推理与证明复习课(精选8篇)
1.推理与证明复习课 篇一
推理与证明复习
一、基础知识
1.推理:根据一个或几个已知的判断来确定一个新的判断的思维过程。推理一般分为合情推理与演绎推理两类。2.合情推理
比,然后提出猜想的推理,把它们通称合情推理。
3.演绎推理
定义:从出发,推出某个下的结论的推理。特点:由到。模式:三段论——演绎推理的一般模式
“三段论”的结构:大前提——已知的;小前提——所研究的;
结论——根据一般原理,对做出的判断。“三段论”的表示:大前提:; 小前提:;结论:S是P。4.直接证明
定义:要证明某一结论Q是正确的,但不直接证明,而是先去假设(即Q的反
面非Q是正确的),经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设非Q是错误的,从而断定结论Q是正确的的证明方法。证明步骤: 6.数学归纳法
证明一个与正整数n 有关的命题,可按以下步骤:
(1)证明当n取n0时命题成立;(归纳奠基)
(2)假设n=k(k≥n0)时命题成立,证明n=k+1时命题也成立。(归纳递推)
完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开始的所有正整数n都成立。这种证明方法就是数学归纳法。习题精讲
1.已知函数f(x)=
x
21x。
(1)分别求f(2)+f()、f(3)+f()、f(4)+f()的值;
4(2)归纳猜想一般性结论,并给出证明;
(3)求值:f(1)+f(2)+f(3)+„+f(2012)+f()+f()+„+f(2112012)
2.设a、b、c为一个三角形的三边,且s2=2ab,这里s=
3.已知数列{an}满足a1=,an1=
2(a+b+c),试证s<2a。
an+n-4,其中为实数,n为正整数,求证:对
任意实数,数列{an}不可能是等比数列。
4.证明:(3n1)7n1(nN)能被9整除
巩固练习
一 选择
1.下列推理是归纳推理的是()
A.A,B为定点,动点P满足|PA|+|PB|=2a>|AB|,得P的轨迹为椭圆 B.由a1=a,an=3n-1,求出S1,S2,S3,猜想出数列的前n项和Sn的表达式 C.由圆x+y=r的面积πr,猜想出椭圆
xa
yb
1的面积S=πab
D.科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇
2.下面使用类比推理正确的是()
A.“若a3b3,则ab”类推出“若a0b0,则ab”
B.“若(ab)cacbc”类推出“(ab)cacbc”
ab
acb
c(c≠0)”
C.“若(ab)cacbc” 类推出“
n
n
n
n
c
(ab)ab” 类推出“(ab)ab” D.“
nn
3.在十进制中2004410010010210,那么在5进制中数码2004折合成十进制为()A.29B.254C.602D.2004 ππ
4.“三角函数是周期函数,y=sinx,x∈-是三角函数,所以y=sinx,x∈
22
-π,π是周期函数”.在以上演绎推理中,下列说法正确的是(). 22
A推理完全正确;B大前提不正确;C小前提不正确;D推理形式不正确.
5.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推出正四面体的下列哪些性质,你认为比较恰当的是()
①各棱长相等,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等;②各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相等;③各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等
A.①; B.①②; C.①②③; D.③。
6.计算机中常用的十六进制是逢16进1的计数制,采用数字0~9和字母A~F共16个计数
符号,这些符号与十进制的数字的对应关系如下表:
0123
AB A6EB72C5FDB0
201
17.观察下列各式:5=3125,5=15625,5=78125,„,则5的末四位数字为A.3125B.5625C.0625D.812
58.用反证法证明某命题时,对某结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”,正确的假设为()A.a,b,c都是奇数 B.a,b,c都是偶数
C.a,b,c中至少有两个偶数
D.a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数
9.已知fx是定义域为正整数集的函数,对于定义域内任意的k,若fkk成立,则fk1k1成立,下列命题成立的是()A、若f39成立,则对于任意k1,均有fkk成立;
B、若f416成立,则对于任意的k4,均有fkk成立;
C、若f749成立,则对于任意的k7,均有fkk成立;
D、若f425成立,则对于任意的k4,均有fkk成立。
二 填空
1.设n2,nN,(2x
12)(3x
n
将ak()a0a1xa2xanx,0kn)的,T40,T5
n2n
最小值记为Tn,则T20,T3其中Tn。
13,,Tn,
x2
2. 我们知道:过圆x+y=r上一点(x0,y0)的切线方程为x0x+y0y=r,2+
a
2y
=1上一点(x0,y0)的切线方程为________. b2
3.观察下列几个三角恒等式:
①tan10°tan20°+tan20°tan60°+tan60°tan10°=1;
②tan5°tan100°+tan100°tan(-15°)+tan(-15°)tan5°=1; ③tan13°tan35°+tan35°tan42°+tan42°tan13°=1.一般地,若tanα,tanβ,tanγ都有意义,你从这三个恒等式中猜想得到的一个结论为________.
4.已知结论:“在三边长都相等的△ABC中,若D是BC的中点,G是△ABC外接圆的圆心,AG
若把该结论推广到空间,则有结论:“在六条棱长都相等的四面体ABCD中,若GD
AO
M是△BCD的三边中线的交点,O为四面体ABCD
OM
则
5.观察下列等式
1=1 2+3+4=9 3+4+5+6+7=25 4+5+6+7+8+9+10=49
„„
照此规律,第n个等式为。
6.若三角形内切圆的半径为r,三边长为a,b,c,则三角形的面积等于S
r(abc),根据类比推理的方法,若一个四面体的内切球的半径为R,四个面的面积分别是S1,S2,S3,S4,则四面体的体积V
7.若干个能唯一确定一个数列的量称为该数列的“基本量”.设{an}是公比为q的无穷 比数列,下列{an}的四组量中,一定能成为该数列“基本量”的是第组.(选出 所有符合要求的组号)其中n为大于1的整数, Sn为{an}的前n项和.①S1与S2;②a2与S3;③a1与an;④q与an.8.问题“求方程345的解”有如下思路:方程345可变为()()1,x
x
x
x
x
x
x
x
考查函数f(x)()x()x,可知,f(2)=1,且函数f(x)在R上单调递减,所以原方程有唯
一的解x=2.类比上述解法,可得到不等式:
x(2x3)(2x3)
x的解集是
三 解答:
1通过观察下列等式,猜想出一个一般性的结论,并证明结论的真假.
sin215°+sin275°+sin2135°=
23222
sin30°+sin90°+sin150°=
sin245°+sin2105°+sin2165°=
sin260°+sin2120°+sin2180°=2用数学归纳法证明2n2n1(nN,n3)
2.推理与证明复习课 篇二
一、证明中的定义与命题
例1 (2014·浙江宁波)已知命题“关于x的一元二次方程x2+bx+1=0,当b<0时必有实数解”,能说明这个命题是假命题的一个反例是().
A. b=-1 B. b=2
C. b=-2 D. b=0
分析 先根据判别式得到Δ=b2-4,在满足b<0的前提下,取b=-1得到Δ<0,根据判别式的意义得到方程没有实数解,于是b=-1可作为说明这个命题是假命题的一个反例.
解:Δ=b2-4,由于当b=-1时,满足b<0,而Δ<0,方程没有实数解,所以当b=-1时,可说明这个命题是假命题. 故选A.
点评 本题考查了根的判别式、命题与定理. 判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果……那么……”的形式;有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理. 本题也考查了根的判别式.
例2 (2014·广西崇左)写出下列命题的已知、求证,并完成证明过程.
命题:如果一个三角形的两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简称:“等角对等边”).
已知:如图,_____________.
求证:_____________.
分析 根据图示,分析原命题,找出其条件与结 论 ,然后根据 ∠B = ∠C证明△ABC为等腰三角形,从而得出结论.
解:已知,如图1,在△ABC中,∠B=∠C.
求证:AB=AC.
证明:过点A作AD⊥BC于点D,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在△ABD和△ACD中,
∠ADB=∠ADC,∠B=∠C,AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(AAS),
∴AB=AC.
点评 本题主要考查同学们对命题与证明的理解,难度适中.
二、证明中的推理与论证
例3 (2014·浙江绍兴)如图2,汽车在东西向的公路l上行驶,途中A、B、C、D四个十字路口都有红绿灯. AB之间的距离为800米,BC为1 000米,CD为1 400米,且l上各路口的红绿灯设置为:同时亮红灯或同时亮绿灯,每次红(绿)灯亮的时长相同,红灯亮的时长与绿灯亮的时长也相同. 若绿灯刚亮时,甲汽车从A路口以每小时30千米的速度沿l向东行驶,同时乙汽车从D路口以相同的速度沿l向西行驶,这两辆汽车通过四个路口时都没有遇到红灯,则每次绿灯亮的时间可能设置为().
A. 50秒 B. 45秒
C. 40秒 D. 35秒
分析 首先求出汽车行驶各路段所用的时间,进而根据红绿灯的设置,分析每次绿灯亮的时间,得出符合题意的答案.
解:∵甲汽车从A路口以每小时30千米的速度沿l向东行驶,同时乙汽车从D路口以相同的速度沿l向西行驶,
∴两车的速度为:30000/3600=25/3(m/s),
∵AB之间的距离为800米,BC为1 000米,CD为1 400米,∴分别通过AB,BC,CD所用的时间为:,
∵这两辆汽车通过四个路口时都没有遇到红灯,∴当每次绿灯亮的时长为50 s时,∵,∴甲车到达B路口时遇到红灯,故A错误;
当每次绿灯亮的时长为45 s时,
∵,∴乙车到达C路口时遇到红灯,故B错误;
当每次绿灯亮 的时间长40 s时 ,∵,∴甲车到达C路口时遇到红灯,故C错误;
当每次绿灯亮的时长为35 s时,
∴这两辆汽车通过四个路口时都没有遇到红灯,故D正确.
故选D.
点评 此题主要考查了推理与论证,根据题意得出汽车行驶每段所用的时间,进而对选项进行逐一分析是解题关键.
三、证明中的互逆命题
例4 (2012·浙江温州)下列选项中,可以用来证明命题“若a2>1,则a>1”是假命题的反例是().
A. a=-2 B. a=-1
C. a=1 D. a=2
分析 要证明一个结论不成立,可以通过举反例的方法来证明这个命题是假命题.
解:用来证明命题“若a2>1,则a>1”是假命题的反例可以是:a=-2,∵(-2)2>1,但是a=-2<1,∴A正确.
点评 此题主要考查了利用举例法证明一个命题错误,要说明数学命题的错误,只需举出一个反例即可,这是数学中常用的一种方法.
例5 (2010·辽宁鞍山)用反证法证明:等腰三角形的底角是锐角.
分析 根据反证法的步骤进行证明.
证明:假设等腰三角形的底角不是锐角,则大于或等于90°.
根据等腰三角形的两个底角相等,则两个底角的和大于或等于180°.
则该三角形的三个内角的和一定大于180°,这与三角形的内角和定理相矛盾,故假设不成立.
所以等腰三角形的底角是锐角.
点评 反证法的步骤是:
(1) 假设结论不成立;
(2) 从假设出发推出矛盾;
(3) 假设不成立,则结论成立.
3.推理与证明 篇三
一、 考纲要求
根据《2012年江苏高考数学科考试说明》及《江苏省普通高中数学课程标准教学要求》,合情推理与演绎推理要求为B级,分析法、综合法及反证法要求A级,这里的要求是对其概念的要求,而不是对方法的要求,会用分析法、综合法、反证法证明一些问题还是需要的,不可忽视。
1. 合情推理的两种常用形势包括归纳推理和类比推理。其中,由个别事实推演出一般的推理是归纳推理;根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出它们在其他方面也相似或相同的推理是类比推理。
2. 演绎推理的主要形式是三段论式推理,其一般模式为:(1)已知的一般原理,即大前提,B是C,(2)所研究的特殊情况,即小前提:A是B,(3)根据一般原理,对特殊情况作出判断,即结论:A是C。
3. 直接证明就是从命题的条件或结论出发,根据已知的定义、公理、定理,逐步推得命题成立的证明方法。
4. 从已知条件出发,以已知的定义、公理、定理,逐步下推,直到推出要证明的结论为止,这种证明方法为综合法;从证明的结论出发,追溯导致结论成立的条件,逐步上溯,直到使结论成立的条件和已知条件或已知事实吻合为止,这种证明方法为分析法。这两种证法均属于直接证明。
5. 反证法是一种间接证明方法,它的证明过程可以概括为“否定—推理—否定”。即从否定结论开始,经过正确的推理,导致逻辑矛盾,从而达到新的否定(即肯定原命题)的过程。
二、 难点疑点
1. 类比的关键在(1)要能找到两类事物之间的相似性或一致性;(2)类比不是简单的模仿,要抓住一类事物的本质去推测另一事物的性质;(3)类比的结论不一定正确。
2. 用综合法是由条件证结论,是执因索果的过程,而分析法则是执果索因,从结论出发寻找结论成立的充要条件,对格式有严格的要求。
3. 反证法的难点在由假设出发,如何通过推理论证,得出怎样一个与已知条件或客观事实相矛盾的结论,从而否定假设,肯定原命题。
三、 经典练习回顾
1. 已知a1=3,a2=6,且an+2=an+1-an,则a33为
BCD中(如图所示),而DEC平分二面角A
--!> 2. “∵AC,BD是菱形ABCD的对角线,∴AC,BD互相垂直且平分.”补充以上推理的大前提是 .
3. 用反证法证明命题“a,b∈N,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
4. 已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P的位置无关的定值.试对双曲线x2a2-y2b2=1写出具有类似特性的性质,并加以证明.
四、 例题精析
【例1】 如图,在三棱锥P
矛盾,则假设不成立,即AE不平行平面PFD.
点拨 本题考查线面与面面位置关系的基础知识,考查空间想象能力和推理论证能力,用到了直接证明与间接证明。请思考:第一问中包含了几个三段论。
【例2】 已知{bn}是公比为q(q≠1)等比数列,是否存在这样的正数q,使得等比数列{bn}中有三项成等差数列?若存在,写出一个q的值,并加以证明;若不存在,请说明理由.
解析 本题可用分析法进行探究,如果存在正数q,使得等比数列{bn}中有三项成等差数列,不妨设第k,m,n项.根据q>0,可设k0,所以,q=1,与条件矛盾.失败了!失败不要紧,关键是我们找到了一个新思想:合情推理!这是解决本题的一把好钥匙.继续合情推理:一元二次方程不行,那么,最简单的就是一元三次方程了,那么,一元三次方程行不行呢?不妨设n-k为m-k的3倍,那么,如果令qm-k=x,那么就有x3-2x+1=0,尽管这是一个三次方程,但由于很明显有一个x=1的解,而由条件知x≠1,所以上面的方程可化为x2+x-1=0,解得x=5-12,于是,只要看对应的k,m,n为何值就可对了.继续合情推理:最简单的情形是m-k=1,n-k=3,这样的正整数k,m,n是否存在呢?很简单:k=1,m=2,n=4即可.于是q=5-12,难关攻克!
4.推理与证明复习课 篇四
第一部分合情推理与演绎推理
一、推理设前提:已知的事实或假 断结论:由前提推出的判
归纳推理合情推理
二、推理分类 类比推理演绎推理主要讲三段论推理
合情推理:前提为真,结论可能为真的推理
演绎推理:前提为真,结论必然为真的推理
合情推理的意义,可以根据条件猜测结论,为证明提供方向。
归纳推理:根据一类事物部分对象具有的性质推出这类事物所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理。
类比推理:根据两类事物A与B有某些性质P类似(或完全相同)。若A类事物还有性质q可猜测B事物也有q的性质。
例母鸡与母鸭都是家禽类,母鸭会下蛋,类比推理母鸡也会下蛋。
母鸡与母鸭都是家禽类,母鸭会游泳,类比推理母鸡也会游泳。
白母鸭与黑母鸭都是家禽类,白母鸭会游泳,类比推理黑母鸭也会游泳。
三段论推理:
大前提:一般性的判断,如性质,公理,定理,公式,已知常识等
小前提:已知条件
结论:由大前提和小前提推出的判断
例:用三段论推理证明下面问题
已知:AB//CD,求证:∠1=∠
22大前提:两直线平行,同位角相等
小前提:∠1与∠2是同位角,结论:∠1=∠2
第二部分直接证明与间接证明
综合法直接证明证明方法分析法
间接证明:反证法
一、综合法由因到果(略)
二、分析法:由果索因
若a,b,c是不全相等的正数,求证:lg
要想结论成立 只需lgabbccalglglgalgblgc 222abbcca..lgabc成立 22
2由于y=lgx在x0,上为增函数 abbcca..abc①成立 222
abbccaab;;caa,b,cR由于a,b,c是不全相等的正数故 因为222
abbcca..abca,b,c是不全相等的正数,所以等号取不到 所以222故这只需
所以①成立。
所以原命题正确
分析法套话:要想„成立
只需„成立
这只需„成立
即„成立(变形)
因为„所以„显然成立
所以原命题正确
练习:
设a,b,c为任意三角形的三边长,I=a+b+c,S=ab+bc+ca
试证:I24S
证明:要想结论成立
只需abc4abbcca成立① 2
这只需
即需
即需a222bc2ab2bc2ca0成立② 2222aabacbbcbaccacb0成立③ a
2abac0,bbcba0,ccacb0成立④ 22abc,bac,cab ∴aabac0,bbcba0,ccacb0显然成立 22
分析:①②③④„
分析法的每一步只要找上一步成立的充分性条件即可
⑵是否存在常数c,使得不等式xyxyc对任意的x,y恒成2xyx2yx2y2xy
立?试证明你的结论
分析:特值法找到c,再利用分析法证明
三、反证法:
1、证明格式:首先做出与问题结论相反的假设
从假设出发,经过推理论证得出矛盾
所以假设不成立,原命题正确
注:这里的矛盾指的是与已知的矛盾,与假设矛盾,与公理,性质,定理矛盾。例已知a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0
求证:a>0,b>0,c>0
师生活动:把“全(都)”,“不全(都)”,“至多”,“至少”化成恰好,找到原命题结论的否定结论。
A,b,c有3个数大于0,有0个数小于或等于0
a,b,c有2个数大于0,有1个数小于或等于0
a,b,c有1个数大于0,有2个数小于或等于0
a,b,c有0个数大于0,有3个数小于或等于0
从上面的分析可以看出,a,b,c全都大于0的反面是a,b,c至少有一个数小于或等于0 不妨设c≤0
由于abc>0故c≠0,故c<0以下略
第三部分数学归纳法
一、数学归纳法证明步骤
1、奠基步:验证nn时命题成立(n是使命题成立的最小自然数)002、递推步:假设n=k时命题正确(此时默认
纳假设)
验证n=k+1时命题正确
3、综上:nn0nk时命题正确,所以这一步也叫做归n,nN0命题成立
等式问题不等式问题
二、数学归纳法类型题数列问题
整除问题几何问题
(一)等式问题
例求证:n1n2nn
分析:⑴当n=1(从哪看出来?)
左=?怎么算?两头代中间夹。
右=?两头代中间夹
∴左=右
∴n=1时命题正确
⑵假设n=k时命题正确。即k1k2kk2n122n1nN 2k132k1kN
(把n换成k抄一遍)
当n=k+1时
左=?直接代入,再用“两头代中间夹”变形技巧把归纳假设找出来,用归纳假设证明问题。右=?直接代入
∴n=k+1时命题正确
综上nN*命题成立
证明:⑴当n=1时
左=1+1=2,右=21
22k1∴左=右 ∴n=1时命题正确 ⑵假设n=k时命题正确。即k1k2kk
当n=k+1时
右132k1kN 2k1132k1
左=k2k32k2
k2kk2k2k12k2
k1k2kk2k12
2132k1 k
1=右
∴n=k+1时命题正确
综上nN*命题成立
㈡ 不等式问题
用数学归纳法证明
1111*nnnN,n1 2321
11 23证明:当n=2时 左=1
右=2
∴左<右
∴n=2时命题正确
假设n=k时命题正确,即1
当n=k+1时 111kk成立 2321
左=1111k1 2321
111111kkk1 2321221
∴n=k+1命题成立 ∴n2,nN*命题成立 练习: 1、用数学归纳法证明n㈢ 数列问题 ㈣ 整除问题 N*时,111n 2n12n12n1133 5是否存在正整数m使得fn2n73n9对任何nN能被m整除?若存在,求* 出最大m的值,若不存在说明理由 解释“最大”的含义 例6,8,12能被1,2整除,其中最大的且能整除这3个数是2,这个 2也叫6,8,12最大公约数。其中本题“最大的m”指所有项的最大公约数 f(1)=36,f(2)=108=3×36,f(3)=360 猜想m=36 下证fn2n73n9能被36整除 证明:n=1时显然成立 假设n=k时命题成立,即fk2k7 当n=k+1时 3k9能被36整除 fk12k17 3kk19 1 32k793183 由二项式定理 k1 3k1121 0k11k11 1k21Ck1 2显然1Ck121Ck121k21k2Ck1211 k10k13k11能被2整除 ∴183k11能被36整除 ∴f(k+1)能被36整除 ∴n=k+1时命题成立 综上n 三常见问题 N*命题成立 1、投机取巧:奠基步不证明,例当nn时,左边=右边,所以nn时命题正确 002、把归纳假设证明了 3、格式不完整,缺少最后总结语 1.已知向量m=(1,1)与向量n=(x,2-2x)垂直,则x=________. 答案: 2解析:m·n=x+(2-2x)=2-x.∵ m⊥n,∴ m·n=0,即x=2.332.用反证法证明命题“如果a>b,那么a>b”时,假设的内容应为______________. 3333答案:a=b或a 3333解析:根据反证法的步骤,假设是对原命题结论的否定,即a=b或a 4.定义集合运算:A·B={Z|Z=xy,x∈A,y∈B},设集合A={-1,0,1},B={sinα,cosα},则集合A·B的所有元素之和为________. 答案:0 π解析:依题意知α≠kπ+,k∈Z.423π2①α=kπZ)时,B=,422 A·B=022,-; 22 π②α=2kπ或α=2kπ+(k∈Z)时,B={0,1},A·B={0,1,-1}; 2 π③α=2kπ+π或α=2kπZ)时,B={0,-1},A·B={0,1,-1}; 2 kπ3π④α≠α≠kπ+Z)时,B={sinα,cosα},A·B={0,sinα,cosα,24 -sinα,-cosα}. 综上可知A·B中的所有元素之和为0.115.(选修12P44练习题4改编)设a、b为两个正数,且a+b=1+≥μ恒成ab 立的μ的取值范围是________. 答案:(-∞,4] 11baba11解析:∵ a+b=1,且a、b为两个正数,∴+(a+b)=2+≥2+abababab 1=4.要使得≥μ恒成立,只要μ≤4.ab 1.直接证明 (1)定义:直接从原命题的条件逐步推得命题成立的证明方法.(2)一般形式 本题条件已知定义 Þ已知公理已知定理 AÞBÞC„本题结论. (3)综合法 ① 定义:从已知条件出发,以已知的定义、公理、定理为依据,逐步下推,直到推出要证明的结论为止.这种证明方法称为综合法. ② 推证过程 已知条件Þ„Þ„Þ 结论 (4)分析法 ① 定义:从问题的结论出发,追溯导致结论成立的条件,逐步上溯,直到使结论成立的条件和已知条件或已知事实吻合为止.这种证明方法称为分析法. ② 推证过程 结论Ü„Ü„Ü已知条件 2.间接证明 (1)常用的间接证明方法有反证法、正难则反等.(2)反证法的基本步骤 ① 反设——假设命题的结论不成立,即假定原结论的反面为真. ② 归谬——从反设和已知出发,经过一系列正确的逻辑推理,得出矛盾结果. ③ 存真——由矛盾结果,断定反设不真,从而肯定原结论成立. [备课札记] 题型1 直接证明(综合法和分析法) n+ 2例1 数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1=1,an+1=Sn(n=1,2,3,„),证明: n Sn (1)数列是等比数列; n (2)Sn+1=4an.n+2 证明:(1)∵ an+1=Sn+1-Sn,an+1=Sn(n=1,2,3,„),∴(n+2)Sn=n(Sn+1- n Sn),Sn+1Sn 整理得nSn+1=2(n+1)Sn,∴,n+1n Sn+ 1Snn+1 即2,∴ 数列是等比数列. Snnn Sn+1Sn-1Sn-1 (2)由(1)知:=4·(n≥2),于是Sn+1=4·(n+1)·4an(n≥2).又a2 n+1n-1n-1 =3S1=3,∴ S2=a1+a2=1+3=4a1,* ∴ 对一切n∈N,都有Sn+1=4an.例2 设a、b、c均为大于1的正数,且ab=10,求证:logac+logbc≥4lgc.lgclgc 证明:(分析法)由于a>1,b>1,c>1,故要证明logac+logbc≥4lgc,只要证明lgalgb lga+lgb 1≥4lgc4,因为ab=10,故lga+lgb=1.只要证明4,由于a>1,lga·lgblgalgb lga+lgb2=12=1,即14成立.所以原 b>1,故lga>0,lgb>0,所以0 42lgalgb 不等式成立. 变式训练 设首项为a1的正项数列{an}的前n项和为Sn,q为非零常数,已知对任意正整数n、m,m Sn+m=Sm+qSn总成立.求证:数列{an}是等比数列. m 证明:因为对任意正整数n、m,Sn+m=Sm+qSn总成立,令n=m=1,得S2=S1+qS1,则a2=qa1.令m=1,得Sn+1=S1+qSn ①,从而Sn+2=S1+qSn+1 ②,②-①得an+2=qan+1(n≥1),综上得an+1=qan(n≥1),所以数列{an}是等比数列. 题型2 间接证明(反证法) 例3 证明:2,35不能为同一等差数列中的三项. 证明:假设2,3,5为同一等差数列的三项,则存在整数m、n满足32+md ①, 5=2+nd②,22 2①×n-②×m得3n-5m2(n-m),两边平方得3n+5m-15mn=2(n-m),左235不能为同 一等差数列的三项. 备选变式(教师专享) 2222 已知下列三个方程:x+4ax-4a+3=0,x+(a-1)x+a=0,x+2ax-2a=0,其中至少有一个方程有实根,求实数a的取值范围. 解:若方程没有一个实数根,则 16a-4(3-4a)<0,322 (a-1)-4a<0,解之得- 故三个方程至少有一个方程有实数根的a的取值范围是aa≥-1或a≤. 1.用反证法证明命题“a·b(a、b∈Z)是偶数,那么a、b中至少有一个是偶数.”那么反设的内容是__________________________________. 答案:假设a、b都是奇数(a、b都不是偶数) 解析:用反证法证明命题时反设的内容是否定结论. 2.已知a、b、c∈(0,+∞)且a<c,b<c+=1,若以a、b、c为三边构造三角 ab 形,则c的取值范围是________. 答案:(10,16) 解析:要以a、b、c为三边构造三角形,需要满足任意两边之和大于第三边,任意两边 b9a19之差小于第三边,而a 11111019 16,∴c<16.>><1,∴c>10,∴10 11 23.设函数f0(x)=1-x,f1(x)=f0(x)-,fn(x)=fn-1(x)-n,(n≥1,n≥ 22 1n1N),则方程f1(x)有________个实数根,方程fn(x)=有________个实数根. 33n+ 1答案:4 2 121115222 解析:f1(x)=1-x-=x-=,∴ x=或x=4个解. 22366 4∵ 可推出n=1,2,3„,根个数分别为2,2,2,1nn+1 ∴ 通过类比得出fn(x)=有2个实数根. 3 4.若实数x、y、m满足|x-m|>|y-m|,则称x比y远离m.(1)若x-1比1远离0,求x的取值范围; 332 2(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a+b比ab+ab远离ab.(1)22,+∞).(2)证明:对任意两个不相等的正数a、b,有 332 2a+b>2abab,ab+abab.332223 3因为|a+b-2abab|-|ab+ab-2abab|=(a+b)(a-b)>0,所以|a+b- 223322 2abab|>|ab+ab-2abab|,即a+b比ab+ab远离2abab. 1.已知a>b>c,且a+b+c=0b-3a.证明:要证b-ac<3a,只需证b-ac<3a.∵ a+b+c=0,∴ 只需证b+a(a+22b)<3a,只需证2a-ab-b>0,只需证(a-b)(2a+b)>0,只需证(a-b)(a-c)>0.∵ a>b>c,∴ a-b>0,a-c>0,∴(a-b)(a-c)>0显然成立.故原不等式成立. * 2.已知等差数列{an}的首项a1>0,公差d>0,前n项和为Sn,且m+n=2p(m、n、p∈N),求证:Sn+Sm≥2Sp.2222 2证明:∵m+n≥2mn,∴2(m+n)≥(m+n).222 又m+n=2p,∴m+n≥2p.2222 3.如图,ABCD为直角梯形,∠BCD=∠CDA=90°,AD=2BC=2CD,P为平面ABCD外一点,且PB⊥BD.(1)求证:PA⊥BD; (2)若PC与CD不垂直,求证:PA≠PD.证明:(1)因为ABCD为直角梯形,AD2AB2BD,222 所以AD=AB+BD,因此AB⊥BD.又PB⊥BD,AB∩PB=B,AB,PBÌ平面PAB,所以BD⊥平面PAB,又PAÌ平面PAB,所以PA⊥BD.(2)假设PA=PD,取AD中点N,连结PN、BN,则PN⊥AD,BN⊥AD,且PN∩BN=N,所以AD⊥平面PNB,得PB⊥AD.又PB⊥BD,且AD∩BD=D,得PB⊥平面ABCD,所以PB⊥CD.又因为BC⊥CD,且PB∩BC=B,所以CD⊥平面PBC,所以CD⊥PC,与已知条件PC与CD不垂直矛盾,所以PA≠PD.x-2x 4.已知f(x)=a+(a>1). x+ 1(1)证明f(x)在(-1,+∞)上为增函数;(2)用反证法证明方程f(x)=0没有负数根. 证明:(1)设-1<x1<x2,则x2-x1>0,ax2-x1>1,ax1>0,x1+1>0,x2+1>0,x2-2x1-23(x2-x1) 从而f(x2)-f(x1)=ax2-ax1+-ax1(ax2-x1-1)+>0,所 x2+1x1+1(x2+1)(x1+1) 以f(x)在(-1,+∞)上为增函数. x0- 2(2)设存在x0<0(x0≠-1)使f(x0)=0,则ax0x0+1 x0-21 由0<ax0<10<-1,即<x0<2,此与x0<0矛盾,故x0不存在. x0+12 1.分析法的特点是从未知看已知,逐步靠拢已知,综合法的特点是从已知看未知,逐步推出未知.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,叙述较烦;综合法从条件推出结论,较简捷地解决问题,但不便于思考,实际证明时常常两法兼用,先用分析法探索证明途径,然后再用综合法叙述出来. 2.反证法是从否定结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,说明结论的否定是错误的,从而肯定原结论是正确的证明方法.适宜用反证法证明的数学命题:①结论本身是以否定形式出现的一类命题;②关于唯一性、存在性的命题;③结论以“至多”“至少”等形式出现的命题;④结论的反面比原结论更具体更容易研究的命题. 教案第十三编推理与证明主备人张灵芝总第67期 §13.2 直接证明与间接证明 基础自测 1.分析法是从要证的结论出发,寻求使它成立的条件.答案充分 2.若a>b>0,则a+答案> 3.要证明3+7<25,可选择的方法有以下几种,其中最合理的是(填序号).①反证法 答案② 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)有有理数根,那么a、b、c中至少有一个是偶数时,下列假设中正确的是.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 答案② 5.设a、b、c∈(0,+∞),P=a+b-c,Q=b+c-a,R=c+a-b,则“PQR>0”是“P、Q、R同时大于零”的条件.; 答案充要 ②分析法 ③综合法 1b b+ 1a .(用“>”,“<”,“=”填空) 例题精讲 例1设a,b,c>0,证明: a 2b b 2c c a ≥a+b+c.a 证明∵a,b,c>0,根据基本不等式,有 a b +b≥2a,a b c +c≥2b,c c a +a≥2c.三式相加: b + b c + c a +a+b+c≥2(a+b+c).即 1a b + b c 1a + a ≥a+b+c.例2(14分)已知a>0,求证: a2证明要证a2 1a -2≥a+ 1a -2.1a -2≥a+ 1a -2,只要证a2 +2≥a++2.2分 ∵a>0,故只要证 a 1a 12≥(a++a 2),2 6分 427 即a+ 1a +4a2 1a +4≥a+2+ 1a +22a 1 +2, a 8分 从而只要证2a2 只要证4a 1a ≥2a 1 ,a 10分 1112 ≥2(a+2+),即a2+≥2,而该不等式显然成立,故原不等式成立.14分 222aaa 例3若x,y都是正实数,且x+y>2,求证:证明假设 1xy 1xy <2与 1xy 1yx <2中至少有一个成立.1yx <2和 1yx <2都不成立,则有≥2和≥2同时成立,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相矛盾,因此 1xy <2与 1yx <2中至少有一个成立 .巩固练习 1.已知a,b,c为互不相等的非负数.求证:a2+b2+c2>abc(a+b+c).证明∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac.又∵a,b,c为互不相等的非负数,∴上面三个式子中都不能取“=”,∴a+b+c>ab+bc+ac,∵ab+bc≥2ab2c,bc+ac≥2abc2,ab+ac≥2a2bc,又a,b,c为互不相等的非负数,∴ab+bc+ac>abc(a+b+c),∴a2+b2+c2>abc(a++c).2.已知a>0,b>0,且a+b=1,试用分析法证明不等式a 2511 证明要证ab≥ 4ab 2511 b≥ 4ab .,只需证ab+ a bab 1≥ 54,只需证4(ab)+4(a+b)-25ab+4≥0,只需证4(ab)+8ab-25ab+4≥0, 只需证4(ab)2-17ab+4≥0,即证ab≥4或ab≤而由1=a+b≥2ab,∴ab≤ 14,只需证ab≤ 14,成立.显然成立,所以原不等式a 2511 b≥ 4ab 3.已知a、b、c∈(0,1),求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a不能同时大于.证明方法一假设三式同时大于,即(1-a)b> 4,(1-b)c> 14,(1-c)a> 14,428 ∵a、b、c∈(0,1),∴三式同向相乘得(1-a)b(1-b)c(1-c)a>同理(1-b)b≤ 41aa .又(1-a)a≤642 = 14,(1-c)c≤ 14,∴(1-a)a(1-b)b(1-c)c≤ 164,这与假设矛盾,故原命题正确.14 2方法二假设三式同时大于,∵0<a<1,∴1-a>0,(1a)b ≥(1a)b>=,同理 (1b)c > 12,(1c)a > 12,三式相加得 > 32,这是矛盾的,故假设错误,∴原命题正确 .回顾总结知识 方法 思想 课后作业 一、填空题 1.(2008·南通模拟)用反证法证明“如果a>b,那么a>b”假设内容应是.答案a=b或a<b 2.已知a>b>0,且ab=1,若0<c<1,p=logc是.答案p<q a b 2,q=logc 1a ,则p,q的大小关系 3.设S是至少含有两个元素的集合.在S上定义了一个二元运算“*”(即对任意的a,b∈S,对于有序元素对(a,b),在S中有唯一确定的元素a*b与之对应).若对任意的a,b∈S,有a*(b*a)=b,则对任意的a,b∈S,下列恒成立的等式的序号是.①(a*b)*a=a ③b*(b*b)=b答案②③④ ②[a*(b*a)]*(a*b)=a ④(a*b)*[b*(a*b)]=b 4.如果△A1B1C1的三个内角的余弦值分别等于△A2B2C2的三个内角的正弦值,则△A1B1C1是三角形,△A2B2C2是三角形.(用“锐角”、“钝角”或“直角”填空) 429 答案锐角钝角 5.已知三棱锥S—ABC的三视图如图所示:在原三棱锥中给出下列命题: ①BC⊥平面SAC;②平面SBC⊥平面SAB;③SB⊥AC.其中正确命题的序号是 .答案① 6.对于任意实数a,b定义运算a*b=(a+1)(b+1)-1,给出以下结论: ①对于任意实数a,b,c,有a*(b+c)=(a*b)+(a*c); ②对于任意实数a,b,c,有a*(b*c)=(a*b)*c; ③对于任意实数a,有a*0=a,则以上结论正确的是.(写出你认为正确的结论的所有序号) 答案②③ 二、解答题 7.已知数列{an}中,Sn是它的前n项和,并且Sn+1=4an+2(n=1,2,„),a1=1.(1)设bn=an+1-2an(n=1,2,„),求证:数列{bn}是等比数列;(2)设cn= an2 n (n=1,2,„),求证:数列{cn}是等差数列; (3)求数列{an}的通项公式及前n项和公式.(1)证明∵Sn+1=4an+2,∴Sn+2=4an+1+2,两式相减,得Sn+2-Sn+1=4an+1-4an(n=1,2,„), 即an+2=4an+1-4an,变形得an+2-2an+1=2(an+1-2an)∵bn=an+1-2an(n=1,2,„),∴bn+1=2bn.由此可知,数列{bn}是公比为2的等比数列.430 (2)证明由S2=a1+a2=4a1+2,a1=1.得a2=5,b1=a2-2a1=3.故bn=3·2n.∵cn= an2 n (n=1,2,„),∴cn+1-cn= an12 n1 an2 n = an12an n1 = bn2 n1 .将bn=3·2n-1代入得 cn+1-cn=(n=1,2,„),由此可知,数列{cn}是公差为 a12 34的等差数列,它的首项c1== 12,故cn= n- (n=1,2,„).-2 (3)解∵cn=n-= (3n-1).∴an=2n·cn=(3n-1)·2n(n=1,2,„) 当n≥2时,Sn=4an-1+2=(3n-4)·2n-1+2.由于S1=a1=1也适合于此公式,所以{an}的前n项和公式为Sn=(3n-4)·2n-1+2.8.设a,b,c为任意三角形三边长,I=a+b+c,S=ab+bc+ca,试证:I2<4S.证明由I2=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)=a2+b2+c2+2S,∵a,b,c为任意三角形三边长,∴a<b+c,b<c+a,c<a+b,∴a2<a(b+c),b2<b(c+a),c2<c(a+b)即(a2-ab-ac)+(b2-bc-ba)+(c2-ca-cb)<0∴a2+b2+c2-2(ab+bc+ca)<0∴a2+b2+c2<2S ∴a2+b2+c2+2S<4S.∴I2<4S.9.已知a,b,c为正实数,a+b+c=1.求证:(1)a2+b2+c2≥ ;(2)3a2+ 3b2+3c2≤6.13 证明(1)方法一a2+b2+c2-13 = (3a2+3b2+3c2-1)= [3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2] =(3a+3b+3c-a-b-c-2ab-2ac-2bc)=[(a-b)+(b-c)+(c-a)]≥0∴a+b+c≥ .方法二∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2 ∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1∴a2+b2+c2≥ 1313 .方法三设a=∴a+b+c=(+,b= +,c= +.∵a+b+c=1,∴++=0 +)+(+)+(+)= + (++)+++ 222 431 = +2+2+2≥ ∴a2+b2+c2≥ .= 3a32 (2)∵3a2=(3a2)1≤ 3a21,同理3b2≤ 3b32,3c2≤ 3c32 ∴3a2+3b2+3c2≤ x2x1 3(abc)9 =6∴原不等式成立.10.已知函数y=ax+(a>1).(1)证明:函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数; (2)用反证法证明方程f(x)=0没有负数根.证明(1)任取x1,x2∈(-1,+∞),不妨设x1<x2,则x2-x1>0,由于a>1,∴ax2x1>1且ax1>0, ∴a∴ x2 -ax1=ax1(ax2x1-1)>0.又∵x1+1>0,x2+1>0,-x12x11 x22x21 = (x22)(x11)(x12)(x21) (x11)(x21)x22x21 = 3(x2x1)(x11)(x21) >0,于是f(x2)-f(x1)=ax2-ax1+ x12x11 >0,故函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数.x02x01 (2)方法一假设存在x0<0(x0≠-1)满足f(x0)=0,则ax0=-∵a>1,∴0<ax0<1,∴0<-x02x01 .<1,即 <x0<2,与假设x0<0相矛盾,故方程f(x)=0没有负数根.方法二假设存在x0<0(x0≠-1)满足f(x0)=0, ①若-1<x0<0,则②若x0<-1,则 x02x01 <-2,ax0<1,∴f(x0)<-1,与f(x0)=0矛盾.x02x01 我们学习数学的一个重要的目的是提高推理论证能力,在小学,数学推理多为合情推理,看着像就差不多了,到了中学,随着思维能力的提高,逻辑推理的成分逐步提高,使推理论证逐步达到了主导地位.证明也成了学习与考试的重要内容,并且往往也是难点内容,如何证明问题?下面给出一些方法,当然,证明一个问题,常常需要多种方法并举才能达到目的。endprint 我们学习数学的一个重要的目的是提高推理论证能力,在小学,数学推理多为合情推理,看着像就差不多了,到了中学,随着思维能力的提高,逻辑推理的成分逐步提高,使推理论证逐步达到了主导地位.证明也成了学习与考试的重要内容,并且往往也是难点内容,如何证明问题?下面给出一些方法,当然,证明一个问题,常常需要多种方法并举才能达到目的。endprint 我们学习数学的一个重要的目的是提高推理论证能力,在小学,数学推理多为合情推理,看着像就差不多了,到了中学,随着思维能力的提高,逻辑推理的成分逐步提高,使推理论证逐步达到了主导地位.证明也成了学习与考试的重要内容,并且往往也是难点内容,如何证明问题?下面给出一些方法,当然,证明一个问题,常常需要多种方法并举才能达到目的。endprint 1.了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,了解合情推理在数学发现中的作用。 2.了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理。 3.了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异。 (二)直接证明与间接证明 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、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、特点。 (三)数学归纳法 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.1.推理与证明的内容是高考的新增内容,主要以选择填空的形式出现。 2.推理与证明与数列、几何、等有关内容综合在一起的综合试题多。 第1课时合情推理与演绎推理 1.推理一般包括合情推理和演绎推理; 2.合情推理包括和; 归纳推理:从个别事实中推演出,这样的推理通常称为归纳推理;归纳推理的思维过程是:、、.类比推理:根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出它们在其它方面也或,这样的推理称为类比推理,类比推理的思维过程是:、、.3.演绎推理:演绎推理是,按照严格的逻辑法则得到的推理过程;三段论常用格式为:①M是p,②,③S是p;其中①是,它提供了一个个一般性原理;②是,它指出了一个个特殊对象;③是,它根据一般原理,对特殊情况作出的判断.4.合情推理是根据已有的事实和正确的结论(包括定义、公理、定理等)、实验和实践的结果,以及个人的经验和直觉等推测某些结果的推理过程,归纳和类比是合情推理常用的思维方法;在解决问题的过程中,合情推理具有猜测和发现结论、探索和提供思路的作用,有得于创新意识的培养。演绎推理是根据已有的事实和正确的结论,按照严格的逻辑法则得到的新结论的推理过程.《新课标》高三数学第一轮复习单元讲座 —逻辑、推理与证明、复数、框图 一.课标要求: 1.常用逻辑用语 (1)命题及其关系 ①了解命题的逆命题、否命题与逆否命题;②理解必要条件、充分条件与充要条件的意义,会分析四种命题的相互关系; (2)简单的逻辑联结词 通过数学实例,了解“或”、“且”、“非”逻辑联结词的含义。 (3)全称量词与存在量词 ①通过生活和数学中的丰富实例,理解全称量词与存在量词的意义; ②能正确地对含有一个量词的命题进行否定。 2.推理与证明 (1)合情推理与演绎推理 ①结合已学过的数学实例和生活中的实例,了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用; ②结合已学过的数学实例和生活中的实例,体会演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理; ③通过具体实例,了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异。 (2)直接证明与间接证明 ①结合已经学过的数学实例,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、特点; ②结合已经学过的数学实例,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、特点; (3)数学归纳法 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; (4)数学文化 ①通过对实例的介绍(如欧几里德《几何原本》、马克思《资本论》、杰弗逊《独立宣言》、牛顿三定律),体会公理化思想; ②介绍计算机在自动推理领域和数学证明中的作用; 3.数系的扩充与复数的引入 (1)在问题情境中了解数系的扩充过程,体会实际需求与数学内部的矛盾(数的运算规则、方程理论)在数系扩充过程中的作用,感受人类理性思维的作用以及数与现实世界的联系; (2)理解复数的基本概念以及复数相等的充要条件; (3)了解复数的代数表示法及其几何意义; (4)能进行复数代数形式的四则运算,了解复数代数形式的加减运算的几何意义。 4.框图 (1)流程图 ①通过具体实例,进一步认识程序框图; ②通过具体实例,了解工序流程图(即统筹图); ③能绘制简单实际问题的流程图,体会流程图在解决实际问题中的作用; (2)结构图 ①通过实例,了解结构图;运用结构图梳理已学过的知识、整理收集到的资料信息; ②结合作出的结构图与他人进行交流,体会结构图在揭示事物联系中的作用。 二.命题走向 常用逻辑用语 本部分内容主要是常用的逻辑用语,包括命题与量词,基本逻辑联结词以及充分条件、必要条件与命题的四种形式。 预测08年高考对本部分内容的考查形式如下:考查的形式以填空题为主,考察的重点是条件和复合命题真值的判断。 推理证明 【推理与证明复习课】推荐阅读: 推理与证明综合复习07-11 2015江西大学生村官考试行测解读:类比推理 言语理解与表达07-27 类比推理07-24 高手总结判断推理07-28 国考推理题08-15 渗透数学推理发展09-03 归纳总结类比推理09-10 面试逻辑推理题06-22 数字推理试题解题规律08-11 小学二年级推理教案08-315.推理与证明复习课 篇五
6.推理与证明复习课 篇六
7.推理与证明十策(上) 篇七
8.文科推理与证明 篇八