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2019-2020年高中数学 2.2.1综合法和分析法第1课时教案 新人教A版选修2-2一、教学目标:(一)知识与技能:结合已经学过的数学实例,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。(二)过程与方法: 培养学生的辨析能力和分析问题和解决问题的能力;(三)情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。二、教学重点:了解分析法和综合法的思考过程、特点三、教学难点:分析法和综合法的思考过程、特点四、教学过程:(一)导入新课:合情推理分归纳推理和类比推理,所得的结论的正确性是要证明的。数学结论的正确性必须通过逻辑推理的方式加以证明。本节我们将学习两类基本的证明方法:直接证明与间接证明。(二)推进新课:1. 综合法 在数学证明中,我们经常从已知条件和某些数学定义、公理、定理等出发,通过推理推导出所要的结论。例如:已知a,b0,求证教师活动:给出以上问题,让学生思考应该如何证明,引导学生应用不等式证明。教师最后归结证明方法。学生活动:充分讨论,思考,找出以上问题的证明方法设计意图:引导学生应用不等式证明以上问题,引出综合法的定义证明:因为,所以。因为,所以。因此 。一般地,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,这种方法叫做综合法。用P表示已知条件、已有的定义、定理、公理等,Q表示要证明的结论,则综合法可表示为:综合法的特点是:由因导果,即由已知条件出发,利用已知的数学定理、性质和公式,推出结论的一种证明方法。例1、在ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为,且A,B,C成等差数列, 成等比数列,求证ABC为等边三角形.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为ABC的内角,这是一个隐含条件,明确表示出来是A + B + C =; a , b,c成等比数列,转化为符号语言就是此时,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,有 2B=A + C 因为A,B,C为ABC的内角,所以 A + B + C= 由 ,得 B= 由a, b,c成等比数列,有 由余弦定理及,可得 再由,得 即 , 因此 从而 A=C由,得A=B=C=所以ABC为等边三角形注:解决数学问题时,往往要先作语言的转换,如把文字语言转换成符号语言,或把符号语言转换成图形语言等还要通过细致的分析,把其中的隐含条件明确表示出来例2、已知求证分析:本题可以尝试使用差值比较和商值比较两种方法进行。 证明:1) 差值比较法:注意到要证的不等式关于对称,不妨设,从而原不等式得证。2)商值比较法:设 故原不等式得证。注:比较法是证明不等式的一种最基本、最重要的方法。用比较法证明不等式的步骤是:作差(或作商)、变形、判断符号。2. 分析法证明数学命题时,还经常从要证的结论 Q 出发,反推回去,寻求保证 Q 成立的条件,即使Q成立的充分条件P1,为了证明P1成立,再去寻求P1成立的充分条件P2,为了证明P2成立,再去寻求P2成立的充分条件P3, 直到找到一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止。例如:基本不等式 (a0,b0)的证明就用了上述方法。要证,只需证 ,只需证 ,只需证 由于显然成立,因此原不等式成立。一般地,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。这种方法叫做分析法。分析法可表示为:分析法的特点是:执果索因例3、求证。分析:从待证不等式不易发现证明的出发点,因此我们直接从待证不等式出发,分析其成立的充分条件。证明:因为都是正数,所以为了证明,只需明 ,展开得 ,只需证 ,因为成立,所以 成立。在本例中,如果我们从“2125”出发,逐步倒推回去,就可以用综合法证出结论。但由于我们很难想到从“2125”入手,所以用综合法比较困难。事实上,在解决问题时,我们经常把综合法和分析法结合起来使用:根据条件的结构特点去转化结论,得到中间结论Q;根据结论的结构特点去转化条件,得到中间结论 P若由P可以推出Q成立,就可以证明结论成立下面来看一个例子例4 、已知,且 求证:。分析:比较已知条件和结论,发现结论中没有出现角,因此第一步工作可以从已知条件中消去。观察已知条件的结构特点,发现其中蕴含数量关系,于是,由 2一2 得把与结论相比较,发现角相同,但函数名称不同,于是尝试转化结论:统一函数名称,即把正切函数化为正(余)弦函数把结论转化为,再与比较,发现只要把中的角的余弦转化为正弦,就能达到目的证明:因为,所以将 代入,可得. 另一方面,要证 ,即证 , 即证 ,即证 ,即证 。由于上式与相同,于是问题得证。(三)课堂练习:1、课本P89页 练习1、2、32、补充练习:(四)课堂小结: 综合法和分析法的特点。(五)布置作业:课本P91页 1、2、3。
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