直接证明与间接证明课件
数学选修2-2苏教版2.2直接证明与间接证明(19张)

3.某个命题与正整数 n 有关,若 n=k(k∈N*)时该命题成立, 那么可推得 n=k+1 时该命题也成立,现在已知当 n=5 时该命题 不成立,那么可推得( C )
A.当 n=6 时该命题不成立 B.当 n=6 时该命题成立 C.当 n=4 时该命题不成立 D.当 n=4 时该命题成立
4.用反证法证明命题:若整系数一元二次方程 ax2+bx+c= 0(a≠0)存在有理数根,那么 a,b,c 中至少有一个是偶数.下列
假设中正确的是__②___. ①假设 a,b,c 都是偶数;②假设 a,b,c 都不是偶数; ③假设 a,b,c 至多有一个偶数;④假设 a,b,c 至多有两
个偶数.
5.若 a>b>0,则 a+1b>__b+1a(用“>”、“<”、“=”填空).
考点1 综合法
例1:已知 a,b,c 为正实数,a+b+c=1. 求证:(1)a2+b2+c2≥13; (2) 3a+2+ 3b+2+ 3c+2≤6.
解析:(1)证法一:a2+b2+c2-13=13(3a2+3b2+3c2-1) =13[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2] =13(3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc) =13[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0. ∴a2+b2+c2≥13. 证法二:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc
图 10-2-1
综合法的思维过程是由因导果的顺序,是从A推演到B的途径, 但由A推演出的中间结论未必唯一,如B,B1,B2等,可由B,B1, B2能推演出的进一步的中间结论更多,如C1,C2,C3,C4等等, 最终能有一个(或多个)可推演出结论B即可.
2.分析法是一种执果索因的证明方法,又叫逆推法或执果索 因法.它常见的书面表达形式是:“要证…,只需证…”或“… ⇐…”.利用分析法证明“若 A 则 B”命题的分析法思考过程可用 如图 10-2-2 的框图表示为:
人教A版高考总复习一轮文科数学精品课件 第7章不等式、推理与证明 第4节 直接证明与间接证明 (2)

即12 q2k+2a1qk=a1qk-1·
a1qk+1+a1qk-1+a1qk+1,
∵a1≠0,
∴2qk=qk-1+qk+1.∵q≠0,∴q2-2q+1=0,∴q=1,这与已知矛盾.
∴假设不成立,故{an+1}不是等比数列.
突破技巧反证法证明问题的一般步骤
(2)a2b+b2a≤2.
证明:(1)(a+b)(a3+b3)=a4+ab3+ba3+b4≥a4+2 3 ·3 +b4
=a4+2a2b2+b4=(a2+b2)2=4,当且仅当a=b=1时取等号.
(2)由题意可知,2=a2+b2≥2ab>0,
∴0<ab≤1(当且仅当a=b=1时取等号).①
个方程有实根.
本 课 结 束
由基本不等式易得
+ 2
2
≤
2 + 2
,∴(a+b)2≤2(a2+b2)=4,
2
∴0<a+b≤2(当且仅当a=b=1时取等号).②
①×②可得a2b+b2a≤2.
解题心得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
2.证明较复杂的问题时,可以采用两头凑的办法,即通过分析法找出某个结
论等价(或充分)的中间结论,然后通过综合法由条件证明这个中间结论,从
直接证明与间接证明

第十二章
12.4
直接证明与间接证明
梳理自测 探究突破 巩固提升
考纲要求
-9-
4.命题“对于任意角 θ,cos4θ-sin4θ=cos 2θ”的证明:cos4θ-sin4θ=(cos2θsin2θ)(cos2θ+sin2θ)=cos2θ-sin2θ=cos 2θ 过程应用了( A.分析法 C.综合法、分析法综合应用 B.综合法 D.间接证明法 )
因为证明过程是“从左往右”,即由条件⇒结论 B
关闭 关闭
解析
答案
第十二章
12.4
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5.因为某种产品的两种原料相继提价,所以生产者决定对产品分两次提价, 现在有三种提价方案: 方案甲:第一次提价 p%,第二次提价 q%; 方案乙:第一次提价 q%,第二次提价 p%; 方案丙:第一次提价 A.甲
即证明 ( t an x1+t an x2) >t an 只需证明
1 2
������1 +������2 ������ +������ 1 sin������1 sin������2 ,只需证明 + >t an 1 2, 2 2 cos������1 cos������2 2
sin( ������1 +������2 ) sin( ������1 +������2 ) > . 2cos������1 cos������2 1+cos(������1 +������2 ) π 由于 x1,x2∈ 0, ,故 x1+x2∈( 0,π) . 2
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2014年人教A版选修2-2课件 2.2 直接证明与间接证明

2.2 直接证明与间接证明
2.2.1 综合法与分析法
2.2.2 反证法
2.2.1的证明顺序是怎样的? 2. 什么是分析法? 它的证明顺序是怎样的? 3. 综合法与分析法有什么关系?
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、定理、定义、公理等). 这种证 明的方法叫做分析法. 用 Q 表示要证明的结论, 则可有框图表示为: QP1 P1P2 P2P3 …
明显成立的条件
例2. 求证 3 + 7 2 5 .
例3. 已知 a , b k + (k Z), 且 sinq+cosq=2sina, 2 sinq · cosq=sin2b. 求证: 1 - tan2 a = 1 - tan2 b . 1 + tan2 a 2(1 + tan2 b ) 证明: 由 sinq+cosq=2sina, sinq · cosq=sin2b 消去 q 得 4sin2a-2sin2b=1. 1 - tan2 a = 1 - tan2 b , 要证 1 + tan2 a 2(1 + tan2 b ) 2 2 sin b sin a 1- 2 1- 2 cos b cos a = , 只需证 2 2 1 + sin 2a 2(1 + sin 2 b ) cos a cos b cos2 a - sin2 a = cos2 b - sin2 b , 即证 cos2 a + sin2 a 2(cos2 b + sin2 b )
3. 已知 tana+sina=a, tana-sina=b, 求证 (a2-b2)2=16ab. 证明: 解关于 tana 和 sina 的方程组 tana + sina = a, tana - sina = b. 得 tana = a + b , sina = a - b . 2 2 又由 tana = sina 得 cosa = a - b . cosa a+b 因为 sin2a+cos2a=1, 所以得 ( a - b )2 + ( a - b )2 = 1, 2 a+b 整理得 (a2-b2)2=16ab.
13.2直接证明与间接证明

1.直接证明内容综合法分析法定义从已知条件出发,经过逐步的推理,最后达到待证结论的方法,是一种从原因推导到结果的思维方法从待证结论出发,一步一步寻求结论成立的充分条件,最后达到题设的已知条件或已被证明的事实的方法,是一种从结果追溯到产生这一结果的原因的思维方法特点从“已知”看“可知”,逐步推向“未知”,其逐步推理,实际上是要寻找它的必要条件从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”,其逐步推理,实际上是要寻找它的充分条件步骤的符号表示P0(已知)⇒P1⇒P2⇒P3⇒P4(结论)B(结论)⇐B1⇐B2…⇐B n⇐A(已知)2.间接证明(1)反证法的定义:一般地,由证明p⇒q转向证明:綈q⇒r⇒…⇒tt与假设矛盾,或与某个真命题矛盾,从而判定綈q为假,推出q为真的方法,叫做反证法.(2)应用反证法证明数学命题的一般步骤:①分清命题的条件和结论;②做出与命题结论相矛盾的假设;③由假设出发,应用演绎推理方法,推出矛盾的结果;④断定产生矛盾结果的原因,在于开始所做的假定不真,于是原结论成立,从而间接地证明命题为真.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)综合法是直接证明,分析法是间接证明.( × )(2)分析法是从要证明的结论出发,逐步寻找使结论成立的充要条件.( × ) (3)用反证法证明结论“a >b ”时,应假设“a <b ”.( × ) (4)反证法是指将结论和条件同时否定,推出矛盾.( × )(5)在解决问题时,常常用分析法寻找解题的思路与方法,再用综合法展现解决问题的过程.( √ ) (6)证明不等式2+7<3+6最合适的方法是分析法.( √ )1.若a ,b ,c 为实数,且a <b <0,则下列命题正确的是( ) A .ac 2<bc 2 B .a 2>ab >b 2 C.1a <1b D.b a >ab答案 B解析 对于A ,若c =0,则ac 2=bc 2,故不正确. 对于B ,∵a <b <0,∴a -b <0,∴a 2-ab =a (a -b )>0, ∴a 2>ab ,∴ab -b 2=b (a -b )>0,∴ab >b 2, ∴a 2>ab >b 2,故B 正确.对于C ,∵a <b <0,∴1a -1b =b -aab >0,∴1a >1b,故错; 对于D ,∵a <b <0,b a -a b =b 2-a 2ab <0,∴b a <ab,故错. 2.(2014·山东)用反证法证明命题:“设a ,b 为实数,则方程x 3+ax +b =0至少有一个实根”时,要做的假设是( )A .方程x 3+ax +b =0没有实根B .方程x 3+ax +b =0至多有一个实数C .方程x 3+ax +b =0至多有两个实根D .方程x 3+ax +b =0恰好有两个实根 答案 A解析 方程x 3+ax +b =0至少有一个实根的反面是方程x 3+ax +b =0没有实根,故应选A. 3.要证a 2+b 2-1-a 2b 2≤0只要证明( )A .2ab -1-a 2b 2≤0B .a 2+b 2-1-a 4+b 42≤0C.(a +b )22-1-a 2b 2≤0D .(a 2-1)(b 2-1)≥0 答案 D解析 a 2+b 2-1-a 2b 2≤0⇔(a 2-1)(b 2-1)≥0.4.如果a a +b b >a b +b a ,则a 、b 应满足的条件是__________________. 答案 a ≥0,b ≥0且a ≠b 解析 ∵a a +b b -(a b +b a ) =a (a -b )+b (b -a ) =(a -b )(a -b ) =(a -b )2(a +b ).∴当a ≥0,b ≥0且a ≠b 时,(a -b )2(a +b )>0. ∴a a +b b >a b +b a 成立的条件是a ≥0,b ≥0且a ≠b .5.(教材改编)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列,a ,b ,c 成等比数列,则△ABC 的形状为________三角形. 答案 等边解析 由题意2B =A +C ,又A +B +C =π,∴B =π3,又b 2=ac ,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac , ∴a 2+c 2-2ac =0,即(a -c )2=0,∴a =c , ∴A =C ,∴A =B =C =π3,∴△ABC 为等边三角形.题型一 综合法的应用例1 对于定义域为[0,1]的函数f (x ),如果同时满足: ①对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0; ②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,都有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2)成立,则称函数f (x )为理想函数. (1)若函数f (x )为理想函数,证明:f (0)=0;(2)试判断函数f (x )=2x (x ∈[0,1]),f (x )=x 2(x ∈[0,1]),f (x )=x (x ∈[0,1])是不是理想函数.(1)证明 取x 1=x 2=0,则x 1+x 2=0≤1, ∴f (0+0)≥f (0)+f (0),∴f (0)≤0. 又对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0, ∴f (0)≥0.于是f (0)=0.(2)解 对于f (x )=2x ,x ∈[0,1],f (1)=2不满足新定义中的条件②, ∴f (x )=2x ,(x ∈[0,1])不是理想函数.对于f (x )=x 2,x ∈[0,1],显然f (x )≥0,且f (1)=1. 任意的x 1,x 2∈[0,1],x 1+x 2≤1, f (x 1+x 2)-f (x 1)-f (x 2)=(x 1+x 2)2-x 21-x 22=2x 1x 2≥0,即f (x 1)+f (x 2)≤f (x 1+x 2). ∴f (x )=x 2(x ∈[0,1])是理想函数.对于f (x )=x ,x ∈[0,1],显然满足条件①②. 对任意的x 1,x 2∈[0,1],x 1+x 2≤1,有f 2(x 1+x 2)-[f (x 1)+f (x 2)]2=(x 1+x 2)-(x 1+2x 1x 2+x 2)=-2x 1x 2≤0, 即f 2(x 1+x 2)≤[f (x 1)+f (x 2)]2.∴f (x 1+x 2)≤f (x 1)+f (x 2),不满足条件③. ∴f (x )=x (x ∈[0,1])不是理想函数.综上,f (x )=x 2(x ∈[0,1])是理想函数,f (x )=2x (x ∈[0,1])与f (x )=x (x ∈[0,1])不是理想函数.思维升华 (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.设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1,证明:(1)ab +bc +ac ≤13;(2)a 2b +b 2c +c 2a≥1.证明 (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac 得 a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca . 由题设知(a +b +c )2=1, 即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1. 所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13.(2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a +a ≥2c ,故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2a ≥a +b +c .所以a 2b +b 2c +c 2a≥1.题型二 分析法的应用例2 已知函数f (x )=tan x ,x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,若x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且x 1≠x 2,求证:12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22. 证明 要证12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22, 即证明12(tan x 1+tan x 2)>tan x 1+x 22,只需证明12⎝⎛⎭⎫sin x 1cos x 1+sin x 2cos x 2>tan x 1+x 22,只需证明sin (x 1+x 2)2cos x 1cos x 2>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2).由于x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫0,π2,故x 1+x 2∈(0,π). 所以cos x 1cos x 2>0,sin(x 1+x 2)>0,1+cos(x 1+x 2)>0, 故只需证明1+cos(x 1+x 2)>2cos x 1cos x 2, 即证1+cos x 1cos x 2-sin x 1sin x 2>2cos x 1cos x 2, 即证cos(x 1-x 2)<1.由x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫0,π2,x 1≠x 2知上式显然成立, 因此12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22. 引申探究若本例中f (x )变为f (x )=3x -2x ,试证:对于任意的x 1,x 2∈R ,均有f (x 1)+f (x 2)2≥f⎝⎛⎭⎫x 1+x 22. 证明 要证明f (x 1)+f (x 2)2≥f⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,即证明(3x 1-2x 1)+(3x 2-2x 2)2≥3x 1+x 22-2·x 1+x 22,因此只要证明3x 1+3x 22-(x 1+x 2)≥3x 1+x 22-(x 1+x 2),即证明3x 1+3x 22≥3x 1+x 22,因此只要证明3x 1+3x 22≥3x 1·3x 2,由于x 1,x 2∈R 时,3x 1>0,3x 2>0,由均值不等式知3x 1+3x 22≥3x 1·3x 2显然成立,故原结论成立.思维升华 (1)逆向思考是用分析法证题的主要思想,通过反推,逐步寻找使结论成立的充分条件.正确把握转化方向是使问题顺利获解的关键.(2)证明较复杂的问题时,可以采用两头凑的办法,即通过分析法找出某个与结论等价(或充分)的中间结论,然后通过综合法证明这个中间结论,从而使原命题得证.已知a >0,求证a 2+1a 2-2≥a +1a-2.证明 要证 a 2+1a 2-2≥a +1a -2,只需要证a 2+1a 2+2≥a +1a+ 2.因为a >0,故只需要证( a 2+1a 2+2)2≥(a +1a+2)2,即a 2+1a 2+4a 2+1a 2+4≥a 2+2+1a 2+22(a +1a )+2,从而只需要证2a 2+1a 2≥2(a +1a),只需要证4(a 2+1a 2)≥2(a 2+2+1a2),即a 2+1a 2≥2,而上述不等式显然成立,故原不等式成立.题型三 反证法的应用 命题点1 证明否定性命题例3 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +S n =2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:数列{a n }中不存在三项按原来顺序成等差数列. (1)解 当n =1时,a 1+S 1=2a 1=2,则a 1=1. 又a n +S n =2,所以a n +1+S n +1=2, 两式相减得a n +1=12a n ,所以{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,所以a n =12n -1.(2)证明 反证法:假设存在三项按原来顺序成等差数列,记为a p +1,a q +1,a r +1(p <q <r ,且p ,q ,r ∈N +), 则2·12q =12p +12r ,所以2·2r -q =2r -p +1.(*)又因为p <q <r ,且p ,q ,r ∈N +,所以r -q ,r -p ∈N +. 所以(*)式左边是偶数,右边是奇数,等式不成立. 所以假设不成立,原命题得证. 命题点2 证明存在性问题例4 (2015·济南模拟)若f (x )的定义域为[a ,b ],值域为[a ,b ](a <b ),则称函数f (x )是[a ,b ]上的“四维光军”函数.(1)设g (x )=12x 2-x +32是[1,b ]上的“四维光军”函数,求常数b 的值;(2)是否存在常数a ,b (a >-2),使函数h (x )=1x +2是区间[a ,b ]上的“四维光军”函数?若存在,求出a ,b的值;若不存在,请说明理由.解 (1)由题设得g (x )=12(x -1)2+1,其图象的对称轴为x =1,区间[1,b ]在对称轴的右边,所以函数在区间[1,b ]上单调递增.由“四维光军”函数的定义可知,g (1)=1,g (b )=b , 即12b 2-b +32=b ,解得b =1或b =3. 因为b >1,所以b =3.(2)假设函数h (x )=1x +2在区间[a ,b ] (a >-2)上是“四维光军”函数,因为h (x )=1x +2在区间(-2,+∞)上单调递减,所以有⎩⎪⎨⎪⎧h (a )=b ,h (b )=a ,即⎩⎨⎧1a +2=b ,1b +2=a ,解得a =b ,这与已知矛盾.故不存在. 命题点3 证明唯一性命题例5 已知M 是由满足下述条件的函数构成的集合:对任意f (x )∈M ,(ⅰ)方程f (x )-x =0有实数根; (ⅱ)函数f (x )的导数f ′(x )满足0<f ′(x )<1.(1)判断函数f (x )=x 2+sin x4是不是集合M 中的元素,并说明理由;(2)集合M 中的元素f (x )具有下面的性质:若f (x )的定义域为D ,则对于任意[m ,n ]⊆D ,都存在x 0∈(m ,n ),使得等式f (n )-f (m )=(n -m )f ′(x 0)成立.试用这一性质证明:方程f (x )-x =0有且只有一个实数根. (1)解 ①当x =0时,f (0)=0,所以方程f (x )-x =0有实数根为0; ②f ′(x )=12+14cos x ,所以f ′(x )∈⎣⎡⎦⎤14,34,满足条件0<f ′(x )<1. 由①②可得,函数f (x )=x 2+sin x 4是集合M 中的元素.(2)证明 假设方程f (x )-x =0存在两个实数根α,β (α≠β),则f (α)-α=0,f (β)-β=0. 不妨设α<β,根据题意存在c ∈(α,β), 满足f (β)-f (α)=(β-α)f ′(c ). 因为f (α)=α,f (β)=β,且α≠β, 所以f ′(c )=1.与已知0<f ′(x )<1矛盾. 又f (x )-x =0有实数根,所以方程f (x )-x =0有且只有一个实数根.思维升华 应用反证法证明数学命题,一般有以下几个步骤:第一步:分清命题“p ⇒q ”的条件和结论; 第二步:作出与命题结论q 相反的假设綈q ;第三步:由p 和綈q 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设綈q 不真,于是原结论q 成立,从而间接地证明了命题p ⇒q 为真.所说的矛盾结果,通常是指推出的结果与已知公理、已知定义、已知定理或已知矛盾,与临时假设矛盾以及自相矛盾等都是矛盾结果.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1+2,S 3=9+3 2.(1)求数列{a n }的通项a n 与前n 项和S n ;(2)设b n =S nn(n ∈N +),求证:数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列.(1)解 由已知得⎩⎨⎧a 1=2+1,3a 1+3d =9+32,∴d =2,故a n =2n -1+2,S n =n (n +2). (2)证明 由(1)得b n =S nn=n + 2.假设数列{b n }中存在三项b p ,b q ,b r (p ,q ,r ∈N +,且互不相等)成等比数列,则b 2q =b p b r , 即(q +2)2=(p +2)(r +2). ∴(q 2-pr )+2(2q -p -r )=0.∵p ,q ,r ∈N +,∴⎩⎪⎨⎪⎧q 2-pr =0,2q -p -r =0.∴(p +r 2)2=pr ,即(p -r )2=0.∴p =r ,与p ≠r 矛盾.∴假设不成立,即数列{b n }中任意不同的三项都不可能成等比数列.24.1反证法在证明题中的应用典例 (12分)直线y =kx +m (m ≠0)与椭圆W :x 24+y 2=1相交于A 、C 两点,O 是坐标原点.(1)当点B 的坐标为(0,1),且四边形OABC 为菱形时,求AC 的长; (2)当点B 在W 上且不是W 的顶点时,证明:四边形OABC 不可能为菱形.思维点拨 (1)根据菱形对角线互相垂直平分及点B 的坐标设出点A 的坐标,代入椭圆方程求得点A 的坐标,后求AC 的长;(2)将直线方程代入椭圆方程求出AC 的中点坐标(即OB 的中点坐标),判断直线AC 与OB 是否垂直. 规范解答(1)解 因为四边形OABC 为菱形,则AC 与OB 相互垂直平分. 由于O (0,0),B (0,1)所以设点A ⎝⎛⎭⎫t ,12,代入椭圆方程得t 24+14=1, 则t =±3,故|AC |=2 3.[4分] (2)证明 假设四边形OABC 为菱形,因为点B 不是W 的顶点,且AC ⊥OB ,所以k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m , 消y 并整理得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0.[6分] 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 22=-4km 1+4k 2,y 2+y 22=k ·x 1+x 22+m =m1+4k 2. 所以AC 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2.[8分] 因为M 为AC 和OB 的交点,且m ≠0,k ≠0, 所以直线OB 的斜率为-14k,因为k ·⎝⎛⎭⎫-14k =-14≠-1,所以AC 与OB 不垂直.[10分] 所以OABC 不是菱形,与假设矛盾.所以当点B 不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能是菱形.[12分]温馨提醒 (1)掌握反证法的证明思路及证题步骤,正确作出假设是反证法的基础,应用假设是反证法的基本手段,得到矛盾是反证法的目的.(2)当证明的结论和条件联系不明显、直接证明不清晰或正面证明分类较多、而反面情况只有一种或较少时,常采用反证法.(3)利用反证法证明时,一定要回到结论上去.[方法与技巧]1.分析法的特点:从未知看需知,逐步靠拢已知. 2.综合法的特点:从已知看可知,逐步推出未知.3.分析法和综合法各有优缺点.分析法思考起来比较自然,容易寻找到解题的思路和方法,缺点是思路逆行,叙述较繁;综合法从条件推出结论,较简捷地解决问题,但不便于思考.实际证题时常常两法兼用,先用分析法探索证明途径,然后再用综合法叙述出来. [失误与防范]1.用分析法证明时,要注意书写格式的规范性,常常用“要证(欲证)……”“即证……”“只需证……”等,逐步分析,直至一个明显成立的结论.2.利用反证法证明数学问题时,要假设结论错误,并用假设的命题进行推理,如果没有用假设命题推理而推出矛盾结果,其推理过程是错误的.A 组 专项基础训练 (时间:45分钟)1.若a 、b ∈R ,则下面四个式子中恒成立的是( ) A .lg(1+a 2)>0 B .a 2+b 2≥2(a -b -1) C .a 2+3ab >2b 2 D.a b <a +1b +1答案 B解析 在B 中,∵a 2+b 2-2(a -b -1)=(a 2-2a +1)+(b 2+2b +1)=(a -1)2+(b +1)2≥0, ∴a 2+b 2≥2(a -b -1)恒成立.2.①已知p 3+q 3=2,求证p +q ≤2,用反证法证明时,可假设p +q ≥2;②已知a ,b ∈R ,|a |+|b |<1,求证方程x 2+ax +b =0的两根的绝对值都小于1,用反证法证明时可假设方程有一根x 1的绝对值大于或等于1,即假设|x 1|≥1.以下正确的是( ) A .①与②的假设都错误 B .①与②的假设都正确 C .①的假设正确;②的假设错误 D .①的假设错误;②的假设正确 答案 D解析 反证法的实质是否定结论,对于①,其结论的反面是p +q >2,所以①不正确;对于②,其假设正确. 3.分析法又称执果索因法,若用分析法证明:“设a >b >c ,且a +b +c =0,求证b 2-ac <3a ”索的因应是( ) A .a -b >0 B .a -c >0 C .(a -b )(a -c )>0 D .(a -b )(a -c )<0 答案 C解析 由题意知b 2-ac <3a ⇐b 2-ac <3a 2 ⇐(a +c )2-ac <3a 2 ⇐a 2+2ac +c 2-ac -3a 2<0 ⇐-2a 2+ac +c 2<0 ⇐2a 2-ac -c 2>0⇐(a -c )(2a +c )>0⇐(a -c )(a -b )>0.4.若P =a +a +7,Q =a +3+a +4(a ≥0),则P ,Q 的大小关系是( )A .P >QB .P =QC .P <QD .由a 的取值确定答案 C解析 ∵P 2=2a +7+2a ·a +7=2a +7+2a 2+7a ,Q 2=2a +7+2a +3·a +4=2a +7+2a 2+7a +12,∴P 2<Q 2,∴P <Q . 5.设a ,b 是两个实数,给出下列条件:①a +b >1;②a +b =2;③a +b >2;④a 2+b 2>2;⑤ab >1.其中能推出:“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是( )A .②③B .①②③C .③D .③④⑤答案 C解析 若a =12,b =23,则a +b >1, 但a <1,b <1,故①推不出;若a =b =1,则a +b =2,故②推不出;若a =-2,b =-3,则a 2+b 2>2,故④推不出;若a =-2,b =-3,则ab >1,故⑤推不出;对于③,即a +b >2,则a ,b 中至少有一个大于1,反证法:假设a ≤1且b ≤1,则a +b ≤2与a +b >2矛盾,因此假设不成立,a ,b 中至少有一个大于1.6.用反证法证明命题“a ,b ∈R ,ab 可以被5整除,那么a ,b 中至少有一个能被5整除”,那么假设的内容是____________________________.答案 a ,b 中没有一个能被5整除解析 “至少有n 个”的否定是“最多有n -1个”,故应假设a ,b 中没有一个能被5整除.7.下列条件:①ab >0,②ab <0,③a >0,b >0,④a <0,b <0,其中能使b a +a b≥2成立的条件的序号是________. 答案 ①③④解析 要使b a +a b ≥2,只需b a >0且a b >0成立,即a ,b 不为0且同号即可,故①③④能使b a +a b≥2成立. 8.若二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1,在区间[-1,1]内至少存在一点c ,使f (c )>0,则实数p 的取值范围是____________.答案 ⎝⎛⎭⎫-3,32 解析 令⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=-2p 2+p +1≤0,f (1)=-2p 2-3p +9≤0, 解得p ≤-3或p ≥32, 故满足条件的p 的范围为⎝⎛⎭⎫-3,32. 9.已知a ≥b >0,求证:2a 3-b 3≥2ab 2-a 2b .证明 要证明2a 3-b 3≥2ab 2-a 2b 成立,只需证:2a 3-b 3-2ab 2+a 2b ≥0,即2a (a 2-b 2)+b (a 2-b 2)≥0,即(a +b )(a -b )(2a +b )≥0.∵a ≥b >0,∴a -b ≥0,a +b >0,2a +b >0,从而(a +b )(a -b )(2a +b )≥0成立,∴2a 3-b 3≥2ab 2-a 2b .10.已知四棱锥S -ABCD 中,底面是边长为1的正方形,又SB =SD =2,SA =1.(1)求证:SA ⊥平面ABCD ;(2)在棱SC 上是否存在异于S ,C 的点F ,使得BF ∥平面SAD ?若存在,确定F 点的位置;若不存在,请说明理由.(1)证明 由已知得SA 2+AD 2=SD 2,∴SA ⊥AD .同理SA ⊥AB .又AB ∩AD =A ,∴SA ⊥平面ABCD .(2)解 假设在棱SC 上存在异于S ,C 的点F ,使得BF ∥平面SAD .∵BC ∥AD ,BC ⊄平面SAD .∴BC ∥平面SAD .而BC ∩BF =B ,∴平面FBC ∥平面SAD .这与平面SBC 和平面SAD 有公共点S 矛盾,∴假设不成立.∴不存在这样的点F ,使得BF ∥平面SAD .B 组 专项能力提升(时间:30分钟)11.已知函数f (x )=(12)x ,a ,b 是正实数,A =f (a +b 2),B =f (ab ),C =f (2ab a +b),则A 、B 、C 的大小关系为( )A .A ≤B ≤CB .A ≤C ≤B C .B ≤C ≤AD .C ≤B ≤A答案 A解析 ∵a +b 2≥ab ≥2ab a +b, 又f (x )=(12)x 在R 上是减函数. ∴f (a +b 2)≤f (ab )≤f (2ab a +b),即A ≤B ≤C . 12.如果△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值分别等于△A 2B 2C 2的三个内角的正弦值,则( )A .△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是锐角三角形B .△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是钝角三角形C .△A 1B 1C 1是钝角三角形,△A 2B 2C 2是锐角三角形D .△A 1B 1C 1是锐角三角形,△A 2B 2C 2是钝角三角形答案 D解析 由条件知,△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值均大于0,则△A 1B 1C 1是锐角三角形,假设△A 2B 2C 2是锐角三角形. 由⎩⎪⎨⎪⎧ sin A 2=cos A 1=sin ⎝⎛⎭⎫π2-A 1,sin B 2=cos B 1=sin ⎝⎛⎭⎫π2-B 1,sin C 2=cos C 1=sin ⎝⎛⎭⎫π2-C 1,得⎩⎪⎨⎪⎧ A 2=π2-A 1,B 2=π2-B 1,C 2=π2-C 1.那么,A 2+B 2+C 2=π2, 这与三角形内角和为180°相矛盾.所以假设不成立,又显然△A 2B 2C 2不是直角三角形.所以△A 2B 2C 2是钝角三角形.13.已知点A n (n ,a n )为函数y =x 2+1图象上的点,B n (n ,b n )为函数y =x 图象上的点,其中n ∈N +,设c n =a n -b n ,则c n 与c n +1的大小关系为__________.答案 c n +1<c n解析 由条件得c n =a n -b n =n 2+1-n =1n 2+1+n, ∴c n 随n 的增大而减小,∴c n +1<c n .14.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0)的图象与x 轴有两个不同的交点,若f (c )=0,且0<x <c 时,f (x )>0.(1)证明:1a是f (x )=0的一个根; (2)试比较1a与c 的大小; (3)证明:-2<b <-1.(1)证明 ∵f (x )的图象与x 轴有两个不同的交点,∴f (x )=0有两个不等实根x 1,x 2,∵f (c )=0,∴x 1=c 是f (x )=0的根,又x 1x 2=c a ,∴x 2=1a ⎝⎛⎭⎫1a ≠c , ∴1a是f (x )=0的一个根. (2)解 假设1a <c ,又1a>0, 由0<x <c 时,f (x )>0,知f ⎝⎛⎭⎫1a >0与f ⎝⎛⎭⎫1a =0矛盾, ∴1a ≥c ,又∵1a ≠c ,∴1a>c . (3)证明 由f (c )=0,得ac +b +1=0,∴b =-1-ac .又a >0,c >0,∴b <-1.二次函数f (x )的图象的对称轴方程为x =-b 2a =x 1+x 22<x 2+x 22=x 2=1a , 即-b 2a <1a. 又a >0,∴b >-2,∴-2<b <-1.15.已知数列{a n }满足:a 1=12,3(1+a n +1)1-a n =2(1+a n )1-a n +1,a n a n +1<0(n ≥1),数列{b n }满足:b n =a 2n +1-a 2n (n ≥1). (1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)证明:数列{b n }中的任意三项不可能成等差数列.(1)解 由题意可知,1-a 2n +1=23(1-a 2n ). 令c n =1-a 2n ,则c n +1=23c n .又c 1=1-a 21=34,则数列{c n }是首项为c 1=34, 公比为23的等比数列,即c n =34·(23)n -1, 故1-a 2n =34·(23)n -1⇒a 2n =1-34·(23)n -1. 又a 1=12>0.a n a n +1<0, 故a n =(-1)n -1 1-34·(23)n -1. b n =a 2n +1-a 2n =[1-34·(23)n ]-[1-34·(23)n -1] =14·(23)n -1. (2)证明 用反证法证明.假设数列{b n }存在三项b r ,b s ,b t (r <s <t )按某种顺序成等差数列,由于数列{b n }是首项为14,公比为23的等比数列, 于是有b r >b s >b t ,则只能有2b s =b r +b t 成立.∴2·14(23)s -1=14(23)r -1+14(23)t -1, 两边同乘以3t -121-r ,化简得3t -r +2t -r =2·2s -r 3t -s .由于r <s <t ,∴上式左边为奇数,右边为偶数, 故上式不可能成立,导致矛盾.故数列{b n }中任意三项不可能成等差数列.。
证据法课件PPT课件

• (二)狭义的概念,即可以作为定案根据的诉讼证据的概念, 也就是经过查证属实的诉讼证据的概念。刑诉法第42条第 1款规定:“证明案件真实情况的一切事实,都是证据”。
• 狭义证据的特点: • 1.从内容和实质来讲,应当是证明案件真实情况的事实; • 2.从形式和来源讲,它应当具备法定的形式和来源; • 3.从证明过程讲,应当是经过查证属实的可以作为定案根
• 广义证据法学:有学者也称为法律证据学,除研究 诉讼证据外,还研究在处理其他法律事务,如行政执
法、仲裁、公证、监察等活动中如何运用证据的问题。
研究对象
• 与证据和证据运用有关的Fra bibliotek律规范(静态的研 究对象)
• 与证据和证据运用有关的司法实践(动态的研 究对象)
• 证据运用的方法、规律和规则 • 古今中外的证据制度和证据理论 • 自然科学和其他社会科学中对证据和证据运用
一、证据的概念 (一)证据的涵义 在证据定义的争论中,真正有代表性的观点: 1.“事实说” 2.“反映说” 3.“两义说” 4.“根据说” 5.“材料说” 6.“信息说”
(二)证据的定义: • 《刑诉法》第42条第1款规定:证明案件
真实情况的一切事实都是证据。此定义基 本属于实质证据观。
• 证据定义可作如下表述:与案件真实情况 相关联的一切事实都是证据。
三、书证的形成 四、书证同物证的区别 1.当记载或表示了一定事实的物,单纯以一个物起证据作用的 时候,它是物证。 2.当记载或表示一定事实的物,是以它上面的文字、图画的 外在形态这样一些物质性特征 起证据作用时,它也是物证。 3.当记录或表示了一定事实的物同它上面的文字图画等一起 发挥证据作用时,它是书证。 4.当记载或表示了一定事实的物既以它本质或它上面的文字、 图画的外在特征,也以记载 的事实发挥证据作用时,它既是 物证又是书证。
39直接证明与间接证明

x1+x2 x1+x2 1 1 证明要证 [f(x1)+f(x2)]>f ,即证明2(tan x1+tan x2)>tan 2 , 2 2
x1+x2 1 sin x1 sin x2 >tan 只需证明 cos x +cos x , 2 2 1 2 sinx1+x2 sinx1+x2 只需证明 > . 2cos x1cos x2 1+cosx1+x2
b S,
b a c, 即证 因为,在三角形中,b<a+c 显然成立,
所以原不等式成立.
2.△ABC三边长a, b, c的倒数成等差数列.
求证: B 90.
证明: 2 1 1 , 2ac b(a c ).
b a
c a 2 c 2 b2 2ac b2 cos B ≥ 2ac 2ac
直接证明与间接证明
要点梳理
1.直接证明 (1)综合法
忆一忆知识要点
①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. ②框图表示: P⇒Q1 → Q1⇒Q2 → Q2⇒Q3 →…→ Qn⇒Q (其中 P 表示已知条件、已有的定义、公理、定理等,Q 表示要证明的结论).
综合法
2 7 在 x∈(a,+∞)上恒 例 1.(1)已知关于 x 的不等式 2x+ x-a 成立,求实数 a 的取值范围; (2)已知|x|<1,|y|<1,求证:|1-xy|>|x-y|.
2 2 3 7,∴2(x-a)+ 7-2a⇒7-2a 4,∴a 2 (1)∵2x+ x-a x-a (2)因为|1-xy|2-|x-y|2=(xy)2+1-x2-y2=(x2-1)(y2-1)>0 所以|1-xy|>|x-y|
苏教版高三数学复习课件11.2 直接证明与间接证明

(1)分清命题的条件和结论; (2)作出与命题结论相矛盾的假设; (3)由假设出发,应用正确的推理方法,推出矛盾的结果; (4)断定产生矛盾结果的原因,则开始所作的假定不真,于是原 结论成立,从而间接的证明原命题为真.
4.用反证法证明时,当求证结论的否定有几种不同的情况时,应当一
(1)若CD∥平面PBO,试指出点O 的位置;
(2)求证:平面PAB⊥平面PCD.
(1)解:因为CD∥平面PBO,CD⊂平面ABCD,且平面ABCD∩平面 PBO=BO, 所以BO∥CD.又BC∥AD,所以四边形BCDO为平行四边形,则BC= DO. 而AD=3BC,故点O的位臵满足AO=2OD. (2)证明:因为侧面PAD⊥底面ABCD, AB⊂底面ABCD,且AB⊥交线AD,所以AB⊥平面PAD,则AB⊥PD. 又PA⊥PD,且PA⊂平面PAB,AB⊂平面PAB,AB∩PA=A, 所以PD⊥平面PAB.而PD⊂平面PCD,所以平面PAB⊥平面PCD.
证明:假设 <2和 <2都不成立,则有 ≥2和
≥2同时成
因为x>0且
y>0,所以1+x≥2y,且1+y≥2x,两式相加,得2+x+y≥2x+2y,
所以x+y≤2,这与已知条件x+y>2矛盾,因此
<2和
<2中
变式3:设{an}是公比为q的等比数列,Sn是它的前n项和. (1)求证:数列{Sn}不是等比数列;(2)数列{Sn}是等差数列吗?为
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所以以上三式至少有一个等号不成立, 所以将以上三式相加得2(a2+b2+c2)>2(ab+bc+ac),所以 a2+b2+c2>ab+bc+ca.此证法是 ( A.分析法 C.分析法与综合法并用 ) B.综合法 D.反证法
【解析】选B.由因导果是综合法.
2.分析法又称执果索因法,若用分析法证明:“已知 a>b>c,且a+b+c=0,求证 b2 - ac < 3a. ”索的因应该是 ( A.a-b>0 C.(a-b)(a-c)>0 B.a-c>0 D.(a-b)(a-c)<0 )
a1 a n+1 3 an 即 n +2= ( n- 1 +2). 又因为 0 +2=3,所以 2 2 2 2 an { n -1 +2} 是首项为3,公比为 3 的等比数列, 2 2
2
2 2
3 n- 1 所以 ann +2=3( ) , -1 2 2
即an=3n-2n,n=1时也适合此式,所以an=3n-2n;
直接证明与间接证明
【教材基础回顾】
1.直接证明
(1)综合法
①定义:一般地,利用已知条件和某些数学定义、定理、 推理论证 最后推导出所要证明 公理等,经过一系列的_________, 的结论成立,这种证明方法叫做综合法.
②框图表示: (其中P表示已知条件、已有的定义、定理、公理等,Q 表示所要证明的结论). ③思维过程:由因导果.
考向一
综合法的应用◀高频考点
直接证明与间接证明一般考查以不等式、 数列、解析几何、立体几何、函数、三 命题 角函数为背景的证明题,一般以解答题形 式出现 (1)与不等式有关的证明 角度 (2)与数列有关的证明
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【典例1】(1)(2018·宜昌模拟)设a,b,c均为正数, 且a+b+c=1,证明:
1 ①ab+bc+ca≤ ; 3 2 2 2 a b c ② + + ? 1. b c a
2.间接证明 不成立 即在原命题的条 反证法:一般地,假设原命题_______( 矛盾 件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出_____,
原命题成立 的证明方法. 因此说明假设错误,从而证明___________
【金榜状元笔记】 证明方法的应用策略 1.分析法与综合法的应用特点:对较复杂的问题,常常 先从结论进行分析,寻求结论与条件的关系,找到解题 思路,再运用综合法证明;或两种方法交叉使用.
(2)分析法
要证明的结论 出发,逐步寻求使它 ①定义:一般地,从_____________ 充分条件 直至最后,把要证明的结论归结为判 成立的_________,
定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公 理等)为止,这种证明方法叫做分析法.
②框图表示: 得到一个明显成立的条件 结论). ③思维过程:执果索因. (其中Q表示要证明的
【解析】选C.由a>b>c,a+b+c=0,得b=-a-c,a>0,c<0. 要证
b2 - ac <
2 2 2 3a, 只需证(-a-c) -ac<3a ,只需证a
-ac+a2-c2>0,只需证a(a-c)+(a+c)(a-c)>0,只需证 a(a-c)-b(a-c)>0,只需证(a-c)(a-b)>0.
2.分析法证明的注意点:要注意书写格式的规范性,常 常用“要证(欲证)……”“即证……”“只需 证……”.
3.利用反证法证明的特点,要假设结论错误,并用假设 的命题进行推理,如果没有用假设命题推理而推出矛盾 结果,其推理过程是错误的.
【教材母题变式】 1.若a,b,c是不全相等的实数,求证:a2+b2+c2>ab+bc+ca. 证明过程如下: 因为a,b,c∈R,所以a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac. 又因为a,b,c不全相等,
即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1,
1 所以3(ab+bc+ca)≤1,即ab+bc+ca≤ . 3
当且仅当“a=b=c”时等号成立;
2 2 a b ②因为 + b ? 2a, b c
c2 c ? 2b, a
a ? 2c,
当且仅当“a2=b2=c2”时等号成立,
a 2 b2 c2 故 + + +(a+b+c)≥2(a+b+c), b c a a 2 b2 c2 即 ≥a+b+c. + + b c a 2 2 2 a b c 所以 + + ≥1. b c a
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,满足2Sn=an+1-2n+1+1, n∈N*,且a1,a2+5,a3成等差数列. 世纪金榜导学号12560196
①求a1的值;
②求数列{an}的通项公式;
1 1 1 + + ? + ③证明:对一切正整数n,有 a1 a 2 an 3 . 2
【解析】(1)①由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca得 a2+b2+c2≥ab+bc+ca. 由题设得(a+b+c)2=1,
(2)①当n=1时,2a1=a2-4+1=a2-3, 当n=2时,2(a1+a2)=a3-8+1=a3-7, 又因为a1,a2+5,a3成等差数列,所以a1+a3=2(a2+5),解得 a1=1;
②因为2Sn=an+1-2n+1+1, 所以当n≥2时,有2Sn-1=an-2n+1, 两式相减整理得an+1-3an=2n,则 a n+1 - 3 ? a n =1, n n- 1
3.用反证法证明命题“三角形三个内角至少有一个不 大于60°”时,应假设 ( A.三个内角都不大于60° B.三个内角都大于60° C.三个内角至多有一个大于60° )
D.三个内角至多有两个大于60°
【解析】选B.三角形三个内角至少有一个不大于60° 的对立面为三个内角都大于60°.
【母题变式溯源】 题号 1 2 3 知识点 综合法 分析法 反证法 源自教材 P85·例1 P87·例2 P91·练习T1
1 1 ③由②得 = n n . an 3 - 2 当n≥2时, ( 3 ) n >2,即3n-2n>2n, 2 1 1 n 所以 n n <( ) , 3 - 2 2
所以
1 1 1 + +? + a1 a 2 an 1 2 1 3 1 n 1 1 3 1+( ) +( ) +? +( ) = 1+ (1 n- 1 ) < . 2 2 2 2 2 2