内容正文:
第01讲 以分析法为主导解、证数学问题
分析法,又称逆推法,是由未知(或结论)追溯到已知条件或真命题的证明方法,即从要证明的结论出发,依次追溯出一系列使结论成立的等价命题,当追溯出的等价命题是已知条件或真命题时,说明结论的真实性,从而证明了原命题的正确性.
分析法的优点是思考问题的解题思路比较自然,问题容易得到解决,缺点是叙述过程比较烦琐.
典型例题
【例1】设,求证.
【例2】在中,.
(1)求的值;
(2)设的面积,求的长.
【例3】若是不全相等的正数,求证:.
【例4】将数列中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下数表:
记表中的第一列数构成数列为为数列的前项和,且满足.
(1)证明数列成等差数列,并求数列的通项公式;
(2)上表中,若从第三行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,且公比为同一个正数,当时,求上表中第行所有项的和.
第02讲 以综合法为主导解、证数学问题
综合法又称顺推法,是由已知条件(或真命题)推导到未知(或结论)的证明方法,即从已知条件或真命题出发,依次推导出一系列真实命题,最后达到所要证明的命题的结论.
综合法的优点是叙述过程简短明了,缺点是不易找到解决问题的起点(即从哪里开始.)
典型例题
【例1】已知均为正数,证明:并确定为何值时,等号成立.
【例2】已知二次函数.
(1)若且,证明:的图像与轴有两个相异交点;
(2)若且,证明:方程必有实根在区间内;
(3)在的条件下,设两交点为,求线段长的取值范围.
【例3】已知是定义在上的奇函数,且当时,单调递增,,设集合,求.
【例4】设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于两点,过作的平行线交于点.
(1)证明:为定值,并写出点的轨迹方程;
(2)设点的轨迹为曲线,直线交于两点,过且与垂直的直线与圆交于两点,求四边形面积的取值范围.
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第01讲 以分析法为主导解、证数学问题
分析法,又称逆推法,是由未知(或结论)追溯到已知条件或真命题的证明方法,即从要证明的结论出发,依次追溯出一系列使结论成立的等价命题,当追溯出的等价命题是已知条件或真命题时,说明结论的真实性,从而证明了原命题的正确性.
分析法的优点是思考问题的解题思路比较自然,问题容易得到解决,缺点是叙述过程比较烦琐.
典型例题
【例1】设,求证.
【分析】
本例是武汉大学自招试题,需证的不等式由多个分式组成且字母又多,若运用综合法.即从左边证到右边,则根本无法入手,因此需要结合分析法,化繁为简.为减少运算量,可先移项通分后再展开对消,容易得到一个显然成立的结果.故本例采用分析法证明是上策.
【证明】
欲证明原不等式成立,只需证,
即证,
即证,
即证,即证,而此式显然成立,故原不等式得证.
【例2】在中,.
(1)求的值;
(2)设的面积,求的长.
【分析】
分析法并非局限于证明题,在计算题中同样适用.第问,欲求的值.由且的值已知,再求出,的值即可.第(2)问,欲求的长.由正弦定理得,可推得.而的值在第(1)问中已求得,只需求或的值,而由,则的值可整体求得,这是一道运用分析法解题的典型题目.
【解析】
(1)(先分析)欲求的值,,故需求的值.
(再综合).
.
(2)(先分析)欲求的长,由正弦定理可得
.由(1)得.
故只需求的值.
(再综合)由已知,得
则
【例3】若是不全相等的正数,求证:.
【分析】
在证明不等式的过程中.分析法和综合法是不可分离的,前者是逆推或倒溯,后者是顺推,如果使用综合法证明不等式难以入手时.常用分析法探索证题途径.
然后用综合法的形式写出它的证明过程.有些问题证明难度较大,常常是分析与综合交替使用,比如上例的解法就是如此,也有题目分析法、综合法两法并进,实现两头往中间靠以达到证题目的,称之为“中途岛法”本例的证明先要利用对数运算变形,把真数从对数中剥离出来,将原不等式转化为,再用基本不等式证明.下面介绍分析法与综合法两种证法.事实上,若没有对所证不等式的“剥离”变形,综合法很难想到.
【证法一】
(分析法)要证,
即证成立.
只需证
又
又是不全相等的正数,(1)式等号不成立.
原不等式成立.
【证法二】
(综合法)
又为不全相等的正数,.
.
即
【例4】将数列中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下数表:
记表中的第一列数构成数列为为数列的前项和,且满足.
(1)证明数列成等差数列,并求数列的通项公式;
(2)上表中,若从第三行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,且公比为同一个正数,当时,求上表中第行所有项的和.
【分析】
本例以三角形数表和恒等式综合呈现,首先要分析恒等式的结构特征,用换元法转化题设中的恒等式为含的形式,再整理可得(常数),这是第问的证明思路.而第(2)问的解题关键是先分析