直接证明与间接证明课件

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数学选修2-2苏教版2.2直接证明与间接证明(19张)

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)

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)
+2ak+1+1=akak+2+ak+ak+2+1,
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

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
直接证明与间接证明
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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
梳理自测 探究突破 巩固提升
考纲要求

2014年人教A版选修2-2课件 2.2 直接证明与间接证明

2014年人教A版选修2-2课件 2.2  直接证明与间接证明
2.1 合情推理与演绎推理 2.2 直接证明与间接证明 2.3 数学归纳法 第二章 小结
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

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

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• (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

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

苏教版高三数学复习课件11.2 直接证明与间接证明
面PAB与面PCD的交线. (1)证明:因为∠ABC=90°,AD∥BC,所以AD⊥AB. 又平面PAB⊥平面ABCD,且平面PAB∩平面ABCD=AB, 所以AD⊥平面PAB,所以AD⊥PA. 同理可得AB⊥PA. 由于AB、AD⊂平面ABCD,且AB∩AD=A,所以PA⊥平面ABCD.

(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
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