内容正文:
第五节 直接证明与间接证明、数学归纳法
1.了解直接证明的两种基本方法:综合法和分析法;了解综合法和分析法的思考过程和特点.
2.了解反证法的思考过程和特点.
内容 综合法 分析法
定义 利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的_________,最后推导出所要证明的结论成立 从要____________出发,逐步寻求使它成立的_________,直到最后,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
1.直接证明——综合法、分析法
推理论证
证明的结论
充分条件
续表
2.间接证明
间接证明是不同于直接证明的又一类证明方法,反证法是一种常用的间接证明方法.
(1)反证法的定义:假设原命题_______ (即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了____________的证明方法.
(2)用反证法证明的一般步骤:
①反设——假设命题的结论不成立;
②归谬——根据假设进行推理,直到推出矛盾为止;
③结论——断言假设不成立,从而肯定原命题的结论成立.
不成立
原命题成立
(1)分析法是执果索因,实际上是寻找使结论成立的充分条件;综合法是由因导果,就是寻找已知的必要条件.
(2)综合法和分析法都是直接证明的方法,反证法是间接证明的方法.
(3)用反证法证题时,首先否定结论,否定结论就是找出结论的反面的情况,然后推出矛盾,矛盾可以与已知、公理、定理、事实或者假设等相矛盾.
解析:根据反证法的定义,假设是对原命题结论的否定,故假设三个内角都大于60°.
答案:B
[方法技巧]
综合法的证题思路
(1)综合法是“由因导果”的证明方法,它是一种从已知到未知(从题设到结论)的逻辑推理方法,即从题设中的已知条件或已证的真实判断(命题)出发,经过一系列中间推理,最后导出所要求证结论的真实性.
(2)综合法的逻辑依据是三段论式的演绎推理.
[方法技巧]
分析法的证题思路
先从结论入手,由此逐步推出保证此结论成立的充分条件,而当这些判断恰恰都是已证的命题(定义、公理、定理、法则、公式等)或要证命题的已知条件时命题得证.
[方法技巧]
用反证法证题需把握的3个注意点
(1)必须先否定结论,即肯定结论的反面.
(2)必须从否定结论进行推理,即应把结论的反面作为条件,且必须依据这一条件进行推证.
(3)推导出的矛盾可能多种多样,有的与已知矛盾,有的与假设矛盾,有的与已知事实矛盾等,但是推导出的矛盾必须是明显的.
“课时验收评价” 见“课时验收评价” (四十二)
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思维过程
由因导果(顺推证法)
执果索因(逆推证法)
框图表示
P表示已知条件、已有的数学定义、公理、定理、性质等,Q表示所要证明的结论
→→…→
→
→…→
文字语言
因为……,所以……,
或由……得……,
或“⇒”
要证(欲证)……,
只需证……,
即证……
答案:A
1.对于任意角θ,化简cos4θ-sin4θ= ( )
A.2sin θ B.2cos θ C.sin 2θ D.cos 2θ
答案:D
2.若P=+,Q=+(a≥0),则P,Q的大小关系是( )
A.P>Q B.P=Q
C.P<Q D.由a的取值确定
3.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”,假设正确的是 ( )
A.假设三个内角都不大于60°
B.假设三个内角都大于60°
C.假设三个内角至多有一个大于60°
D.假设三个内角至多有两个大于60°
重难点(一) 综合法证明
[典例] 若a,b,c是不全相等的正数,求证:lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c.
[证明] ∵a,b,c∈(0,+∞),∴≥ >0,≥>0,≥>0.
由于a,b,c是不全相等的正数,
∴上述三个不等式中等号不能同时成立,
∴··>abc>0成立
上式两边同时取常用对数,
得lg>lg(abc),
∴lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c.
[针对训练]
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin Asin B+sin Bsin C+cos 2B=1.
(1)求证:a,b,c成等差数列;
(2)若C=,求证:5a=3b.
证明:(1)由已知得sin Asin B+sin Bsin C=2sin2B,
因为sin B≠0,所以sin A+sin C=2sin B,
由正弦定理,有a+c=2b,即a,b,c成等差数列.
(2)由C=,c=2b-a及余弦定理得(2b-a)2=a2+b2+ab,即有5ab-3b2=0,
所以5a=3b.
重难点(二) 分析法证明
[典例] 已知△