第一篇:數學證明題證明方法
數學證明題證明方法(轉)
2011-04-22 21:36:39|分類:|標簽: |字號大中小 訂閱
2011/04/2
2從命題的題設出發,經過逐步推理,來判斷命題的結論是否正確的過程,叫做證明。
要證明一個命題是真命題,就是證明凡符合題設的所有情況,都能得出結論。要證明一個命題是假命題,只需舉出一個反例說明命題不能成立。證明一個命題,一般步驟如下:
(1)按照題意畫出圖形;
(2)分清命題的條件的結論,結合徒刑,在“已知”一項中寫出題設,在“求證”一項中寫出結論;
(3)在“證明”一項中,寫出全部推理過程。
一、直接證明
1、綜合法
(1)定義:一般地,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,這種證明方法叫做綜合法.(2)綜合法的特點:綜合法又叫“順推證法”或“由因導果法”.它是從已知條件和某些學過的定義、公理、公式、定理等出發,通過推導得出結論.2、分析法
(1)定義:一般地,從要證明的結論出發,逐步尋求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,這種證明的方法叫做分析法.(2)分析法的特點:分析法又叫“逆推證法”或“執果索因法”.它是要證明結論成立,逐步尋求推證過程中,使每一步成立的充分條件,直到最后,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.二、間接證明
反證法
1、定義: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,這樣的證明方法叫做反證法.2、反證法的特點:
反證法是間接證明的一種基本方法.它是先假設要證的命題不成立,即結論的反面成立,在已知條件和“假設”這個新條件下,通過邏輯推理,得出與定義、公理、定理、已知條件、臨時假設等相矛盾的結論,從而判定結論的反面不能成立,即證明了命題的結論一定是正確的.3、反證法的優點:
對原結論否定的假定的提出,相當于增加了一個已知條件.4反證法主要適用于以下兩種情形:
(1)要證的結論與條件之間的聯系不明顯,直接由條件推出結論的線索不夠清晰;
(2)如果從正面證明,需要分成多種情形進行分類討論,而從反面進行證明,只要研究一種或很少的幾種情形
第二篇:數學證明題解題方法
數學證明題解題方法
第一步:結合幾何意義記住零點存在定理、中值定理、泰勒公式、極限存在的兩個準則等基本原理,包括條件及結論。知道基本原理是證明的基礎,知道的程度(即就是對定理理解的深入程度)不同會導致不同的推理能力。如2006年數學一真題第16題(1)是證明極限的存在性并求極限。只要證明了極限存在,求值是很容易的,但是如果沒有證明第一步,即使求出了極限值也是不能得分的。因為數學推理是環環相扣的,如果第一步未得到結論,那么第二步就是空中樓閣。這個題目非常簡單,只用了極限存在的兩個準則之一:單調有界數列必有極限。只要知道這個準則,該問題就能輕松解決,因為對于該題中的數列來說,“單調性”與“有界性”都是很好驗證的。像這樣直接可以利用基本原理的證明題并不是很多,更多的是要用到第二步。
第二步:借助幾何意義尋求證明思路。一個證明題,大多時候是能用其幾何意義來正確解釋的,當然最為基礎的是要正確理解題目文字的含義。如2007年數學一第19題是一個關于中值定理的證明題,可以在直角坐標系中畫出滿足題設條件的函數草圖,再聯系結論能夠發現:兩個函數除兩個端點外還有一個函數值相等的點,那就是兩個函數分別取最大值的點(正確審題:兩個函數取得最大值的點不一定是同一個點)之間的一個點。這樣很容易想到輔助函數F(x)=f(x)-g(x)有三個零點,兩次應用羅爾中值定理就能得到所證結論。再如2005年數學一第18題(1)是關于零點存在定理的證明題,只要在直角坐標系中結合所給條件作出函數y=f(x)及y=1-x在上的圖形就立刻能看到兩個函數圖形有交點,這就是所證結論,重要的是寫出推理過程。從圖形也應該看到兩函數在兩個端點處大小關系恰好相反,也就是差函數在兩個端點的值是異號的,零點存在定理保證了區間內有零點,這就證得所需結果。如果第二步實在無法完滿解決問題的話,轉第三步。
第三步:逆推。從結論出發尋求證明方法。如2004年第15題是不等式證明題,該題只要應用不等式證明的一般步驟就能解決問題:即從結論出發構造函數,利用函數的單調性推出結論。在判定函數的單調性時需借助導數符號與單調性之間的關系,正常情況只需一階導的符號就可判斷函數的單調性,非正常情況卻出現的更多(這里所舉出的例子就屬非正常情況),這時需先用二階導數的符號判定一階導數的單調性,再用一階導的符號判定原來函數的單調性,從而得所要證的結果。該題中可設F(x)=ln*x-ln*a-4(x-a)/e*,其中eF(a)就是所要證的不等式。
第三篇:考研數學證明題三大解題方法
考研數學證明題三大解題方法
縱觀近十年考研數學真題,大家會發現:幾乎每一年的試題中都會有一個證明題,而且基本上都是應用中值定理來解決問題的。但是要參加碩士入學數學統一考試的同學所學專業要么是理工要么是經管,同學們在大學學習數學的時候對于邏輯推理方面的訓練大多是不夠的,這就導致數學考試中遇到證明推理題就發怵,以致簡單的證明題得分率卻極低。除了個別考研輔導書中有一些證明思路之外,大多數考研輔導書在這一方面沒有花太大力氣,本人自認為在推理證明方面有不凡的效績,在此給大家簡單介紹一些解決數學證明題的入手點,希望對有此隱患的同學有所幫助。
一、結合幾何意義記住零點存在定理、中值定理、泰勒公式、極限存在的兩個準則等基本原理,包括條件及結論。
知道基本原理是證明的基礎,知道的程度(即就是對定理理解的深入程度)不同會導致不同的推理能力。如2006年數學一真題第16題(1)是證明極限的存在性并求極限。只要證明了極限存在,求值是很容易的,但是如果沒有證明第一步,即使求出了極限值也是不能得分的。因為數學推理是環環相扣的,如果第一步未得到結論,那么第二步就是空中樓閣。這個題目非常簡單,只用了極限存在的兩個準則之一:單調有界數列必有極限。只要知道這個準則,該問題就能輕松解決,因為對于該題中的數列來說,“單調性”與“有界性”都是很好驗證的。像這樣直接可以利用基本原理的證明題并不是很多,更多的是要用到第二步。
二、借助幾何意義尋求證明思路
一個證明題,大多時候是能用其幾何意義來正確解釋的,當然最為基礎的是要正確理解題目文字的含義。如2007年數學一第19題是一個關于中值定理的證明題,可以在直角坐標系中畫出滿足題設條件的函數草圖,再聯系結論能夠發現:兩個函數除兩個端點外還有一個函數值相等的點,那就是兩個函數分別取最大值的點(正確審題:兩個函數取得最大值的點不一定是同一個點)之間的一個點。這樣很容易想到輔助函數F(x)=f(x)-g(x)有三個零點,兩次應用羅爾中值定理就能得到所證結論。再如2005年數學一第18題(1)是關于零點存在定理的證明題,只要在直角坐標系中結合所給條件作出函數y=f(x)及y=1-x在[0,1]上的圖形就立刻能看到兩個函數圖形有交點,這就是所證結論,重要的是寫出推理過程。從圖形也應該看到兩函數在兩個端點處大小關系恰好相反,也就是差函數在兩個端點的值是異號的,零點存在定理保證了區間內有零點,這就證得所需結果。如果第二步實在無法完滿解決問題的話,轉第三步。
三、逆推
從結論出發尋求證明方法。如2004年第15題是不等式證明題,該題只要應用不等式證明的一般步驟就能解決問題:即從結論出發構造函數,利用函數的單調性推出結論。在判定函數的單調性時需借助導數符號與單調性之間的關系,正常情況只需一階導的符號就可判斷函數的單調性,非正常情況卻出現的更多(這里所舉出的例子就屬非正常情況),這時需先用二階導數的符號判定一階導數的單調性,再用一階導的符號判定原來函數的單調性,從而得所要證的結果。該題中可設F(x)=ln*x-ln*a-4(x-a)/e*,其中eF(a)就是所要證的不等式。
對于那些經常使用如上方法的同學來說,利用三步走就能輕松收獲數學證明的12分,但對于從心理上就不自信能解決證明題的同學來說,卻常常輕易丟失12分,后一部分同學請按“證明三步走”來建立自信心,以阻止考試分數的白白流失。
第四篇:考研數學證明題三大解題方法
考研數學證明題三大解題方法
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縱觀近十年考研數學真題,大家會發現:幾乎每一年的試題中都會有一個證明題,而且基本上都是應用中值定理來解決問題的。但是要參加碩士入學數學統一考試的同學所學專業要么是理工要么是經管,同學們在大學學習數學的時候對于邏輯推理方面的訓練大多是不夠的,這就導致數學考試中遇到證明推理題就發怵,以致簡單的證明題得分率卻極低。除了個望對有此隱患的同學有所幫助。
2006年數學一真題第16題(1)是證明極限的存在性并求極限。只要證明
2007年數學一第19題是一個關于中值定理的證明題,可以在直角坐標系F(x)=f(x)-g(x)有三個零點,兩次應用羅爾中值定理就能得到所證結論。再如2005年數學一第18題(1)是關于零點存在y=f(x)及y=1-x在[0,1]上的圖形就立刻能看到兩個函數圖形有交點,這就是所證結論,重要的是寫出推理過程。從圖形也應該看到兩函數在兩個端點處大小關系恰好相反,也就是差函數在兩個端點的值是異號的,零點存在定理保證了區間內有零點,這就證得所需結果。如果第二步實在無法完滿解決問題的話,轉第三步。
三、逆推
從結論出發尋求證明方法。如2004年第15題是不等式證明題,該題只要應用不等式證明的一般步驟就能解決問題:即從結論出發構造函數,利用函數的單調性推出結論。在判定函數的單調性時需借助導數符號與單調性之間的關系,正常情況只需一階導的符號就可判斷函數的單調性,非正常情況卻出現的更多(這里所舉出的例子就屬非正常情況),這時需先用二階導數的符號判定一階導數的單調性,再用一階導的符號判定原來函數的單調性,從而得所要證的結果。該題中可設F(x)=ln*x-ln*a-4(x-a)/e*,其中eF(a)就是所要證的不等式。對于那些經常使用如上方法的同學來說,利用三步走就能輕松收獲數學證明的12分,但對于從心理上就不自信能解決證明題的同學來說,卻常常輕易丟失12分,后一部分同學請按“證明三步走”來建立自信心,以阻止考試分數的白白流失。
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第五篇:數學證明方法
數學證明方法 直接證明法
從正面證明命題真實性的證明方法叫做直接證法.凡是用演繹法證明命題真實性的都是直接證法.它是中學數學中常用的證明方法.綜合法、分析法、分析綜合法、比較法。
(1)綜合法:從已知條件入手,運用已經學過的公理、定義、定理等進行一步步的推理,一直推到結論為止.這種思維方法叫綜合法.這種方法是“由因導果”,即從已知到可知,從可知到未知的思維過程.
(2)分析法:從問題的結論入手,運用已經學過的公理、定義、定理,一步步尋覓使結論成立的條件,一直“追”到這個結論成立的條件就是已知條件為止.可見分析法是“執果求因”的思維過程,它與綜合法的思維過程相反.分析法屬于邏輯方法范疇,它的嚴謹體現在分析過程步步可逆。
分析法的步驟為未知?需知?已知。在操作中“要證”、“只要證”、“即要證”這些詞語也是不可缺少的。分析法的書寫形式一般為“因為......,為了證明......,只需證明......,即......,因此,只需證明......,因為......成立,所以‘......(結論)’成立”。(3)分析綜合法:把分析法和綜合法“聯合”起來,從問題的兩頭向中間“靠攏”,從而發現問題的突破口.這種思維方法叫做分析綜合法.對于比較復雜的題目,往往采用這種思維方法.在證明的過程中,往往分析法、綜合法常常是不能分離的。分析綜合法充分表明分析與綜合之間互為前提、互相滲透、互相轉化的辯證統一關系。分析的終點是綜合的起點,綜合的終點又成為進一步分析的起點。
(4)比較法 間接證明法
不是直接證明論題的真實性,而是通過證明論題的否定論題的不真實,或者證明它的等效命題成立,從而肯定論題真實性的證明方法,叫做間接證明法.反證法、同一法、歸納法(不完全歸納法、完全歸納法、數學歸納法)、類比法、換元法、放縮法、判別式法、函數法(1)反證法:反證法就是從否定命題的結論入手,并把對命題結論的否定作為推理的已知條件,進行正確的邏輯推理,使之得到與已知條件、已知公理、定理、法則或者已經證明為正確的命題等相矛,矛盾的原因是假設不成立,所以肯定了命題的結論,從而使命題獲得了證明。實施的具體步驟是:
第一步,反設:作出與求證結論相反的假設(即結論的否定成立);
第二步,歸謬:從否定結論出發,逐層進行推理,得出與公理或前述的定理、定義或題設條件,或與臨時假設等自相矛盾(即說明結論不能否定);
第三步,結論:根據排中律,說明反設不成立,從而肯定原命題成立。(2)同一法:兩個互逆或互否的命題不一定是等效的,只有當一個命題的條件和結論都唯一存在,且它們所指的概念是同一概念時,該命題與其逆命題才等效,這個原理叫做同一原理.對符合同一原理的命題,當直接證明有困難時可以改證與它的等效的逆命題,這種證明方法叫做同一法.
1當命題的條件與結論所含事項都唯一存在時,先作出符合命題結論的所有圖形;同一法的步驟:○2證明所作圖形符合已知條件;3根據唯一性,4最后肯定○○確定所作圖形或所作圖形與已知圖形重合;○原命題成立.
(3)不完全歸納法:從一個或幾個(但不是全部)特殊情況作出一般性結論的歸納推理。不完全歸納法又叫做普通歸納法。
(4)完全歸納法:是一種在研究了事物的所有(有限種)特殊情況后得出一般結論的推理方法,又叫做枚舉法.與不完全歸納法不同,用完全歸納法得出的結論是可靠的.通常在事物包括的特殊情況數不多時,采用完全歸納法。
(5)數學歸納法