第一篇:2.2.1 綜合法和分析法
2.2 直接證明與間接證明
2.2.1 綜合法和分析法
整體設(shè)計(jì)
教材分析
在以前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)能用綜合法和分析法證明數(shù)學(xué)問題,但他們對綜合法和分析法的內(nèi)涵和特點(diǎn)不一定非常清楚.本節(jié)內(nèi)容結(jié)合學(xué)生已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識,通過實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生分析綜合法與分析法的思考過程與特點(diǎn),并歸納出操作流程圖,使他們在以后的學(xué)習(xí)中,能自覺地、有意識地運(yùn)用綜合法和分析法進(jìn)行數(shù)學(xué)證明,養(yǎng)成言之有理、論證有據(jù)的習(xí)慣.
課時分配
2課時.第1課時綜合法,第2課時分析法.
第1課時
教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能目標(biāo)
(1)理解綜合法證明的概念;
(2)能熟練地運(yùn)用綜合法證明數(shù)學(xué)問題.
2.過程與方法目標(biāo)
(1)通過實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生分析綜合法的思考過程與特點(diǎn);
(2)引導(dǎo)學(xué)生歸納出綜合法證明的操作流程圖.
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過綜合法的學(xué)習(xí),體會數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)密性、抽象性、科學(xué)性;
(2)通過綜合法的學(xué)習(xí),養(yǎng)成審慎思維的習(xí)慣.
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):(1)結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)實(shí)例理解綜合法;
(2)了解綜合法的思考過程、特點(diǎn).
難點(diǎn):(1)對綜合法的思考過程、特點(diǎn)的概括;
(2)運(yùn)用綜合法證明與數(shù)列、幾何等有關(guān)內(nèi)容.
教學(xué)過程
引入新課
證明對我們來說并不陌生,我們在上一節(jié)學(xué)習(xí)的合情推理,所得的結(jié)論的正確性就是要證明的,并且我們在以前的學(xué)習(xí)中,積累了較多的證明數(shù)學(xué)問題的經(jīng)驗(yàn),但這些經(jīng)驗(yàn)是零散的、不系統(tǒng)的,這一節(jié)我們將通過熟悉的數(shù)學(xué)實(shí)例,對證明數(shù)學(xué)問題的方法形成較完整的認(rèn)識.
提出問題:給出以下問題,讓學(xué)生思考應(yīng)該如何證明.
請同學(xué)們證明:
已知a,b>0,求證:a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc.活動設(shè)計(jì):學(xué)生先獨(dú)立思考,然后小組討論,找出以上問題的證明方法,教師巡視指導(dǎo),并注意與學(xué)生交流.
活動結(jié)果:(學(xué)生板書證明過程)
證明:因?yàn)閎2+c2≥2bc,a>0,所以a(b2+c2)≥2abc.又因?yàn)閏2+a2≥2ac,b>0,所以b(c2+a2)≥2abc.因此a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc.引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用不等式證明以上問題,體會綜合法證明的思考過程,為引出綜合法的定義做準(zhǔn)備.
探究新知
提出問題:請同學(xué)們回顧,你證明這道題的思維過程.
活動設(shè)計(jì):學(xué)生自由發(fā)言.
教師活動:整理學(xué)生發(fā)言,得到證明上題的思維過程.
首先,分析待證不等式的特點(diǎn):不等式右端是3個數(shù)a,b,c乘積的四倍,左端為兩項(xiàng)之和,其中每一項(xiàng)都是一個數(shù)與另兩個數(shù)的平方和之積,據(jù)此,只要把兩個數(shù)的平方和轉(zhuǎn)化為這兩個數(shù)的積的形式,就能使不等式兩端出現(xiàn)相同的形式;
其次,尋找轉(zhuǎn)化的依據(jù)及證明中要用的知識,本題應(yīng)用不等式x2+y2≥2xy就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,不等式的基本性質(zhì)是證明的依據(jù);
最后,給出證明即可.
(在總結(jié)證明上題思維過程的同時,向?qū)W生灌輸解決問題先粗后細(xì),先框架,后具體的思想)
這樣,我們可以把上題的證明過程概括為:從已知條件、不等式x2+y2≥2xy和不等式的基本性質(zhì)出發(fā),通過推理得出結(jié)論成立.
活動結(jié)果:
綜合法定義:一般地,利用已知條件和某些數(shù)學(xué)定義、公理、定理等,經(jīng)過一系列的推理論證,最后推導(dǎo)出所要證明的結(jié)論成立,這種證明方法叫做綜合法.
設(shè)計(jì)意圖
讓學(xué)生先表達(dá)綜合法證明的特點(diǎn),但他們對綜合法的內(nèi)涵和特點(diǎn)表達(dá)不一定非常清楚,因此再由老師整理出綜合法證明的思維特點(diǎn)來,進(jìn)而將問題一般化,得到綜合法的定義.
運(yùn)用新知
例1在△ABC中,三個內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且A,B,C成等差數(shù)列,a,b,c成等比數(shù)列,求證:△ABC為等邊三角形.
思路分析:本題首先把已知條件進(jìn)行語言轉(zhuǎn)換,即將A,B,C成等差數(shù)列轉(zhuǎn)化為2B=A+C,a,b,c成等比數(shù)列轉(zhuǎn)化為b2=ac,接著把隱含條件顯性化,將A,B,C為△ABC三個內(nèi)角明確表示為A+B+C=π,然后尋找條件與結(jié)論的聯(lián)系;利用余弦定理可以把邊和角聯(lián)系起來,建立邊和角的關(guān)系,進(jìn)而判斷三角形的形狀.這樣,就可以嘗試直接從已知條件和余弦定理出發(fā),運(yùn)用綜合法來推導(dǎo)出結(jié)論.
證明:由A,B,C成等差數(shù)列,有2B=A+C,①
由A,B,C為△ABC的三個內(nèi)角,所以A+B+C=π.②
π由①②,得B=,③
3由a,b,c成等比數(shù)列,有b2=ac,④
由余弦定理及③,可得b2=a2+c2-2accosB=a2+c2-ac,再由④,得a2+c2-ac=ac,即(a-c)2=0,從而a=c,所以A=C.⑤
π由②③⑤,得A=B=C=△ABC為等邊三角形. 3
點(diǎn)評:在證明數(shù)學(xué)命題時,經(jīng)常要把已知條件進(jìn)行語言轉(zhuǎn)換,把文字語言轉(zhuǎn)換成符號語言,或把符號語言轉(zhuǎn)換成圖形語言等,還要把命題中的隱含條件顯性化,然后尋找條件與結(jié)論的聯(lián)系,最后運(yùn)用綜合法來推導(dǎo)結(jié)論.
bn1an111設(shè)a+b>0,n為偶數(shù),證明+.abab--
bn1an111?an-bn??an1-bn1?證明:=,abab?ab?----
(1)當(dāng)a>0,b>0時,(an-bn)(an1-bn1)≥0,(ab)n>0,--
?an-bn??an1-bn1?bn1an111所以≥0,故+abab?ab?----
(2)當(dāng)ab為負(fù)值時,不妨設(shè)a>0,b<0,由于a+b>0,所以a>|b|.又n是偶數(shù),所以(an-b)(ann-1-bn-1?an-bn??an1-bn1?bn1an111)>0.又(ab)>0,故>0,即+.abab?ab?----n
bn1an111綜合(1)(2)可知,≥ abab--
理解新知
(1)由于綜合法證明的特點(diǎn),我們有時也把這種證明方法叫“順推證法”或“由因?qū)Чā保?/p>
(2)框圖表示
P表示已知條件、已有的定義、定理、公理等,Q表示要證明的結(jié)論.
2如圖,在三棱錐S—ABC中,側(cè)面SAB與側(cè)面SAC均為等邊三角形,∠BAC=90°,O為BC中點(diǎn).
證明SO⊥平面ABC.思路分析:從已有的定義、定理、公理出發(fā),推出要證的結(jié)論.
證明:由題設(shè)AB=AC=SB=SC=SA,連接OA,△ABC為等腰直角三角形,所以O(shè)A=OB=OC=2SA,且AO⊥BC.22,從而OA2+SO2=
SA2.2又因?yàn)椤鱏BC與△ABC全等,故有SO⊥BC,且SO=
所以△SOA為直角三角形,所以SO⊥AO.又AO∩BO=O,所以SO⊥平面ABC.點(diǎn)評:讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉綜合法證明的思維過程與特點(diǎn),學(xué)習(xí)綜合法證明的規(guī)范證明過
程,同時熟悉綜合法證明的操作流程圖.
鞏固練習(xí)
11+已知a,b,c∈R,求證:(a+b+c)()≥4.ab+c
a+b+ca+b+cb+c11a+證明:由于a,b,c∈R,則(a+b+c)(+=+=1++1+ab+caab+cb+c
b+ca=2+(≥2+ab+cb+ca4.ab+c
變練演編
+已知x,y,z∈R,a,b,c∈R,b+c2c+a2a+b2求證:+y+≥2(xy+yz+zx). abc
思路分析:抓住要證明式子的結(jié)構(gòu)特征,合理運(yùn)用均值不等式,用綜合法證明上述不等式.
b+c2c+a2a+b2b2c2c2a+證明:由于x,y,z∈R,a,b,c∈R,則+y+=+++abcaabbabbacacby2+2+2=(x22)+(x2+z2)+(2+z2)≥2xy+2xz+2yz=2(xy+xz+yz),ccabacbc
b+c2c+a2a+b2所以有+y+≥2(xy+yz+zx). abc
點(diǎn)評:學(xué)會結(jié)合條件及所證的結(jié)論,尋找到解決問題所需的知識,充分體會綜合法證明不等式的方法,規(guī)范解題步驟.
達(dá)標(biāo)檢測
1.綜合法:(1)一般的,利用____________,經(jīng)過____________最后________,這種證明方法叫做綜合法.
2.已知a,b,c均大于1,且logac·logbc=4,則下列各式中,一定正確的是()
A.a(chǎn)c≥bB.a(chǎn)b≥c
C.bc≥aD.a(chǎn)b≤c
答案:1.已知條件和某些數(shù)學(xué)定義,公理,定理 一系列的推理論證 推導(dǎo)出證明的結(jié)論成立
2.B
課堂小結(jié)
1.綜合法證明是證明題中常用的方法.從條件入手,根據(jù)公理、定義、定理等推出要證的結(jié)論.
2.綜合法證明題時要注意,要先作語言的轉(zhuǎn)換,如把文字語言轉(zhuǎn)化為符號語言,或把符號語言轉(zhuǎn)化為圖形語言等,還要通過細(xì)致的分析,把其中的隱含條件明確表示出來.
3.綜合法可用于證明與函數(shù)、數(shù)列、不等式、向量、立體幾何、解析幾何等有關(guān)的問題.
布置作業(yè)
課本本節(jié)練習(xí)1、3.補(bǔ)充練習(xí)
基礎(chǔ)練習(xí)
1.△ABC中,已知3b=23asinB,且cosA=cosC,求證:△ABC為等邊三角形.
證明:由3b=3asinB3sinB=23sinAsinB?sinA3?π2πA=.23
3π由cosA=cosC?A=C,且A+B+C=π,所以A=C=B.所以△ABC為等邊三角3
形.
拓展練習(xí)
22.已知函數(shù)f(x)=x2++alnx(x>0),f(x)的導(dǎo)函數(shù)是f′(x).對任意兩個不相等的正數(shù)x
f?x1?+f?x2?x1+x2x1、x2,證明當(dāng)a≤0時,>f(. 2
22證明:由f(x)=x2++alnx,x
得f?x1?+f?x2?12211a(x1+x2)+(++1+lnx2)22x1x22
x1+x212=(x2+x)++alnx1x2.221x1x2x1+x2x1+x22x1+x24=()+aln,222x1+x2
∵x1≠x2且都為正數(shù),x1+x2212122有(x2+x)>[(x+x)+2xx]=(.① 212214122
2又(x1+x2)2=(x21+x2)+2x1x2>4x1x2,∴x1+x24.② x1x2x1+x2
x1+x2x1+x2∵x1x2<∴l(xiāng)nx1x2 x1+x2∵a≤0,∴alnx1x2>aln.③ 2 f?x1?+f?x2?x1+x2由①、②、③得. 2 2設(shè)計(jì)說明 本節(jié)通過具體證明實(shí)例,使學(xué)生了解直接證明的基本方法——綜合法,了解綜合法的思考過程、特點(diǎn);培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,分析能力,邏輯推理能力;并能用綜合法證明數(shù)列、幾何等有關(guān)內(nèi)容.本節(jié)重點(diǎn)突出學(xué)生的自主性,教師主要是點(diǎn)撥思路,與知識升華,在教師所提問題的引導(dǎo)下,學(xué)生自主完成探究新知和理解新知的過程,加深對知識的理解和提高證明問題的能力. 備課資料 例1已知a,b,c為正實(shí)數(shù),a+b+c=1,求證:a+bc3.思路分析:此題是應(yīng)用綜合法證明不等式問題,需要用到不等式中的均值不等式的知識來進(jìn)行證明. 證明:∵a,b,c∈R,∴a+b≥ab,b+c≥2bc,c+a≥2ac.∴2(a+b+c)≥ab+bcac).∴a+b+c+2(ab+bc+ac)≤3(a+b+c)=3.∴(a+b+c)2≤3.abc3.點(diǎn)評:運(yùn)用綜合法證明不等式,關(guān)鍵是要由已知條件尋找到正確的所需知識,進(jìn)而來證+ 明問題. 例2設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且(3-m)Sn+2man=m+3(n∈N),其中m為常數(shù),且m≠-3.(1)求證:{an}是等比數(shù)列; 3(2)若數(shù)列{an}的公比q=f(m),數(shù)列{bn}滿足b1=a1,bn=f(bn-1)(n∈N,n≥2),求證: 21{為等差數(shù)列. bn 思路分析:本題要求證明數(shù)列為等差、等比數(shù)列,恰當(dāng)處理遞推關(guān)系是關(guān)鍵. 證明:(1)由(3-m)Sn+2man=m+3(n∈N),得(3-m)Sn+1+2man+1=m+3,an+12m兩式相減得(3+m)an+1=2man,由于m≠-3,∴.∴{an}是等比數(shù)列. anm+ 3(2)b1=a1,q=f(m)=2m332bn-1∴n∈N,n≥2時,bn=f(bn-1)=×.22bn-1+3m+3 11111∴bnbn-1+3bn=3bn-1.∴=.∴{}是首項(xiàng)為1,公差為 bnbn-13bn3 點(diǎn)評:本題主要考查利用綜合法和數(shù)列的定義,合理處理遞推關(guān)系的數(shù)列證明問題. 例3在△ABC中,內(nèi)角A、B、C的對邊長分別為a、b、c,已知a2-c2=2b,且sinAcosC=3cosAsinC,求b.思路分析:此題事實(shí)上比較簡單,但學(xué)生入手卻有些不知所措.對已知條件(1)a2-c2=2b左側(cè)是二次的,右側(cè)是一次的,學(xué)生總感覺用余弦定理不好處理,而對已知條件 (2)sinAcosC=3cosAsinC,過多的關(guān)注兩角和與差的正弦公式,甚至有的學(xué)生還想用現(xiàn)在已經(jīng)不再考的積化和差,導(dǎo)致找不到突破口. 解:由余弦定理,得a2-c2=b2-2bccosA.又a2-c2=2b,b≠0,∴b=2ccosA+2.① 又sinAcosC=3cosAsinC,∴sinAcosC+cosAsinC=4cosAsinC,sin(A+C)=4cosAsinC,即sinB=4cosAsinC.b由正弦定理,得sinB=sinC,故b=4ccosA.② c 由①,②解得b=4.點(diǎn)評:在解題中應(yīng)注意總結(jié),提高對問題的分析和解決能力及對知識的靈活運(yùn)用能力. (設(shè)計(jì)者:莫靜波) 課題綜合法與分析法課時 1課時課型 新授課 使用說明及學(xué)法指導(dǎo) 1.先精讀教材P60-P64內(nèi)容,用紅色筆進(jìn)行勾畫,再針對導(dǎo)學(xué)案的問題,二次閱讀教材部分內(nèi)容,并回答,時間為15分鐘.2.找出自己的疑惑和需要討論的問題準(zhǔn)備課上討論和質(zhì)疑.3.必須記住的內(nèi)容:綜合法和分析法證明不等式.學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解并掌握綜合法與分析法;2.會利用綜合法和分析法證明不等式 3.高效學(xué)習(xí),通過對典型案例的探究,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)激情.學(xué)習(xí)重點(diǎn) 會用分析法證明問題;了解分析法的思考過程.學(xué)習(xí)難點(diǎn) 根據(jù)問題的特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)淖C明方法.一.預(yù)習(xí)自學(xué) 1.常用直接證明方法有和 2.綜合法:一般的,利用已知條件和某些數(shù)學(xué)、、等,經(jīng)過一系列的推理論證,最后推導(dǎo)出所要證明的結(jié)論成立,這種方法叫綜合法.綜合法的思維過程的全貌可概括為下面形式:“已知→可知1→可知2→…結(jié)論”.3.分析法:一般的,從要證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使成立的條件,直至最后,把證明的結(jié)論歸結(jié)為判定一個為止,這種證明方法叫做分析法,分析法的思維過程的全貌可概括為下面形式:“結(jié)論→需知1→需知2→…已知”.?.如果a,b?R, 那么a2?b2?2ab.當(dāng)且僅當(dāng)時, 等號成立.?.如果a,b?R?,那么a?b?當(dāng)且僅當(dāng)時, 等號成立.?.如果a 2?b?c a,b,c?R?, 那么 3? 當(dāng)且僅當(dāng)時, 等 號成立.40.如果a,b,c?R?, 那么 ba?ab?、c?aa b ?bc ? 二、合作交流 1.若a,b,c是不全相等的實(shí)數(shù),求證:a 2?b2 ?c2 ?ab?bc?ca. 證明:∵a,b,c?R,∴a2 ?b2 ≥2ab,b2 ?c2 ≥2bc,c2 ?a2 ≥2ac 變式訓(xùn)練 已知a,b,c?0,且不全相等,求證:a(b2?c2)?b(c2?a2)?c(a2?b2)?6abc 2.用分析法證明 求證:3?6?21.達(dá)標(biāo)檢測 1.下列說法不正確的是() A.綜合法是由因?qū)Ч捻樛谱C法B.分析法是執(zhí)果索因的逆推證法 C.綜合法與分析法都是直接證法D.綜合法與分析法在同一題的證明中不可能同時采用 2.分析法是() A.執(zhí)果索因的逆推法B.執(zhí)因?qū)Ч捻樛品?C.因果分別互推的兩頭湊法D.逆命題的證明方法 3.以下數(shù)列不是等差數(shù)列的是() A.B.π?2,π?5,π?8 C.D.20,40,60 4.若P=a+a+7,Q=a+3+a+4(a≥0),則P、Q的大小關(guān)系是() A.P>QB.P=QC.P<QD.由a的取值確定 5.已知 a,b 是不相等的正數(shù),x? y?,y,則 x的大小關(guān)系 是.6.用分析法證明(:15??(2) 7.已知a,b,c?R?,a?b?c?1,求證:(1a ?1)(1b ?1)(1c ?1)?8 8.已知a,b,c?R?,a?b?c?1,求證:1a ? 11b ? c ?9 變式.已知a,b,c是兩兩不相等的正實(shí)數(shù),b?c?a a?c?b b?c a ? b ? a?c ?3 綜合法與分析法各有何特點(diǎn)? 【思考·提示】 分析法的特點(diǎn)是:從“未知”看“需知”,逐步靠攏“已知”,其逐步推理,實(shí)際上是尋求它的充分條件;綜合法的特點(diǎn)是:從“已知”看“可知”,逐步推向“未知”,其逐步推理,實(shí)際上是尋找它的必要條件.分析法與綜合法各有其特點(diǎn),有些具體的待證命題,用分析法或綜合法均能證明出來,往往選擇較簡單的一種.平時我們常用分析法探索解題思路,然后用綜合法書寫步驟. 綜合法分析法 學(xué)習(xí)目標(biāo): 結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)實(shí)例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點(diǎn).教學(xué)重點(diǎn):會用綜合法證明問題;了解綜合法的思考過程.教學(xué)難點(diǎn):根據(jù)問題的特點(diǎn),結(jié)合綜合法的思考過程、特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)淖C明方法.高考題:1.(2012安徽理19) (Ⅰ)設(shè)x?1,y?1,證明x?y?111???xy;xyxy,logab?logbc?logca?logba?logcb?logac.(Ⅱ)1?a?b?c,證明 2、(2010全國卷1文數(shù))(10)設(shè)a?log32,b?ln2,c?5?2則 (A)a?b?c(B)b?c?a(C)c?a?b(D)c?b?a 1教材分析:分析法和綜合法是思維方向相反的兩種思考方法。在數(shù)學(xué)解題中,分析法是從數(shù)學(xué)題的待證結(jié)論或需求問題出發(fā),一步一步地探索下去,最后達(dá)到題設(shè)的已知條件。綜合法則是從數(shù)學(xué)題的已知條件出發(fā),經(jīng)過逐步的邏輯推理,最后達(dá)到待證結(jié)論或需求問題。對于解答證明來說,分析法表現(xiàn)為執(zhí)果索因,綜合法表現(xiàn)為由果導(dǎo)因,它們是尋求解題思路的兩種基本思考方法,應(yīng)用十分廣泛。變形”是解題的關(guān)鍵,是最重一步。因式分解、配方、湊成若干個平方和等是“變形”的常用方法。 分析法和綜合法是思維方向相反的兩種思考方法。在數(shù)學(xué)解題中,分析法是從數(shù)學(xué)題的待證結(jié)論或需求問題出發(fā),一步一步地探索下去,最后達(dá)到題設(shè)的已知條件。綜合法則是從數(shù)學(xué)題的已知條件出發(fā),經(jīng)過逐步的邏輯推理,最后達(dá)到待證結(jié)論或需求問題。對于解答證明來說,分析法表現(xiàn)為執(zhí)果索因,綜合法表現(xiàn)為由果導(dǎo)因,它們是尋求解題思路的兩種基本思考方法,應(yīng)用十分廣泛。 通過本節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生積極參加課堂教學(xué),順利地完成了教學(xué)任務(wù),達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目的。但由于學(xué)生的基礎(chǔ)較差,知識遺忘嚴(yán)重,在一定程度上影響了教學(xué)進(jìn)度,使課堂上進(jìn)度比較緊張。所以在以后的教學(xué)過程中,要特別注意學(xué)生的實(shí)際水平,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí),以保證課堂教學(xué)進(jìn)度。通過本節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解直接證明的基本方法----綜合法,了解綜合法的思考過程、特點(diǎn);培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,分析能力,邏輯推理能力。本節(jié)的教學(xué)應(yīng)該是比較成功的。 考點(diǎn)預(yù)測:1.高考題多以選擇題和填空為主,是高考常考內(nèi)容; 2.主要考察綜合法。 授課過程: 一、復(fù)習(xí)準(zhǔn)備: 1.提問:基本不等式的形式? 2.討論:如何證明基本不等式a?b(a?0,b?0).2(討論 → 板演 → 分析思維特點(diǎn):從結(jié)論出發(fā),一步步探求結(jié)論成立的充分條件) 二、講授新課: 教學(xué)例題: 綜合法證題 例 1、已知a,b,c都是正數(shù),且a,b,c成等比數(shù)列,求證:a2?b2?c2?(a?b?c) 2證明:左-右=2(ab+bc-ac) ∵a,b,c成等比數(shù)列,∴b2?ac a?c?a?c 又∵a,b,c都是正數(shù),所以0?b?ac≤2 ∴a?c?b ∴2(ab?bc?ac)?2(ab?bc?b2)?2b(a?c?b)?0 ∴a2?b2?c2?(a?b?c)2 ?abba例 2、已知a,b?R,求證ab?ab.本題可以嘗試使用差值比較和商值比較兩種方法 進(jìn)行。 證明:1)差值比較法:注意到要證的不等式關(guān)于 a,b對稱,不妨設(shè)a?b?0.?a?b?0 ?aabb?abba?abbb(aa?b?ba?b)?0,從而原不 等式得證。 2)商值比較法:設(shè)a?b?0,aabbaa??1,a?b?0,?ba?()a?b?1.bb ab故原不 等式得證。 注:比較法是證明不等式的一種最基本、最重要的方法。用比較法證明不等式的步驟是:作差 (或作商)、變形、判斷符號。 例 3、若實(shí)數(shù)x?1,求證:3(1?x2?x4)?(1?x?x2)2.證明:采用差值比較法: 3(1?x2?x4)?(1?x?x2) 2=3?3x2?3x4?1?x2?x4?2x?2x2?2x 3=2(x4?x3?x?1) =2(x?1)2(x2?x?1)13=2(x?1)2[(x?)2?].2 413?x?1,從而(x?1)2?0,且(x?)2??0, 24 13∴2(x?1)2[(x?)2?]?0, 24 ∴3(1?x2?x4)?(1?x?x2)2.分析法證題 例1.設(shè)a、b是兩個正實(shí)數(shù),且a≠b,求證:a3+b3> a2b+ab2. 證明:(用分析法思路書寫) 要證 a3+b3>a2b+ab2成立,只需證(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b)成立,即需證a2-ab+b2>ab成立。(∵a+b>0) 只需證a2-2ab+b2>0成立,即需證(a-b)2>0成立。 而由已知條件可知,a≠b,有a-b≠0,所以(a-b) 2>0顯然成立,由此命題得證。 (以下用綜合法思路書寫) ∵a≠b,∴a-b≠0,∴(a-b)2>0,即a2-2ab+b2 >0 亦即a2-ab+b2>ab 由題設(shè)條件知,a+b>0,∴(a+b)(a2-ab+b2)> (a+b)ab 即a3+b3>a2b+ab2,由此命題得證 例 2、已知a,b,c,d∈R,求證:ac+bd≤(a2?b2)(c2?d2) 分析一:用分析法 證法一:(1)當(dāng)ac+bd≤0時,(2)當(dāng)ac+bd>0時,欲證原不等式成立,只需證(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2) 即證a2c2+2abcd+b2d2≤a2c2+a2d2+b2c2+b2d 2即證2abcd≤b2c2+a2d2 即證0≤(bc-ad)2 因?yàn)閍,b,c,d∈R,所以上式恒成立,綜合(1)、(2)可知:分析二:用綜合法 證 二:(a2+b2)(c2+d2)=a2c2+a2d2+b2c2+b2d2=(a2c2+2abcd+b2d2)+(b2c2-2abcd+a2d2) =(ac+bd)2+(bc-ad)2≥(ac+bd)2 ∴(a2?b2)(c2?d2)≥|ac+bd|≥ac+ 分析三:用比較法 證法三:∵(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=(bc-ad)2≥0,∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2 法 ∴(a2?b2)(c2?d2)≥|ac+bd|≥ac+bd,即ac+bd≤(a2?b2)(c2?d2)例 3、設(shè)a、b是兩個正實(shí)數(shù),且a≠b,求證:a3+b3>a2b+ab2.證明:(用分析法思路書寫) 要證 a3+b3>a2b+ab2成立,只需證(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b)成立,即需證a2-ab+b2>ab成立。(∵a+b>0) 只需證a2-2ab+b2>0成立,即需證(a-b)2>0成立。 而由已知條件可知,a≠b,有a-b≠0,所以(a-b)2>0顯然成立,由此命題得證。 (以下用綜合法思路書寫) ∵a≠b,∴a-b≠0,∴(a-b)2>0,即a2-2ab+b2>0 亦即a2-ab+b2>ab 22由題設(shè)條件知,a+b>0,∴(a+b)(a-ab+b)>(a+b)ab 即a3+b3>a2b+ab2,由此命題得證.課堂小結(jié) 分析法由要證明的結(jié)論Q思考,一步步探求得到Q所需要的已知P1,P2,???,直到所有的已知P都成立; 比較好的證法是:用分析法去思考,尋找證題途徑,用綜合法進(jìn)行書寫;或者聯(lián)合使用分析法與綜合法,即從“欲知”想“需知”(分析),從“已知”推“可知”(綜合),雙管齊下,兩面夾擊,逐步縮小條件與結(jié)論之間的距離,找到溝通已知條件和結(jié)論的途徑.1、a,b,c?R?,求證 a?b?c) 2、設(shè)a, b, c是的△ABC三邊,S是三角形的面積,求證:c2?a2?b2?4ab?.略證:正弦、余弦定理代入得:?2abcosC?4ab?sinC,?即證:2?cosC?C,即:C?cosC?2,即證:sin(C?)?1(成6 立).新學(xué)案31頁6、7,33頁3、4.作業(yè):教材P52 練習(xí)2、3題. 《綜合法和分析法(1)》導(dǎo)學(xué)案 編寫人:馬培文 審核人:杜運(yùn)鐸 編寫時間:2016-02-24 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)實(shí)例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法。【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1.結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)實(shí)例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法; 2.會用綜合法證明問題;了解綜合法的思考過程。 3.根據(jù)問題的特點(diǎn),結(jié)合綜合法的思考過程、特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)淖C明方法?!緦W(xué)法指導(dǎo)】 ① 課前閱讀課文(預(yù)習(xí)教材P85~P89,找出疑惑之處)② 思考導(dǎo)學(xué)案中的探究問題,并提出你的觀點(diǎn)。 【知識鏈接】 復(fù)習(xí)1 兩類基本的證明方法: 和 。復(fù)習(xí)2 直接證明的兩中方法: 和 。知識點(diǎn)一 綜合法的應(yīng)用 問題 已知a,b?0, 求證 a(b2?c2)?b(c2?a2)?4abc。 新知 一般地,利用 ,經(jīng)過一系列的推理論證,最后導(dǎo)出所要證明的結(jié)論成立,這種證明方法叫綜合法。反思 框圖表示 因?qū)Ч?/p> 【典型例題】 例 1111變式 已知a,b,c?R?,a?b?c?1,求證 (?1)(?1)(?1)?8。 abc 要點(diǎn) 順推證法;由已知a,b,c?R?,a?b?c?1,求證: 111???9 abc 小結(jié) 用綜合法證明不等式時要注意應(yīng)用重要不等式和不等式性質(zhì),要注意公式應(yīng)用的條件和等號成立的條件,這是一種由因索果的證明。 例2 在△ABC中,三個內(nèi)角A、B、C的對邊分別為a、b、c,且A、B、C成等差數(shù)列,a、b、c成等比數(shù)列.求證:為△ABC等邊三角形。 變式 設(shè)在四面體P?ABC中,?ABC?90?,PA?PB?PC,D是AC的中點(diǎn).求證 PD垂直于?ABC所在的平面。 小結(jié) 解決數(shù)學(xué)問題時,往往要先作語言的轉(zhuǎn)換,如把文字語言轉(zhuǎn)換成符號語言,或把符號語言轉(zhuǎn)換成圖形語言等,還要通過細(xì)致的分析,把其中的隱含條件明確表示出來。 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】 A1.求證 對于任意角θ,cos4??sin4??cos2?。 B2.A,B為銳角,且tanA?tanB?3tanAtanB?3,求證 A?B?60?.(提示:算tan(A?B))。 【歸納小結(jié)】 綜合法是從已知的P出發(fā),得到一系列的結(jié)論Q1,Q2,???,直到最后的結(jié)論是Q.運(yùn)用綜合 法可以解決不等式、數(shù)列、三角、幾何、數(shù)論等相關(guān)證明問題?!局R拓展】 綜合法是中學(xué)數(shù)學(xué)證明中最常用的方法,它是從已知到未知,從題設(shè)到結(jié)論的邏輯推理方法,即從題設(shè)中的已知條件或已證的真實(shí)判斷出發(fā),經(jīng)過一系列的中間推理,最后導(dǎo)出所要求證的命題,綜合法是一種由因索果的證明方法?!井?dāng)堂檢測】 1.已知x,y?R,則“xy?1”是“x2?y2?1”的() A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件 2.如果a1,a2,???a8為各項(xiàng)都大于零的等差數(shù)列,公差d?0,則() A.a(chǎn)1a8?a4a5 B.a(chǎn)1a8?a4a5 C.a(chǎn)1?a8?a4?a5 D.a(chǎn)1a8?a4a5 3..設(shè)P?1111???,則()log211log311log411log511A.0?P?1 B.1?P?2 C.2?P?3 D.3?P?4 3314.若關(guān)于x的不等式(k2?2k?)x?(k2?2k?)1?x的解集為(,??),則k的222范圍是。 a?b,y?a?b,則x,y的大小關(guān)系是5.已知a,b是不相等的正數(shù),x?2____。 【能力提升】 b?c?aa?c?ba?b?c1.已知a,b,c是全不相等的正實(shí)數(shù),求證 ???3。 abc 2.在△ABC中,證明 cos2Acos2B11???。2222 【學(xué)習(xí)反思】 ① 基礎(chǔ)知識 ___。 ② 學(xué)習(xí)方法___。 ③ 情感認(rèn)知 __。 高二數(shù)學(xué)選修2-2 abab____________________________________________________________ _______________________________ 直接證明與間接證明測試題 一、選擇題 1.下列說法不正確的是() A.綜合法是由因?qū)Ч捻樛谱C法 B.分析法是執(zhí)果索因的逆推證法 C.綜合法與分析法都是直接證法 D.綜合法與分析法在同一題的證明中不可能同時采用 2.用反證法證明一個命題時,下列說法正確的是() A.將結(jié)論與條件同時否定,推出矛盾 B.肯定條件,否定結(jié)論,推出矛盾 C.將被否定的結(jié)論當(dāng)條件,經(jīng)過推理得出的結(jié)論只與原題條件矛盾,才是反證法的正確運(yùn)用 D.將被否定的結(jié)論當(dāng)條件,原題的條件不能當(dāng)條件 3.若a,b,c是不全相等的實(shí)數(shù),求證:a2?b2?c2?ab?bc?ca. 證明過程如下: ∵a,b,c?R,∴a2?b2≥2ab,b2?c2≥2bc,c2?a2≥2ac,又∵a,b,c不全相等,∴以上三式至少有一個“?”不成立,∴將以上三式相加得2(a?b?c)?2(ab?b?c?ac),∴a?b?c?ab?bc?ca.此證法是()22222 2A.分析法 B.綜合法C.分析法與綜合法并用D.反證法 41?. ?1? ? 1,即證7?5?11? 1?,∵35?11,∴原不等式成立. 以上證明應(yīng)用了()A.分析法 5.以下數(shù)列不是等差數(shù)列的是() A. B.綜合法C.分析法與綜合法配合使用D.間接證法 B.π?2,π?5,π?8 6.使不等式A.a(chǎn)?b 1a?16 D.20,40,60 成立的條件是() B.a(chǎn)?b D.a(chǎn)?b,且ab?0 C.a(chǎn)?b,且ab?0 二、填空題 7.求證:一個三角形中,至少有一個內(nèi)角不小于60°,用反證法證明時的假設(shè)為“三角形的”. 8.已知a?0,b?0,m? 9.當(dāng)a?0,b?0時,①(a?b)? ?1?a ?1? ?≥4b? 2n?lg m與nn的關(guān)系為. ;②a2?b2?2≥2a?2b; ;④ 2aba?b ≥ 以上4個不等式恒成立的是.(填序號) 10.函數(shù)f(x)?sinx?2sinx,x?[0,2π]的圖象與直線y?k有且僅有兩個不同的交點(diǎn),則k的取值范圍是. 11.設(shè)函數(shù)f(x)?lgx,若0?a,b,且f(a)?f(b),則ab?. 12.已知平面?,?,?滿足???,???,????l,則l與?的位置關(guān)系為. 三、解答題 13.已知a,b,c?(0,1).求證:(1?a)b,(1?b)c,(1?c)a不能同時大于 14.已知數(shù)列?an?為等差數(shù)列,公差d?1,數(shù)列?cn?滿足cn?an2?an2?1(n?N?).判斷數(shù)列?cn?是否為等差數(shù)列,并證明你的結(jié)論. 15.若下列方程:x2?4ax?4a?3?0,x2?(a?1)x?a2?0,x2?2ax?2a?0,至少有一個方程有實(shí)根,試求實(shí)數(shù)aa的取值范圍. . 答案 1.答案:D2.答案:B3.答案:B4.答案:A 5.答案:C6.答案:D7.答案:三個內(nèi)角都小于60° 8.答案: m≤n9.答案:①②③ 10.答案:1?k?3 11.答案:(0,1)12.答案:l?? 13.證明:假設(shè)三式同時大于 14,即(1?a)b? 164 14,(1?b)c? 14,(1?c)a? 14,三式同向相乘,得(1?a)a(1?b)b(1?c)c? 1?1?a?a?又(1?a)a≤??? 24?? .①,14164 同理(1?b)b≤ 14,(1?c)c≤.,所以(1?a)a(1?b)b(1?c)c≤ 與①式矛盾,即假設(shè)不成立,故結(jié)論正確. 14.答案:是.證明:由條件an?a1?(n?1),則cn?an2?an2?1??2n?2a1?1. 所以cn?1?cn??2,所以數(shù)列?cn?為等差數(shù)列. ??1?16a2?4(?4a?3)?0,? 15.解:設(shè)三個方程均無實(shí)根,則有??2?(a?1)2?4a2?0,?2 ??3?4a?4(?2a)?0,第二篇:綜合法和分析法
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第五篇:綜合法和分析法習(xí)題