内容正文:
2.2 直接证明与间接证明
2.2.1 综合法和分析法
1.,综合法:
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,这种证明方法叫做综合法,对于命题“若P则Q”的综合法证明可用框图表示为:
―→―→―→…―→
2.,分析法:
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,这种证明的方法叫做分析法.
用框图表示为:
→→→…→
1.,综合法是( )
A.执果索因的逆推法
B.由因导果的顺推法
C.因果分别互推的两头凑法
D.原命题的证明方法
解析:选B.综合法是从已知条件出发,逐步推向未知,即由因导果的顺推法.
2.,分析法是( )
A.执果索因的逆推法
B.由因导果的顺推法
C.因果分别互推的两头凑法
D.逆命题的证明方法
解析:选A.分析法是从待求结论出发,逐步靠拢已知,即执果索因的逆推法.
3.,要证明+<+(a≥0)可选择的方法有多种,其中最合理的是( )
A.综合法 B.类比法
C.分析法 D.归纳法
解析:选C.分析法最合理,现证明如下:要使+<+成立,只需a+2+a+7<a+3+2+a+4,即<只需a2+7a<a2+7a+12,
只需0<12,显然成立,
∴+<+.
4.,设a=,b=-,c=-,则a、b、c的大小关系为________.
解析:∵b=,c=,显然b<c,
而a2=2,而c2=(-)2=8-2=8-<8-=2=a2,
∴a>c,∴a>c>b.
答案:a>c>b
5.,若函数f(x)=log2(x+1),且c>b>a>0,则、、的大小关系是________.
解析:作出函数f(x)=log2(x+1)的图象如图所示,、、可看作三点与原点的连线的斜率.由图知,>>.
答案:>>
类型一 综合法
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.
【证明】 由A、B、C成等差数列,有2B=A+C.①
因为A、B、C为△ABC的内角,所以A+B+C=π.②
由①②,得B=.③
由a、b、c成等比数列,有b2=ac.④
由余弦定理及③,可得b2=a2+c2-2accos B[来源:学+科+网Z+X+X+K]
=a2+c2-ac.
再由④,得a2+c2-ac=ac,即(a-c)2=0,因此a=c,从而有A=C.⑤
由②③⑤,得A=B=C=,所以△ABC为等边三角形.
【点评】 综合法证明问题的步骤
第一步:分析条件,选择方向.仔细分析题目的已知条件(包括隐含条件),分析已知与结论之间的联系与区别,选择相关的公理、定理、公式、结论,确定恰当的解题方法.
第二步:转化条件,组织过程,把题目的已知条件,转化成解题所需要的语言,主要是文字、符号、图形三种语言之间的转化.组织过程时要有严密的逻辑,简洁的语言,清晰的思路.
第三步:适当调整,回顾反思,解题后回顾解题过程,可对部分步骤进行调整,并对一些语言进行适当的修饰,反思总结解题方法的选取.
1.,已知a,b是正数,且a+b=1,求证:+≥4.
证明:方法一:
∵a,b是正数且a+b=1,
∴a+b≥2,∴≤,
∴+==≥4.
方法二:∵a,b是正数,
∴a+b≥2>0,+≥2>0,
∴(a+b)≥4.
又a+b=1,∴+≥4.
方法三:+=+=1+++1
≥2+2=4.
当且仅当a=b时,取“=”号.
类型二 分析法
例2,►已知a>0,求证: -≥a+-2.
【证明】 要证-≥a+-2,
只需证 +2≥a++.
∵a>0,故只需证 ≥,
即a2++4 +4≥a2+2++2 +2,从而只要证2 ≥ ,
只要证4≥2,
即a2+≥2,而上述不等式显然成立,故原不等式成立.
【点评】 (1)分析法证明不等式的依据是不等式的基本性质.已知的重要不等式和逻辑推理的基本理论;
(2)分析法证明不等式的思维是从要证的不等式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,最后得到的充分条件是已知(或已证)的不等式;
(3)用分析法证明数学命题时,一定要恰当地用好“要证”、“只需证”、“即证”等词语.
2.,已知a、b、c为正实数,且a+b+c=1,
求证:≥8.
证明:要证≥8成立.只需证··≥8成立.
因为a+b+c=1,所以只需证··≥8成立,即··≥8.只需证··≥··≥8成立.而··≥8显然成立,
∴≥8成立.
类型三 分析法与综合法
例3,►已知a、b、c是不全相等的正数,且0<x<1.求证:logx+logx+logx<logxa+logxb+logxc.
【证明】 要证明:
logx+logx+logx<logxa