m)>eq \f(a,b),由于a,b,m都是正数,
只需证a(b+m)0
C.(a-b)(a-c)>0 D.(a-b)(a-c)-x2,f(x1)aeq \r(b)+beq \r(a)⇔(eq \r(a)-eq \r(b))2·(eq \r(a)+eq \r(b))>0⇔a≥0,b≥0且a≠b.
答案:a≥0,b≥0且a≠b
7.若P=eq \r(a)+eq \r(a+7),Q=eq \r(a+3)+eq \r(a+4)(a≥0),则P,Q的大小关系是________.
解析:∵P2=2a+7+2eq \r(a)eq \r(a+7)=2a+7+2eq \r(a2+7a),Q2=2a+7+2eq \r(a+3)eq \r(a+4)=2a+7+2eq \r(a2+7a+12),∴P20,Q>0,∴P
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