第一篇:高中數學《2.2.1綜合法和分析法》導學案 新人教A版選修1-2
§2.2.1綜合法和分析法(二)
.2.根據問題的特點,結合分析法的思考過程、特點,選擇適當的證明方法.4850
復習1:綜合法是由導;
復習2:基本不等式:
二、新課導學
※ 學習探究
探究任務一:分析法
問題:
a?b如何證明基本不等式?(a?0,b?0)
2新知:從要證明的結論出發,逐步尋找使它成立的充分條件,直至最后,把要證明的結論歸結為判定一個明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止.反思:框圖表示
要點:逆推證法;執果索因
※ 典型例題
例
1變式:求證
小結:證明含有根式的不等式時,用綜合法比較困難,所以我們常用分析法探索證明的途徑.例2 在四面體S?ABC中,SA?面ABC,AB?BC,過A作SB的垂線,垂足為E,過E作SC的垂線,垂足為F,求證AF?SC.變式:設a,b,c為一個三角形的三邊,s?1
2(a?b?c),且s2?2ab,試證s?2a.小結:用題設不易切入,要注意用分析法來解決問題.※ 動手試試
練1.求證:當一個圓和一個正方形的周長相等時,圓的面積比正方形的面積大.練2.設a, b, c是的△ABC三邊,S
是三角形的面積,求證:c2?a2?b2?4ab?
三、總結提升
※ 學習小結
分析法由要證明的結論Q思考,一步步探求得到Q所需要的已知P1,P2,???,直到所有的已知P都成立.※ 知識拓展
證明過程中分析法和綜合法的區別:
在綜合法中,每個推理都必須是正確的,每個推論都應是前面一個論斷的必然結果,因此語氣必須是肯定的.分析法中,首先結論成立,依據假定尋找結論成立的條件,這樣從結論一直到已知條件.※ 自我評價 你完成本節導學案的情況為().A.很好B.較好C.一般D.較差
※ 當堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分:
1.,其中最合理的是
A.綜合法B.分析法C.反證法D.歸納法
ba2.不等式①x2?3?3x;②??2,其中恒成立的是 ab
A.①B.②C.①②D.都不正確
3.已知y?x?0,且x?y?1,那么
x?yx?yA.x??y?2xyB.2xy?x??y 22
x?yx?yC.x??2xy?yD.x?2xy??y 22
2224.若a,b,c?R,則a?b?cab?bc?ac.5.將a千克的白糖加水配制成b千克的糖水(b?a?0),則其濃度為;若再加入m千克的白糖(m?0),糖水更甜了,根據這一生活常識提煉出一個常見的不等式:.1.已知a?b?0,(a?b)2a?b(a?b)2
求證
:.?8a28b
2.設a,b?R?,且a?b,求證:a3?b3?a2b?ab2
第二篇:高中數學《2.2.1綜合法和分析法》導學案2_新人教A版選修1-2
§2.2.1綜合法和分析法(3)
學習目標:1.能結合已經學過的數學示例,了解綜合法和分析法的思考過程和特點;
2.學會用綜合法和分析法證明實際問題,并理解分析法和綜合法之間的內在聯系;3.養成勤于觀察、認真思考的數學品質.復習1:綜合法是由導;2:分析法是由索.新課導學:綜合法和分析法的綜合運用
問題:已知?,??k???
2(k?Z),且sin??cos??2sin?,sin??cos??sin
2?, 求證:1?tan2?1?tan2??1?tan2?
2(1?tan2?).新知:用P表示已知條件、定義、定理、公理等,用Q表示要證明的結論,則上述過程可用框圖表示為:
試試:已知tan??sin??a,tan??sin??b,求證:(a2?b2)2?16ab.反思:在解決一些復雜、技巧性強的題目時,我們可以把綜合法和分析法結合使用.例1: 已知A,B都是銳角,且A?B??
2,(1?tanA)(1?tanB)?2,求證:A?B?45?
變式:已知
1?tan?
2?tan?
?1,求證:3sin2???4cos2?.小結:牢固掌握基礎知識是靈活應用兩種方法證明問題的前提,本例中,三角公式發揮著重要作用.例2 在四面體P?ABC中,PD??ABC,AC?BC,D是AB的中點,求證:AB?PC.變式:如果a,b?0,則lga?blga?lgb
2?
2.總結提升:學習小結
綜合法是“由因導果”,而分析法是“執果索因”,它們是截然相反的兩種證明方法,分析法便于我們去尋找思路,而綜合法便于過程的敘述,兩種方法各有所長,在解決問題的問題中,綜合運用,效果會更好,綜合法與分析法因其在解決問題中的作用巨大而受命題者的青睞,在歷年的高考中均有體現,成為高考的重點和熱點之一
.小結:本題可以單獨使用綜合法或分析法進行證明.※ 動手試試
練1.設實數a,b,c成等比數列,非零實數x,y分別為a與b,b與c的等差中項,求證
ax?c
y
?2.練2.已知A?B?54?,且A,B?k???
(k?Z),求證:(1?tanA)(1?tanB)?2.三、總結提升 ※ 學習小結
1.直接證明包括綜合法和分析法.2.比較好的證法是:用分析法去思考,尋找證題途徑,用綜合法進行書寫;或者聯合使用分析法與綜合法,即從“欲知”想“需知”(分析),從“已知”推“可知”(綜合),雙管齊下,兩面夾擊,逐步縮小條件與結論之間的距離,找到溝通已知條件和結論的途徑
.※ 知識拓展
綜合法是“由因導果”,而分析法是“執果索因”,它們是截然相反的兩種證明方法,分析法便于我們去尋找思路,而綜合法便于過程的敘述,兩種方法各有所長,在解決問題的問題中,綜合運用,效果會更好,綜合法與分析法因其在解決問題中的作用巨大而受命題者的青睞,在歷年的高考中均有體現,成為高考的重點和熱點之一.※ 自我評價 你完成本節導學案的情況為().A.很好B.較好C.一般D.較差
※ 當堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分: 1.給出下列函數①y?x?x3,②y?xsinx?cosx,③y?sinxcosx,④y?2x?2?x,其中是偶函數的有().A.1個B.2個C.3 個D.4個
2.m、n是不同的直線,?,?,?是不同的平面,有以下四個命題().①???//???//???//? ;②?????
?m//??m??③??m???m//n
?m//????? ;④??
n???m//?
其中為真命題的是()A.①④B.①③C.②③D.②④
3.下列結論中,錯用基本不等式做依據的是().A.a,b均為負數,則ab?b
a
?
2B
?2 C.lgx?logx10?2
D.a?R?,(1?a)(1?
1a)?
44.設α、β、r是互不重合的平面,m,n是互不重合的直線,給出四個命題: ①若m⊥α,m⊥β,則α∥β②若α⊥r,β⊥r,則α∥β
③若m⊥α,m∥β,則α⊥β④若m∥α,n⊥α,則m⊥n 其中真命題是.5.已知p:2x?3?1,q:x(x?3)?0, 則p是q的條件.1.已知a,b,c?R?,a,b,c互不相等且abc?
1.?
1a?11b?c
.2.已知a,b,c,d都是實數,且a2?b2?1,c2?d2?1,求證:|ac?bc|?1.
第三篇:高中數學:2.2.1《綜合法和分析法》教案(新人教A版選修2-2)
數學:2.2.1《綜合法和分析法》教案
教學目標:
(一)知識與技能:
結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點。
(二)過程與方法:培養學生的辨析能力和分析問題和解決問題的能力;
(三)情感、態度與價值觀:
通過學生的參與,激發學生學習數學的興趣。
第一課時2.2.1綜合法和分析法
(一)教學要求:結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點.教學重點:會用綜合法證明問題;了解綜合法的思考過程.教學難點:根據問題的特點,結合綜合法的思考過程、特點,選擇適當的證明方法.教學過程:
一、復習準備:
11??4”,試請此結論推廣猜想.aa11112?....?? n2)(答案:若a1,a2.......an?R?,且a1?a2?....?an?1,則?a1a2an1112.已知a,b,c?R?,a?b?c?1,求證:???9.abc先完成證明 → 討論:證明過程有什么特點? 1.已知 “若a1,a2?R?,且a1?a2?1,則
二、講授新課:
1.教學例題:
① 出示例1:已知a, b, c是不全相等的正數,求證:a(b2 + c2)+ b(c2 + a2)+ c(a2 + b2)> 6abc.分析:運用什么知識來解決?(基本不等式)→板演證明過程(注意等號的處理)→ 討論:證明形式的特點
② 提出綜合法:利用已知條件和某些數學定義、公理、定理等,經過一系列的推理論證,最后推導出所要證明的結論成立.框圖表示:要點:順推證法;由因導果.③ 練習:已知a,b,c是全不相等的正實數,求證
④ 出示例2:在△ABC中,三個內角A、B、C的對邊分別為a、b、c,且A、B、C成等差數列,a、b、c成等比數列.求證:為△ABC等邊三角形.分析:從哪些已知,可以得到什么結論? 如何轉化三角形中邊角關系?
→ 板演證明過程→ 討論:證明過程的特點.→ 小結:文字語言轉化為符號語言;邊角關系的轉化;挖掘題中的隱含條件(內角和)
2.練習:
① A,B
為銳角,且tanA?tanBb?c?aa?c?ba?b?c???3.abctanAtanBA?B?60?.(提示:算3tan(A?B))
② 已知a?b?c, 求證:
3.小結:綜合法是從已知的P出發,得到一系列的結論Q1,Q2,???,直到最后的結論是Q.運用綜合法可以解決不等式、數列、三角、幾何、數論等相關證明問題.三、鞏固練習:
1.求證:對于任意角θ,cos4??sin4??cos2?.(教材P100 練習1題)
(兩人板演 → 訂正 → 小結:運用三角公式進行三角變換、思維過程)
2.?ABC的三個內角A,B,C成等差數列,求證:
3.作業:教材P102A組 2、3題.第二課時2.2.1綜合法和分析法
(二)教學要求:結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點.教學重點:會用分析法證明問題;了解分析法的思考過程.教學難點:根據問題的特點,選擇適當的證明方法.教學過程:
一、復習準備:
1.提問:基本不等式的形式?
2.討論:如何證明基本不等式
二、講授新課:
1.教學例題:
① 出示例
1?
討論:能用綜合法證明嗎? → 如何從結論出發,尋找結論成立的充分條件?→ 板演證明過程(注意格式)
→ 再討論:能用綜合法證明嗎?→ 比較:兩種證法
② 提出分析法:從要證明的結論出發,逐步尋找使它成立的充分條件,直至最后,把要證明的結論歸結為判定一個明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止.框圖表示:
2114??.a?bb?ca?c113.??a?bb?ca?b?c(討論 → 板演 → 分析思維特點:從結論出發,一步步探求結論成立的充分條件)a?b(a?0,b?0).2要點:逆推證法;執果索因.1223133③ 練習:設x > 0,y > 0,證明不等式:(x?y)?(x?y).先討論方法 → 分別運用分析法、綜合法證明.④ 出示例2:見教材P97.討論:如何尋找證明思路?(從結論出發,逐步反推)⑤ 出示例3:見教材P99.討論:如何尋找證明思路?(從結論與已知出發,逐步探求)
2.練習:證明:通過水管放水,當流速相等時,如果水管截面(指橫截面)的周長相等,那么截面的圓的水管比截面是正方形的水管流量大.ll,截面積為?()2,周長為l2?2?ll2l2l2的正方形邊長為,截面積為(),問題只需證:?()>().442?
43.小結:分析法由要證明的結論Q思考,一步步探求得到Q所需要的已知P1,P2,???,直到提示:設截面周長為l,則周長為l的圓的半徑為
所有的已知P都成立;
比較好的證法是:用分析法去思考,尋找證題途徑,用綜合法進行書寫;或者聯合使用分析法與綜合法,即從“欲知”想“需知”(分析),從“已知”推“可知”(綜合),雙管齊下,兩面夾擊,逐步縮小條件與結論之間的距離,找到溝通已知條件和結論的途徑.(框圖示意)
三、鞏固練習:
1.設a, b, c是的△ABC三邊,S
是三角形的面積,求證:c2?a2?b2?4ab?.略證:正弦、余弦定理代入得:?2abcosC?4ab?sinC,即證:2?cosC?
CC?cosC?2,即證:sin(C?
2.作業:教材P100 練習2、3題.第三課時2.2.2反證法
教學要求:結合已經學過的數學實例,了解間接證明的一種基本方法——反證法;了解反證法的思考過程、特點.教學重點:會用反證法證明問題;了解反證法的思考過程.教學難點:根據問題的特點,選擇適當的證明方法.教學過程:
一、復習準備:
1.討論:三枚正面朝上的硬幣,每次翻轉2枚,你能使三枚反面都朝上嗎?(原因:偶次)
2.提出問題:平面幾何中,我們知道這樣一個命題:“過在同一直線上的三點A、B、C不能作圓”.討論如何證明這個命題?
3.給出證法:先假設可以作一個⊙O過A、B、C三點,則O在AB的中垂線l上,O又在BC的中垂線m上,即O是l與m的交點。
但 ∵A、B、C共線,∴l∥m(矛盾)
∴ 過在同一直線上的三點A、B、C不能作圓.二、講授新課:
1.教學反證法概念及步驟:
① 練習:仿照以上方法,證明:如果a>b>0,那么a?
② 提出反證法:一般地,假設原命題不成立,經過正確的推理,最后得出矛盾,因此說明假設錯誤,從而證明了原命題成立.證明基本步驟:假設原命題的結論不成立 → 從假設出發,經推理論證得到矛盾 → 矛盾的原因是假設不成立,從而原命題的結論成立
應用關鍵:在正確的推理下得出矛盾(與已知條件矛盾,或與假設矛盾,或與定義、公理、定理、事實矛盾等).方法實質:反證法是利用互為逆否的命題具有等價性來進行證明的,即由一個命題與其逆否命題同真假,通過證明一個命題的逆否命題的正確,從而肯定原命題真實.注:結合準備題分析以上知識.2.教學例題:
?6)?1(成立).① 出示例1:求證圓的兩條不是直徑的相交弦不能互相平分.分析:如何否定結論? → 如何從假設出發進行推理? → 得到怎樣的矛盾?
與教材不同的證法:反設AB、CD被P平分,∵P不是圓心,連結OP,則由垂徑定理:OP?AB,OP?CD,則過P有兩條直線與OP垂直(矛盾),∴不被P平分.② 出示例2:
.(同上分析 → 板演證明,提示:有理數可表示為m/n)
m/n(m,n為互質正整數),從而:(m/n)2?3,m2?3n2,可見m是3的倍數.設m=3p(p是正整數),則 3n2?m2?9p2,可見n 也是3的倍數.這樣,m, n就不是互質的正整數(矛盾).m/n.③ 練習:如果a?1為無理數,求證a是無理數.提示:假設a為有理數,則a可表示為p/q(p,q為整數),即a?p/q.由a?1?(p?q)/q,則a?1也是有理數,這與已知矛盾.∴ a是無理數.3.小結:反證法是從否定結論入手,經過一系列的邏輯推理,導出矛盾,從而說明原結論正確.注意證明步驟和適應范圍(“至多”、“至少”、“均是”、“不都”、“任何”、“唯一”等特征的問題)
三、鞏固練習: 1.練習:教材P1021、2題2.作業:教材P102A組4題.
第四篇:選修2-2§2.2.1綜合法與分析法
人教版數學選修精品——推理與證明
§2.2.1直接證明--綜合法與分析法
1.教學目標:
知識與技能:結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點。
過程與方法: 多讓學生舉命題的例子,培養他們的辨析能力;以及培養他們的分析問題和解決問題的能力;
情感、態度與價值觀:通過學生的參與,激發學生學習數學的興趣。
2.教學重點:了解分析法和綜合法的思考過程、特點
3.教學難點:分析法和綜合法的思考過程、特點
4.教具準備:與教材內容相關的資料。
5.教學設想:分析法和綜合法的思考過程、特點.“變形”是解題的關鍵,是最重一步。因式分解、配方、湊成若干個平方和等是“變形”的常用方法。
6.教學過程:
學生探究過程:
合情推理分歸納推理和類比推理,所得的結論的正確性是要證明的,數學中的兩大基本證明方法-------直接證明與間接證明。
若要證明下列問題:
已知a,b>0,求證a(b2?c2)?b(c2?a2)?4abc
教師活動:給出以上問題,讓學生思考應該如何證明,引導學生應用不等式證明。教師最后歸結證明方法。
學生活動:充分討論,思考,找出以上問題的證明方法
設計意圖:引導學生應用不等式證明以上問題,引出綜合法的定義
證明:因為b2?c2?2bc,a?0,所以a(b2?c2)?2abc,因為c?a?2ac,b?0,所以b(c?a)?2abc.因此, a(b?c)?b(c?a)?4abc.P表示已知條件、已有的定義、定理、公理等,Q表示要證明的結論
1.綜合法
綜合法:利用某些已經證明過的不等式(例如算術平均數與幾何平均數定理)和不等式用綜合法證明不等式的邏輯關系是: 2222222
2?P?Q1??(Q1?Q2)??Q2?Q3??.....??Qn?Q?
綜合法的思維特點是:由因導果,即由已知條件出發,利用已知的數學定理、性質和公例
1、在△ABC中,三個內角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且A,B,C成等差數列, a,b,c成等比數列,求證△ABC為等邊三角形.分析:將 A , B , C 成等差數列,轉化為符號語言就是2B =A + C;A , B , C為△ABC的內角,這是一個隱含條件,明確表示出來是A + B + C =?; a , b,c成等比數列,轉化為符號語言就是b?ac.此時,如果能把角和邊統一起來,那么就可以進一步尋找角和邊之
2間的關系,進而判斷三角形的形狀,余弦定理正好滿足要求.于是,可以用余弦定理為工具進行證明.
證明:由 A, B, C成等差數列,有 2B=A + C . ①
因為A,B,C為△ABC的內角,所以A + B + C=?. ⑧
?由①②,得B=.3由a, b,c成等比數列,有b2?ac.由余弦定理及③,可得
b?a?c?2accosB?a?c?ac.22222
再由④,得a2?c2?ac?ac.2(a?c)?0,因此a?c.從而A=C.由②③⑤,得 ?A=B=C=.3
所以△ABC為等邊三角形.
解決數學問題時,往往要先作語言的轉換,如把文字語言轉換成符號語言,或把符號語言轉換成圖形語言等.還要通過細致的分析,把其中的隱含條件明確表示出來.
2.分析法
證明數學命題時,還經常從要證的結論 Q 出發,反推回去,尋求保證Q 成立的條件,即使Q成立的充分條件P1,為了證明P1成立,再去尋求P1成立的充分條件P2,為了證明P2成立,再去尋求P2成立的充分條件P3······直到找到一個明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止。
分析法:證明不等式時,有時可以從求證的不等式出發,分析使這個不等式成立的條件,把證明不等式轉化為判定這些條件是否具備的問題,如果能夠肯定這些條件都已具備,那么用分析法證明不等式的邏輯關系是:
?Q?P1??(P1?P2).....?(Pn?1?Pn)??Pn?P?
分析法的思維特點是:分析法的書寫格式:
要證明命題B為真,只需要證明命題B1為真,從而有??
這只需要證明命題B2為真,從而又有??
??
這只需要證明命題A而已知A為真,故命題B例
3、求證3?
證明:因為3?只需證明(3?7?25 7和25都是正數,所以為了證明3?7)?(25)227?25 展開得10?221?20
即221?10,21?2
5因為21?25成立,所以
(3?227)?(25)成立 即證明了3?7?25
說明:①分析法是“執果索因”,步步尋求上一步成立的充分條件,它與綜合法是對立②分析法論證“若A則B”這個命題的模式是:為了證明命題B為真,這只需要證明命題B1為真,從而有??
這只需要證明命題B2為真,從而又有??
這只需要證明命題A為真
而已知A為真,故B必真
在本例中,如果我們從“21<25 ”出發,逐步倒推回去,就可以用綜合法證出結論。但由于我們很難想到從“21<25”入手,所以用綜合法比較困難。
事實上,在解決問題時,我們經常把綜合法和分析法結合起來使用:根據條件的結構特
‘‘點去轉化結論,得到中間結論Q;根據結論的結構特點去轉化條件,得到中間結論 P.若
由P‘可以推出Q‘成立,就可以證明結論成立.下面來看一個例子.
?例4 已知?,??k??(k?Z),且
2sin??cos??2sin?①
sin?cos??sin?②2
求證:1?tan?
1?tan?22?1?tan?2(1?tan?)22。
分析:比較已知條件和結論,發現結論中沒有出現角?,因此第一步工作可以從已知條件中消去?.觀察已知條件的結構特點,發現其中蘊含數量關系
2222(sin??cos?)?2sin?cos??1,于是,由 ①一2×② 得4sin??2sin??1.把
4sin??2sin??1與結論相比較,發現角相同,但函數名稱不同,于是嘗試轉化結論:22
統一函數名稱,即把正切函數化為正(余)弦函數.把結論轉化為cos??sin??
cos??sin??222212
12(cos??sin?),再與4sin??2sin??1比較,發現只要把c(os??222222sin?中的角的余弦轉化為正弦,就能達到目的.)2證明:因為(sin??cos?)?2sin?cos??1,所以將 ① ② 代入,可得 4sin??2sin??1.③ 2
另一方面,要證
sin?21?tan?1?tan?22?21?tan?2(1?tan?)22 1?
即證
1??2sin?
cos?
2221?2(1?sin?cos?sin?cos?1
2222,)222即證cos??sin??
即證1?2sin??
22(cos??sin?),2122(1?2sin?),即證4sin??2sin??1。
由于上式與③相同,于是問題得證。
課堂小結:直接證明的兩種方法-綜合法和分析法
課后作業:第91頁A組 2,3教學反思:本節課學習了分析法和綜合法的思考過程、特點.“變形”是解題的關鍵,是最重一步。因式分解、配方、湊成若干個平方和等是“變形”的常用方法。
分析法和綜合法是思維方向相反的兩種思考方法。在數學解題中,分析法是從數學題的待證結論或需求問題出發,一步一步地探索下去,最后達到題設的已知條件。綜合法則是從數學題的已知條件出發,經過逐步的邏輯推理,最后達到待證結論或需求問題。對于解答證明來說,分析法表現為執果索因,綜合法表現為由果導因,它們是尋求解題思路的兩種基本思考方法,應用十分廣泛。
首先,介紹為什么要引入證明,以及經常用的兩種證明方法,主要介紹的是直接證明的兩種方法。然后具體講解綜合法和分析法并舉例說明,強調分析法的步驟以及兩者的區別。最后舉一個兩種方法綜合使用的例子
例
1、已知a,b,c是不全相等的正數,求證:
222222a(b?c)?b(c?a)?c(a?b)?6abc
證明:∵b2?c2≥2bc,a>0,∴a(b2?c2)≥2abc①
同理 b(c2?a2)≥2abc②
c(a?b)≥2abc③ 2
2因為a,b,c不全相等,所以b2?c2≥2bc, c2?a2≥2ca, a2?b2≥2ab三式不能全取“=”號,從而①、②、③三式也不能全取“=∴a(b2?c2)?b(c2?a2)?c(a2?b2)?6abc
例
2、已知a,b,c都是正數,且a,b,c成等比數列,求證:a2?b2?c2?(a?b?c)
2證明:左-右=2(ab+bc-ac)
∵a,b,c成等比數列,∴b2?ac
又∵a,b,c都是正數,所以0?b?
∴a?c?b
∴2(ab?bc?ac)?2(ab?bc?b)?2b(a?c?b)?0
∴a?b?c?(a?b?c)
2422例
3、若實數x?1,求證:3(1?x?x)?(1?x?x).22222ac≤a?c2?a?c
證明:采用差值比較法:
3(1?x?x)?(1?x?x)242
2=3?3x?3x?1?x?x?2x?2x?2x
43=2(x?x?x?1)
=2(x?1)(x?x?1)=2(x?1)[(x?224242322
12)?
2234].1
2)?2?x?1,從而(x?1)?0,且(x?
4]?0,2234?0, ∴2(x?1)[(x?24212)?2∴3(1?x?x)?(1?x?x).例
4、已知a,b,c,d∈R,求證:ac+bd≤(a2?b2)(c2?d2)
分析一:用分析法
證法一:(1)當ac+bd≤0時,(2)當ac+bd>0時,欲證原不等式成立,只需證(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)
222222222222即證ac+2abcd+bd≤ac+ad+bc+bd
即證2abcd≤b2c2+a2d
22即證0≤(bc-ad)
因為a,b,c,d∈R,所以上式恒成立,綜合(1)、(2)可知:分析二:用綜合法
***22222證法二:(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd=(ac+2abcd+bd)+(bc-2abcd+ad)
=(ac+bd)2+(bc-ad)2≥(ac+bd)2 ∴(a2?b2)(c2?d2)≥|ac+bd|≥ac+分析三:用比較法
證法三:∵(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=(bc-ad)2≥0,∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2 ∴(a2?b2)(c2?d2)≥|ac+bd|≥ac+bd,即ac+bd
例
5、設a、b是兩個正實數,且a≠b,求證:a3+b3>a2b+ab2.
證明:(用分析法思路書寫)
要證 a3+b3>a2b+ab2成立,只需證(a+b)(a-ab+b)>ab(a+b)成立,即需證a2-ab+b2>ab成立。(∵a+b>0)
只需證a-2ab+b>0成立,即需證(a-b)2>0成立。
而由已知條件可知,a≠b,有a-b≠0,所以(a-b)2>0顯然成立,由此命題得證。(以下用綜合法思路書寫)
∵a≠b,∴a-b≠0,∴(a-b)2>0,即a2-2ab+b2>0
亦即a2-ab+b2>ab
由題設條件知,a+b>0,∴(a+b)(a2-ab+b2)>(a+b)ab
3322即a+b>ab+ab,由此命題得證.2222
第五篇:數學選修2-2教案:2.2.1綜合法和分析法、2.2.2反證法
綜合法和分析法
教學要求:結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點.教學重點:會用綜合法證明問題;了解綜合法的思考過程.教學難點:根據問題的特點,結合綜合法的思考過程、特點,選擇適當的證明方法.教學過程:
一、復習準備:
1.已知 “若a1,a2?R?,且a1?a2?1,則
1a
1?1a
2,試請此結論推廣猜想.?4”
1a1
?1a2
?....?
1an
2? n)
(答案:若a1,a2.......an?R?,且a1?a2?....?an?1,則2.已知a,b,c?R?,a?b?c?1,求證:
1a?1b?1c?9.先完成證明 → 討論:證明過程有什么特點?
二、講授新課: 1.教學例題:
① 出示例1:已知a, b, c是不全相等的正數,求證:a(b2 + c2)+ b(c2 + a2)+ c(a2 + b2)> 6abc.分析:運用什么知識來解決?(基本不等式)→板演證明過程(注意等號的處理)→ 討論:證明形式的特點
② 提出綜合法:利用已知條件和某些數學定義、公理、定理等,經過一系列的推理論證,最后推導出所要證明的結論成立.框圖表示:
要點:順推證法;由因導果.b?c?a
a
?
a?c?b
b
?
a?b?c
c
?3.③ 練習:已知a,b,c是全不相等的正實數,求證
④ 出示例2:在△ABC中,三個內角A、B、C的對邊分別為a、b、c,且A、B、C成等差數列,a、b、c成等比數列.求證:為△ABC等邊三角形.分析:從哪些已知,可以得到什么結論? 如何轉化三角形中邊角關系?→ 板演證明過程→ 討論:證明過程的特點.→ 小結:文字語言轉化為符號語言;邊角關系的轉化;挖掘題中的隱含條件(內角和)2.練習:
?
① A,B為銳角,且tanA?tanB?AtanB?求證:(提示:算tan(A?B))A?B?60.② 已知a?b?c, 求證:
1a?b
?
1b?c
?
4a?c
.3.小結:綜合法是從已知的P出發,得到一系列的結論Q1,Q2,???,直到最后的結論是Q.運用綜合法可以解決不等式、數列、三角、幾何、數論等相關證明問題.三、鞏固練習:
1.求證:對于任意角θ,cos4??sin4??cos2?.(教材P52 練習1題)(兩人板演 → 訂正 → 小結:運用三角公式進行三角變換、思維過程)2.?ABC的三個內角A,B,C成等差數列,求證:3.作業:教材P54A組 1題.1a?b
?
1b?c
?
3a?b?c
.第二課時2.2.1綜合法和分析法
(二)教學要求:結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點.教學重點:會用分析法證明問題;了解分析法的思考過程.教學難點:根據問題的特點,選擇適當的證明方法.教學過程:
一、復習準備:
1.提問:基本不等式的形式?
2.討論:如何證明基本不等式a?b
2?(a?0,b?0).(討論 → 板演 → 分析思維特點:從結論出發,一步步探求結論成立的充分條件)
二、講授新課:
1.教學例題:
① 出示例
1??
討論:能用綜合法證明嗎? → 如何從結論出發,尋找結論成立的充分條件?
→ 板演證明過程(注意格式)
→ 再討論:能用綜合法證明嗎?→ 比較:兩種證法
② 提出分析法:從要證明的結論出發,逐步尋找使它成立的充分條件,直至最后,把要證明的結論歸結為判定一個明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止.框圖表示:
22要點:逆推證法;執果索因.1331③ 練習:設x > 0,y > 0,證明不等式:(x?y)2?(x?y)3.先討論方法 → 分別運用分析法、綜合法證明.④ 出示例4:見教材P48.討論:如何尋找證明思路?(從結論出發,逐步反推)⑤ 出示例5:見教材P49.討論:如何尋找證明思路?(從結論與已知出發,逐步探求)
2.練習:證明:通過水管放水,當流速相等時,如果水管截面(指橫截面)的周長相等,那么截面的圓的水管比截面是正方形的水管流量大.提示:設截面周長為l,則周長為l的圓的半徑為
形邊長為l4ll2?,截面積為?(l22)>().2?4ll2?),周長為l的正方2,截面積為()2,問題只需證:?(43.小結:分析法由要證明的結論Q思考,一步步探求得到Q所需要的已知P1,P2,???,直到所有的已知P都成立;
比較好的證法是:用分析法去思考,尋找證題途徑,用綜合法進行書寫;或者聯合使用分析法與綜合法,即從“欲知”想“需知”(分析),從“已知”推“可知”(綜合),雙管齊下,兩面夾擊,逐步縮小條件與結論之間的距離,找到溝通已知條件和結論的途徑.(框圖示意)
三、鞏固練習:
2221.設a, b, c是的△ABC三邊,S
是三角形的面積,求證:c?a?b?4ab?.略證:正弦、余弦定理代入得:?2abcosC?4ab?sinC,即證:2?cosC?
CC?cosC?2,即證:sin(C?
2.作業:教材P52 練習2、3題.?6)?1(成立).第三課時2.2.2反證法
教學要求:結合已經學過的數學實例,了解間接證明的一種基本方法——反證法;了解反證法的思考過程、特點.教學重點:會用反證法證明問題;了解反證法的思考過程.教學難點:根據問題的特點,選擇適當的證明方法.教學過程:
一、復習準備:
1.討論:三枚正面朝上的硬幣,每次翻轉2枚,你能使三枚反面都朝上嗎?(原因:偶次)
2.提出問題:平面幾何中,我們知道這樣一個命題:“過在同一直線上的三點A、B、C不能作圓”.討論如何證明這個命題?
3.給出證法:先假設可以作一個⊙O過A、B、C三點,則O在AB的中垂線l上,O又在BC的中垂線m上,即O是l與m的交點。
但 ∵A、B、C共線,∴l∥m(矛盾)
∴ 過在同一直線上的三點A、B、C不能作圓.二、講授新課:
1.教學反證法概念及步驟: A① 練習:仿照以上方法,證明:如果a>b>0,那么a?b
② 提出反證法:一般地,假設原命題不成立,經過正確的推理,最后得出矛盾,因此說明假設錯誤,從而證明了原命題成立.證明基本步驟:假設原命題的結論不成立 → 從假設出發,經推理論證得到矛盾 → 矛盾的原因是假設不成立,從而原命題的結論成立
應用關鍵:在正確的推理下得出矛盾(與已知條件矛盾,或與假設矛盾,或與定義、公理、定理、事實矛盾等).方法實質:反證法是利用互為逆否的命題具有等價性來進行證明的,即由一個命題與其逆否命題同真假,通過證明一個命題的逆否命題的正確,從而肯定原命題真實.注:結合準備題分析以上知識.2.教學例題:
① 出示例1:求證圓的兩條不是直徑的相交弦不能互相平分.分析:如何否定結論? → 如何從假設出發進行推理? → 得到怎樣的矛盾?
與教材不同的證法:反設AB、CD被P平分,∵P不是圓心,連結OP,則由垂徑定理:OP?AB,OP?CD,則過P有兩條直線與OP垂直(矛盾),∴不被P平分.② 出示例
2.(同上分析 → 板演證明,提示:有理數可表示為m/n)
?m/n(m,n為互質正整數),從而:(m/n)2?3,m2?3n2,可見m是3的倍數.設m=3p(p是正整數),則 3n2?m2?9p2,可見n 也是3的倍數.這樣,m, n就不是互質的正整數(矛盾).m/n.③ 練習:如果a?1為無理數,求證a是無理數.提示:假設a為有理數,則a可表示為p/q(p,q為整數),即a?p/q.由a?1?(p?q)/q,則a?1也是有理數,這與已知矛盾.∴ a是無理數.3.小結:反證法是從否定結論入手,經過一系列的邏輯推理,導出矛盾,從而說明原結論正確.注意證明步驟和適應范圍(“至多”、“至少”、“均是”、“不都”、“任何”、“唯一”等特征的問題)
三、鞏固練習: 1.練習:教材P541、2題2.作業:教材P54A組3題.