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精品资料学案36直接证明与间接证明导学目标: 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及特点.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及特点自主梳理1直接证明(1)综合法定义:从已知条件出发,以_为依据,逐步下推,直到推出所要证明的结论为止,这种证明方法叫做综合法框图表示:(其中P表示已知条件,Q表示要证的结论)(2)分析法定义: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_和_为止这种证明方法叫做分析法框图表示:.2间接证明反证法:假设原命题_(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出_,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法自我检测1分析法是从要证的结论出发,寻求使它成立的_条件(填“充分”、“必要”或“充要”)2(2010揭阳高三统考)用反证法证明“如果ab,那么”的假设内容应是_3设a、b、c是互不相等的正数,则下列不等式中不恒成立的是_(填序号)|ac|ab|cb|;a2a;0,则与的大小关系为_5(2010东北三省四市联考)设x、y、zR,ax,by,cz,证明a,b,c中至少有一个不小于2.探究点一综合法例1已知a,b,c都是实数,求证:a2b2c2(abc)2abbcca.变式迁移1设a,b,c0,证明:abc.探究点二分析法例2若a,b,c是不全相等的正数,求证:lg lg lg lg alg blg c.变式迁移2已知a0,求证: a2.探究点三反证法例3若x,y都是正实数,且xy2,求证:2与|a2bab22ab|成立证明时注意提取公因式及配方法的运用【答题模板】(1)解由题意得1,即x211或x211.2分由x211,得x22,即x或x;由x211,得x.综上可知x的取值范围为(,)(,)4分(2)证明由题意知即证成立8分ab,且a、b都为正数,(ab)2,ab()2(ab)2,10分即证(ab)2(ab)20,即证(abab)(abab)0,需证0,12分即证(ab)(ab)20,a、b都为正数且ab,上式成立故原命题成立14分【突破思维障碍】1准确理解题意,提炼出相应不等式是解决问题的关键2代数式|a3b32ab|与|a2bab22ab|中的绝对值符号去掉为后续等价变形提供了方便【易错点剖析】1推理论证能力较差,绝对值符号不会去2运用能力较差,不能有效地进行式子的等价变形或中间变形出错1综合法是从条件推导到结论的思维方法,它是从已知条件出发,经过逐步的推理,最后达到待证的结论即由因导果2分析法是从待证结论出发,一步一步地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即执果索因,用分析法寻找解题思路,再用综合法书写,这样比较有条理,叫分析综合法3用反证法证明问题的一般步骤:(1)反设:假设命题的结论不成立,即假定原结论的反面为真;(否定结论)(2)归谬:从反设和已知条件出发,经过一系列正确的逻辑推理,得出矛盾结果;(推导矛盾)(3)存真:由矛盾结果断定反设不真,从而肯定原结论成立(结论成立) (满分:90分)一、填空题(每小题6分,共48分)1用反证法证明命题“若整系数一元二次方程ax2bxc0 (a0)有有理数根,那么a、b、c中至少有一个是偶数”假设内容应为_2(2010无锡模拟)设a,b是两个实数,给出下列条件:(1)ab1;(2)ab2;(3)ab2;(4)a2b22;(5)ab1.其中能推出:“a,b中至少有一个大于1”的条件是_(填序号)3设a、b、c(0,),Pabc,Qbca,Rcab,则“PQR0”是“P、Q、R同时大于零”的_条件4(2010安徽)若a0,b0,ab2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是_(写出所有正确命题的序号)ab1;a2b22;a3b33;2.5如果A1B1C1的三个内角的余弦值分别等于A2B2C2的三个内角的正弦值,则A2B2C2是_三角形(填“锐角”“钝角”或“直角”)6(2010江苏前黄高级中学模拟)某同学准备用反证法证明如下一个问题:函数f(x)在0,1上有意义,且f(0)f(1),如果对于不同的x1,x20,1,都有|f(x1)f(x2)|x1x2|,求证:|f(x1)f(x2)|0,求证:a3b3c3(a2b2c2)(abc)11(14分)已知a、b、c(0,1),求证:(1a)b,(1b)c,(1c)a不能同时大于.学案36直接证明与间接证明答案自主梳理1(1)已知的定义、公理、定理(2)结论成立的条件已知条件或已知事实吻合2.不成立矛盾自我检测1充分解析由分析法的定义可知2.解析的否定是.3解析选项成立时需得证ab0.中|ab|cb|(ab)(cb)|ac|,作差可证;移项平方可证4.解析(ab).ab0,(ab)20,0.5证明假设a,b,c均小于2,则abc0,根据基本不等式,有b2a,c2b,a2c.三式相加:abc2(abc)即abc.例2解题导引当所给的条件简单,而所证的结论复杂,一般采用分析法含有根号、对数符号、绝对值的不等式,若从题设不易推导时,可以考虑分析法证明要证lglglglg alg blg c,只需证lglg(abc),只需证abc.(中间结果)因为a,b,c是不全相等的正数,则0,0,0.且上述三式中的等号不全成立,所以abc.(中间结果)所以lglglglg alg blg c.变式迁移2证明要证 a2,只要证 2a.a0,故只要证 22,即a24 4a2222,从而只要证2,只要证42,即a22,而该不等式显然成立,故原不等式成立例3解题导引(1)当一个命题的结论是以“至多”、“至少”、“惟一”或以否定形式出现时,宜用反证法来证,反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾,矛盾可以是与已知条件矛盾,与假设矛盾,与定义、公理、定理矛盾,与事实矛盾等方面,反证法常常是解决某些“疑难”问题的有力工具,是数学证明中的一件有力武器(2)利用反证法证明问题时,要注意与之矛盾的定理不能是用本题的结论证明的定理,否则,将出现循环论证的错误证明假设2和0且y0,所以1x2y,且1y2x,两式相加,得2xy2x2y,所以xy2,这与已知条件xy2相矛盾,因此2与0,(x1)2(y1)2(z1)2(3)0.式与式矛盾,假设不成立,即a,b,c中至少有一个大于0.课后练习区1假设a、b、c都不是偶数2(3)解析若a,b,则ab1,但a1,b2,故(4)推不出;若a2,b3,则ab1,故(5)推不出;对于(3),即ab2,则a,b中至少有一个大于1,反证法:假设a1且b1,则ab2与ab2矛盾,因此假设不成立,故a,b中至少有一个大于1.3充要解析必要性是显然成立的,当PQR0时,若P、Q、R不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P0,Q0,R0,则QR2c0矛盾,即充分性也成立4解析ab()21,成立欲证,即证ab22,即20,显然不成立欲证a2b2(ab)22ab2,即证42ab2,即ab1,由知成立a3b3(ab)(a2abb2)3a2abb2(ab)23ab43abab,由知,ab不恒成立欲证2,即证2,即ab1,由知成立5钝角解析由条件知,A1B1C1的三个内角的余弦值均大于0,则A1B1C1是锐角三角形,假设A2B2C2是锐角三角形,由得那么,A2B2C2,这与三角形内角和为相矛盾,所以假设不成立,所以A2B2C2是钝角三角形6“x1,x20,1,使得|f(x1)f(x2)|0,(a2b2)(ab)2ab(ab),(3分)a3b3a2bab22ab(ab)2a2b2ab2,a3b3a2bab2.(7分)同理,b3c3b2cbc2,a3c3a2cac2,将三式相加得,2(a3b3c3)a2bab2b2cbc2a2cac2.(10分)3(a3b3c3)(a3a2ba2c)(b3b2ab2c)(c3c2ac2b)(abc)(a2b2c2)a3b3c3(a2b2c2)(abc)(14分)11证明方法一假设三式同时大于,即(1a)b,(1b)c,(1c)a,(3分)a、b、c(0,1),三式同向相乘得(1a)b(1b)c(1c)a.(8分)又(1a)a2,(10分)同理(1b)b,(1c)c,(1a)a(1b)b(1c)c,(12分)这与假设矛盾,故原命题正确(14分)方法二假设三式同时大于,0a0,(2分) ,(8分)同理,(10分)三式相加得,这是矛盾的,故假设错误,原命题正确(14分)
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