高中數(shù)學(xué) 第二章 推理與證明 2.2.1 直接證明課件 蘇教版選修2-2.ppt
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2.2.1 直接證明,第 2章 2.2 直接證明與間接證明,1.了解直接證明的兩種基本方法:分析法與綜合法. 2.了解分析法和綜合法的思維過程和特點(diǎn). 3.會(huì)用分析法、綜合法證明實(shí)際問題.,,學(xué)習(xí)目標(biāo),,,欄目索引,,,知識(shí)梳理 自主學(xué)習(xí),題型探究 重點(diǎn)突破,當(dāng)堂檢測(cè) 自查自糾,知識(shí)梳理 自主學(xué)習(xí),知識(shí)點(diǎn)一 綜合法 1.定義 從已知條件出發(fā),以已知的定義、公理、定理為依據(jù),逐步下推,直到推出要證明的結(jié)論為止.這種證明方法常稱為綜合法. 2.基本模式 綜合法的證明過程如右:,即用P表示已知條件、已有的定義、公理、定理等,Q表示所要證明的結(jié)論,則綜合法用框圖可表示為:,,3.綜合法的證明格式 因?yàn)椤?,所以…,所以…,…,所以…成? 思考 綜合法的推理過程是合情推理還是演繹推理? 答案 演繹推理.,答案,知識(shí)點(diǎn)二 分析法 1.定義 從問題的結(jié)論出發(fā),追溯導(dǎo)致結(jié)論成立的條件,逐步上溯,直到使結(jié)論成立的條件和已知條件或已知事實(shí)吻合為止.這種證明方法常稱為分析法. 2.基本模式 分析法的證明過程如右: 用Q表示要證明的結(jié)論,P表示條件,則分析法可用框圖表示為:,3.分析法的證明格式 要證…,只需證…,只需證…,…,因?yàn)椤闪?,所以…成?,,答案,返回,思考 分析法與綜合法有哪些異同點(diǎn)? 答案 相同點(diǎn):兩者都是直接利用原命題的條件(或結(jié)論),逐步推得命題成立的證明方法——直接證明法. 不同點(diǎn):證法1,由因?qū)Ч?,使用綜合法; 證法2,執(zhí)果索因,使用分析法.,題型探究 重點(diǎn)突破,,解析答案,題型一 綜合法的應(yīng)用,反思與感悟,,證明 方法一 ∵a,b是正數(shù),且a+b=1,,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),取“=”號(hào).,反思與感悟,,反思與感悟,利用綜合法證明問題的步驟: (1)分析條件選擇方向:仔細(xì)分析題目的已知條件(包括隱含條件),分析已知與結(jié)論之間的聯(lián)系與區(qū)別,選擇相關(guān)的公理、定理、公式、結(jié)論,確定恰當(dāng)?shù)慕忸}方法. (2)轉(zhuǎn)化條件組織過程:把題目的已知條件,轉(zhuǎn)化成解題所需要的語言,主要是文字、符號(hào)、圖形三種語言之間的轉(zhuǎn)化,組織過程時(shí)要有嚴(yán)密的邏輯,簡(jiǎn)潔的語言,清晰的思路. (3)適當(dāng)調(diào)整回顧反思:解題后回顧解題過程,可對(duì)部分步驟進(jìn)行調(diào)整,并對(duì)一些語言進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎?,反思總結(jié)優(yōu)化解法.,,解析答案,跟蹤訓(xùn)練1 已知a,b,c∈R,且它們互不相等,求證a4+b4+c4>a2b2+b2c2+c2a2. 證明 ∵a4+b4≥2a2b2,b4+c4≥2b2c2,a4+c4≥2a2c2, ∴2(a4+b4+c4)≥2(a2b2+b2c2+c2a2), 即a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2. 又∵a,b,c互不相等. ∴a4+b4+c4>a2b2+b2c2+c2a2.,,解析答案,題型二 分析法的應(yīng)用,只需證a2-5a<a2-5a+6, 因?yàn)?<6恒成立,,只需證0<6.,反思與感悟,,反思與感悟,分析法是從要證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使它成立的充分條件,直至最后,把要證明的結(jié)論歸結(jié)為一個(gè)明顯成立的條件. 利用分析法證明時(shí),要求一般格式要規(guī)范,其關(guān)鍵詞“要證”“只需證”等不能漏掉,這是用分析法證題易忽視的地方.,,解析答案,,解析答案,證明 方法一 (分析法),又∵a,b,c是不全相等的正數(shù), ∴(*)式等號(hào)不成立,∴原不等式成立.,方法二 (綜合法) ∵a,b,c∈R+,,又∵a,b,c是不全相等的正數(shù),,,解析答案,題型三 綜合法和分析法的綜合應(yīng)用 例3 已知a,b,c是不全相等的正數(shù),且0x1.,反思與感悟,,反思與感悟,,反思與感悟,綜合法推理清晰,易于書寫,分析法從結(jié)論入手,易于尋找解題思路,在實(shí)際證明命題時(shí),常把分析法與綜合法結(jié)合起來使用,稱為分析綜合法,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:根據(jù)條件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去轉(zhuǎn)化結(jié)論,得到中間結(jié)論Q;根據(jù)結(jié)論的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去轉(zhuǎn)化條件,得到中間結(jié)論P(yáng);若由P可推出Q,即可得證.,,解析答案,跟蹤訓(xùn)練3 設(shè)a,b,c為任意三角形的三邊長,I=a+b+c,S=ab+bc+ca,試證明:3S≤I2<4S.,,解析答案,證明 ∵I=a+b+c,S=ab+bc+ca, ∴I2=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+bc+ac)=a2+b2+c2+2S. 于是,要證3S≤I2<4S, 即證3S≤a2+b2+c2+2S<4S,即證S≤a2+b2+c2<2S. (1)要證S≤a2+b2+c2,即證a2+b2+c2-ab-bc-ca≥0, 即證(a2+b2-2ab)+(b2+c2-2bc)+(a2+c2-2ca)≥0, 即證(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2≥0. ∵(a-b)2≥0,(b-c)2≥0,(a-c)2≥0, ∴(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2≥0, ∴S≤a2+b2+c2成立.,(2)要證a2+b2+c2<2S, 即證a2+b2+c2-2ab-2bc-2ac<0, 即證(a2-ab-ac)+(b2-ab-bc)+(c2-ac-bc)<0, 即證a[a-(b+c)]+b[b-(a+c)]+c[c-(a+b)]<0. ∵a,b,c為任意三角形的三邊長, ∴a>0,b>0,c>0,且a+b>c,a+c>b,b+c>a, ∴a[a-(b+c)]<0,b[b-(a+c)]<0,c[c-(a+b)]<0, ∴a[a-(b+c)]+b[b-(a+c)]+c[c-(a+b)]<0, ∴a2+b2+c2<2S成立. 綜合(1)(2)可知,S≤a2+b2+c2<2S成立,于是3S≤I2<4S成立.,,易錯(cuò)易混,因誤用證明依據(jù)而出錯(cuò),解析答案,返回,防范措施,,防范措施,錯(cuò)因分析 由于對(duì)不等式的性質(zhì)把握不清而導(dǎo)致錯(cuò)誤.不等式的性質(zhì):,正解 因?yàn)閍2b2+b2c2≥2ab2c,b2c2+c2a2≥2abc2,c2a2+a2b2≥2a2bc, 把以上三式相加,并化簡(jiǎn)得a2b2+b2c2+c2a2≥abc(a+b+c).,,在利用分析法或綜合法證明問題時(shí),要嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)定理、性質(zhì)、公理、法則進(jìn)行證明.,,返回,防范措施,,當(dāng)堂檢測(cè),1,2,3,4,5,1.分析法是從要證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使結(jié)論成立的_____條件.,充分,答案,,解析答案,1,2,3,4,5,解析 函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閧x|-1<x<1},且f(-x)=-f(x), ∴函數(shù)f(x)為奇函數(shù), ∴f(-a)=-f(a)=-b.,-b,,1,2,3,4,5,解析答案,a≥0,b≥0且a≠b,,解析答案,1,2,3,4,5,∴a+b的最小值為16, ∴要使a+b≥μ恒成立,需16≥μ, ∴0<μ≤16.,(0,16],,解析答案,1,2,3,4,5,=log195+2log193+3log192 =log195+log1932+log1923 =log19(53223) =log19360. 因?yàn)閘og19360log19361=2,,,課堂小結(jié),1.綜合法:(1)用綜合法證明不等式,證明步驟嚴(yán)謹(jǐn),逐層遞進(jìn),步步為營,條理清晰,形式簡(jiǎn)潔,利于表達(dá)推理的思維軌跡.(2)綜合法證明問題的步驟:第一步,分析條件,選擇方向;第二步,轉(zhuǎn)化條件,組織過程;第三步,回顧反思,適當(dāng)調(diào)整. 2.分析法:所證結(jié)論較為復(fù)雜或不好直接從條件證明時(shí),我們往往采用分析法證明問題,其關(guān)鍵是對(duì)結(jié)論進(jìn)行等價(jià)變形,不等價(jià)無意義,也找不到成立的條件.,,返回,3.分析綜合法:有時(shí)解題需要一邊分析,一邊綜合,稱之為分析綜合法,它表明分析與綜合相互聯(lián)系,分析的終點(diǎn)是綜合的起點(diǎn),綜合的終點(diǎn)又進(jìn)一步成為分析的起點(diǎn).運(yùn)用綜合法與分析法聯(lián)合解題時(shí),一方面要特別注意“分析”那部分的敘述,不能與綜合混為一談,也就是說要注意它們之間的區(qū)別;另一方面,要習(xí)慣用分析法探求解題的途徑,再用綜合法完成命題的證明.,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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