人教版高中数学选修4-5:第二讲2.3反证法与放缩法含解析
2.3 反证法与放缩法 课件(人教A选修4-5)

f(-a),求证:a<b.
证明:假设a<b不成立,则a=b或a>b. 当a=b时,-a=-b则有f(a)=f(b),f(-a)=f(-b), 于是f(a)+f(-b)=f(b)+f(-a)与已知矛盾. 当a>b时,-a<-b,由函数y=f(x)的单调性可得
f(a)>f(b),f(-b)>f(-a)
于是有f(a)+f(-b)>f(b)+f(-a)与已知矛盾.故假设不 成立. ∴a<b.
项或负项,或者在分式中放大或缩小分子、分母,
或者把和式中各项或某项换以较大或较小的数,从 而达到证明不等式的目的.
1 1 1 1 4.设 n 是正整数,求证: ≤ + +„+ <1. 2 n+1 n+2 2n
证明:由 2n≥n+k>n(k=1,2,„,n), 1 1 1 得 ≤ < . 2n n+k n 1 1 1 当 k=1 时, ≤ <n; 2n n+1 1 1 1 当 k=2 时, ≤ < ; 2n n+2 n „ 1 1 1 当 k=n 时, ≤ < , 2n n+n n ∴将以上 n 个不等式相加得: 1 n 1 1 1 n = ≤ + +„+ < =1. 2 2n n+1 n+2 2n n
(1)反证法适用范围:凡涉及不等式为否定性命题,
唯一性、存在性命题可考虑反证法.如证明中含“至多”, “至少”,“不能”等词语的不等式. (2)注意事项:在对原命题进行否定时,应全面、准 确,不能漏掉情况,反证法体现了“正难则反”的策略,
在解题时要灵活应用.
1.实数a,b,c不全为0的等价条件为 A.a,b,c均不为0
②依据假设推理论证;③推出矛盾以说明
而断定原命题成立.Fra bibliotek2.不等式的证明方法——放缩法 放缩法证明的定义: 证明不等式时,通常把不等式中的某些部分的值 放大
高二数学人教A版选修4-5课件:2.3 反证法与放缩法

证明:假设 4a(1-b),4b(1-c),4c(1-d),4d(1-a)都大于 1,则 a(1-
b)>14,b(1-c)>14,c(1-d)>14,d(1-a)>14.
∴
������(1-������)
>
1 2
,
������(1-������)
>
1 2
,
������(1-������)
>
1 2
,
������(1-������) > 12.
������ ������ 变式训练 2
设
n
是正整数,求证12
≤
1 ������+1
+
������+1 2+…+21������<1.
分析:要求一个
n
项分式 1
������+1
+
������+1 2+…+21������的范围,它的和又求不
出来,可以采用“化整为零”的方法,先观察每一项的范围,再求整体的 范围.
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证法二:假设a+b>2,则a>2-b. ∵a3+b3=2,∴2=a3+b3>(2-b)3+b3, 即2>8-12b+6b2,即(b-1)2<0, 这与(b-1)2≥0矛盾, ∴a+b≤2. 证法三:假设a+b>2, 则(a+b)3=a3+b3+3ab(a+b)>8. 由a3+b3=2,得3ab(a+b)>6, ∴ab(a+b)>2. 又a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=2, ∴ab(a+b)>(a+b)(a2-ab+b2). ∴a2-ab+b2<ab,即(a-b)2<0,这与(a-b)2≥0矛盾,∴a+b≤2.
人教新课标A版高二数学《选修4-5》第二讲 三 反证法与放缩法

1 1 1 3.求证: + ≤1+ . 1+|a| 1+|b| 1+|a+b|
1+|b|+1+|a| 1 1 证明:∵ + = 1+|a| 1+|b| (1+|a|)(1+|b|) 1+|a|+|b|+1 1+|a|+|b|+1 = ≤ 1+|a|+|b|+|ab| 1+|a|+|b| 1 1 =1+ ≤1+ . 1+|a|+|b| 1+|a+b|
2n-1 1 3 5 3.求证: + + +…+ n <3 (n∈N+). 2 4 8 2
2n-1 1 3 5 证明:设 S= + + +…+ n , 2 4 8 2 1 将等式两边乘以 得 2 2n-1 1 1 3 5 S= + + +…+ n+1 . 2 4 8 16 2
将两式相减得 2n+3 1 2n-1 1 1 1 1 1 1 S= +24+8+16+…+2n- n+1 = +1- n+1 . 2 2 2 2 2 2n+3 2n+3 ∴S=3- n ,又 n >0, 2 2 2n-1 1 3 5 ∴S<3,即 + + +…+ n <3 (n∈N+). 2 4 8 2
2 2 n + 1 ( n + 1 ) 1 3 5 < + + +… + = 2 2 2 2 2
n ∴
n+1 (n+1)2 <Sn< . 2 2
反思感悟:用放缩法证明不等式的过程中,往往采用“添舍”放 缩、分项放缩、函数的单调性放缩、重要不等式收缩等,放缩时 要注意适度,否则不能同向传递.
1 1 1 2.求证:1+ 2+ 2+…+ 2<2 (n∈N+). 2 3 n
立.
1+y 1+x 1.已知 x>0,y>0,且 x+y>2,求证: 与 中至少有 x y 一个小于 2.
高中数学(人教版选修4-5)配套课件第二讲 2.3 反证法与放缩法

栏 目 链 接
1 1 同理,(1-b)b≤ ,(1-c)c≤ , 4 4 1 ∴(1-a)a(1-b)b(1-c)c≤ ,与假设矛盾. 64 1 ∴(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a 不能同时大于 . 4 1 证法二 假设三式同时大于 . 4 ∵0<a<1,∴1-a>0, -a +b 1 1 ≥ -a b> = . 2 4 2 -b +c -c +a 1 同理 , 都大于 . 2 2 2 3 3 三式相加,得 > ,此式矛盾, 2 2 ∴原命题成立.
栏 目 链 接
例 3 若 a,b,c,d∈R+,求证:1<
a b c + + a+b+d b+c+a c+d+b
d + <2. d+a+c
a b c d 证明:记 x= + + + . a+b+d b+c+a c+d+b d+a+c ∵a、b、c、d∈R+, a b c d ∴x> + + + =1, a+b+c+d a+b+c+d a+b+c+d a+b+c+d a b c d x< + + + =2. a+b a+b c+d c+d ∴1<x<2,即原式成立.
栏 目 链 接
1 1 1 1 - < <1- , 2 3 22 2 1 1 1 1 1 - < < - , 3 4 32 2 3 „, 1 1 1 1 1 - < < - . n n+1 n2 n-1 n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 将它们相加得: - + - +„+ - < + +„+ 2<1- 2 3 3 4 n n+1 22 32 n 2 1 1 1 1 + - +„+ - . 2 3 n-1 n 1 1 1 1 1 1 即 - < + +„+ 2<1- . 2 n+1 22 32 n n 3 1 1 1 1 1 ∴ - <1+ 2+ 2+„+ 2<2- (n∈N*,且 n≥2). 2 n+1 2 3 n n
人教数学选修4-5全册精品课件:第二讲三反证法与放缩法

三反证法与放缩法学习目标1・理解并掌握反证法、换元法与放缩法;2.会利用反证法、换元法与放缩法证明不等式.1.将所证的不等式的字母作适当的代换,以达到简化证题过程的目的,这种方法称为换元法•2.证明不等式时,首先假设要证的命题不成立,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件或己讦明的定理、性质、明显成立的事实等矛盾的结论,以说明假设不正确,从而证明原命题成立.我们把它称之为反证法.3.在证明不等式时,通过把不等式的某些部分的值放大或缩小,简化不等式,从而达到证明的目的,我们把这种方法称为放缩法.思考感悟运用放缩法证明不等式的关键是什么?提示:运用放缩法证明不等式的关键是放大(或缩小)要适当.如果所要证明的不等式中含有分式,那么我们把分母放大时相应分式的值就会缩小;反之,如果把分母缩小,则相应分式的值就会放大.有时也会把分子、分母同时放大,这时应该注意不等式的变化情况,可以与相应的函数相联系,以达到判断大小的目的,这些都是我们在证明中的常用方法与技巧,也是放缩法中的主要形式.课堂互动讲练考点突破反证法证明不等式设0<«v2,0v方v2,0vcv2, 求证: (2 —a)9C, (2—&)•«, (2—c)•方不可能同时大于1.【思路点拨】结论若是“都是”、“都不是”、“至少”、“差不多”或“不等于”形式的命题,往往考虑反证法,本题“不大于”的反面是“大于”,“至少有一个”的反面是“一个也没有”・【ss】sa ^(2—a )・C V L(2—b)・avL(2lc)・0VL s(2—a)・c ・(2—b)・a ・(2—c)・bvl ・CD・・• 0AaA290AT2©<CA292—a+a7・・・(2—a )・a /A( 2) H l ・ 回«“(2—3&A L (2—c )・c/Al ・・・・(2—a )a ・(2—3&・(2—c)・c /A L wIr ㊀m^M. •••s ^^ 暑•【名师点评】当题目结论为否定性命题时,常采用反证法来证明,对结论的否定要全面不能遗漏,最后的结论可以与已知的定义、定理、已知条件、假设矛盾.变式训练1已知f(x)=x2+px+q,⑴求证:/(1)+/(3)-2/-(2)=2;⑵求证:旷(1)1,『(2)1,『(3)1中至少有一个不小于12-证明:(1加1)+/(3)-欲2)=(l+〃+q)+(9+切+q) —2(4+2p+q)=2・⑵假设肛1)1,『(2)1,『(3)1都小于言・则『⑴ l+2『(2)l+|/(3)lv2・而f(l)l+2『(2)l + !A3)IM/⑴+/(3)—欲2)=(l+p+q)+(9+3p+q)—(8+4p+2q)=2 从而导出了两个矛盾的结果.・・・『(1)1、『(2)1、『(3)1中至少有一个不小于乞已知 0>0,6>0, C>0,且 0+方 2=c2.求证:当〃 M3时,a tl +b n <c n.岁点二Ih换元法证明不等式【思路点拨】条件中的^+b2=c2可化为(夕尸L/ + (£)2=1,满足这个关系的务可以用三角代换,变成三角函数式的证明.【证明】sinA=_, cosA=-,c c0<sinA<l,0<cosA<l,/. sin A+cos"A=sin" 一2A «siii2A+cos" 一2A POS%<sin2A+COS2A = 1,即(#)"+(£)"vl・:.a n+b n<c n.④对于pl —込可设工=cos 〃或x=sin 仇【名师点评】 如果两个非负数的和为1,就可用 某个角的正、余弦表示这两个数,使两个变量变成一个以角为变量的三角函数式,三角代换的规律②若 a 2+b 2=r 2(r>0)9 可设 a=rcosa, ③若 r 2^a 2+b 2^R 2(R>r>0),可设 a=ccosa, b =csimz(/WcWR);x=cos 伏 y=sin 〃;fe=rsina ;为:・号巴+半+1+卡・・・GWZ+9ZZ启z+ra启 s +1+a +ys o e a +9z u le 「z +£0。
人教版高中数学选修4-5课件:2.3反证法与放缩法

1 n
n
1
1<n12
<
n将11这些n1 ,不等式相加得
所以 1 1 1 <1 1 1 1 <11 1 ,
2 n 1 22 32
n2
n
即
3 2
1 <1 n 1
1 22
1 32
1 n2
<2
1 n
(n∈N+且n≥2)成立.
【方法技巧】放缩法证明不等式的技巧 放缩法就是将不等式的一边放大或缩小,寻找一个
1 n2
提示:
(n∈N+且n≥2).
n
1 n
1
<
1 n2
<
n
1 n
1
【证明】因为k(k+1)>k2>k(k-1),
所即分以别k1令kkkk=11121<,<3k1,2k…1<2 (<,kkn1k∈得1kN1k1+1且, k≥2).
1 2
1 3
<212
<1
1 2
,
1 3
1 4
<312
<1 2
1 3
,
1 1 1 1 >1. n 1 n 2 n 3 2n 2
【失误案例】
分析解题过程,找出错误之处,并写出正确答案. 提示:错误的根本原因是证明过程放缩思路错误.正确 解答过程如下:
【证明】
1 1 1 1 n 1 n 2 n 3 2n > 1 1 1 1 n 1.
2n 2n 2n 2n 2n 2
3.放缩法证明不等式常用的技巧 (1)增项或减项. (2)在分式中增大或减小分子或分母. (3)应用重要不等式放缩,如a2+b2≥2ab,
(4a)b利用a 函b,数a的b 单( a调 b性)2等,a . b c 3 abc(a,b,c>0).
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否定 一个也 有两个或两 没有或有两 不 不都 是 有 假设 没有 个以上 个及以上 全 是
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1
2
对某些数学语言的否定假设要准确,以免造成原则性的错误,有时 在使用反证法时,对假设的否定也可以举一定的特例来说明矛盾, 尤其在一些选择题中,更是如此.
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>
2 ������+ ������+1
(������ ∈ R,k>1)
等.
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典例透析
题型一
题型二
题型三
题型一 利用反证法证明不等式
【例1】 若a3+b3=2,求证:a+b≤2. 分析:本题结论的反面比原结论更具体、更简洁,宜用反证法. 证法一:假设a+b>2,则a>2-b,故2=a3+b3>(2-b)3+b3, 即2>8-12b+6b2,即(b-1)2<0,这不可能,从而a+b≤2. 证法二:假设a+b>2,则(a+b)3=a3+b3+3ab(a+b)>8. 由a3+b3=2,得3ab(a+b)>6. 故ab(a+b)>2. ∵a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=2, ∴ab(a+b)>(a+b)(a2-ab+b2). ∴a2-ab+b2<ab,即(a-b)2<0. 这不可能,故a+b≤2.
=
n n
=
答案: A≥ ������
最新人教版高中数学选修4-5《反证法与放缩法》教材梳理

庖丁巧解牛知识·巧学 一、反证法1.反证法的意义:先假设要证的命题不成立,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等)矛盾的结论,以说明假设不正确,从而证明原命题成立,我们把它称为反证法.反证法在于表明:若肯定命题的条件而否定其结论,就会导致矛盾.具体地说,反证法不直接证明命题“若p 则q”,而是先肯定命题的条件p ,并否定命题的结论q ,然后通过合理的逻辑推理,而得到矛盾,从而断定原来的结论是正确的. 记忆要诀用反证法证明命题“若p 则q”的过程可以用下图表示.2.利用反证法证明不等式,一般有下面几个步骤: 第一步,分清欲证不等式所涉及到的条件和结论; 第二步,作出与所证不等式结论相反的假定;第三步,从条件和假定出发,应用正确的推理方法,推出矛盾结果;第四步,断定产生矛盾结果的原因,在于开始所作的假定不正确,于是原先要证的不等式成立.辨析比较3通常在什么情况下用反证法?有些不等式,从正面证如果说不清楚,可以考虑反证法.即先否定结论,然后依据已知条件以及有关的定义、定理、公理,逐步导出与定义、定理、公理或已知条件等相矛盾或自相矛盾的结论,从而肯定原有结论是正确的. 学法一得凡是含“至少”“唯一”或含有否定词的命题,大多适宜用反证法.不等式的证明,方法灵活多样,它可以和很多内容相结合.高考解答题中,常渗透不等式证明的内容,纯不等式的证明,历来是高中数学中的一个难点,本难点着重培养大家数学式的变形能力、逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力. 二、放缩法1.放缩法的意义:所谓放缩法,即是把要证的不等式一边适当地放大(或缩小),使之得出明显的不等量关系后,再应用不等量大、小的传递性,从而使不等式得到证明的方法.也就是说:欲证A≥B ,可通过适当地放大或缩小,借助一个或多个中间量使得B≤B 1,B 1≤B 2,…,B 1≤A ,或A≥A 1,A 1≥A 2,…,A i ≥B ,再利用传递性,达到欲证的目的.这种方法是证明不等式中的常用方法,尤其在今后学习高等数学时用处更为广泛. 2.放缩法的理论依据主要有:①不等式的传递性;②等量加不等量为不等量;③同分子(分母)异分母(分子)的两个分式大小的比较.3.放缩法经常采用的技巧有: ①舍去一些正项(或负项),②在和或积中换大(或换小)某些项,③扩大(或缩小)分式的分子(或分母)等.如:nn n n n n n n n 111)1(11)1(11112--=-<<+=+- 11121111+-=+-<<++=-+k k kk k k k k k .误区警示用放缩法证明不等式,关键是放、缩适当,放得过大或过小都不能达到证题目的. 典题·热题知识点一:反证法证明不等式 例1 设a 3+b 3=2,求证a+b≤2.思路分析:要证的不等式与所给的条件之间的联系不明显,而且待证式比已知式次数低,直接由条件推出结论的线索不够清晰,于是考虑用反证法. 证明:假设a+b>2,则有a>2-b ,从而 a 3>8-12b+6b 2-b 3,a 3+b 3>6b 2-12b+8=6(b-1)2+2.所以a 3+b 3>2,这与题设条件a 3+b 3=2矛盾,所以,原不等式a+b≤2成立. 误区警示不能根据已知等式找出几组数值,代入待证不等式中进行验证,验证成立也不能算是证明成功了.例2 设二次函数f(x)=x 2+px+q,求证:|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有一个不小于21. 思路分析:要证明几个代数式中,至少有一个满足某个不等式时,需要考虑的情形较多,一一列举直接证明不容易,通常采用反证法进行. 证明:假设|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|都小于21,则 |f(1)|+2|f(2)|+|f(3)|<2. ①另一方面,由绝对值不等式的性质,有 |f(1)|+2|f(2)|+|f(3)|≥|f(1)-2f(2)+f(3)|=|(1+p+q)-2(4+2p+q)+(9+3p+q)|=2. ②①②两式的结果矛盾,所以假设不成立,原来的结论正确. 方法归纳一般来说,利用反证法证明不等式的第三步所称的矛盾结果,通常是指所推出的结果与已知公理、定义、定理或已知条件、已证不等式,以及临时假定矛盾等各种情况. 例3 设0<a,b,c<1,求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a 不可能同时大于41. 思路分析:题目中出现了“不可能同时大于……”字样,而且三个式子的地位相同,结合0<(1-a)a≤[2)1(a a +-]2=41,可得到方向相矛盾的两个不等式,适于用反证法. 证明:设(1-a)b>41,(1-b)c>41,(1-c)a>41,则三式相乘:(1-a)b·(1-b)c·(1-c)a>641.①又∵0<a,b,c<1,∴0<(1-a)a≤[2)1(a a +-]2=41.同理:(1-b)b≤41,(1-c)c≤41,以上三式相乘:(1-a)a·(1-b)b·(1-c)c≤641,与①矛盾.∴原式成立.巧解提示凡涉及到证明不等式为否定性命题、唯一性命题或是含“至多”“至少”等字句时,可考虑使用反证法.知识点二:放缩法证明不等式例4 当n>2时,求证:log n (n-1)log n (n+1)<1.思路分析:不等式左边含有不确定字母n ,两个对数式底数相同,真数中没有常数项,而右边为常数1,应考虑应用基本不等式逐步放缩证明,采用放缩法证明较好. 证明:∵n>2,∴log n (n-1)>0,log n (n+1)>0.∴log n (n-1)log n (n+1)<[2)1(log )1(log ++-n n n n ]2=[2)1(log 2-n n ]2<[2log 2n n ]2=1.∴n>2时,log n (n-1)log n (n+1)<1. 方法归纳在用放缩法证明不等式A≤B 时,我们找一个(或多个)中间量C 作比较,即若能断定A≤C 与C≤B 同时成立,那么A≤B 显然正确.所谓的“放”即把A 放大到C ,再把C 放大到B;反之,所谓的“缩”即由B 缩到C ,再把C 缩到A.同时在放缩时必须时刻注意放缩的跨度,放不能过头,缩不能不及. 例5 若n 是正整数,求证22221312111n ++++ <2. 思路分析:左边不能直接通分,而且项数不定,分析此式的形式特点,借助k k k k k111)1(112--=-<进行变形,可以通过适当地放缩,使不等式简化,从而得出证明. 证明:∵kk k k k 111)1(112--=-<,k=2,3,4…,n. ∴n n n∙-++∙+∙+<++++)1(13212111113121112222 ..212)111()3121()2111(11<-=--++-+-+=nn n 巧解提示实际上,我们在证明22221312111n++++ <2的过程中,已经得到一个更强的结论n n 1213121112222-<++++ ,这恰恰在一定程度上体现了放缩法的基本思想.例6 设a 、b 、c 是三角形的边长,求证cb a cb ac b a c b a -++-++-+≥3.思路分析:根据不等式的对称性,三个字母地位相同,不妨设出大小顺序,结合三角形三边之间的关系,进而应用放缩法选择适当的式子放缩变形,以达到证明目的. 证明:由不等式的对称性,不妨设a≥b≥c ,则b+c-a≤c+a -b≤a+b -c, 且2c-a-b≤0,2a-b-c≥0.∴c b a c b a c b a c b a -++-++-+-3=a c b a -+-1+b a c b -+-1+c b a c-+-1=ba c ba cb ac a c b b a c c b a c b a b a c b a c c a b a c b c b a -+--+-+--+-+--≥-+--=-+--=-+--222222=0,∴cb a cb ac b a c b a -++-++-+≥3.方法归纳本题中为什么要将b+c-a 与a+b-c 都放缩为c+a-b 呢?这是因为2c-a-b≤0,2a-b-c≥0,而2b-a-c 无法判断符号,因此ba c ca b -+--2无法放缩.所以在运用放缩法时要注意放缩能否实现及放缩的跨度. 问题·探究 交流讨论探究问题 有人说反证法很难,根本想不通;有人说反证法不难,看课本中的例题用起来很简单,那如何体会反证法的难与易呢? 探究过程:学生甲:反证法太难了,都是逆向思维,根本想不到.学生乙:其实反证法不难,在生活中不也经常使用吗?先假设怎样怎样,然后就会出现什么样的事情,最后发现那不可能,出现了笑话,说明假设的不对.学生丙:反证法不难,只要见到含有否定形式的命题,如含有“至多”“至少”“不可能”等时就用反证法.学生甲:那要找不到矛盾呢?学生乙:只要按照正确的推理总会找到矛盾的,可以和已知矛盾,也可以和常识矛盾,也可以和假设本身矛盾等等,反正只要找到矛盾就可以. 学生甲:那反证法有什么好处呀?学生丙:反证法比直接证明多了一个条件,那就是假设,当然容易证明了.老师:反证法也不是万能的,一般证明还是先用直接证法,当要证的结论和条件之间的联系不明显,直接由条件推出结论的线索不够清晰时,还有就是从正面证明需要分成多种情形进行分类讨论,而且从反面进行证明,只要研究一种或很少的几种情形时用反证法较好.还有,平时应该拥有较为扎实的基本功,在推理中才能较快地找到矛盾,也就是要多积累素材. 探究结论:反证法作为一种证明方法,其实也不是很新,很早就接触了,说来并不算难,只要多积累一下这方面的知识技巧就可以较为熟练的应用了.思想方法探究问题反证法证题,可以说是一个难点,就是感觉难懂难用.因为以前我们的证明,所采用的方法均为直接证法,由已知到结论,顺理成章.而对于属于间接证法的反证法,许多同学正是难以走出直接证法的局限,从而不能深刻或正确理解反证法思想.怎样才能更好地理解反证法呢?探究过程:其实,反证法作为证明方法的一种,有时起着直接证法不可替代的作用.在生活中的应用也非常广泛,只是我们没有注意罢了.下面看两则故事,体会一下,对我们正确理解反证法很有帮助.故事一:南方某风水先生到北方看风水,恰逢天降大雪.乃作一歪诗:“天公下雪不下雨,雪到地上变成雨;早知雪要变成雨,何不当初就下雨.”他的歪诗又恰被一牧童听到,亦作一打油诗讽刺风水先生:“先生吃饭不吃屎,饭到肚里变成屎;早知饭要变成屎,何不当初就吃屎.”实际上,小牧童正是巧妙地运用了反证法,驳斥了风水先生否定事物普遍运动的规律,只强调结果,不要变化过程的形而上学的错误观点:假设风水先生说的是真理,只强调变化最后的结果,不要变化过程也可,那么,根据他的逻辑,即可得出先生当初就应吃屎的荒唐结论.风水先生当然不会承认这个事实了.那么,显然,他说的就是谬论了.这就是反证法的威力,一个原本非常复杂难证的哲学问题被牧童运用了“以其人之道,还治其人之身”的反证法迎刃而解了.如果说这则故事还尚不能让我们明白反证法的思路的话,不妨再看看故事二.故事二:王戎小时候,爱和小朋友在路上玩耍.一天,他们发现路边的一棵树上结满了李子,小朋友一哄而上,去摘李子,独有王戎没动.等到小朋友们摘了李子一尝,原来是苦的!他们都问王戎:“你怎么知道李子是苦的呢?”王戎说:“假如李子不苦的话,早被路人摘光了,而这树上却结满了李子,所以李子一定是苦的.”这是很著名的“道旁苦李”的故事.实质上王戎的论述,也正是运用了反证法,我们不妨把这则故事改编成像几何题目中的“已知、求证、证明”,再和反证法的步骤进行对比,大家就明白了.探究结论:反证法的应用广泛,只要善于观察和总结,从生活中体会反证法的思想,就不会感觉反证法难懂难用了.。
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第二讲证明不等式的基本方法2.3 反证法与放缩法
A级基础巩固
一、选择题
1.用反证法证明命题“如果a>b,那么3
a>
3
b”时,假设的内容是( )
A.3
a=
3
b B.
3
a<
3
b
C. 3
a=
3
b,且
3
a<
3
b D.
3
a=
3
b或
3
a<
3
b
解析:应假设3
a≤
3
b,即
3
a=
3
b或
3
a<
3
b.
答案:D
2.实数a,b,c不全为0的等价命题为( )
A.a,b,c均不为0
B.a,b,c中至多有一个为0
C.a,b,c中至少有一个为0
D.a,b,c中至少有一个不为0
答案:D
3.用反证法证明:若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理根,那么a,b,c中至少有一个偶数,下列假设中正确的是( )
A.假设a,b,c都是偶数
B.假设a,b,c都不是偶数
C.假设a,b,c至多有一个偶数D.假设a,b,c至多有两个偶数
解析:至少有一个是的否定为都不是.答案:B
4.设x,y,z都是正实数,a=x+1
y
,b=y+
1
z
,c=z+
1
x
,则a,b,c三个
数( )
A.至少有一个不大于2 B.都小于2
C.至少有一个不小于2 D.都大于2
解析:因为a+b+c=x+1
x
+y+
1
y
+z+
1
z
≥2+2+2=6,当且仅当x=y=z
=1时等号成立,所以a,b,c三者中至少有一个不小于2.
答案:C
5.若不等式x2-2ax+a>0对一切实数x∈R恒成立,则关于t的不等式at2+2t-3<1的解集为( )
A.(-3,1) B.(-∞,-3)∪(1,+∞)
C.∅D.(0,1)
解析:不等式x2-2ax++a>0对一切实数x∈R恒成立,则Δ=(-2a)2-4a<0,即a2-a<0,解得0<a<1,
所以不等式at2+2t-3<1转化为t2+2t-3>0,解得t<-3或t>1.
答案:B
二、填空题
6.某同学准备用反证法证明如下一个问题,函数f(x)在0,1]上有意义,且f(0)=f(1),如果对于不同的x 1,x 2∈0,1],都有|f(x 1)-f(x 2)|<|x 1-x 2|,求证:|f(x 1)-f(x 2)|<1
2
,那么它的假设应该是________.
答案:假设|f(x 1)-f(x 2)|≥1
2
7.lg 9·lg 11与1的大小关系是________.
解析:因为
lg 9·lg 11<lg 9+lg 112=lg 992<lg 100
2
=1,
所以lg 9·lg 11<1. 答案:lg 9·lg 11<1
8.设a ,b ,c 均为正数,P =a +b -c ,Q =b +c -a ,R =c +a -b ,则“PQR >0”是“P ,Q ,R 同时大于零”的________条件.
解析:必要性是显然成立的;当PQR >0时,若P ,Q ,R 不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P >0,Q <0,R <0,则Q +R =2c <0,这与c >0矛盾,即充分性也成立.
答案:充要 三、解答题
9.已知x ,y >0,且x +y >2.求证:1+x y ,1+y
x
中至少有一个小于2.
证明:(反证法)设1+x y
≥2,1+y x
≥2,。