高考数学 直接证明与间接证明 专题
高考数学复习第十二单元第60讲直接证明与间接证明课件理新人教A版
课堂考点探究
[总结反思] 分析法是逆向思维,当已知条件与结论之间的联系不够明显、直接,
或证明过程中需要用到的知识不太明确、具体时,往往采用分析法,特别是含有根
号、绝对值的等式或不等式,从正面不易推导时,常考虑用分析法.注意用分析法
证题时,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
1 1
1
+ =
成立,
1 1 1 +1
则 y1(x1+y1)+x1(x1+y1)=x1y1,
1 2 3 2
x1+ + 1 =0,
2
4
1 2 3 2
x1+ + 1 >0,从而得出矛盾.
2
4
∴12 +12 +x1y1=0,即
但 x1≠0,y1≠0,即
故原命题成立.
课堂考点探究
考点四 放缩法
2
2
2
由题设得(a+b+c) =1,即 a +b +c +2ab+2bc+2ca=1,
2
所以 3(ab+bc+ca)≤1,即
2
2
2
1
ab+bc+ca≤ .
3
2
2
2
(2)因为 +b≥2a, +c≥2b, +a≥2c,当且仅当 a=b=c 时,
三个式子中的等号同时成立,
2 2 2
2 2 2
综合法证明时,易出现因果关系不明确,逻辑表达混乱的错误.
课堂考点探究
变式
在△ABC 中,内角 A,B,C 的对边分
高考数学一轮总复习 6.6直接证明与间接证明
h(x)在(－1,0)上为增函数，在(0，＋∞)上为减函数． h(x)max＝h(0)＝0，h(x)≤h(0)＝0， 即f(x)≤g(x)．
.
【规律方法】 综合法是一种由因导果的证明方法，即由已 知条件出发，推导出所要证明的等式或不等式成立．因此，综合 法又叫做顺推证法或由因导果法．其逻辑依据是三段论式的演绎 推理方法，这就要保证前提正确，推理合乎规律，才能保证结论 的正确性．
A．充分条件 B．必要条件 C．充要条件 D．既不充分也不必要条件
解析 分析法证明的本质是证明结论成立的充分条件，即② ⇒①，所以①是②的必要条件．
答案 B
.
3．△ABC的三个内角A，B，C成等差数列，A，B，C的对边 分别为a，b，c.求证：a＋1 b＋b＋1 c＝a＋3b＋c.
证明 要证a＋1 b＋b＋1 c＝a＋3b＋c， 即证a＋a＋b＋b c＋a＋b＋b＋c c＝3也就是a＋c b＋b＋a c＝1， 只需证c(b＋c)＋a(a＋b)＝(a＋b)(b＋c)， 需证c2＋a2＝ac＋b2， 又△ABC三内角A，B，C成等差数列，故B＝60°，
误，从而证明了原命题成立，这样的证明方法叫做反证法．
.
对点自测
知识点一
直接证明
1.要证明 3 ＋ 7 <2 5 ，可选择的方法有以下几种，其中最
合理的是( )
A．综合法
B．分析法
C．反证法
D．归纳法
.
解析 要证明 3 ＋ 7 <2 5 成立，可采用分析法对不等式两 边平方后再证明．
答案 B
.
2．用分析法证明：欲使①A>B，只需②C<D，这里①是②的 ()
.
J 基础回扣·自主学习
理教材 夯基础 厚积薄发
高考数学文一轮复习专题第五直接证明与间接证明
2．间接证明 (1)反证法：假设原命题_不__成__立__，经过正确的推理， 最后得出_矛__盾__，因此说明假设错误，从而证明了原 命题成立，这样的证明方法叫做反证法． (2)反证法中的矛盾主要是指： ①与_假__设_矛盾； ②与_数__学__公__理__ 、 _定__理__、 _公__式__、 _定__义__或 _已__被__证__明__了__的__结__论__矛盾； ③与公__认__的__简__单__事__实__矛盾； ④与题设矛盾．
【名师点评】 当一个命题的结论是以“至多”、 “至少”、“惟一”或以否定形式出现时，宜用反 证法来证，反证法的关键是在正确的推理下得 出矛盾，矛盾可以是与已知条件矛盾，与假设 矛盾，与定义、公理、定理矛盾，与事实矛盾 等，反证法常常是解决某些“疑难”问题的有力 工具，是数学证明中的一件有力武器．
方法感悟
方法技巧 1．综合法是“由因导果”，即由已知条件出发， 推导出所要证明的等式或不等式成立．因此， 综合法又叫做顺推证法或由因导果法． 综合法格式：从已知条件出发，顺着推证，由 “已知”得“推知”，由“推知”得“未知”，逐步推 出求证的结论，这就是顺推法的格式，它的常 见书面表达是“∵，∴”或“⇒”．
例1 已知 a，b＞0，且 a＋b＝1，求证：1a＋1b≥4. 【思路分析】 解答本题可由已知条件出发， 结合基本不等式 a＋b≥2 ab，(a，b＞0)，即 可得出结论． 【证明】 法一：∵a，b＞0，且 a＋b＝1.
∴a＋b≥2 ab，∴ ab≤12，∴1a＋1b＝a＋ abb＝a1b≥4.
【名师点评】 (1)综合法是数学证明中最常用 的一种方法，本题巧妙地应用了“1”的代换及基 本不等式． (2)综合法证明不等式常用“两个正数的算术平均 数不小于它们的几何平均数”这一结论，运用时 要结合题目条件，有时要适当变形．
专题6.6 直接证明、间接证明、数学归纳法(原卷版)
第六篇不等式、推理与证明专题6.6直接证明、间接证明、数学归纳法【考纲要求】1.了解直接证明的两种基本方法——分析法和综合法；了解分析法和综合法的思考过程和特点．2.了解间接证明的一种基本方法——反证法；了解反证法的思考过程和特点3.了解数学归纳法的原理，能用数学归纳法证明一些简单的数学命题【命题趋势】1.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、三角函数为背景的证明问题.2.数学归纳法一般以数列、集合为背景，用“归纳—猜想—证明”的模式考查.【核心素养】本讲内容主要考查逻辑推理和数学运算的核心素养.【素养清单•基础知识】1．直接证明(1)综合法①定义：利用已知条件和某些数学定义、定理、公理等，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―→…―→Q n⇒Q(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)．(2)分析法①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)为止，这种证明方法叫做分析法．②框图表示：Q⇐P1―→P1⇐P2―→P2⇐P3―→…―→得到一个明显成立的条件.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)反证法的定义一般地，假设原命题的结论不成立，经过正确的推理，最后得出矛盾，由此说明假设错误，从而证明了原命题的成立，这样的证明方法叫作反证法．(2)用反证法证明的一般步骤①反设——假设原命题的结论不成立；②归谬——根据假设进行推理，直到推理中出现矛盾为止；③结论——断言假设不成立，从而肯定原命题的结论成立．用反证法证明命题“若p ，则q ”的过程可以用框图表示为 肯定条件p ，否定结论q ―→推出逻辑矛盾―→“若p ，则非q ”为假―→“若p ，则q ”为真【真题体验】1．用分析法证明：欲使①A ＞B ，只需②C ＜D ，这里①是②的( )A ．充分条件B ．必要条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件2．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°3.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__________．4．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成立的条件的个数是__________．5．(2019·湖北天门中学月考)设f (n )＝1n ＋1＋1n ＋2＋…＋12n (n ∈N *)，那么f (n ＋1)－f (n )等于( )A.12n ＋1B.12n ＋2C.12n ＋1＋12n ＋2D.12n ＋1－12n ＋26．(2019·黑龙江大庆一模)设f (x )是定义在正整数集上的函数，且f (x )满足：“当f (k )≥k ＋1成立时，总可推出f (k ＋1)≥k ＋2成立”．那么，下列命题总成立的是( )A ．若f (1)<2成立，则f (10)<11成立B ．若f (3)≥4成立，则当k ≥1时，均有f (k )≥k ＋1C ．若f (2)<3成立，则f (1)≥2成立D ．若f (4)≥5成立，则当k ≥4时，均有f (k )≥k ＋1成立7．用数学归纳法证明“当n 为正奇数时，x n ＋y n 能被x ＋y 整除”，当第二步假设n ＝2k －1(k ∈N *)时命题为真，进而需证n ＝__________时，命题亦真．【考法解码•题型拓展】考法一：分析法解题技巧：分析法证题的思路(1)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．(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．【例1】 已知a ＞0，求证：a 2＋1a 2－2≥a ＋1a －2.考法二：综合法归纳总结 ：综合法证题的思路(1)分析条件选择方向：分析题目的已知条件及已知与结论之间的联系，选择相关的定理、公式等，确定恰当的解题方法．(2)转化条件组织过程：把已知条件转化成解题所需要的语言，主要是文字、符号、图形三种语言之间的转化．(3)适当调整回顾反思：回顾解题过程，可对部分步骤进行调整，并对一些语言进行适当的修饰，反思总结解题方法的选取．【例2】 (1)设a ，b ，c ，d 均为正数，且a ＋b ＝c ＋d ，若ab >cd ，证明：①a ＋b >c ＋d ；②|a －b |<|c －d |.(2)(2019·长沙调考)已知函数f (x )＝log 2(x ＋2)，a ，b ，c 是两两不相等的正数，且a ，b ，c 成等比数列，试判断f (a )＋f (c )与2f (b )的大小关系，并证明你的结论．考法三：反证法归纳总结(1)适用范围：①“结论”的反面比“结论”本身更简单、更具体、更明确的题目；②否定性命题、唯一性命题、存在性命题、“至多”“至少”型命题；③有的肯定形式命题，由于已知或结论涉及无限个元素，用直接证明法比较困难，往往用反证法．(2)推理关键：在正确的推理下得出矛盾，矛盾可以是与已知条件矛盾，与假设矛盾，与定义、公理、定理矛盾，与事实矛盾等，推导出的矛盾必须是明显的．【例3】 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 n n (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．考法四：数学归纳法证明等式归纳总结：数学归纳法证明等式的思路和注意点(1)思路：用数学归纳法证明等式问题，要“先看项”，弄清等式两边的构成规律，等式两边各有多少项，初始值n 0是多少．(2)注意点：由n＝k时等式成立，推出n＝k＋1时等式成立，一要找出等式两边的变化(差异)，明确变形目标；二要充分利用归纳假设，进行合理变形，正确地写出证明过程，不利用归纳假设的证明，就不是数学归纳法．【例1】求证：12－22＋32－42＋…＋(2n－1)2－(2n)2＝－n(2n＋1)(n∈N*)．考法五：数学归纳法证明不等式归纳总结(1)当遇到与正整数n有关的不等式证明时，应用其他办法不容易证明，则可考虑应用数学归纳法．(2)数学归纳法证明不等式的关键是由n＝k成立，推证n＝k＋1时也成立，证明时用上归纳假设后，可采用分析法、综合法、作差(作商)比较法、放缩法等方法证明．【例2】已知数列{a n}，a n≥0，a1＝0，a2n＋1＋a n＋1－1＝a2n，求证：当n∈N*时，a n<a n＋1.考法六：归纳—猜想—证明归纳总结：“归纳—猜想—证明”的模式，是不完全归纳法与数学归纳法综合应用的解题模式．其一般思路是：通过观察有限个特例，猜想出一般性的结论，然后用数学归纳法证明．这种方法在解决与正整数n有关的探索性问题、存在性问题中有着广泛的应用，其关键是归纳、猜想出公式．【例3】(2019·湖北孝感检测)数列{a n}满足S n＝2n－a n(n∈N*)．(1)计算a1，a2，a3，并猜想a n的通项公式；(2)用数学归纳法证明(1)中的猜想．【易错警示】易错点一：反证法中未用到反设的结论【典例】设{a n}是公比为q的等比数列．设q≠1，证明：数列{a n＋1}不是等比数列．【错解】：假设{a n＋1}是等比数列．则{a n＋1}的前三项为a1＋1，a2＋1，a3＋1，即a1＋1，a1q＋1，a1q2＋1.(a1＋1)(a1q2＋1)－(a1q＋1)2＝a21q2＋a1＋a1q2＋1－a21q2－2a1q－1＝a1(q2－2q＋1)＝a1(q－1)2≠0，所以(a1＋1)(a1q2＋1)≠(a1q＋1)2，所以数列{a n＋1}不是等比数列．(推理中未用到结论的反设)【错因分析】：错解在解题的过程中并没有用到假设的结论，故不是反证法．利用反证法进行证明时，首先对所要证明的结论进行否定性假设，并以此为条件进行归谬，得到矛盾，则原命题成立．【正解】：假设{a n＋1}是等比数列．则对任意的k∈N*，(a k＋1＋1)2＝(a k＋1)(a k＋2＋1)，a2k＋1＋2a k＋1＋1＝a k a k ＋2＋a k＋a k＋2＋1，a21q2k＋2a1q k＝a1q k－1·a1q k＋1＋a1q k－1＋a1q k＋1，因为a1≠0，所以2q k＝q k－1＋q k＋1.又q≠0，所以q2－2q＋1＝0，所以q＝1，这与已知q≠1矛盾．所以假设不成立，故数列{a n＋1}不是等比数列．【误区防范】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．【跟踪训练】设a>0，b>0，且a2＋b2＝1a2＋1b2.证明：a2＋a<2与b2＋b<2不可能同时成立．【答案】见解析【解析】证明 假设a 2＋a <2与b 2＋b <2同时成立，则有a 2＋a ＋b 2＋b <4.而由a 2＋b 2＝1a 2＋1b 2得a 2b 2＝1，因为a >0，b >0，所以ab ＝1.因为a 2＋b 2≥2ab ＝2(当且仅当a ＝b ＝1时，等号成立)，a ＋b ≥2ab ＝2(当且仅当a＝b ＝1时，等号成立)，所以a 2＋a ＋b 2＋b ≥2ab ＋2ab ＝4(当且仅当a ＝b ＝1时，等号成立)，这与假设矛盾，故假设错误．所以a 2＋a <2与b 2＋b <2不可能同时成立．易错点二：证明过程未用到归纳假设【典例】用数学归纳法证明：12＋122＋123＋…＋12n －1＋12n ＝1－12n (n ∈N *)．【错解】：证明：(1)当n ＝1时，左边＝12，右边＝1－12＝12，等式成立．(2)假设当n ＝k (k ∈N *，且k ≥1)时，等式成立，即12＋122＋123＋…＋12k －1＋12k ＝1－12k .那么当n ＝k ＋1时，左边＝12＋122＋123＋…＋12k －1＋12k ＋12k ＋1＝12×⎣⎡⎦⎤1－⎝⎛⎭⎫12k ＋11－12＝1－12k ＋1.这就是说，当n ＝k ＋1时，等式也成立．根据(1)和(2)，可知等式对任意n ∈N *都成立．【错因分析】：错误的原因在第二步，它是直接利用了等比数列的求和公式求出了当n ＝k ＋1时，式子12＋122＋…＋12k －1＋12k ＋12k ＋1的和，而没有利用“归纳假设”，不符合数学归纳法证明的步骤． 【正解】：证明：(1)当n ＝1时，左边＝12，右边＝1－12＝12，等式成立．(2)假设当n ＝k (k ∈N *，且k ≥1)时，等式成立，即12＋122＋123＋…＋12k －1＋12k ＝1－12k ，那么当n ＝k ＋1时，左边＝12＋122＋123＋…＋12k －1＋12k ＋12k ＋1＝1－12k ＋12k ＋1＝1－12k ＋1＝右边．这就是说，当n ＝k ＋1时，等式也成立．根据(1)和(2)，可知等式对任意n ∈N *都成立．【误区防范】(1)用数学归纳法证明命题时常出现两种错误：一是n 0的值找错．二是证明命题n ＝k ＋1也成立时，没有用到n ＝k 时的归纳假设．(2)确定由n ＝k 变化到n ＝k ＋1的过程中项的变化情况时，要把握好项的变化规律以及首末项．【跟踪训练】 设a 1＝1，a n ＋1＝a 2n －2a n ＋2＋1(n ∈N *)，求a 2，a 3，a n ，并用数学归纳法证明你的结论．【答案】见解析【解析】a 2＝2，a 3＝2＋1，可写为a 1＝1－1＋1，a 2＝2－1＋1，a 3＝3－1＋1.因此猜想a n ＝n －1＋1.下面用数学归纳法证明上式：当n ＝1时结论成立．假设n ＝k 时结论成立，即a k ＝k －1＋1，则a k ＋1＋11 1.这就是说，当n ＝k ＋1时结论也成立．综上可知，a n ＝n －1＋1(n ∈N *)．【递进题组】1．欲证a 2＋b 2－1－a 2b 2≤0，只需证明( )A ．2ab －1－a 2b 2≤0B ．a 2＋b 2－1－a 4＋b 42≤0 C.a ＋b22－1－a 2b 2≤0 D ．(a 2－1)(b 2－1)≥02．若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2，且a 1＋a 2＝b 1＋b 2＝1，则下列代数式中值最大的是( )A ．a 1b 1＋a 2b 2B ．a 1a 2＋b 1b 2C ．a 1b 2＋a 2b 1 D.123．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 ≥1.4．已知a ≠0，证明：关于x 的方程ax ＝b 有且只有一个根．5．设f (n )＝1＋12＋13＋…＋1n (n ∈N *)，求证：f (1)＋f (2)＋…＋f (n －1)＝n [f (n )－1](n ≥2，n ∈N *)．6．用数学归纳法证明：1＋n2≤1＋12＋13＋…＋12n≤12＋n(n∈N*)．7．(2019·湖北部分重点中学联考)已知数列{x n}满足x1＝12，且x n＋1＝x n2－x n(n∈N*)．(1)用数学归纳法证明：0<x n<1；(2)设a n＝1x n，求数列{a n}的通项公式．8．(2019·武穴中学月考)试证：n 为正整数时，f (n )＝32n ＋2－8n －9能被64整除．【考卷送检】一、选择题1．用反证法证明命题“若a ＋b ＋c 为偶数，则自然数a ，b ，c 恰有一个偶数”时，正确的反设为( ) A ．自然数a ，b ，c 都是奇数B ．自然数a ，b ，c 都是偶数C ．自然数a ，b ，c 中至少有两个偶数D ．自然数a ，b ，c 都是奇数或至少有两个偶数2．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 >0B ．a －c >0C ．(a －b )(a －c )>0D ．(a －b )(a －c )<03．(2019·焦作一中月考)若a ，b ∈R ，则下面四个式子中恒成立的是( )A ．lg(1＋a 2)＞0B ．a 2＋b 2≥2(a －b －1)C ．a 2＋3ab ＞2b 2D.a b ＜a ＋1b ＋1 4．设f (x )是定义在R 上的奇函数，且当x ≥0时，f (x )单调递减，若x 1＋x 2＞0，则f (x 1)＋f (x 2)的值( ) A ．恒为负值 B ．恒等于零C ．恒为正值D ．无法确定正负5．已知a >b >0，且 ab ＝1，若 0<c <1，p ＝log c a 2＋b 22，q ＝log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＋b 2，则p ，q 的大小关系是( )A ．p >qB ．p <qC ．p ＝qD ．p ≥q6．设x ，y ，z >0，则三个数y x ＋y z ，z x ＋z y ，x z ＋x y ( )A ．都大于2B ．至少有一个大于2C ．至少有一个不小于2D ．至少有一个不大于2二、填空题7．设a ＝3＋22，b ＝2＋7，则a ，b 的大小关系为________．8．用反证法证明命题“若实数a ，b ，c ，d 满足a ＋b ＝c ＋d ＝1，ac ＋bd >1，则a ，b ，c ，d 中至少有一个是非负数”时，第一步要假设结论的否定成立，那么结论的否定是________________．9．(2019·郑州一模)某题字迹有污损，大致内容是“已知|x |≤1，，用分析法证明|x ＋y |≤|1＋xy |”．估计污损部分的文字内容为________．三、解答题10．(2019·永州一中月考)已知a ≥b ＞0，求证：2a 3－b 3≥2ab 2－a 2b .证明 欲要证2a 3－b 3≥2ab 2－a 2b 成立，只需证2a 3－b 3－2ab 2＋a 2b ≥0，即证2a (a 2－b 2)＋b (a 2－b 2)≥0，即证(a ＋b )(a －b )(2a ＋b )≥0.因为a ≥b ＞0，所以a －b ≥0，a ＋b ＞0,2a ＋b ＞0，从而(a ＋b )(a －b )(2a ＋b )≥0成立，所以2a 3－b 3≥2ab 2－a 2b .11．(2019·黄石二中期中)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，确定点F 的位置；若不存在，请说明理由．12．已知数列{a n }满足a 1＝12，且a n ＋1＝a n 3a n ＋1(n ∈N *)．(1)证明：数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列，并求数列{a n }的通项公式；(2)设b n ＝a n a n ＋1(n ∈N *)，数列{b n }的前n 项和记为T n ，证明：T n ＜16.13．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________(填序号)．14．求证：1－12＋13－14＋…＋12n －1－12n ＝1n ＋1＋1n ＋2＋…＋12n (n ∈N *)．15．用数学归纳法证明1＋122＋132＋…＋1n 2<2－1n (n ∈N *，n ≥2)．16．(2019·衡水高中调研)首项为正数的数列{a n }满足a n ＋1＝14(a 2n ＋3)，n ∈N *.证明：若a 1为奇数，则对一切n ≥2，a n 都是奇数．17．已知函数f (x )＝13x 3－x ，数列{a n }满足条件：a 1≥1，a n ＋1≥f ′(a n ＋1)，试比较11＋a 1＋11＋a 2＋11＋a 3＋…＋11＋a n 与1的大小，并说明理由．。
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基础诊断
考点突破
课堂总结
【训练3】 已知a≠0，证明关于x的方程ax＝b有且只有一个根．
b 证明 由于 a≠0，因此方程至少有一个根 x＝a. 假设x1，x2是它的两个不同的根，即ax1＝b，
①
ax2＝b，
由①－②得a(x1－x2)＝0， 因为x1≠x2，所以x1－x2≠0， 所以a＝0，这与已知矛盾，故假设错误． 所以当a≠0时，方程ax＝b有且只有一个根.
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考点突破
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b 2 1 2 2 a· ＝ |a| |b| 1－|a||b| 4 1 2 2 ＝ [|a| |b| －(a· b)2] 4 1 ∴S△ABC＝ |a|2|b|2－（a· b）2. 2
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考点二 证明
分析法的应用 要证明2a3－b3≥2ab2－a2b成立，
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．
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3．利用反证法证明数学问题时，要假设结论不成立，并用 假设的命题进行推理，不用假设命题推理而推出矛盾结 果，其推理过程是错误的． [易错防范] 注意推理的严谨性，在证明过程中每一步推理都要有充 分的依据，这些依据就是命题的已知条件和已经掌握了 的数学结论，不可盲目使用正确性未知的自造结论．在
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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． 不成立 即在原命题的条件 (1)反证法的定义：假设原命题_______( 下，结论不成立)，经过正确的推理，最后得出矛盾，因此
高中数学中常见的证明方法
高中数学中常见的证明方法一、直接证明法直接证明法是最基本也是最常见的证明方法之一。
它通过对所要证明的命题进行逻辑推理和分析，直接给出证明的过程和结论。
要使用直接证明法，一般需要明确以下几个步骤：1. 提出所要证明的命题：首先，明确所要证明的命题，即要证明的结论。
2. 建立前提条件：在进行证明前，需要明确前提条件，即已知条件或已知命题。
3. 逻辑推理：通过逻辑推理和分析，根据已知条件和逻辑关系，逐步推导出结论。
4. 结论：最后，根据已有的证明过程，给出结论。
二、间接证明法间接证明法又称反证法，它是通过假设所要证明的命题不成立，然后推导出与已知事实矛盾的结论，从而证明所要证明的命题是正确的。
间接证明法的一般步骤如下：1. 假设反命题：首先，假设所要证明的命题的反命题是正确的。
2. 推导过程：根据假设和已知条件，通过逻辑推理进行推导，尽可能多地得到信息。
3. 矛盾结论：最终推导出一个与已知事实矛盾的结论。
4. 否定假设：由于假设的反命题与已知事实矛盾，所以可以否定假设，即所要证明的命题是正确的。
间接证明法常用于证明一些数学定理、存在性证明和最大最小值的存在性等问题。
三、数学归纳法数学归纳法是一种常用的证明方法，特别适用于证明一类命题或定理，如整数性质、等差数列的性质等。
它基于两个基本步骤：基本情况的验证和归纳假设的使用。
数学归纳法的一般步骤如下：1. 基本情况的验证：首先，验证当命题成立的最小情况，通常是n=1或n=0的情况。
2. 归纳假设的使用：假设当n=k时命题成立，即假设命题对于某个特定的正整数k是成立的。
3. 归纳步骤的推理：在归纳假设的基础上进行推理和分析，证明当n=k+1时命题也成立。
4. 归纳法的结论：根据归纳步骤的推理和基本情况的验证，可以得出结论，即所要证明的命题对于所有正整数都成立。
数学归纳法在数学推理和定理证明中有着广泛的应用，尤其适用于证明具有递推性质的命题。
四、逆否命题证明法逆否命题证明法是通过对命题的逆否命题进行证明，从而间接地证明所要证明的命题。
高考数学总复习考点知识专题讲解34---直接证明与间接证明
以上三式相加得 43a1＋1＋3b1＋1＋3c＋1 1≥9－3(a＋b＋c)＝6， ∴3a1＋1＋3b1＋1＋3c＋1 1≥32， 当且仅当a＝b＝c＝13时取“＝”．
角度2：分析法 【例1－2】 (1)已知a≥b>0，求证：2a3－b3≥2ab2－ a2b. (2)已知a>0，求证： a2＋a12－ 2≥a＋12－2.
[证明] (1)要证明2a3－b3≥2ab2－a2b，
只需证2a3－b3－2ab2＋a2b≥0， 即证2a(a2－b2)＋b(a2－b2)≥0， 即证(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， ∴2a3－b3≥2ab2－a2b.
[证明] ①当n＝1时，左边＝12－22＝－3，右边＝－ 3，等式成立．
②假设n＝k(k≥1，k∈N*)时，等式成立，即12－22＋32 －42＋…＋(2k－1)2－(2k)2＝－k(2k＋1)．
当n＝k＋1时，12－22＋32－42＋…＋(2k－1)2－(2k)2＋ (2k＋1)2－(2k＋2)2＝－k(2k＋1)＋(2k＋1)2－(2k＋2)2＝－ k(2k＋1)－(4k＋3)＝－(2k2＋5k＋3)＝－(k＋1)[2(k＋1)＋1]，
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．反证法证明的应用特点 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．
3．数学归纳法的应用特点 归纳假设就是已知条件，在推证n＝k＋1时，可以通过 凑、拆、配项等方法，但必须用上归纳假设．
江苏高考直接证明与间接证明专题练习(附答案)
江苏高考直接证明与间接证明专题练习（附答案）直接证明是相关于直接证明说的，综合法和剖析法是两种罕见的直接证明。
以下是直接证明与直接证明专题练习，请考生查缺补漏。
【典例1】 (2021天津高考)q和n均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2，，q-1}，集合A={x|x=x1+x2q++xnqn-1，xiM，i=1,2，，n}.(1)当q=2，n=3时，用罗列法表示集合A.(2)设s，tA，s=a1+a2q++anqn-1，t=b1+b2q++bnqn-1，其中ai，biM，i=1,2，，n.证明：假定an1及a0可知0，只需证1，只需证1+a-b-ab1，只需证a-b-ab1，即-1.这是条件，所以原不等式得证.考向3 反证法(高频考点) 【典例3】 (1)(2021山东高考改编)用反证法证明命题设a，b为实数，那么方程x3+ax+b=0至少有一个实根时，要做的假定是________.(2)(2021陕西高考)设{an}是公比为q的等比数列.推导{an}的前n项和公式;设q1，证明数列{an+1}不是等比数列.[思绪点拨] (1)至少的否认是少于.(2)分q=1和q1两种状况求解.用反证法证明.[解析] (1)a，b为实数，那么方程x3+ax+b=0至少有一个实根的否认为方程x3+ax+b=0没有实根.[答案] 方程x3+ax+b=0没有实根(2)设{an}的前n项和为Sn，当q=1时，Sn=a1+a1++a1=na1;当q1时，Sn=a1+a1q+a1q2++a1qn-1，qSn=a1q+a1q2++a1qn，①-得，(1-q)Sn=a1-a1qn，Sn=，Sn=证明：假定{an+1}是等比数列，那么对恣意的kN+，(ak+1+1)2=(ak+1)(ak+2+1)，a+2ak+1+1=akak+2+ak+ak+2+1，aq2k+2a1qk=a1qk-1a1qk+1+a1qk-1+a1qk+1，a10，2qk=qk-1+qk+1.q0，q2-2q+1=0，q=1，这与矛盾.直接证明与直接证明专题练习及答案就分享到这里，查字典数学网预祝考生可以考上自己理想的大学。
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高考数学 直接证明与间接证明 专题
1.(2010·青岛模拟)已知函数f (x )＝(12)x ，a ，b ∈R ＋，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 ≤
C B ．A ≤C ≤B
C ．B ≤C ≤A
D ．C ≤B ≤A
解析：a ＋b 2≥ab ≥2ab a ＋b ，又f (x )＝(12)x 在R 上是单调减函数，∴f (a ＋b 2)≤f (ab )≤f (2ab a ＋b
)． 答案：A
2．函数y ＝f (x )在(0,2)上是增函数，函数y ＝f (x ＋2)是偶数，则f (1)，f (2.5)，f (3.5)的大小关系是
( )
A ．f (2.5)<f (1)<f (3.5)
B ．f (2.5)>f (1)>f (3.5)
C ．f (3.5)>f (2.5)>f (1)
D ．f (1)>f (3.5)>f (2.5)
解析：因为函数y ＝f (x )在(0,2)上是增函数，函数y ＝f (x ＋2)是偶函数，所以x ＝2是对称轴，在(2,4)上为减函数，由图象知f (2.5)>f (1)>f (3.5)．
答案：B 3．在△ABC 中，三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，若1a ＋b ＋1b ＋c ＝3a ＋b ＋c
，试问A 、B 、C 是否成等差数列，若不成等差数列，请说明理由．若成等差数列，请给出证明．
证明：A 、B 、C 成等差数列，下面用综合法给出证明：
∵
1a ＋b ＋1b ＋c ＝3a ＋b ＋c ， ∴
a ＋
b ＋
c a ＋b ＋a ＋b ＋c b ＋c ＝3， ∴c a ＋b ＋a b ＋c
＝1， ∴c (b ＋c )＋a (a ＋b )＝(a ＋b )(b ＋c )，
∴b 2＝a 2＋c 2－ac .
在△ABC 中，由余弦定理，得
cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ＝ac 2ac ＝12
， ∵0°＜B ＜180° ∴B ＝60°.
∴A ＋C ＝2B ＝120°，
∴A 、B 、C 成等差数列．
4.若P ＝a ＋a ＋7，Q ( )
A ．P ＞Q
B ．P ＝Q
C ．P ＜Q
D ．由a 的取值确定
解析：∵要证P ＜Q ，只要证P 2＜Q 2，
只要证：2a ＋7＋2a (a ＋7)＜2a ＋7＋2(a ＋3)(a ＋4)，
只要证：a 2＋7a ＜a 2＋7a ＋12，
只要证：0＜12，
∵0＜12成立，∴P ＜Q 成立．
答案：C
5．设a ，b 均为正数，且a ≠b ，求证：a 3＋b 3＞a 2b ＋ab 2.
证明：法一：(分析法)
要证a 3＋b 3＞a 2b ＋ab 2成立，
只需证(a ＋b )(a 2－ab ＋b 2)＞ab (a ＋b )成立．
又因为a ＋b ＞0，
只需证a 2－ab ＋b 2＞ab 成立．
又需证a 2－2ab ＋b 2＞0成立，
即需证(a －b )2＞0成立．
而依题设a ≠b ，则(a －b )2＞0显然成立，由此命题得证．
法二：(综合法)
a ≠
b ⇒a －b ≠0⇒(a －b )2＞0⇒a 2－2ab ＋b 2＞0
⇒a 2－ab ＋b 2＞ab .(*)
而a ，b 均为正数，∴a ＋b ＞0，
由(*)式即得(a ＋b )(a 2－ab ＋b 2)＞ab (a ＋b )，
∴a 3＋b 3＞a 2b ＋ab 2.
6.用反证法证明：a 、b 、c 中至少有一个偶数时，下列假设正确的是 ( )
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”的否定“都不是”．
答案：B
7．设a ，b ，c ∈(－∞，0)，则a ＋1b ，b ＋1c ，c ＋1a
( ) A ．都不大于－2
B ．都不小于－2
C ．至少有一个不大于－2
D ．至少有一个不小于－2
解析：假设a ＋1b ，b ＋1c ，c ＋1a
都小于或等于－2， 即a ＋1b ≤－2，b ＋1c ≤－2，c ＋1a
≤－2， 将三式相加，得a ＋1b ＋b ＋1c ＋c ＋1a
≤－6， 又因为a ＋1a ≤－2，b ＋1b ≤－2，c ＋1c
≤－2， 三式相加，得a ＋1b ＋b ＋1c ＋c ＋1a
≤－6， 所以a ＋1b ＋b ＋1c ＋c ＋1a
≤－6成立． 答案：C
8．某同学准备用反证法证明如下一个问题：函数f (x )在上有意义，且f (0)＝f (1)，如果对于不同的x 1，x 2∈，都
有|f (x 1)－f (x 2)|<|x 1－x 2|，求证：|f (x 1)－f (x 2)|<12
.那么他的反设应该是________． 解析：该命题为全称命题，其否定为特称命题．
答案：“存在x 1，x 2∈，使得|f (x 1)－f (x 2)|<|x 1－x 2|且|f (x 1)－f (x 2)|≥12
” 9．已知a ，b ，c 是互不相等的实数．
求证：由y ＝ax 2＋2bx ＋c ，y ＝bx 2＋2cx ＋a 和y ＝cx 2＋2ax ＋b 确定的三条抛物线至少有一条与x 轴有两个不同的交点．
证明：假设题设中的函数确定的三条抛物线都不与x 轴有两个不同的交点(即任何一条抛物线与x 轴没有两个不同的交点)，
由y ＝ax 2＋2bx ＋c ，
y ＝bx 2＋2cx ＋a ，
y ＝cx 2＋2ax ＋b ，
得Δ1＝(2b )2－4ac ≤0，
Δ2＝(2c )2－4ab ≤0，
Δ3＝(2a )2－4bc ≤0.
上述三个同向不等式相加得，
4b 2＋4c 2＋4a 2－4ac －4ab －4bc ≤0，
∴2a 2＋2b 2＋2c 2－2ab －2bc －2ca ≤0，
∴(a －b )2＋(b －c )2＋(c －a )2≤0，
∴a ＝b ＝c ，这与题设a ，b ，c 互不相等矛盾，
因此假设不成立，从而命题得证．
10.设a ，b ，c ，d ∈(0 ( )
A ．ad ＝bc
B ．ad <bc
C ．ad >bc
D ．ad ≤bc
解析：|a －d |<|b －c |⇔(a －d )2<(b －c )2⇔a 2＋d 2－2ad <b 2＋c 2－2bc, 又∵a ＋d ＝b ＋c ⇔(a ＋d )2＝(b ＋c )2⇔a 2＋d 2＋2ad ＝b 2＋c 2＋2bc ，∴－4ad <－4bc ，∴ad >bc .
答案：C
11．已知a ，b ，μ∈(0，＋∞)且1a ＋9b
＝1，则使得a ＋b ≥μ恒成立的μ的取值范围是________． 解析：∵a ，b ∈(0，＋∞)且1a ＋9b
＝1， ∴a ＋b ＝(a ＋b )(1a ＋9b )＝10＋(9a b ＋b a
)≥10＋29＝16，∴a ＋b 的最小值为16. ∴要使a ＋b ≥μ恒成立，需16≥μ，∴0<μ≤16.
答案：(0,16]。