高中数学直接证明-综合法

高中数学直接证明-综合法（共11篇）

高中数学直接证明-综合法 篇1

高二数学选修2-2导学案姓名：班级：

编制人：审核：时间：

2.2 直接证明与间接证明

第1课时综合法

学习目标：了解综合法的思维过程和特点，掌握综合法的解题步骤；

会用综合法证明一些简单的命题。

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:已知a>0,b>0, 求证a(bc)b(ca)4abc.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＿＿＿。

用P表示已知条件、已有的定义、公理、定理等,Q表示所要证明的结论.则综合法用框图表示为

:

合作探究：

例1 在△ＡＢＣ中，三个内角Ａ、Ｂ、Ｃ对应的边分别为a、b、c，且Ａ、Ｂ、Ｃ成等差数列，a、b、c成等比数列，求证△ＡＢＣ为等边三角形．

222

2例2 求证：对于任意角，cossincos2.巩固、提高：

1.已知tansina,tansinb,求证(ab)16ab.2.设实数a，b，c成等比数列，非零实数x，y分别为a与b，b与c的等差中项，试证 2224

4ac2.xy

小结： 综合法是从已知的P出发，得到一系列的结论Q1,Q2,，直到最后的结论是Q.运用综合法可以解决不等式、数列、三角、几何、数论等相关证明问题.配餐练习：

1.已知1tan1，求证3sin24cos2, 2tan

2.已知sin是sin,cos的等差中项，sin是sin,cos的等比中项.求证： cos44sin43.3.设数列{an}中，a11，Sn14an2(nN)，设bnan12an，求证：{bn} 是等比数列.*

高中数学直接证明-综合法 篇2

下面就人教版高中数学模块5余弦定理证明的情景创设采取一题多解进行探究分析. 证明余弦定理的方法很多,为了激发学生学习兴趣,引出证明余弦定理教学内容,做好情景创设显得尤为重要,本文采取数学常规问题导入新课,即在△ABC中,已知AB = 8,AC = 5,A = 60°,求BC的长度.题目简洁,已知条件清楚,两边一夹角,求解的是第三边的长度.

一、慢悟在新旧数学知识衔接处

引导同学问: 求一线段的长度可否有平几法、解几法、向量法呢?

学生甲: 利用在平面几何中,已知两直角边的长,求斜边的长,采用勾股定理知识计算.

老师答: 这是一种很好的思路,现在在此图形中如何找到直角三角形呢? 请同学们动手画出,并加以计算. 巡查发现有的同学计算速度较快,有的计算速度较慢,原因在于做垂线构造直角三角形时,有的牵涉到分数,自然计算量就大了. 其中一种解题过程如下: 过点B作BD垂直于AC,点D为垂足,易求得CD = 1,BD = 4槡3,在Rt△CDB中,BC = 7.

二、慢悟在不同数学模块知识不同解法处

学生乙: 利用平面解析几何知识,已知两点坐标,通过两点距离公式求得这两点间 的距离. 老师: 此法关键之处在于建系设点,请同学们认真书写,如图所示,以线段AB所在的直线为x轴,点A为原点,建立平面直角坐标系,易得点B( 8,0) ,点C则

三、慢悟在易错易混知识点处

老师问: 除了以上两种方法外,还有其他方法能求线段的长度吗?

学生丙回答: 可利用向量与本身的数量积等于此向量模( 长度) 的平方.

老师答: 很好,向量是学习其他知识的工具,大家动手画画图形,并写写看. 巡视发现同学画图能力有待提高,向量加法或减法等三角形法则遗忘很多. 此种解法关键之处找准两向量的夹角.

解如右图所示,

由向量减法原理得

即

四、慢悟在课堂生成数学思想中

学生丁问: 刚学了解三角形的正弦定理,是否可用正弦定理知识求之?

老师: 试试看吧. 老师把前后桌变成一学习小组,主要培养小组互助,自主探究能力. 同学们都拿起笔在课堂笔记本上写着,但我们发现大部分同学思路受挫. 其实这是一道化归思想与方程思想等应用的题目,确实思路有点特殊,老师只好在黑板上写着: 在△ABC中,由正弦定理得

将( 1) 代入( 2) 得BCcos C = 1. ( 3)

由( 1) ( 3) 平方和得BC2= 49. ∴BC = 7.

高中数学直接证明-综合法 篇3

1．教学目标：

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。

过程与方法: 多让学生举命题的例子，培养他们的辨析能力；以及培养他们的分析问题和解决问题的能力；

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。

2．教学重点：了解分析法和综合法的思考过程、特点

3．教学难点：分析法和综合法的思考过程、特点

4．教具准备：与教材内容相关的资料。

5．教学设想：分析法和综合法的思考过程、特点.“变形”是解题的关键，是最重一步。因式分解、配方、凑成若干个平方和等是“变形”的常用方法。

6．教学过程:

学生探究过程：证明的方法

（1）、分析法和综合法是思维方向相反的两种思考方法。在数学解题中，分析法是从数学题的待证结论或需求问题出发，一步一步地探索下去，最后达到题设的已知条件。综合法则是从数学题的已知条件出发，经过逐步的逻辑推理，最后达到待证结论或需求问题。对于解答证明来说，分析法表现为执果索因，综合法表现为由果导因，它们是寻求解题思路的两种基本思考方法，应用十分广泛。

（2）、例1．设a、b是两个正实数，且a≠b，求证：a3+b3＞a2b+ab2．

证明：(用分析法思路书写)

要证 a3+b3＞a2b+ab2成立，只需证(a+b)(a2-ab+b2)＞ab(a+b)成立，即需证a2-ab+b2＞ab成立。(∵a+b＞0)

只需证a2-2ab+b2＞0成立，即需证(a-b)2＞0成立。

而由已知条件可知，a≠b，有a-b≠0，所以(a-b)2＞0显然成立，由此命题得证。(以下用综合法思路书写)

∵a≠b，∴a-b≠0，∴(a-b)2＞0，即a2-2ab+b2＞0

亦即a2-ab+b2＞ab

由题设条件知，a+b＞0，∴(a+b)(a2-ab+b2)＞(a+b)ab

即a3+b3＞a2b+ab2，由此命题得证

24223(1xx)(1xx).x1例

2、若实数，求证：

证明：采用差值比较法：

3(1x2x4)(1xx2)

2=33x3x1xx2x2x2x

=2(xxx1)=2(x1)(xx1)432224242

3132(x1)2[(x)2].24 =

13x1,从而(x1)20,且(x)20,2

4132(x1)2[(x)2]0,24223(1xx)(1xx).24∴ ∴

abba例

3、已知a,bR,求证abab.

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a,b对称，不妨设ab0.ab0

aabbabbaabbb(aabbab)0，从而原不等式得证。

2）商值比较法：设ab0,aabbaa1,ab0,ba()ab1.bb ab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。

讨论：若题设中去掉x1这一限制条件，要求证的结论如何变换？

高中数学直接证明-综合法 篇4

1.已知向量m＝(1，1)与向量n＝(x，2－2x)垂直，则x＝________．

答案：

2解析：m·n＝x＋(2－2x)＝2－x.∵ m⊥n，∴ m·n＝0，即x＝2.332.用反证法证明命题“如果a>b，那么a>b”时，假设的内容应为______________． 3333答案：a＝b或a

3333解析：根据反证法的步骤，假设是对原命题结论的否定，即a＝b或a5－7 解析：由分析法可得，要证6－2>5－7，只需证67>5＋22，即证13＋242>13＋410，即42>210.因为42>406－22>57成立．

4.定义集合运算：A·B＝{Z|Z＝xy，x∈A，y∈B}，设集合A＝{－1，0，1}，B＝{sinα，cosα}，则集合A·B的所有元素之和为________． 答案：0

π解析：依题意知α≠kπ＋，k∈Z.423π2①α＝kπZ)时，B＝，422

A·B＝022，－； 22

π②α＝2kπ或α＝2kπ＋(k∈Z)时，B＝{0，1}，A·B＝{0，1，－1}； 2

π③α＝2kπ＋π或α＝2kπZ)时，B＝{0，－1}，A·B＝{0，1，－1}； 2

kπ3π④α≠α≠kπ＋Z)时，B＝{sinα，cosα}，A·B＝{0，sinα，cosα，24

－sinα，－cosα}．

综上可知A·B中的所有元素之和为0.115.(选修12P44练习题4改编)设a、b为两个正数，且a＋b＝1＋≥μ恒成ab

立的μ的取值范围是________．

答案：(－∞，4]

11baba11解析：∵ a＋b＝1，且a、b为两个正数，∴＋(a＋b)＝2＋≥2＋abababab

1＝4.要使得≥μ恒成立，只要μ≤4.ab

1.直接证明

(1)定义：直接从原命题的条件逐步推得命题成立的证明方法．(2)一般形式

本题条件已知定义

Þ已知公理已知定理

AÞBÞC„本题结论．

(3)综合法

① 定义：从已知条件出发，以已知的定义、公理、定理为依据，逐步下推，直到推出要证明的结论为止．这种证明方法称为综合法．

② 推证过程

已知条件Þ„Þ„Þ

结论

(4)分析法

① 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，直到使结论成立的条件和已知条件或已知事实吻合为止．这种证明方法称为分析法．

② 推证过程

结论Ü„Ü„Ü已知条件

2.间接证明

(1)常用的间接证明方法有反证法、正难则反等．(2)反证法的基本步骤

① 反设——假设命题的结论不成立，即假定原结论的反面为真．

② 归谬——从反设和已知出发，经过一系列正确的逻辑推理，得出矛盾结果． ③ 存真——由矛盾结果，断定反设不真，从而肯定原结论成立． [备课札记]

题型1 直接证明(综合法和分析法)

n＋

2例1 数列{an}的前n项和记为Sn，已知a1＝1，an＋1＝Sn(n＝1，2，3，„)，证明：

n

Sn

(1)数列是等比数列；

n

(2)Sn＋1＝4an.n＋2

证明：(1)∵ an＋1＝Sn＋1－Sn，an＋1＝Sn(n＝1，2，3，„)，∴(n＋2)Sn＝n(Sn＋1－

n

Sn)，Sn＋1Sn

整理得nSn＋1＝2(n＋1)Sn，∴，n＋1n

Sn＋

1Snn＋1

即2，∴ 数列是等比数列．

Snnn

Sn＋1Sn－1Sn－1

(2)由(1)知：＝4·(n≥2)，于是Sn＋1＝4·(n＋1)·4an(n≥2)．又a2

n＋1n－1n－1

＝3S1＝3，∴ S2＝a1＋a2＝1＋3＝4a1，*

∴ 对一切n∈N，都有Sn＋1＝4an.例2 设a、b、c均为大于1的正数，且ab＝10，求证：logac＋logbc≥4lgc.lgclgc

证明：(分析法)由于a>1，b>1，c>1，故要证明logac＋logbc≥4lgc，只要证明lgalgb

lga＋lgb

1≥4lgc4，因为ab＝10，故lga＋lgb＝1.只要证明4，由于a>1，lga·lgblgalgb

lga＋lgb2＝12＝1，即14成立．所以原

b>1，故lga>0，lgb>0，所以0

42lgalgb

不等式成立．

变式训练

设首项为a1的正项数列{an}的前n项和为Sn，q为非零常数，已知对任意正整数n、m，m

Sn＋m＝Sm＋qSn总成立．求证：数列{an}是等比数列．

m

证明：因为对任意正整数n、m，Sn＋m＝Sm＋qSn总成立，令n＝m＝1，得S2＝S1＋qS1，则a2＝qa1.令m＝1，得Sn＋1＝S1＋qSn ①，从而Sn＋2＝S1＋qSn＋1 ②，②－①得an＋2＝qan＋1(n≥1)，综上得an＋1＝qan(n≥1)，所以数列{an}是等比数列．

题型2 间接证明(反证法)

例3 证明：2，35不能为同一等差数列中的三项．

证明：假设2，3，5为同一等差数列的三项，则存在整数m、n满足32＋md ①，

5＝2＋nd②，22

2①×n－②×m得3n－5m2(n－m)，两边平方得3n＋5m－15mn＝2(n－m)，左235不能为同

一等差数列的三项．

备选变式（教师专享）

2222

已知下列三个方程：x＋4ax－4a＋3＝0，x＋(a－1)x＋a＝0，x＋2ax－2a＝0，其中至少有一个方程有实根，求实数a的取值范围．

解：若方程没有一个实数根，则

16a－4（3－4a）<0，322

（a－1）－4a<0，解之得－

故三个方程至少有一个方程有实数根的a的取值范围是aa≥－1或a≤.

1.用反证法证明命题“a·b(a、b∈Z)是偶数，那么a、b中至少有一个是偶数．”那么反设的内容是__________________________________．

答案：假设a、b都是奇数(a、b都不是偶数)

解析：用反证法证明命题时反设的内容是否定结论．

2.已知a、b、c∈(0，＋∞)且a＜c，b＜c＋＝1，若以a、b、c为三边构造三角

ab

形，则c的取值范围是________．

答案：(10，16)

解析：要以a、b、c为三边构造三角形，需要满足任意两边之和大于第三边，任意两边

b9a19之差小于第三边，而ac恒成立．而a＋b＝(a＋b)＝10≥abab

11111019

16，∴c<16.>><1，∴c>10，∴10

11

23.设函数f0(x)＝1－x，f1(x)＝f0（x）－，fn(x)＝fn－1（x）－n，(n≥1，n≥

22

1n1N)，则方程f1(x)有________个实数根，方程fn(x)＝有________个实数根．

33n＋

1答案：4 2

121115222

解析：f1(x)＝1－x－＝x－＝，∴ x＝或x＝4个解．

22366

4∵ 可推出n＝1，2，3„，根个数分别为2，2，2，1nn＋1

∴ 通过类比得出fn(x)＝有2个实数根．

3

4.若实数x、y、m满足|x－m|＞|y－m|，则称x比y远离m.(1)若x－1比1远离0，求x的取值范围；

332

2(2)对任意两个不相等的正数a、b，证明：a＋b比ab＋ab远离ab.(1)22，＋∞)．(2)证明：对任意两个不相等的正数a、b，有 332

2a＋b>2abab，ab＋abab.332223

3因为|a＋b－2abab|－|ab＋ab－2abab|＝(a＋b)(a－b)>0，所以|a＋b－

223322

2abab|>|ab＋ab－2abab|，即a＋b比ab＋ab远离2abab.

1.已知a>b>c，且a＋b＋c＝0b－3a.证明：要证b－ac<3a，只需证b－ac<3a.∵ a＋b＋c＝0，∴ 只需证b＋a(a＋22b)<3a，只需证2a－ab－b>0，只需证(a－b)(2a＋b)>0，只需证(a－b)(a－c)>0.∵ a>b>c，∴ a－b>0，a－c>0，∴(a－b)(a－c)>0显然成立．故原不等式成立．

*

2.已知等差数列{an}的首项a1＞0，公差d＞0，前n项和为Sn，且m＋n＝2p(m、n、p∈N)，求证：Sn＋Sm≥2Sp.2222

2证明：∵m＋n≥2mn，∴2(m＋n)≥(m＋n).222

又m＋n＝2p，∴m＋n≥2p.2222

3.如图，ABCD为直角梯形，∠BCD＝∠CDA＝90°，AD＝2BC＝2CD，P为平面ABCD外一点，且PB⊥BD.(1)求证：PA⊥BD；

(2)若PC与CD不垂直，求证：PA≠PD.证明：(1)因为ABCD为直角梯形，AD2AB2BD，222

所以AD＝AB＋BD，因此AB⊥BD.又PB⊥BD，AB∩PB＝B，AB，PBÌ平面PAB，所以BD⊥平面PAB，又PAÌ平面PAB，所以PA⊥BD.(2)假设PA＝PD，取AD中点N，连结PN、BN，则PN⊥AD，BN⊥AD，且PN∩BN＝N，所以AD⊥平面PNB，得PB⊥AD.又PB⊥BD，且AD∩BD＝D，得PB⊥平面ABCD，所以PB⊥CD.又因为BC⊥CD，且PB∩BC＝B，所以CD⊥平面PBC，所以CD⊥PC，与已知条件PC与CD不垂直矛盾，所以PA≠PD.x－2x

4.已知f(x)＝a＋(a＞1)．

x＋

1(1)证明f(x)在(－1，＋∞)上为增函数；(2)用反证法证明方程f(x)＝0没有负数根．

证明：(1)设－1＜x1＜x2，则x2－x1＞0，ax2－x1＞1，ax1＞0，x1＋1＞0，x2＋1＞0，x2－2x1－23（x2－x1）

从而f(x2)－f(x1)＝ax2－ax1＋－ax1(ax2－x1－1)＋＞0，所

x2＋1x1＋1（x2＋1）（x1＋1）

以f(x)在(－1，＋∞)上为增函数．

x0－

2(2)设存在x0＜0(x0≠－1)使f(x0)＝0，则ax0x0＋1

x0－21

由0＜ax0＜10＜－1，即＜x0＜2，此与x0＜0矛盾，故x0不存在．

x0＋12

1.分析法的特点是从未知看已知，逐步靠拢已知，综合法的特点是从已知看未知，逐步推出未知．分析法和综合法各有优缺点．分析法思考起来比较自然，容易寻找到解题的思路和方法，缺点是思路逆行，叙述较烦；综合法从条件推出结论，较简捷地解决问题，但不便于思考，实际证明时常常两法兼用，先用分析法探索证明途径，然后再用综合法叙述出来．

2.反证法是从否定结论出发，经过逻辑推理，导出矛盾，说明结论的否定是错误的，从而肯定原结论是正确的证明方法．适宜用反证法证明的数学命题：①结论本身是以否定形式出现的一类命题；②关于唯一性、存在性的命题；③结论以“至多”“至少”等形式出现的命题；④结论的反面比原结论更具体更容易研究的命题．

高中数学立体几何证明公式 篇5

线面平行→线线平行 如果一条直线和一个平面平行，经过这条直线的平面和这个平面相交，那么这条直线就和交线平行。

线面平行→面面平行 如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面，那么这两个平面平行。

面面平行→线线平行 如果两个平行平面同时和第三个平面相交，那么它们的交线平行。

线线垂直→线面垂直 如果一条直线和一个平面内的两条相交直线垂直，那么这条直线垂直于这个平面。

线面垂直→线线平行 如果连条直线同时垂直于一个平面，那么这两条直线平行。

线面垂直→面面垂直 如果一个平面经过另一个平面的一条垂线，那么这两个平面互相垂直。

线面垂直→线线垂直 线面垂直定义：如果一条直线a与一个平面α内的任意一条直线都垂直，我们就说直线a垂直于平面α。

面面垂直→线面垂直 如果两个平面互相垂直，那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。

高中数学直接证明-综合法 篇6

时间：45分钟 分值：100分

一、选择题(每小题5分，共30分)

1．命题“对于任意角θ，cos4θ－sin4θ＝cos2θ”的证明：“cos4θ－sin4θ＝(cos2θ－sin2θ)(cos2θ＋sin2θ)＝cos2θ－sin2θ＝cos2θ”过程应用了()

A．分析法

B．综合法

C．综合法、分析法综合使用

D．间接证明法

解析：因为证明过程是“从左往右”，即由条件⇒结论． 答案：B

2．要证：a2＋b2－1－a2b2≤0，只要证明()

A．2ab－1－a2b2≤0

44a＋bB．a2＋b2－1－20

a＋b2C.2－1－a2b2≤0

D．(a2－1)(b2－1)≥0

解析：因为a2＋b2－1－a2b2≤0⇔(a2－1)(b2－1)≥0.答案：D

3．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”正确的反设为()

A．a，b，c中至少有两个偶数

B．a，b，c中至少有两个偶数或都是奇数

C．a，b，c都是奇数

D．a，b，c都是偶数

解析：“恰有一个偶数”的对立面是“没有偶数或至少有两个偶数”．

答案：B

4．设a，b，c是不全相等的正数，给出下列判断：

①(a－b)2＋(b－c)2＋(c－a)2≠0；

②a>b，a

③a≠c，b≠c，a≠b不能同时成立．

其中正确判断的个数为()

A．0

C．2B．1 D．3

解析：①②正确；③中，a≠b，b≠c，a≠c可以同时成立，如a＝1，b＝2，c＝3，故正确的判断有2个．

答案：C

5．分析法又称执果索因法，若用分析法证明：“设a>b>c，且a＋b＋c＝0，求证b－ac<3a”索的因应是()

A．a－b>0

C．(a－b)(a－c)>0B．a－c>0 D．(a－b)(a－c)<0 解析：b－ac<3a⇔b2－ac<3a2⇔(a＋c)2－ac<3a2⇔a2＋2ac＋c2－ac－3a2<0⇔－2a2＋ac＋c2<0⇔2a2－ac－c2>0⇔(a－c)(2a＋c)>0⇔(a－c)(a－b)>0.答案：C

6．设函数f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数，若f(1)>1，3a－4f(2)＝a的取值范围是()a＋

13A．a<4

3C．a>4a<－13B．a<4a≠－1 3D．－11，可得f(2)<－1，3a－43即－1，解得－1

答案：D

二、填空题(每小题5分，共15分)

7．设a＝3＋22，b＝27，则a，b的大小关系为________． 解析：a＝3＋2，b＝2＋7两式的两边分别平方，可得a2＝11＋46，b2＝11＋7，显然，6<7.∴a

8．用反证法证明命题“若实数a，b，c，d满足a＋b＝c＋d＝1，ac＋bd>1，则a，b，c，d中至少有一个是非负数”时，第一步要假设结论的否定成立，那么结论的否定是：________.解析：“至少有一个”的否定是“一个也没有”，故结论的否定是“a，b，c，d中没有一个是非负数，即a，b，c，d全是负数”．

答案：a，b，c，d全是负数

9．已知点An(n，an)为函数y＝x＋1图象上的点，Bn(n，bn)为函数y＝x图象上的点，其中n∈N*，设cn＝an－bn，则cn与cn＋1的大小关系为________．

1解析：由条件得cn＝an－bn＝n＋1－n，∴cn随nn＋1＋n的增大而减小．∴cn＋1

三、解答题(共55分，解答应写出必要的文字说明、演算步骤或证明过程)

10．(15分)若a>b>c>d>0且a＋d＝b＋c，d＋a

11．(20分)已知函数y＝f(x)是R上的增函数．

(1)若a，b∈R且a＋b≥0，求证：f(a)＋f(b)≥f(－a)＋f(－b)；

(2)写出(1)中的命题的逆命题，判断真假并证明你的结论． 解：(1)∵函数y＝f(x)是R上的增函数，又∵a＋b≥0，∴a≥－b，b≥－a，∴f(a)≥f(－b)，f(b)≥f(－a)，∴f(a)＋f(b)≥f(－a)＋f(－b)．

(2)逆命题：若a、b∈R，f(a)＋f(b)≥f(－a)＋f(－b)，则a＋b≥0.真命题．

证明如下：

假设a＋b<0，∵y＝f(x)是R上的增函数，∴当a<－b时，f(a)

当b<－a时，f(b)

∴f(a)＋f(b)

12．(20分)设f(x)＝ex－1.当a>ln2－1且x>0时，证明：f(x)>x2－2ax.证明：欲证f(x)>x2－2ax，即ex－1>x2－2ax，也就是ex－x2＋2ax－1>0.可令u(x)＝ex－x2＋2ax－1，则u′(x)＝ex－2x＋2a.令h(x)＝ex－2x＋2a，则h′(x)＝ex－2.当x∈(－∞，ln2)时，h′(x)<0，函数h(x)在(－∞，ln2]上单调递减，当x∈(ln2，＋∞)时，h′(x)>0，函数h(x)在[ln2，＋∞)上单调递增．

所以h(x)的最小值为h(ln2)＝eln2－2ln2＋2a＝2－2ln2＋2a.因为a>ln2－1，所以h(ln2)>2－2ln2＋2(ln2－1)＝0，即h(ln2)>0.所以u′(x)＝h(x)>0，即u(x)在R上为增函数．

故u(x)在(0，＋∞)上为增函数．所以u(x)>u(0)．

高中数学直接证明-综合法 篇7

自主整理

1.合情推理的结论有时不正确,对于数学命题,需要通过___________严格证明.2.___________是最常见的一种演绎推理形式.第一段讲的是一般性道理,称为___________;第二段讲的是研究对象的特殊情况,称为_____________;第三段是由大前提和小前提作出的判断,称为_____________.高手笔记

1.三段论是演绎推理的一般模式,可表示为: 大前提:M是P, 小前提:S是M, 结论:S是P.2.在应用三段论证明的过程中,因为作为一般性道理的大前提被人们熟知了,所以书写时往往省略大前提.3.合情推理是认识世界、发现问题的基础.结论不一定正确.演绎推理是证明命题、建立理论体系的基础,二者相辅相成,在数学中证明一个命题,就是根据命题的条件和已知的定义、公理、定理,利用演绎推理的法则将命题推导出来,只要在大前提、小前提和推理形式都正确的前提下,得到的结论就正确.名师解惑 三段论推理

剖析:三段论法的论断基础是这样一个公理：“凡肯定(或否定)了某一类对象的全部,也就肯定(或否定)了这一类对象的各部分或个体.”简言之:“全体概括个体.”

三段论中大前提是一个一般性结论,都具有的结论是共性,小前提是指其中的一个,结论为这一个也具有大前提中的结论,要得到一个正确的结论,大前提和小前提都必须正确,二者中一个有错误,结论就不正确,如所有的动物都用肺呼吸,鱼是动物,所以鱼用肺呼吸,此推理显然错误,错误的原因是大前提错了.再如所有的能被2整除的数是偶数.合数是偶数所以合数能被2整除.错误的原因是小前提错了.讲练互动

【例1】梯形的两腰和一底如果相等,它的对角线必平分另一底上的两个角.已知在如图所示的梯形ABCD中,AD∥BC,AD=DC=AD,AC和BD是它的对角线.求证:AC平分∠BCD,BD平分∠CBA.分析：本题可由三段论逐步推理论证.证明：(1)等腰三角形两底角相等,(大前提)△DAC是等腰三角形,DA、DC为两腰,(小前提)∴∠1=∠2.(结论)(2)两条平行线被第三条直线截出的内错角相等,(大前提)∠1和∠3是平行线AD、BC被AC截出的内错角,(小前提)∴∠1=∠3.(结论)(3)等于同一个量的两个量相等,(大前提)∠2和∠3都等于∠1,(小前提)∴∠2=∠3,(结论)即AC平分∠BCD.(4)同理DB平分∠CBA.绿色通道

命题的推理证明为多个三段论,称为复合三段论.事实上,每一次三段论的大前提可不写出,某一次三段论的小前提如果是它前面某次三段论的结论,也可不再写出,即过程可简写.变式训练

1.如图所示,D、E、F分别是BC、CA、AB边上的点,∠BFD=∠A,DE∥BA.求证:ED=AF.证明:(1)同位角相等,两条直线平行,(大前提)∠BFD与∠A是同位角,且∠BFD=∠A,(小前提)∴DF∥EA.(结论)(2)两组对边分别平行的四边形是平行四边形,(大前提)DE∥BA,且DF∥EA,(小前提)∴四边形AFDE为平行四边形.(结论)(3)平行四边形的对边相等,(大前提)ED和AF为平行四边形的对边,(小前提)∴ED=AF.(结论)【例2】在四边形ABCD中,AB=CD,BC=AD(如图).求证:ABCD为平行四边形.写出三段论形式的演绎推理.分析：原题可用符号表示为(AB=CD)且(BC=AD)ABCD.用演绎推理来证明论题的方法,也就是从包含在论据中的一般原理推出包含在此题中的个别特殊事实.为了证明这个命题为真,我们只需在假设前提(AB=CD且BC=AD)为真的情况下,以已知公理、已知定义、已知定理为依据,根据推理规则,导出结论ABCD为真.证明：(1)连结AC,(公理)(2)(AB=CD)且(BC=AD),(已知)AC=AC,(公理)(AB=CD)且(BC=DA)且(CA=AC).(3)平面几何中的边边边定理是:有三边对应相等的两个三角形全等.这一定理相当于: 对于任意两个三角形,如果它们的三边对应相等,则这两个三角形全等.(大前提)如果△ABC和△CDA的三边对应相等.(小前提)则这两个三角形全等.(结论)符号表示:(AB=CD)且(BC=DA)且(CA=AC)△ABC≌△CDA.(4)由全等形的定义,可知全等三角形的对应角相等.这一性质相当于: 对于任意两个三角形,如果它们全等,则它们对应角相等.(大前提)如果△ABC和△CDA全等,(小前提)则它们的对应角相等.(结论)用符号表示,就是

△ABC≌△CDA(∠1=∠2)且(∠3=∠4)且(∠B=∠D).(5)两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行.(平行线判定定理)(大前提)直线AB、DC被直线AC所截,若内错角∠1=∠2, ∠1=∠2.(小前提)(已证)AB∥DC,BC∥AD.(AB∥DC)且(BC∥AD).(结论)(同理)(6)如果四边形的两组对边分别平行,那么这个四边形是平行四边形.(平行四边形定义)(大前提)在四边形ABCD中,两组对边分别平行,(小前提)四边形ABCD为平行四边形.(结论)符号表示为AB∥DC,且AD∥BC四边形ABCD为平行四边形.绿色通道

像上面这样详细地分析一个证明的步骤,对于养成严谨的推理习惯,发展抽象思维能力,是有一定的积极作用,但书写起来非常烦琐,一般可以从实际出发省略大前提或小前提,采用简略的符号化写法,比如,本例题的证明,通常可以这样给出: 证明:连结AC.ABCD12AB//DCBCDA△ABC≌△CDA四边形ABCD为平行四边形.34BC//ADCAAC变式训练

2.如图所示为三个拼在一起的正方形,求证:α+β=

.4

,0<β<, 2211∴0<α+β<π.又tanα=,tanβ=，2311tantan23=1.∴tan(α+β)=111tantan123证明:根据题意0<α<∵0<α+β<π, ∴在(0,π)内正切值等于1的角只有一个∴α+β=

.4.4【例3】如图所示,A、B、C、D四点不共面,M、N分别是△ABD和△BCD的重心.求证:MN∥平面ACD.分析：证明线面平行,关键是在面内找到一条直线与已知直线平行即可,本题是三段论证明的应用.证明：连结BM、BN并延长分别交AD、DC于P、Q两点,连结PQ.∵M、N分别是△ABD和△BCD的重心, ∴P、Q分别为AD、DC的中点.又∵BMBN=2=,∴MN∥PQ.MPNQ又∵MN平面ADC,PQ平面ADC, ∴MN∥平面ACD.绿色通道

本题为一个三段论推理的问题,可以简写,遵循的原则是:如果ab,bc,则ac.变式训练

3.如图所示,P是ABCD所在平面外一点,Q是PA的中点,求证:PC∥平面BDQ.证明:连结AC交BD于O, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AO=OC.连结OQ, 又OQ是△APC的中位线,∴PC∥OQ.∵PC在平面BDQ外,OQ平面BDQ, ∴PC∥平面BDQ.632【例4】证明函数f(x)=x-x+x-x+1的值恒为正数.分析：可对x的所有不同取值逐一给出证明,即完全归纳推理.证明：当x<0时,f(x)各项都是正数, ∴当x<0时,f(x)为正数;62当0≤x≤1时,f(x)=x+x(1-x)+(1-x)>0;33当x>1时,f(x)=x(x-1)+x(x-1)+1>0.综上所述,f(x)的值恒为正数.绿色通道

有关代数运算推理,也可用三段论表述,注意大前提和小前提必须明确.变式训练 4.证明函数f(x)=-x2+2x在(-∞,1］上是增函数.证明:任取x1、x2∈(-∞,1］,且x10.∵x1、x2≤1,x1≠x2, ∴x2+x1-2<0.∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)

2+2x在(-∞,1］上是增函数.教材链接

高中数学直接证明-综合法 篇8

1.教学目标

1．知识与技能

（1）了解直接证明的两种基本方法：综合法和分析法．（2）了解综合法和分析法的思维过程和特点． 2.过程与方法

（1）通过对实例的分析、归纳与总结，增强学生的理性思维能力．

（2）通过实际演练，使学生体会证明的必要性，并增强他们分析问题、解决问题的能力．

3.情感、态度及价值观

通过本节课的学习，了解直接证明的两种基本方法，感受逻辑证明在数学及日常生活中的作用，养成言之有理、论之有据的好习惯，提高学生的思维能力．

2.教学重点/难点

重点：综合法和分析法的思维过程及特点。难点：综合法和分析法的应用。

3.教学用具

多媒体、板书

4.标签

教学过程

1．和

是直接证明中最基本的两种证明方法，也是解决数学问题时常用的思维方式．

2．综合法是从

出发，经过

，最后达到待证结论．

3．分析法是从

出发，一步一步寻求结论成立的________，最后达到题设的已知条件，或已被证明的事实.答案：综合法分析法 已知条件 逐步的推理 待证结论 充分条件

【复习引入】

【师】证明对我们来说并不陌生，我们在上一节学习的合情推理，所得的结论的正确性就是要证明的，并且我们在以前的学习中，积累了较多的证明数学问题的经验，但这些经验是零散的、不系统的，这一节我们将通过熟悉的数学实例，对证明数学问题的方法形成较完整的认识。合情推理分为归纳推理和类比推理，所得的结论的正确性是要证明的，数学中的两大基本证明方法——直接证明与间接证明。今天我们先学习直接证明。

新知探究

一、综合法

1、引例探究

证明下列问题：已知a,b>0,求证： 问题1：其左右两边的结构有什么特点？

【生】右边是3个数a，b，c的乘积的4倍，左边为两项之和，其中每一项都是一个数与另两个数的平方和之积.问题2：利用哪个知识点可以沟通两个数的平方和与这两个数的积的不等关系？ 【生】基本不等式 问题3：步骤上应该怎么处理？ 【解答过程】 证明 因为：所以因为所以因此

问题4：讨论上述证明形式有什么特点？

【生】充分讨论，思考，找出以上问题的证明方法的特点

2、形成概念

1.定义：从命题的条件出发，利用定义、公理、定理及运算法则，经过一系列的推理论证，最后推导出所要证明的结论成立.2.思维特点：由因导果，即由知条件出发，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。

3.框图表示：(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)

3、应用举例

例1在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a, b，c,且A,B,C成等差数列, a, b，c成等比数列,求证△ABC为等边三角形.【问题启发】

1、本题中涉及到哪几块知识？

2、从这些已知条件，可以得到什么结论？

3、怎样把它们转化为三角形中边角关系？

【分析】本题注意三个问题：首先将文字语言转化为符号语言；同时注意边角关系的转化；同时注意挖掘题中的隐含条件（内角和为）【规范解答】

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①②，得B=.由a, b，c成等比数列，有由余弦定理及③，可得

.再由④，得，因此...从而A=C.由②③⑤，得 A=B=C=

所以△ABC为等边三角形． 【小结】综合法的证明步骤如下：

(1)分析条件，选择方向：确定已知条件和结论间的联系，合理选择相关定义、定理等；

(2)转化条件，组织过程：将条件合理转化，书写出严密的证明过程．

二、分析法

1、引例探究 证明下列问题：求证:

问题1：讨论：能用综合法证明吗？ 【生】不好处理

问题2：如果从结论出发，是否能寻找结论成立的充分条件？ 【生】可以

问题3：步骤上应该怎么处理？ 【解答过程】 证明：因为所以要证只需证展开得 只需证 只需证因为 显然成立

都是正数，所以

问题4：讨论上述证明形式有什么特点？

【生】（让充分讨论，思考，找出以上问题的证明方法的特点。）

【师】在本例中，如果我们从“21<25 ”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“21<25”入手，所以用综合法比较困难。此时我们就可采用分析法。

2、形成概念

1.定义：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断一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止,这种证明方法叫做分析法。

2.思维特点：执果索因,步步寻求上一步成立的充分条件，它与综合法是对立统一的两种方法。

3.框图表示：(用Q表示要证明的结论,Pn表示充分条件)

4.分析法的书写格式：

3、应用举例 例2在锐角【问题启发】

1、有直接可以化简的公式吗？ 中,求证:

2、可以运用什么思想处理正切？（切弦互化）

3、最终可以用哪个公式来处理此题？

【分析】本题中如果只站在切的角度很难处理，所以我们用到了切化弦，毕竟弦的公式涉及的也多一些，我们平常也跟熟悉一些。然后运用分析法结合我们所需要证的目标来达成。【规范解答】 证明:要证明只需证

为钝角

恒成立

因为A、B为锐角,所以只需证只需证因为C为锐角,所以所以【小结】分析法要注意怎样处理好书写的格式，一般是从结论入手“要证—只需证—而某某结论显然成立”这种格式。

三、综合法与分析法的综合应用

【师】问题1：请同学们总结一下综合法的特点？ 【生】

1、综合法证明是证明题中常用的方法。从条件入手，根据公理、定义、定理等推出要证的结论。

2、综合法证明题时要注意，要先作语言的转换，如把文字语言转化为符号语言，或把符号语言转化为图形语言等。还要通过细致的分析，把其中的隐含条件明确表示出来。

3、综合法可用于证明与函数、三角、数列、不等式、向量、立体几何、解析几何等有关的问题。

【师】问题2：请同学们总结一下分析法的特点？ 【生】

1、分析法由要证明的结论Q思考，一步步探求得到Q所需要的已知p1p2，直到所有的已知P都成立；

2、分析证明题时要同样注意，要先作语言的转换，如把文字语言转化为符号语言，或把符号语言转化为图形语言等。

3、分析法也常用于证明与函数、三角、数列、不等式、向量、立体几何、解析几何等有关的问题

【师】问题3：请同学们思考如果既要对一个题目做到既要好分析，又要好写步骤应该怎样处理？ 【生】比较好的证法是：用分析法去思考，寻找证题途径，用综合法进行书写；或者联合使用分析法与综合法，即从“欲知”想“需知”(分析)，从“已知”推“可知”（综合），双管齐下，两面夹击，逐步缩小条件与结论之间的距离，找到沟通已知条件和结论的途径.（可以用在草纸用分析法，在卷面上用综合法）例3.已知

【小结】 用P表示已知条件、定义、定理、公理等，用Q表示要证明的结论，则综合法和分析法的综合应用可用框图表示为：

课堂小结

1．综合法证题是从条件出发，由因导果；分析法是从结论出发，执果索因． 2．分析法证题时，一定要恰当地运用“要证”、“只需证”、“即证”等词语． 3．在解题时，往往把综合法和分析法结合起来使用.课后习题 1．下列表述：

①综合法是由因导果法； ②综合法是顺推法； ③分析法是执果索因法； ④分析法是间接证明法； ⑤分析法是逆推法． 其中正确的语句有

()A．2个

B．3个C．4个

D．5个

选修1-2 直接证明(一) 篇9

直接证明(一)

学习目标:1.了解直接证明的两种方法：综合法和分析法，体会数学证明的思考过程及特点，提升综合分析解决问题的能力；

2.通过具体实例引导学生分析这些基本证明方法，归纳出操作流程图，使他们在以后的学习生活中自觉地、有意识的运用这些方法进行数学证明，养成言之有

理、论证有据的习惯.学习难点:了解综合法的基本步骤.自学质疑：

1.复习回顾：

(1)归纳推理的概念及特点:

(2)类比推理的概念及特点:

(3)演绎推理的概念及特点:

2.设a、b是两个相异的正数，求证:关于x的一元二次方程a2b2x24abx2ab0

没有实数根.【了解】什么是直接证明.(阅读课本P42)

3.探究: 已知9875139，…，，(1)由此你能猜想出什么一般性的结论？

(2)请给出证明；

(3)你可以用几种方法进行证明？

【总结】直接证明的方法.精讲点拨：

例1.(1)证明在等差数列an中，若mnpqm,n,p,qN*，则amanapaq；

(2)通过类比，提出关于等比数列bn的一个猜想，并加以证明.例2.求证:325.例3.已知a0，b0，11(1)求证:ab4； ab

(2)由此类比，你还能得到哪些结论？请给出证明.

矫正反馈：

1.已知ABC的三个顶点的坐标分别为A5,2，B1,2，C10,3，求证:ABC为直角三角形.2.设a,b,c为不全相等的正数，求证:

3.求证:当a1时，a112a.bcacababc3.abc

迁移应用：

1.在等差数列an中，若a100，则有等式a1a2ana1a2a19n n19,nN成立，类比上述性质，相应地，在等比数列b中，若b*

n91，则有等式成立.2.证明:372.3.在ABC中，三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c，且A,B,C成等差数列，a,b,c成等比数列，求证: ABC为等边三角形.a2b2c2

abc.4.已知a,b,cR，求证:bca

cab5.已知a,b,c为ABC的三边长，试比较与与的大小.1a1b1c

高中数学直接证明-综合法 篇10

数列和不等式是高考的两大热点也是难点，数列是高中数学中一个重要的内容，在高等数学也有很重要的地位，不等式是高中数学培养学生思维能力的一个突出的内容，它可以体现数学思维中的很多方法，当两者结合在一起的时候，问题会变得非常的灵活。所以在复习时，我们在分别复习好两类知识的同时，一定要注意它们的相互渗透和交叉，培养灵活的思维能力。

数列和证明不等式的交叉，是这两大块知识的主要交叉点，它在数列的特殊情景下，巧妙的融合了不等式的证明，它所涉及的问题往往是灵活的应用了数列和不等式的知识，把这两者完美的结合在了一起。

例1设an和bn分别是等差数列和等比数列，且a1b10，a2b20，若a1a2，试比较an和bn的大小。

分析：这两个通项大小的比较，它们的未知量比较多，比容易直接完成。因通过它们的项数n把他们组合在一起。设an的公差为d，bn的公比为q。显然q0，因为a2b20，所以有，a1da1q，即a1q1d。anbna1n1da1qn1a1a1n1q1a1qn1。又因为a1a2，所以

1qn1a2q1。若q1时，anbna11qn1= a11q

=a11q1qq2qn2n1。因为1qq2qn1n1，1q0，所以有：anbn。若0q1时，1qq2qn1n1，1q0，所以也有： anbn。综上所述，当nN，且n2时，anbn。在证明过程，对等比数列求和公式的逆用，是本题证明的一个转折点，它避免了一些不必要的分类讨论，时问题得以简化。

例2已知递增的等比数列an前三项之积为512，且这三项分别减去1，3，9后成等差数列，求证：123n1。a1a2a3an

分析：要想证明这个不等式，首先要求出左边的和式。根据题意，an是等比数列，2所以左边的和式可以利用错位相减法来求和。先确定这个等比数列。由a1a3a2可

得，a1a2a3a2512，所以a28。再设等比数列an的公比为q。则根据条件可

a14

得：818q9283，解得，q2或q1（舍去）。所以，因此，q2q2123n

an2n1。令Sn123n=234n1----------①，则

a1a2a3an222

21S123n--------------②，2n2324252n2由①-②得，1S1111n，即，2n2223242n12n2

1111n11n

1= Sn

222232n2n12n2n1

例3在某两个正数x，y之间，若插入一个数a，使x，a，y成等差数列；若另插入两个数b，c，使x，b，c，y成等比数列，求证：a12b1c1

分析：不等式左边有字母a，右边有不同字母b、c，要比较两边的大小，必须寻找

xy，bx2y，cxy2。a、b、c三者之间的联系，利用数列的关系可得：a2为计算方便，我们再令mx0，n

33

mn则a，bm2n，cmn2，y0，m3n32

1m2n1mn21= 那么，a1b1c1

2m3n3

=m2n2mn0，得a12b1c1。

2

例4设an0，且ananan1，求证：对一切自然数n，都有an。





n

22分析：因为ananan1，所以an1ananan1an，由已知an0，所以有，an1an0，即0an1。又因为an1an1an，111，所以1111。则有，1

an1an1anan1anan1an1an

在上式中取n1,2,,n1，得n1个不等式，把它们相加得，11n1，于

ana1

是，1n11n11n，因此，an1。在此题的证明过程中，我们巧妙的nana1

利用了数列求和的累加法，时问题的解决有一种全新的感觉。本题由于和自然数有关，也可以利用数学归纳法来证明。

例5 设a2，给定数列xn，其中x1a，且满足xn1

xn1

1。xn

2xn

。

2xn1求证：xn2且

分析：这是1984年的高考题，当时难倒了绝大部分的学生，大家觉得无从着手。它给定的是数列，求证的是不等式，而且都是和通项有关，所以我们可以考虑求出数列的通项再来观察。

xnxn1xn1x1因为2，又因为2xn12xn4xn4xn2x2x11n1

xn

xnax1a，所以有，xn2a2

n1

2n，则xn

2a21a

2n1

。而a2，则有，a20a21，所以01

aa因此，xn2且

xn1

1。xn

2n1

a21，那么01a

2n1

a21a

2n

1，1例6求证：1352n1。

2462n3n1

分析：这是一道不等式的证明题，若我们总是在不等式的圈子里转悠，问题不能圆满的解决。跳出这个圈子，我们不难发现这是一个自然数有关的命题，那么，解决它的方法不外乎两种，一是利用数学归纳法；二是构造数列。我们来构造一个数列

a2n23n1=

an。令an1352n1n1，则n1

2462n2n123n4an

12n28n20n41。所以，aa，从而有，aaaa1。=n1nnn1n2112n328n219n4

因此原不等式得证。

lgSnlgSn2

lgSn1。

分析：这是在数列情景下的不等式证明，所以要交叉使用数列的性质和不等式的证

例7设an是正项的等比数列，Sn是其前n项的和.证明：

明技巧。要证不等式等价于SnSn2Sn1，因为an0，所以Sn1Sn0。

由等比数列的定义可得：

aaa2a3

n1n2。a1a2anan1

再用等比定理得：

SnSn2Sn1。

Sn2Sn1an2a2a3an1Sn1a1Sn1，因此有：

Sn1Snan1a1a2anSnSn

例8 数列an和bn都是正项数列，对任意的自然数都有an，bn，an1成等差数列，22，an1，bnbn1成等比数列。

(1)问：bn是不是等差数列？为什么？

222(2)求证：对任意的自然数p和q（pq），bpqbpq≥2bp。

分析：对于第(1)题，我们不难证明它一定是等差数列。问题(2)的证明方法很多，我们可以直接利用等差数列的通项公式，通过作差比较来完成。但是若我们仔细分

222

析题意，观察bp，bbqpqp的特点，我们不难发现它们三者之间有等量关系：

bpqbpq≥

bpqbpq2bp，所以bpqbpq

。此题充分体现了数列和2bp

不等式知识的交叉运用。

例9数列an中，前n项之和为Snan2bn，其中a和b为常数，且a0，ab1，nN。

(1)求数列an的通项公式an；并证明an1an1。(2)若cnloganan1，试判断数列cn中任意两项的大小。

分析：此题的已知条件，前n项之和为Snan2bn 告诉我们，数列an是一个等差数列，要证明an1an1成立，只要证明该数列是一个递增的数列，且a11即可。(1)由Snan2bn可知，a1S1ab1，anSnSn12anab，所以an1an2a0，即数列an是一个单调递增的数列，那么an1ana11。

cn1logan1an2

(2)由(1)可知，数列cn各项都为正。则=logan1an2logan1ancnloganan1

logan1an2logan1an≤2=1logan1an124

2aan

1logaan2an21logan1n2= n1424





1，所以cn1cn.例10 已知数列an中，对一切自然数n，都有an0,1且anan 12an1an0。

求证：(1)an11an；

(2)若Sn表示数列an的前n项之和，则Sn2a1。

分析：从题目的结构可以看出，条件anan12an1an0是解决问题的关键，必2须从中找出an1和an 的关系。(1)由已知anan可得an12an1an0，2an1

1an1，12

又因为an0,1，所以有，01an11,因此an2an1，即an1an。2

1a1aa(2)由结论(1)可知，an1an112an2n，即1n1，于是有，22212n1112112a1，即Sn2a1。Sna1a2ana1a1n1a1a1

12212

高中数学直接证明-综合法 篇11

2.1合情推理与演绎推理

2.1.1合情推理

学案编制张永国

目标定位：

了解合情推理的含义（易混点）

理解归纳推理和类比推理的含义，并能运用它进行简单的推理（重点、难点）

了解合情推理在数学发展中的作用（难点）

一、自主学习：

归纳推理:

1.归纳推理:由某类事物的_______对象具有某些特征,推出该类事物的________对象________这些特征的推理,或者由_________概括出_______的推理,称为归纳推理.简言之,归纳推理是由________到_______、由_______到_______的推理.2.归纳推理的一般步骤:

第一步,通过观察个别情况发现____________;

第二步,从已知的相同性质中推出一个能_______________.思考探究:

1.归纳推理的结论一定正确吗?

2.统计学中,从总体中抽取样本,然后用样本估计总体,是否属归纳推理?

类比推理

1.类比推理:由两类对象具有某些类似特征和其中___________对象的某些已知特征,推出另一类对象_________这些特征的推理.简言之,类比推理是由_________到________的推理.2.类比推理的一般步骤:

第一步:找出两类事物之间的________________;

第二步:用一类事物的性质去推理另一类事物的性质,得出__________________.思考探究:

1.类比推理的结论能作为定理应用吗?

2.(1)圆有切线,切线与圆只交于一点,切点到圆心的距离等于半径.由此结论如何类比到球体?

(2)平面内不共线的三点确定一个圆.由此结论如何类比得到空间的结论?

合情推理

1.定义:归纳推理和类比推理都有是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,我们把它们统称为合情推理.简言之,合情推理就是合乎情理的推理.2.推理的过程:

→

→

思考探究:

1.归纳推理与类比推理有何区别与联系?

2.(1)由直角三角形、等腰三角形、等边三角形内角和是180°,得出所有三角形内角和都是180°;

(2)某次考试张军成绩是100分,得出全班同学成绩都是100分.以上是否属于合情推理?

二、典例剖析：

例1.根据下列条件,写出数列的前4项,并归纳猜想它的通项公式.(1)a1= 0, an1=an+(2n-1)(n∈N*);

(2)a1= 1, an1=1 a(n∈N*).2n

自主解答:

方法技巧:

例2.已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率kPM、kPN都存在时,那么kPM与kPN之积是与点P的位置无关的定

x2y

2值,试写出双曲线221具有类似的性质,并加以证明.ab

自主解答:

方法技巧:

三、学后总结反思.1.2演绎推理

学案编制张永国

目标定位：

理解演绎推理的含义（重点）

掌握演绎推理的模式，会利用三段论进行简单推理（重点、难点）

合情推理与演绎推理之间的区别与联系

一、自主学习：

演绎推理的含义:

1.演绎推理是从一般性的原理出发,推出_________的结论.演绎推理又叫_______推理.2.演绎推理的特点是_____________的推理.思考探究:

演绎推理的结论一定正确吗?

演绎推理的模式

1.演绎推理的模式采用“三段论”:

(1)大前提——已知的___________(M是P);

(2)小前提——所研究的__________(S是M);

(3)结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断(S是P).2.从集合的角度看演绎推理:

(1)大前提:x∈M且x具有性质P;

(2)小前提：y∈S且SM

(3)结论__________.思考探究:

1.把“函数y=x+2x-3的图象是一条抛物线”作为结论,用三段论表示为:大前提:_________,小前提:______,结论___________.2.指出下面推理的大前提小前提及结论并判断是否有错误.无限小数是无理数，22=0.6666666…是无限小数，32是无理数.3

演绎推理与合情推理

合情推理与演绎推理的关系:

(1)从推理形式上看,归纳是由________到_______个别到一般的推理,类比是由_________到______的推理;演绎推理是由________到________的推理.(2)从推理所得的结论来看,合情推理的结论_____________,有待进一步证明;演绎推理在_______和___________都正确的前提下,得到的结论一定正确.思考探究:

1.合情推理与演绎推理有什么联系.2.指出下列推理的形式是什么?

(1)《论语》云:“名不正,则言不顺;言不顺,则事不成;事不成,则礼乐不兴;礼乐不兴,则刑罚不中;刑罚不中,则民不无所措手足;所以名不正,则民无所措手足.”

(2)金、银、铜、铁都能导电,金、银、铜、铁都是金属,所以金属都能导电.二、典例剖析：

例1.把下列演绎推理写成三段论的形式.①所有导体通电时发热,铁是导体,所以铁通电时发热;

②平行四边形的对角线互相平分,菱形是平行四边形,所以菱形的对角线互相平分； ③一次函数是单调函数,函数y=3x-2是一次函数,所以函数y=3x-2是单调函数.自主解答:

方法技巧:

例2.如图所示,D、E、F分别是BC、CA、AB边上的点,∠BFD=∠A,DE∥BA,求证:DE=AF.自主解答:

方法技巧:

例3.求证:函数ƒ(x)=-x+2x在(-∞,1)上为增函数.自主解答:

方法技巧: