最新人教版高中数学选修2-2第二章分析法
2.2.1.2 人教A版数学选修2-2 第2章 推理与证明

第2课时分析法填一填1.分析法的定义:从要证明的结论出发,逐步寻求使结论成立的充分条件,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.2.分析法的思维过程.用Q表示要证明的结论,则分析法的思维过程可用框图表示为:Q⇐P1→P1⇐P2→P2⇐P3→…→得到一个明显成立的条件3.直接证明:直接从命题的条件或结论逐步推得命题成立的证明方法,这种证明通常称为直接证明.常用的直接证明方法有综合法与分析法.判一判1.2.分析法的推理过程实际上是寻求结论成立的充分条件的过程.(√)3.分析法与综合法证明同一问题时,一般思路恰好相反,过程相逆.(√)4.所有证明的题目均可使用分析法证明.(×)5.常常用分析法寻找解题的思路与方法,用综合法展现解决问题的过程.(√)6.一般来说,分析法的解题方向明确,利于寻求解题思路.(√)7.用分析法证明时,文字说明可以省略.(×)8.证明“3+7<25”的最合理的方法是分析法.(√)想一想1.定义:从要证明的结论出发,逐步寻求使结论成立的充分条件,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.分析法的特点是从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”.2.分析法的优点和缺点是什么?分析法的优点:容易探路,且探路与表述合一.分析法的缺点:表述繁琐,且容易出错.3.综合法与分析法的区别与联系是什么?(1)综合法是从已知条件出发,逐步推向结论,每步寻找的是必要条件;分析法是从待求结论出发,逐步靠拢已知,每步寻找的是充分条件.(2)综合法与分析法的书写过程恰恰相反,但对于一个复杂的命题,常用分析法寻找解题思路,用综合法表达,有时综合法与分析法合用,称为“分析综合法”,又称“两头挤法”.分析综合法充分表明分析与综合之间互为前提、互相渗透、互相转化的辩证统一关系.4.分析法的推证过程是什么?分析法的基本思路是“执果索因”,由求证走向已知,即从数学题的待证结论或需求问题出发,一步一步地探索下去,最后达到一个明显成立的条件.若用B表示要证明的结论,则分析法可用下面的框图表示:B⇐A1→A1⇐A2→A2⇐A3→…感悟体会练一练1.A .综合法是由因导果的顺推证法 B .分析法是执果索因的逆推证法C .分析法是从要证的结论出发,寻求使它成立的充分条件D .综合法与分析法在同一题的证明中不可能同时采用解析:综合法是由因导果的顺推证法,分析法是执果索因的逆推证法,分析法是从要证的结论出发,寻求使它成立的充分条件,所以A 、B 、C 均正确;综合法与分析法在同一题的证明中可能同时采用,所以D 说法不正确,故选D.答案:D2.分析法又称执果索因法,已知x >0,用分析法证明1+x <1+x2时,索的因是( )A .x 2>2B .x 2>4C .x 2>0D .x 2>1 解析:因为x >0,所以要证1+x <1+x2,只需证(1+x )2<⎝⎛⎭⎫1+x 22,即证0<x 24,即证明x 2>0,因为x >0,所以x 2>0成立,故原不等式成立,故选C.答案:C3.使不等式1a <1b 成立的条件是( )A .a >bB .a <bC .a >b 且ab <0D .a >b 且ab >0解析:要使不等式1a <1b ,须使1a -1b <0,即b -a ab <0,若a >b ,则b -a <0,ab >0;若a <b ,则b -a >0,ab <0,故选D.答案:D4.欲证不等式3-5<6-8成立,只需证( ) A .(3-5)2<(6-8)2 B .(3-6)2<(5-8)2 C .(3+8)2<(6+5)2 D .(3-5-6)2<(-8)2解析:要证不等式3-5<6-8,需证3+8<6+5,需证(3+8)2<(6+5)2,故选C.答案:C知识点一用分析法解决不等问题 1.已知a ,b ,c ∈(0,+∞),求证:a 2+b 2+c 23≥a +b +c3. 证明:要证a 2+b 2+c 23≥a +b +c3, 只需证:a 2+b 2+c 23≥⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b +c 32, 只需证:3a 2+3b 2+3c 2≥a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc ,只需证:2a 2+2b 2+2c 2≥2ab +2ac +2bc ,只需证:(a -b )2+(b -c )2+(a -c )2≥0,而这显然是成立的,所以a 2+b 2+c 23≥a +b +c3成立. 2.已知a >0,b >0,且a +b =1,求证:⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b ≥9. 证明:因为a +b =1,a >0,b >0,所以要证⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b ≥9, 只需要证⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+11-a ≥9,只需要证:(a +1)(2-a )≥9a (1-a ), 只需要证:-a 2+a +2≥9a -9a 2, 即证:8a 2-8a +2≥0, 只需要证:2(2a -1)2≥0, ∵2(2a -1)2≥0成立, ∴⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b ≥9. 3.已知△ABC 是三边长分别为a ,b ,c ,且其中任意两边长均不相等,若1a ,1b ,1c 成等差数列.比较b a 与cb 的大小,并证明你的结论. 解析:b a<c b, 证明如下:要证:b a <c b, 只需证:b a <cb ,∵a ,b ,c >0 只需证:b 2<ac , ∵1a ,1b ,1c 成等差数列, ∴2b =1a +1c ≥21ac, ∴b 2≤ac ,又a ,b ,c 均不相等, ∴b 2<ac ,故所得大小关系正确.4.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 只需证:12(tan x 1+tan x 2)>tan x 1+x 22,只需证:12⎝⎛⎭⎫sin x 1cos x 1+sin x 2cos x 2>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2),只需证:sin x 1cos x 2+cos x 1sin x 22cos x 1cos x 2>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2)只需证:sin (x 1+x 2)cos (x 1+x 2)+cos (x 1-x 2)>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2)只需证:0<cos(x 1-x 2)<1, ∵x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且x 1≠x 2, ∴0<cos(x 1-x 2)<1成立, ∴12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.5.n )的值域为R ,那么甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .以上均不对解析:要使函数f (x )=|x 2+mx +n |有四个单调区间,只需要函数y =x 2+mx +n 的图象与x 轴有2个交点,即Δ>0即可;若要使函数g (x )=lg(x 2+mx +n )的值域为R ,只需要函数y =x 2+mx +n 的值域包含区间(0,+∞),即需要函数y =x 2+mx +n 的图象与x 轴有2个交点或1个交点,即Δ≥0即可,所以甲是乙的充分不必要条件,故选A.答案:A6.设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数f (x +1)与f (x )的图象关于y 轴对称,求证:f ⎝⎛⎭⎫x +12为偶函数.证明:要证f ⎝⎛⎭⎫x +12为偶函数,只需证明其对称轴为直线x =0, 即只需证-b 2a -12=0,只需证a =-b (中间结果),由已知,抛物线f (x +1)的对称轴x =-b2a -1与抛物线f (x )的对称轴x =-b 2a 关于y 轴对称.所以-b2a-1=-⎝⎛⎭⎫-b 2a . 于是得a =-b (中间结果).所以f ⎝⎛⎭⎫x +12为偶函数.7.求证:1a +b +1b +c =3a +b +c. 证明:要证1a +b +1b +c =3a +b +c ,只需证a +b +c a +b +a +b +c b +c=3,即证:c a +b +a b +c=1, 即证:c (b +c )+a (a +b )=(a +b )(b +c ), 即证:c 2+a 2-b 2=ac .∵△ABC 的三个内角A ,B ,C 成等差数列, ∴B =60°,由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos60°, ∴c 2+a 2-b 2=ac 成立,∴1a+b+1b+c=3a+b+c成立.8.已知函数f(x)=x-a e x+b(a>0,b∈R).(1)若函数f(x)为R上的增函数,求实数a的取值范围;(2)若函数f(x)有两个不同的零点x1,x2,证明:x1+x2<-2ln a.证明:(1)由题意得f′(x)=1-a e x≥0,即a≤1e x恒成立,∵y=1e x在R上单调递减,且y>0,∴a≤0.故实数a的取值范围为(-∞,0].(2)由题知,两式相减得x1-x2=,故要证x1+x2<-2ln a,只需证x1+x2<,即证e x1+x2<,即证(x1-x2)2<+,不妨设x1<x2,令x2-x1=t>0,则需证t2<e-t-2+e t,设g(t)=t2-e-t+2-e t,则g′(t)=2t+e-t-e t,设h(t)=2t+e-t-e t,则h′(t)=2-e-t-e t<0,故h(t)在(0,+∞)上单调递减,∴h(t)<h(0)=0,即g′(t)<0,∴g(t)在(0,+∞)上单调递减,∴g (t )<g (0)=0,即t 2<e -t -2+e t , 故原不等式得证.基础达标一、选择题1.命题“对于任意角θ,cos 4θ-sin 4θ=cos2θ的证明过程:cos 4θ-sin 4θ=(cos 2θ-sin 2θ)(cos 2θ+sin 2θ)=cos 2θ-sin 2θ=cos2θ”应用了( )A .分析法B .综合法C .综合法与分析法结合使用D .演绎法解析:在证明的过程中使用了平方差公式,以及同角的三角函数关系式,符合综合法的定义,故证明过程使用了综合法,故选B.答案:B2.要证a 2+b 2-1-a 2b 2≤0,只需证明( ) A .2ab -1-a 2b 2≤0 B .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解析:需证a 2+b 2-1-a 2b 2≤0,需证a 2b 2+1-a 2-b 2≥0,需证a 2(b 2-1)-(b 2-1)≥0. 需证:(a 2-1)(b 2-1)≥0,故选D. 答案:D3.要证明a +a +7<a +3+a +4(a ≥0)可选择的方法有多种,其中最合理的是( )A .综合法B .类比法C .分析法D .归纳法 解析:要证a +a +7<a +3+a +4,只需证2a +7+2a (a +7)<2a +7+2(a +3)(a +4),只需证a (a +7)<(a +3)(a +4),只需证a (a +7)<(a +3)(a +4),只需证0<12,故选用分析法最合理,故选C.答案:C4.要证3a -3b <3a -b 成立,a ,b 应满足的条件是( ) A .ab <0且a >b B .ab >0且a >b C .ab <0且a <bD .ab >0且a >b 或ab <0且a <b解析:要证3a -3b <3a -b ,需证(3a -3b )3<(3a -b )3,需证a -33a 2b +33ab 2-b <a -b ,需证33ab 2<33a 2b ,需证ab 2<a 2b ,即证:ab (b -a )<0,当ab >0时,b -a <0,即a >b ;当ab <0时b -a >0即a <b ,故选D.5.已知a ,b ,c ,d ∈{正实数},且a b <cd 则( )A.a b <a +c b +d <cd B.a +c b +d <a b <c d C.a b <c d <a +c b +dD .以上均可能 解析:先取特殊值检验,∵a b <c d ,∴取a =1,b =3,c =1,d =2,则a +c b +d =25,满足a b <a +cb +d <cd ,∴B 、C 均不正确,要证a b <a +cb +d,∵a ,b ,c ,d ∈{正实数}, ∴只需证:a (b +d )<b (a +c ),即证ad <bc ,只需证a b <c d ,而已知a b <c d 成立,∴a b <a +c b +d ,同理可证a +c b +d <cd,故选A.答案:A6.分析法又称执果索因法,设a >b >c ,且a +b +c =0,若用分析法证明b 2-ac <3a ,索的因应是( )A .a -b >0B .a -c >0C .(a -b )(a -c )>0D .(a -b )(a -c )<0解析:由a >b >c ,且a +b +c =0可得b =-a -c ,a >0,c <0. 要证b 2-ac <3a ,只要证(-a -c )2-ac <3a 2,即证a 2-ac +a 2-c 2>0,即证a (a -c )+(a +c )(a -c )>0, 即证a (a -c )-b (a -c )>0,即证(a -c )(a -b )>0. 故求证b 2-ac <3a ,索的因应是(a -c )(a -b )>0.故选C.7.下列不等式不成立的是( ) A .a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca B.a +b >a +b (a >0,b >0) C.a -a -1<a -2-a -3(a ≥3) D.2+10>2 6解析:∵a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca ,∴2a 2+2b 2+2c 2≥2ab +2bc +2ca ,即a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca ;对于B ,要证a +b >a +b ,需证a +2ab +b >a +b ,需证2ab >0,∵a >0,b >0,∴2ab >0成立,∴a +b >a +b 成立;对于C ,要证a -a -1<a -2-a -3(a ≥3),需证a +a -3<a -2+a -1,需证a +2a (a -3)+a -3<a-2+2(a -2)(a -1)+a -1,即证a (a -3)<(a -2)(a -1),需证:a 2-3a <a 2-3a +2,即证0<2,∵0<2成立,∴a -a -1<a -2-a -3成立;对于D ,(2+10)2-(26)2=12+45-24=45-12=4(5-3)<0,∴2+10<2 6.D 不成立,故选D.答案:D 二、填空题8.补足下面用分析法证明基本不等式a 2+b 22≥ab 的步骤:要证明a 2+b 22≥ab ,只需证明a 2+b 2≥2ab , 只需证________________, 只需证________________,由于______________显然成立,因此原不等式成立.解析:要证明a 2+b 22≥ab ,只需证明a 2+b 2≥2ab ,只需证a 2+b 2-2ab ≥0,只需证(a -b )2≥0, 由于(a -b )2≥0显然成立,因此原不等式成立. 答案:a 2+b 2-2ab ≥0 (a -b )2≥0 (a -b )2≥09.设a >0,b >0,c >0,若a +b +c =1,则1a +1b +1c 的最小值为________.解析:要求1a +1b +1c的最小值,只需求(a +b +c )⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 的最小值, 因为(a +b +c )⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c =3+⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +bc ≥3+2+2+2=9,(当且仅当a =b =c 时取等号),所以1a +1b +1c的最小值为9.答案:910.设P =2,Q =7-3,R =6-2,那么P ,Q ,R 的大小关系是________. 解析:先比较Q 与R 的大小,要比较Q 与R 的大小关系,可判断Q -R 的正负, 由Q -R =(7-3)-(6-2)=(7+2)-(6+3),所以只需比较7+2与6+3的大小,又(7+2)2-(6+3)2=(9+214)-(9+218)=214-218<0, ∴7+2<6+3,从而Q <R ,同理可知,P >R ,所以P >R >Q . 答案:P >R >Q11.用分析法证明不等式:欲证①A >B ,只需证②C <D ,这里①是②的________条件.(填“充分”,“必要”,“充要”,“不充分也不必要”)解析:由分析法定义知②⇒①,但由①不一定能推出②,所以①是②的必要条件. 答案:必要12.已知函数y =x +2ax在[3,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是________.解析:若函数y =x +2a x 在[3,+∞)上是增函数,则y ′=1-2ax 2在[3,+∞)大于等于0恒成立,只需x ∈[3,+∞)时,2a x 2≤1恒成立,即2a ≤x 2,只需2a ≤(x 2)min =9,∴a ≤92,∴a的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,92. 答案:⎝⎛⎦⎤-∞,92 三、解答题13.证明函数f (x )=log 2(x 2+1+x )是奇函数. 证明:∵x 2+1>|x |,∴x 2+1+x >0恒成立,∴函数f (x )=log 2(x 2+1+x )的定义域为R ,∴要证函数f (x )=log 2(x 2+1+x )是奇函数,需证:f (-x )=-f (x ), 需证:log 2(x 2+1-x )=-log 2(x 2+1+x ), 需证:log 2(x 2+1-x )+log 2(x 2+1+x )=0,需证:log 2[(x 2+1-x )(x 2+1+x )]=0,∵(x 2+1-x )(x 2+1+x )=(x 2+1)-x 2=1,且log 21=0,∴log 2[(x 2+1-x )(x 2+1+x )]=0成立.∴函数f (x )=log 2(x 2+1+x )是奇函数.14.已知非零向量a ⊥b ,求证:|a |+|b ||a -b |≤ 2.证明:∵a ⊥b ,∴a ·b =0 要证|a |+|b ||a -b |≤2,需证|a |+|b |≤2|a -b |,两边平方,得|a |2+2|a ||b |+|b |2≤2(|a |2+|b |2-2a ·b ) 只需证|a |2+|b |2-2|a ||b |≥0成立, 即证(|a |-|b |)2≥0,此式显然成立, ∴|a |+|b ||a -b |≤2成立.能力提升15.(1)当a ≥2时,用分析法证明:a +1-a <a -1-a -2 (2)已知a ,b 是互不相等的正数,且a 3-b 3=a 2-b 2,求证:1<a +b <43.证明:(1)要证a +1-a <a -1-a -2,只需证a +1+a -2<a +a -1, 只需证(a +1+a -2)2<(a +a -1)2,只需证a +1+a -2+2(a +1)(a -2)<a +a -1+2a (a -1),只需证(a +1)(a -2)<a (a -1),只需证(a +1)(a -2)<a (a -1), 即证-2<0,而-2<0显然成立,所以a+1-a<a-1-a-2成立.(2)因为a,b是互不相等的正数,且a3-b3=a2-b2,即(a-b)(a2+ab+b2)=(a-b)(a+b),所以a2+ab+b2=a+b,所以(a+b)2=a2+2ab+b2>a2+ab+b2=a+b,所以a+b>1,,只需证3(a+b)<4,要证a+b<43只需证3(a+b)2<4(a+b),即证3(a2+2ab+b2)<4(a2+ab+b2),只需证a2-2ab+b2>0,即证(a-b)2>0,因为a,b是互不相等的正数,所以(a-b)2>0恒成立,所以a+b<43.综上,1<a+b<43.16.设数列{a n}的前n项和为S n,且满足2S n=a2n+n,a n≥1,n∈N*.(1)猜想{a n}的通项公式,并加以证明;(2)设x>0,y>0,且x+y=1,证明:a n x+1+a n y+1≤2(n+2).解析:(1)易得a1=1,a2=2,a3=3,…,由此猜想a n=n.证明如下:由2S n=a2n+n,可得2S n-1=a2n-1+n-1(n≥2),两式作差,得2a n=a2n-a2n-1+1,即(a n-1)2=a2n-1(n≥2),∵a n≥1,∴a n-1=a n-1,即a n-a n-1=1,∴数列{a n}是首项为1、公差为1的等差数列,∴a n=n.(2)要证nx +1+ny +1≤2(n +2),只要证n (x +y )+2+2n 2xy +n (x +y )+1≤2(n +2),代入x +y =1,即证4(n 2xy +n +1)≤(n +2)2,即证4xy ≤1, ∵x >0,y >0,且x +y =1,∴xy ≤x +y 2=12,即4xy ≤1,得证.故nx +1+ny +1≤2(n +2),即a n x +1+a n y +1≤2(n +2).。
【原创】人教A版选修2-2:第二章 2.2第1课时综合法和分析法

第二章 推理与证明
—————[课堂归纳·感悟提升]——————
1.本节课的重点是综合法和分析法的应用,难点是分 析综合法的应用.
2.本节课要重点掌握的规律方法 (1)利用综合法解决问题,见讲 1; (2)利用分析法解决问题,见讲 2; (3)利用分析综合法解决问题,见讲 3. 3.在利用分析法证明问题时,一定要恰当使用好“要 证”、“只需证”、“即证”等词语,这也是本节课的易错
数学 ·人教A版选修2-2
第二章 推理与证明
即证a+c b+b+a c=1. 即证 c(b+c)+a(a+b)=(a+b)(b+c), 即证 c2+a2=ac+b2. 因为△ABC 三个内角 A,B,C 成等差数列. 所以 B=60°. 由余弦定理,有 b2=c2+a2-2cacos 60°, 即 b2=c2+a2-ac, 所以 c2+a2=ac+b2 成立,命题得证.
a2+a12+4≥a2+2+a12+2 2a+1a+2, 数学 ·人教A版选修2-2
第二章 推理与证明
从而只需证 2 a2+a12≥ 2a+1a, 只需证 4a2+a12≥2a2+2+a12, 即 a2+a12≥2,而上述不等式显然成立,故原不等式成立.
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第二章 推理与证明
类题·通法 (1)当问题的证明用综合法不易寻找思路时,可从待证
的结论或需求问题出发,一步一步地探索下去,最后得到一 个明显成立的条件,从而得原问题成立.
(2)含有根号、绝对值的等式或不等式的证明,若从正面 不易推导时,可以考虑用分析法.
(3)书写形式:要证……,只需证……,即证……,然后 得到一个明显成立的条件,所以结论成立.
第二章 推理与证明
分析法的应用
人教版高中数学选修2-2第二章推理与证明复习小结优质课件

现命题等,著名哲学家康德说:“每当理智缺乏可靠论证思
路时,类比法往往能指明前进的方向.”
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人教A版数学选修2-2 第二章 推理与证明
栏目导引
特别提醒: (1) 归纳推理是由部分到整体,个体到一般
的推理,其结论正确与否,有待于严格证明.
(2) 进行类比推理时,要合理确定类比对象,不能乱 比,要对两类对象的共同特点进行对比.
[ 思维点击 ] 归纳猜想 ――→ fn推理与证明
栏目导引
1 [规范解答] 因为 an= 2, n+1 f(n)=(1-a1)(1-a2)„(1-an) 1 3 所以 f(1)=1-a1=1-4=4,
1 1- f(2)=(1-a1)(1-a2)=f(1)· 9
推理与证明章末小结
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人教A版数学选修2-2 第二章 推理与证明
栏目导引
一、合情推理和演绎推理
1.归纳和类比是常用的合情推理,都是根据已有的事
实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳类比,然后 提出猜想的推理.从推理形式上看,归纳是由部分到整体, 个别到一般的推理,类比是由特殊到特殊的推理,演绎推理 是由一般到特殊的推理.
推出结论的线索不够清晰; (2) 如果从正面证明,需要分成多种情形进行分类讨 论,而从反面进行证明,只要研究一种或很少的几种情形.
工具
人教A版数学选修2-2 第二章 推理与证明
栏目导引
三、数学归纳法
数学归纳法是推理逻辑,它的第一步称为归纳奠基,是
论证的基础保证,即通过验证落实传递的起点,这个基础必 须真实可靠;它的第二步称为归纳递推,是命题具有后继传 递性的保证,两步合在一起为完全归纳步骤,这两步缺一不 可,第二步中证明“当n =k +1 时结论正确”的过程中,必
高中数学选修2-2精品课件2:2.2.1 综合法和分析法

考点2: 分析法的应用
用分析法证明如下: 要证 a2+b2≥ 22(a+b), 只需证( a2+b2)2≥[ 22(a+b)]2. 即证 a2+b2≥12(a2+b2+2ab),即证 a2+b2≥2ab. ∵a2+b2≥2ab 对一切实数恒成立, ∴ a2+b2≥ 22(a+b)成立.综上所述,不等式得证.
∵f(x)=sinx-x,∴f′(x)=cosx-1,∴当x≥0时,f′(x)≤0, ∴f(x)在[0,+∞)上单调递减. ∴当x≥0时,f(x)max=f(0)=0,∴sinx-x≤0成立. ∴原不等式成立. 【方法规律总结】在实际解决问题中,分析法与综合法往 往结合起来使用,先分析由条件能产生什么结论,再分析要产生 需要的结论需要什么条件,逐步探求两者之间的联系,寻找解答 突破口,确定解题步骤,然后用综合法写出解题的过程.
得到一个明显 Q⇐P1 P1⇐P2 P2⇐P3 … 成立的条件
知识辨析
1. 综合法在逻辑推理过程中有何特点? 提示:综合法是中学数学证明中最常用的方法,它是从已知 到未知,从题设到结论的逻辑推理方法,是一种由因导果的证明 方法.
知识辨析
2. 分析法在逻辑推理过程中有何特点? 提示:分析法也是数学证明中的常用方法,它是由命题的结 论出发,逐步推出保证此结论成立的条件的判断,而当这些判断 恰都是已知的命题(或定义、公理、定理、法则、公式等)时,命 题得证,是一种执果索因的证明方法.
第二章 推理与证明
2.2.1 综合法和分析法
2020版高中数学人教A版选修2-2课件:2.2.1.2 分析法

(3)在实际解决问题中,先分析由条件能产生什么结论, 再分析要产生需要的结论需要什么条件,逐步探求两者 之间的联系,寻找解答突破口,确定解题步骤,然后用综 合法写出解题的过程.
【跟踪训练】
已知a,b,c表示△ABC的三边长,m>0,求证: a b >
am bm
c.
cm
【解题指南】根据在△ABC中任意两边之和大于第三边,
【解析】由于a>1,b>1,故要证明log lg c+≥lg4clg c.又c>1,lg c>0,所以只要证
lg a lg b
明 1 +≥14,即 ≥lg4a. lg b
lg a lg b
lg aglg b
因为ab=10,所以lg a+lg b=1,故只要证明lg a1glg≥b 4,①
(4)应用技巧:用分析法证明数学命题时,一定要恰当地 用好“要证”“只需证”“即证”等词语.
【跟踪训练】 已知a,b,c是不全相等的正数,求证:a(b2+c2)+b(c2+a2) +c(a2+b2)>6abc.
【证明】因为a,b,c是正数,所以b2+c2≥2bc, 所以a(b2+c2)≥2abc.①; 同理,b(c2+a2)≥2abc,②;c(a2+b2)≥2abc.③; 因为a,b,c不全相等,所以b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,a2+b2 ≥2ab三式中不能同时取到“=”. 所以①②③式相加得a(b2+c2)+b(c2+a2)+c(a2+b2)>6a
【方法总结】用分析法证明不等式的主要依据、方法 和技巧 (1)解题依据:分析法证明不等式的依据是不等式的基 本性质、已知的重要不等式和逻辑推理的基本理论.
最新人教版高中数学选修2-2第二章《演绎推理》知识梳理

数学人教B选修2-2第二章2.1.2 演绎推理1.掌握演绎推理的基本模式,特别是三段论模式,并学会运用这些推理模式进行推理.2.了解合情推理、演绎推理之间的联系和区别.1.演绎推理根据概念的定义或一些真命题,依照一定的逻辑规则得到正确结论的过程,叫做________.它的特征是:当前提为____时,结论______为真.演绎推理的特点:(1)演绎的前提是一般性原理,演绎所得的结论是蕴涵于前提之中的个别、特殊事实,结论完全蕴涵于前提之中.(2)在演绎推理中,前提与结论之间存在必然的联系,只要前提是真实的,推理的形式是正确的,那么结论也必定是正确的.因而演绎推理是数学中严格证明的工具.(3)演绎推理是一种收敛性的思维方法,它的创造性较少,但却具有条理清晰、令人信服的论证作用,有助于科学的理论化和系统化.【做一做1】演绎推理是().A.部分到整体,个别到一般的推理B.特殊到特殊的推理C.一般到特殊的推理D.一般到一般的推理2.演绎推理的四种推理规则(1)假言推理:用符号表示这种推理规则就是“如果p q,p真,则q真”.假言推理的本质是,通过验证结论的充分条件为真,判断结论为真.(2)三段论推理:用符号表示这种推理规则就是“M是P,S是M,所以______”.(3)传递性关系推理:用符号表示推理规则是“如果aRb,bRc,则______”,其中“R”表示具有传递性的关系。
(4)完全归纳推理:把所有情况都考虑在内的演绎推理规则叫做完全归纳推理.三段论推理是演绎推理的一般模式,在数学证明中,以上四种演绎推理规则是经常用到的,一道证明题,往往要综合应用这些推理规则.如果违背了这些规则,那么证明就是错误的.【做一做2-1】下面几种推理过程是演绎推理的是().A.两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A与∠B是两条平行直线的同旁内角,则∠A +∠B=180°B.某校高三1班有55人,2班有54人,3班有52人,由此得高三所有班人数都超过50人C.由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质D.在数列{a n}中a1=1,a n=12⎝⎛⎭⎫a n-1+1a n-1(n≥2),由此归纳出{a n}的通项公式【做一做2-2】“因为a⊥α,b⊥α,所以a∥b,又因为b∥c,所以a∥c.”以上推理的两个步骤分别遵循的推理规则是().A.第一步遵循假言推理,第二步遵循传递性关系推理B.第一步遵循三段论推理,第二步遵循假言推理C.第一步遵循三段论推理,第二步遵循传递性关系推理D.第一步遵循传递性关系推理,第二步遵循三段论推理合情推理与演绎推理有哪些区别与联系?相辅相成的.合情推理的结论需要演绎推理的验证,而演绎推理的内容一般是通过合情推理获得的.在数学中,演绎推理可以验证合情推理的结论的正确性,合情推理可以为演绎推理提供方向和思路.题型一假言推理【例题1】设数列{a n}为等差数列,求证:以b n=a1+a2+…+a nn为通项的数列{b n}为等差数列.分析:由{a n}为等差数列,推证{b n}为等差数列,只要证得b n+1-b n=d为常数即可.反思:假言推理的规则为“如果p q,p真,则q为真”.题型二三段论推理【例题2】已知A,B,C,D四点不共面,M,N分别是△ABD和△BCD的重心,求证MN∥平面ACD.分析:应用线面平行的判定定理证明.反思:“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:(1)大前提——已知的一般原理;(2)小前提——所研究的特殊情况;(3)结论——根据一般原理,对特殊情况作出的判断.题型三传递性关系推理【例题3】设a,b,c为正实数,求证:a2+b2+b2+c2+a2+c2>a+b+c.分析:应用均值不等式找出a2+b2与a+b,b2+c2与b+c,a2+c2与a+c的关系,再应用同向不等式相加法则可证明.反思:传递性关系推理论证时必须保证各量间的关系能正确传递.题型四完全归纳推理【例题4】已知函数f(x)=(12x-1+12)·x3.(1)判断f(x)的奇偶性;(2)证明f(x)>0.反思:完全归纳推理必须把所有情况都考虑在内.完全归纳推理不同于归纳推理,后者仅仅证明了几种特殊情况,它不能说明结论的正确性,而前者则把所有情况都作了证明.题型五易错辨析易错点:在应用三段论推理证明问题时,应明确什么是问题中的大前提和小前提.在推理的过程中,大前提、小前提和推理形式之一错误,都可能导致结论错误.【例题5】如图,在△ABC中,AC>BC,CD是AB边上的高,求证:∠ACD>∠BCD.错证:在△ABC中,因为CD⊥AB,AC>BC,所以AD>BD,于是∠ACD>∠BCD.1如图,因为AB ∥CD ,所以∠1=∠2,又因为∠2=∠3,所以∠1=∠3.所用的推理规则为( ).A .三段论推理、假言推理B .三段论推理、传递性关系推理C .三段论推理、完全归纳推理D .三段论推理、三段论推理2“因指数函数y =a x 是减函数(大前提),且y =3x 是指数函数(小前提),所以y =3x 是减函数(结论).”上面推理的错误是( ).A .大前提错导致结论错B .小前提错导致结论错C .推理形式错导致结论错D .大前提和小前提都错导致结论错3下面的推理是传递性关系推理的是( ).A .在同一三角形中若三角形两边相等,则该两边所对的内角相等,在△ABC 中,AB =AC ,所以在△ABC 中,∠B =∠CB .因为2是偶数,所以2是素数C .因为a ∥b ,b ∥c ,所以a ∥cD .因为2是有理数或无理数,且2不是有理数,所以2是无理数4因为当a >0时,|a |>0;当a =0时,|a |=0;当a <0时,|a |>0,所以当a 为实数时,|a |≥0.此推理过程运用的是演绎推理中的__________推理.5关于函数f (x )=lg x 2+1|x |(x ≠0),有下列命题: ①其图象关于y 轴对称;②当x >0时,f (x )是增函数;当x <0时,f (x )为减函数;③f (x )的最小值是lg 2;④当-1<x <0或x >1时,f (x )是增函数;⑤f (x )无最大值,也无最小值.其中所有正确结论的序号是__________.答案:基础知识·梳理1.演绎推理 真 必然【做一做1】C2.(2)S 是P (3)aRc【做一做2-1】A 选项D 是归纳推理,选项C 是类比推理,选项B 既不是合情推理也不是演绎推理.【做一做2-2】C典型例题·领悟【例题1】证明:设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,因为b n -b n -1=n (a 1+a n )2·1n -(n -1)(a 1+a n -1)2·1n -1=a 1+a n 2-a 1+a n -12=a n -a n -12 =d 2(n ≥2),而d 2是个常数,所以数列{b n }为等差数列. 【例题2】证明:如图,连结BM ,BN ,并延长,分别交AD ,DC 于P ,Q 两点,连结PQ .因为M ,N 分别是△ABD 和△BCD 的重心,所以P ,Q 分别是AD ,DC 的中点,又因为BM MP =2=BN NQ,所以MN ∥PQ .又因为MN ⃘平面ADC ,PQ ⊆平面ADC ,所以MN ∥平面ACD .【例题3】证明:因为a 2+b 2≥2ab ,a ,b ,c 为正实数,所以2(a 2+b 2)≥a 2+b 2+2ab =(a +b )2.所以a 2+b 2≥(a +b )22.所以a 2+b 2≥22(a +b ).同理a 2+c 2≥22(a +c ).b 2+c 2≥22(b +c ),所以有a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥22(2a +2b +2c )=2(a +b +c ).即a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥2(a +b +c ).又2(a +b +c )>a +b +c ,所以a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2>a +b +c .【例题4】(1)解:函数f (x )的定义域为2x -1≠0,即{x |x ≠0},f (-x )-f (x )=⎝⎛⎭⎫12-x -1+12(-x )3-⎝⎛⎭⎫12x -1+12x 3=⎝⎛⎭⎫2x 1-2x +12(-x )3-⎝⎛⎭⎫12x -1+12x 3=2x2x -1·x 3-12x 3-12x -1x 3-12x 3 =x 3-x 3=0.所以f (-x )=f (x ).所以f (x )是偶函数.(2)证明:因为x ≠0,所以当x >0时,2x >1,2x -1>0,x 3>0,所以f (x )>0;当x <0时,-x >0,f (x )=f (-x )>0,所以f (x )>0.【例题5】错因分析:错证中由AD >BD 得出∠ACD >∠BCD 是错误的,因为只有在同一个三角形中才有大边所对的角较大这一结论成立.正确证法:在△ABC 中,因为CD ⊥AB ,所以∠ACD +∠A =∠BCD +∠B =90°.又AC >BC ,所以∠B >∠A ,于是∠ACD >∠BCD .随堂练习·巩固1.B 本题前面证∠1=∠2用的是三段论推理,后半部分证∠1=∠3用的是传递性关系推理.2.A y =a x (a >0,a ≠1)的单调性与a 有关,若a >1,则为增函数;若0<a <1,则为减函数.3.C4.完全归纳5.①③④ 显然f (-x )=f (x ),∴其图象关于y 轴对称.当x >0时,f (x )=lg x 2+1x=lg ⎝⎛⎭⎫x +1x . ∵φ(x )=x +1x在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数, ∴f (x )在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数.∴f(x)min=f(1)=lg 2.∵f(x)为偶函数,∴f(x)在(-1,0)上是增函数.。
高中数学人教A版选修2-2第二章2.2.1综合法与分析法课件

思考二:三角恒等式的证明
3.(课本
P88 例
3)已知 ,
k
2
(k
Z ),
且 sin cos 2sin ,sin cos sin2 ,
求证: 1 tan2 1 tan2
1 tan2 2(1 tan2 )
4.(课本 P91 B 组第 3 题)
若 tan( ) 2tan ,
求证: 3sin sin(2 ) .
身体健康,学习进步! 过自己喜欢的生活,成为自己喜欢的样子,其实很简单,就是把无数个“今天”过好,这就意味着不辜负不蹉跎时光,以饱满的热情迎接每一件
事,让生命的每一天都有滋有味。 诚实的面对你内心的矛盾和污点,不要欺骗你自己。 人生,就要活得漂亮,走得铿锵。自己不奋斗,终归是摆设。无论你是谁,宁可做拼搏的失败者,也不要做安于现状的平凡人。 不过,一切纪律都当小心地施用,除了诱导学生去把他们的工作完全作好以外,没有别种目的。——夸美纽斯 人们常犯最大的错误,是对陌生人太客气,而对亲密的人太苛刻,把这个坏习惯改过来,天下太平。 能够摄取必要营养的人要比吃得很多的人更健康,同样地,真正的学者往往不是读了很多书的人,而是读了有用的书的人。 世间最容易的事是坚持,最难的事也是坚持。要记住,坚持到底就是胜利。 人所缺乏的不是才干而是志向,不是成功的能力而是勤劳的意志。 爬上最高的境界,你会陡然发现:那里的景色竟然是你司空见惯的。 许多人缺少的不是美,而是自信的气质。
象这种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,这种证明方法叫综 合法.(又称顺推证法)
P Q 1 Q 1 Q 2 . .. Q n Q
特点:由因导果(浮想联翩,尝试前进!)
问题 1:已知 a, b 0 ,求证:a(b2 c2 ) b(c2 a2 )≥ 4abc
高中数学人教A版选修2-2课件2-2-1综合法与分析法3

1.分析法是从要证明的结论出发,逐步寻求使结论成立
的
(A )
A.充分条件
B.必要条件
C.充要条件
D.等价条件
2.用 P 表示已知,Q 表示要证的结论,则综合法的
推理形式为
(A )
A.P⇒Q1→Q1⇒Q2→Q2⇒Q3→…→Qn⇒Q B.P⇐Q1→Q1⇐Q2→Q2⇐Q3→…→Qn⇐Q
C.Q⇒Q1→Q1⇒Q2→Q2⇒Q3→…→Qn⇒P D.Q⇐Q1→Q1⇐Q2→Q2⇐Q3→…→Qn⇐P
4xy=(a+b)(b+c)=ab+b2+ac+bc=ab+2ac+bc, 所以 2ay+2cx=4xy.命题得证.
题型三:选择恰当的方法证明空间图形 的位置关系
例 3 如图,在四棱锥 P-ABCD 中,PA⊥底面 ABCD, AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E 是 PC 的中点.求证:
跟踪训练 3 如图,正方形 ABCD 和四边形 ACEF 所在 的平面互相垂直,EF∥AC,AB= 2,CE=EF=1. 求证: (1)AF∥平面 BDE; (2)CF⊥平面 BDE.
证明 (1)如图,设 AC 与 BD 交于点 G. 因为 EF∥AG,且 EF=1,AG=12AC=1,
所以四边形 AGEF 为平行四边形. 所以 AF∥EG. 因为 EG⊂平面 BDE,AF⊄平面 BDE, 所以 AF∥平面 BDE.
题型二:选择恰当的方法证明等式
例 2 已知△ABC 的三个内角 A,B,C 成等差数列,对 应的三边为 a,b,c,求证:a+1 b+b+1 c=a+3b+c.
证明 要证原式,只需证a+a+b+b c+a+b+b+c c=3, 即证a+c b+b+a c=1,
即只需证abbc++bc22++aa2c++abbc=1,
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分析法
定义 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(已知条件、定理、 定义、公理等).这种证明方法叫做分析法 框图表示 特点 逆推证 法或执 果索因 法
1.怎样理解分析法 剖析:(1)分析法是由结论到条件的逆推证法,它的思维特点 是从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”,其逐步推理实际上是寻 求它的充分条件.分析法是“执果索因”,一步步寻求上一步成立 的充分条件,因此分析法又叫做逆推证法或执果索因法. (2)当不知从何入手时,有时可以运用分析法去获得解析,特 别是对于条件简单而结论复杂的题目,往往更是行之有效的方法, 另外对于恒等式的证明,也同样可以运用分析法证明.
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【做一做 2】 要证明 ������ + ������ + 7 < ������ + 3 + ������ + 4(a≥0) 可选择的方法有多种,其中最合理的是( ) A.综合法 C.分析法 B.类比法 D.归纳法
第2课时
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1.了解直接证明的另一种基本方法——分析法. 2.了解分析法的思考过程与特点,并会用分析法解决问题. 3.了解分析法与综合法的联系与区别,会综合运用分析法、综 合法解决数学问题.
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综合法是“由因导果”,而分析法则是“执果索因”. 它们是截然相反的两种证明方法,分析法便于我们去寻找思路, 而综合法便于过程的叙述,两种方法各有所长,在解决具体的问 题时,综合运用效果会更好.综合法与分析法因其在解决问题中 的作用巨大而受到命题者的青睐,在历年的高考题中均有体现, 成为高考的重点和热点之一. 综合法与分析法的推理过程是合情推理还是演绎 推理? 提示:综合法与分析法的推理过程是演绎推理,因为综合法与 分析法的每一步推理都是严密的逻辑推理,从而得到的每一个结 论都是正确的,不同于合情推理中的“猜想”.
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用分析法与综合法来叙述证明,语气之间也应当有所区别. 在综合法中,每个推理都必须是正确的,每个论断都应当是前面 一个论断的必然结果,因此所用语气必须是肯定的;而在分析法 中,就应当用假定的语气,习惯上常用这样一类语句:假如要 A 成 立,就需先有 B 成立;如果要 B 成立,又只需 C 成立,……,这样从结 论一直推到它们都同所要证明的命题等效,而并不是确信它们是 真实的.直至达到最后已知条件或明显成立的事实后,我们才能 确信它是真的,从而可以推知前面所有与之等效的命题也都是真 的,于是命题就被证明了.
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分析法与综合法的优缺点:综合法和分析法是直 接证明的两种基本方法,两种方法各有优缺点.分析法解题方向 较为明确,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,能较简捷地解决问题,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,然后用 综合法有条理地表述解题过程.
解析:从待证不等式不易发现证明的出发点,类比法、归纳法 更不可行,故应选择分析法,选 C. 答案:C
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UIHale Waihona Puke ANG LIANXI-4-
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【做一做 1】 关于综合法和分析法的说法错误的是( ) A.综合法和分析法是直接证明中最基本的两种证明方法 B.综合法又叫顺推证法或由因导果法 C.综合法和分析法都是因果分别互推的两头凑法 D.分析法又叫逆推证法或执果索因法 解析:由综合法和分析法的定义可知,选项 A,B,D 正确,选项 C 错误,故选 C. 答案:C
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2.综合法与分析法有什么联系 剖析:在解决问题时,我们经常把综合法和分析法结合起来 使用:根据条件的结构特点去转化结论,得到中间结论 Q;根据结 论的结构特点去转化条件,得到中间结论 P.若由 P 可以推出 Q 成 立,就可以证明结论成立.
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(3)用分析法证“若 P,则 Q”这个命题的模式是: 为了证明命题 Q 为真, 只需证明命题 P1 为真,从而有…… 只需证明命题 P2 为真,从而有…… …… 只需证明命题 P 为真. 而已知 P 为真,故 Q 必为真. 可见分析法是“执果索因”,步步寻求上一步成立的充分条件, 它与综合法是对立统一的两种方法.