第一篇:高中数学《2.2.1综合法和分析法》导学案 新人教A版选修1-2
§2.2.1综合法和分析法(二)
.2.根据问题的特点,结合分析法的思考过程、特点,选择适当的证明方法.4850
复习1:综合法是由导;
复习2:基本不等式:
二、新课导学
※ 学习探究
探究任务一:分析法
问题:
ab如何证明基本不等式(a0,b0)
2新知:从要证明的结论出发,逐步寻找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.反思:框图表示
要点:逆推证法;执果索因
※ 典型例题
例
1变式:求证
小结:证明含有根式的不等式时,用综合法比较困难,所以我们常用分析法探索证明的途径.例2 在四面体SABC中,SA面ABC,ABBC,过A作SB的垂线,垂足为E,过E作SC的垂线,垂足为F,求证AFSC.变式:设a,b,c为一个三角形的三边,s1
2(abc),且s22ab,试证s2a.小结:用题设不易切入,要注意用分析法来解决问题.※ 动手试试
练1.求证:当一个圆和一个正方形的周长相等时,圆的面积比正方形的面积大.练2.设a, b, c是的△ABC三边,S
是三角形的面积,求证:c2a2b24ab
三、总结提升
※ 学习小结
分析法由要证明的结论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.※ 知识拓展
证明过程中分析法和综合法的区别:
在综合法中,每个推理都必须是正确的,每个推论都应是前面一个论断的必然结果,因此语气必须是肯定的.分析法中,首先结论成立,依据假定寻找结论成立的条件,这样从结论一直到已知条件.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为().A.很好B.较好C.一般D.较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.,其中最合理的是
A.综合法B.分析法C.反证法D.归纳法
ba2.不等式①x233x;②2,其中恒成立的是 ab
A.①B.②C.①②D.都不正确
3.已知yx0,且xy1,那么
xyxyA.xy2xyB.2xyxy 22
xyxyC.x2xyyD.x2xyy 22
2224.若a,b,cR,则abcabbcac.5.将a千克的白糖加水配制成b千克的糖水(ba0),则其浓度为;若再加入m千克的白糖(m0),糖水更甜了,根据这一生活常识提炼出一个常见的不等式:.1.已知ab0,(ab)2ab(ab)2
求证
:.8a28b
2.设a,bR,且ab,求证:a3b3a2bab2
第二篇:高中数学《2.2.1综合法和分析法》导学案2_新人教A版选修1-2
§2.2.1综合法和分析法(3)
学习目标:1.能结合已经学过的数学示例,了解综合法和分析法的思考过程和特点;
2.学会用综合法和分析法证明实际问题,并理解分析法和综合法之间的内在联系;3.养成勤于观察、认真思考的数学品质.复习1:综合法是由导;2:分析法是由索.新课导学:综合法和分析法的综合运用
问题:已知,k
2(kZ),且sincos2sin,sincossin
2, 求证:1tan21tan21tan2
2(1tan2).新知:用P表示已知条件、定义、定理、公理等,用Q表示要证明的结论,则上述过程可用框图表示为:
试试:已知tansina,tansinb,求证:(a2b2)216ab.反思:在解决一些复杂、技巧性强的题目时,我们可以把综合法和分析法结合使用.例1: 已知A,B都是锐角,且AB
2,(1tanA)(1tanB)2,求证:AB45
变式:已知
1tan
2tan
1,求证:3sin24cos2.小结:牢固掌握基础知识是灵活应用两种方法证明问题的前提,本例中,三角公式发挥着重要作用.例2 在四面体PABC中,PDABC,ACBC,D是AB的中点,求证:ABPC.变式:如果a,b0,则lgablgalgb
2
2.总结提升:学习小结
综合法是“由因导果”,而分析法是“执果索因”,它们是截然相反的两种证明方法,分析法便于我们去寻找思路,而综合法便于过程的叙述,两种方法各有所长,在解决问题的问题中,综合运用,效果会更好,综合法与分析法因其在解决问题中的作用巨大而受命题者的青睐,在历年的高考中均有体现,成为高考的重点和热点之一
.小结:本题可以单独使用综合法或分析法进行证明.※ 动手试试
练1.设实数a,b,c成等比数列,非零实数x,y分别为a与b,b与c的等差中项,求证
axc
y
2.练2.已知AB54,且A,Bk
(kZ),求证:(1tanA)(1tanB)2.三、总结提升 ※ 学习小结
1.直接证明包括综合法和分析法.2.比较好的证法是:用分析法去思考,寻找证题途径,用综合法进行书写;或者联合使用分析法与综合法,即从“欲知”想“需知”(分析),从“已知”推“可知”(综合),双管齐下,两面夹击,逐步缩小条件与结论之间的距离,找到沟通已知条件和结论的途径
.※ 知识拓展
综合法是“由因导果”,而分析法是“执果索因”,它们是截然相反的两种证明方法,分析法便于我们去寻找思路,而综合法便于过程的叙述,两种方法各有所长,在解决问题的问题中,综合运用,效果会更好,综合法与分析法因其在解决问题中的作用巨大而受命题者的青睐,在历年的高考中均有体现,成为高考的重点和热点之一.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为().A.很好B.较好C.一般D.较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1.给出下列函数①yxx3,②yxsinxcosx,③ysinxcosx,④y2x2x,其中是偶函数的有().A.1个B.2个C.3 个D.4个
2.m、n是不同的直线,,,是不同的平面,有以下四个命题().①////// ;②
m//m③mm//n
m// ;④
nm//
其中为真命题的是()A.①④B.①③C.②③D.②④
3.下列结论中,错用基本不等式做依据的是().A.a,b均为负数,则abb
a
2B
2 C.lgxlogx102
D.aR,(1a)(1
1a)
44.设α、β、r是互不重合的平面,m,n是互不重合的直线,给出四个命题: ①若m⊥α,m⊥β,则α∥β②若α⊥r,β⊥r,则α∥β
③若m⊥α,m∥β,则α⊥β④若m∥α,n⊥α,则m⊥n 其中真命题是.5.已知p:2x31,q:x(x3)0, 则p是q的条件.1.已知a,b,cR,a,b,c互不相等且abc
1.
1a11bc
.2.已知a,b,c,d都是实数,且a2b21,c2d21,求证:|acbc|1.
第三篇:高中数学:2.2.1《综合法和分析法》教案(新人教A版选修2-2)
数学:2.2.1《综合法和分析法》教案
教学目标:
(一)知识与技能:
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。
(二)过程与方法:培养学生的辨析能力和分析问题和解决问题的能力;
(三)情感、态度与价值观:
通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
第一课时2.2.1综合法和分析法
(一)教学要求: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.教学重点:会用综合法证明问题;了解综合法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,结合综合法的思考过程、特点,选择适当的证明方法.教学过程:
一、复习准备:
114”,试请此结论推广猜想.aa11112.... n2)(答案:若a1,a2.......anR,且a1a2....an1,则a1a2an1112.已知a,b,cR,abc1,求证:9.abc先完成证明 → 讨论:证明过程有什么特点? 1.已知 “若a1,a2R,且a1a21,则
二、讲授新课:
1.教学例题:
① 出示例1:已知a, b, c是不全相等的正数,求证:a(b2 + c2)+ b(c2 + a2)+ c(a2 + b2)> 6abc.分析:运用什么知识来解决?(基本不等式)→板演证明过程(注意等号的处理)→ 讨论:证明形式的特点
② 提出综合法:利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立.框图表示:要点:顺推证法;由因导果.③ 练习:已知a,b,c是全不相等的正实数,求证
④ 出示例2: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.求证:为△ABC等边三角形.分析:从哪些已知,可以得到什么结论? 如何转化三角形中边角关系?
→ 板演证明过程→ 讨论:证明过程的特点.→ 小结:文字语言转化为符号语言;边角关系的转化;挖掘题中的隐含条件(内角和)
2.练习:
① A,B
为锐角,且tanAtanBbcaacbabc3.abctanAtanBAB60.(提示:算3tan(AB))
② 已知abc, 求证:
3.小结:综合法是从已知的P出发,得到一系列的结论Q1,Q2,,直到最后的结论是Q.运用综合法可以解决不等式、数列、三角、几何、数论等相关证明问题.三、巩固练习:
1.求证:对于任意角θ,cos4sin4cos2.(教材P100 练习1题)
(两人板演 → 订正 → 小结:运用三角公式进行三角变换、思维过程)
2.ABC的三个内角A,B,C成等差数列,求证:
3.作业:教材P102A组 2、3题.第二课时2.2.1综合法和分析法
(二)教学要求: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.教学重点:会用分析法证明问题;了解分析法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法.教学过程:
一、复习准备:
1.提问:基本不等式的形式?
2.讨论:如何证明基本不等式
二、讲授新课:
1.教学例题:
① 出示例
1
讨论:能用综合法证明吗? → 如何从结论出发,寻找结论成立的充分条件?→ 板演证明过程(注意格式)
→ 再讨论:能用综合法证明吗?→ 比较:两种证法
② 提出分析法:从要证明的结论出发,逐步寻找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.框图表示:
2114.abbcac113.abbcabc(讨论 → 板演 → 分析思维特点:从结论出发,一步步探求结论成立的充分条件)ab(a0,b0).2要点:逆推证法;执果索因.1223133③ 练习:设x > 0,y > 0,证明不等式:(xy)(xy).先讨论方法 → 分别运用分析法、综合法证明.④ 出示例2:见教材P97.讨论:如何寻找证明思路?(从结论出发,逐步反推)⑤ 出示例3:见教材P99.讨论:如何寻找证明思路?(从结论与已知出发,逐步探求)
2.练习:证明:通过水管放水,当流速相等时,如果水管截面(指横截面)的周长相等,那么截面的圆的水管比截面是正方形的水管流量大.ll,截面积为()2,周长为l22ll2l2l2的正方形边长为,截面积为(),问题只需证:()>().442
43.小结:分析法由要证明的结论Q思考,一步步探求得到Q所需要的已知P1,P2,,直到提示:设截面周长为l,则周长为l的圆的半径为
所有的已知P都成立;
比较好的证法是:用分析法去思考,寻找证题途径,用综合法进行书写;或者联合使用分析法与综合法,即从“欲知”想“需知”(分析),从“已知”推“可知”(综合),双管齐下,两面夹击,逐步缩小条件与结论之间的距离,找到沟通已知条件和结论的途径.(框图示意)
三、巩固练习:
1.设a, b, c是的△ABC三边,S
是三角形的面积,求证:c2a2b24ab.略证:正弦、余弦定理代入得:2abcosC4absinC,即证:2cosC
CCcosC2,即证:sin(C
2.作业:教材P100 练习2、3题.第三课时2.2.2反证法
教学要求: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.教学重点:会用反证法证明问题;了解反证法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法.教学过程:
一、复习准备:
1.讨论:三枚正面朝上的硬币,每次翻转2枚,你能使三枚反面都朝上吗?(原因:偶次)
2.提出问题:平面几何中,我们知道这样一个命题:“过在同一直线上的三点A、B、C不能作圆”.讨论如何证明这个命题?
3.给出证法:先假设可以作一个⊙O过A、B、C三点,则O在AB的中垂线l上,O又在BC的中垂线m上,即O是l与m的交点。
但 ∵A、B、C共线,∴l∥m(矛盾)
∴ 过在同一直线上的三点A、B、C不能作圆.二、讲授新课:
1.教学反证法概念及步骤:
① 练习:仿照以上方法,证明:如果a>b>0,那么a
② 提出反证法:一般地,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.证明基本步骤:假设原命题的结论不成立 → 从假设出发,经推理论证得到矛盾 → 矛盾的原因是假设不成立,从而原命题的结论成立
应用关键:在正确的推理下得出矛盾(与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实矛盾等).方法实质:反证法是利用互为逆否的命题具有等价性来进行证明的,即由一个命题与其逆否命题同真假,通过证明一个命题的逆否命题的正确,从而肯定原命题真实.注:结合准备题分析以上知识.2.教学例题:
6)1(成立).① 出示例1:求证圆的两条不是直径的相交弦不能互相平分.分析:如何否定结论? → 如何从假设出发进行推理? → 得到怎样的矛盾?
与教材不同的证法:反设AB、CD被P平分,∵P不是圆心,连结OP,则由垂径定理:OPAB,OPCD,则过P有两条直线与OP垂直(矛盾),∴不被P平分.② 出示例2:
.(同上分析 → 板演证明,提示:有理数可表示为m/n)
m/n(m,n为互质正整数),从而:(m/n)23,m23n2,可见m是3的倍数.设m=3p(p是正整数),则 3n2m29p2,可见n 也是3的倍数.这样,m, n就不是互质的正整数(矛盾).m/n.③ 练习:如果a1为无理数,求证a是无理数.提示:假设a为有理数,则a可表示为p/q(p,q为整数),即ap/q.由a1(pq)/q,则a1也是有理数,这与已知矛盾.∴ a是无理数.3.小结:反证法是从否定结论入手,经过一系列的逻辑推理,导出矛盾,从而说明原结论正确.注意证明步骤和适应范围(“至多”、“至少”、“均是”、“不都”、“任何”、“唯一”等特征的问题)
三、巩固练习: 1.练习:教材P1021、2题2.作业:教材P102A组4题.
第四篇:选修2-2§2.2.1综合法与分析法
人教版数学选修精品——推理与证明
§2.2.1直接证明--综合法与分析法
1.教学目标:
知识与技能: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。
过程与方法: 多让学生举命题的例子,培养他们的辨析能力;以及培养他们的分析问题和解决问题的能力;
情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
2.教学重点:了解分析法和综合法的思考过程、特点
3.教学难点:分析法和综合法的思考过程、特点
4.教具准备:与教材内容相关的资料。
5.教学设想:分析法和综合法的思考过程、特点.“变形”是解题的关键,是最重一步。因式分解、配方、凑成若干个平方和等是“变形”的常用方法。
6.教学过程:
学生探究过程:
合情推理分归纳推理和类比推理,所得的结论的正确性是要证明的,数学中的两大基本证明方法-------直接证明与间接证明。
若要证明下列问题:
已知a,b>0,求证a(b2c2)b(c2a2)4abc
教师活动:给出以上问题,让学生思考应该如何证明,引导学生应用不等式证明。教师最后归结证明方法。
学生活动:充分讨论,思考,找出以上问题的证明方法
设计意图:引导学生应用不等式证明以上问题,引出综合法的定义
证明:因为b2c22bc,a0,所以a(b2c2)2abc,因为ca2ac,b0,所以b(ca)2abc.因此, a(bc)b(ca)4abc.P表示已知条件、已有的定义、定理、公理等,Q表示要证明的结论
1.综合法
综合法:利用某些已经证明过的不等式(例如算术平均数与几何平均数定理)和不等式用综合法证明不等式的逻辑关系是: 2222222
2PQ1(Q1Q2)Q2Q3.....QnQ
综合法的思维特点是:由因导果,即由已知条件出发,利用已知的数学定理、性质和公例
1、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,求证△ABC为等边三角形.分析:将 A , B , C 成等差数列,转化为符号语言就是2B =A + C;A , B , C为△ABC的内角,这是一个隐含条件,明确表示出来是A + B + C =; a , b,c成等比数列,转化为符号语言就是bac.此时,如果能把角和边统一起来,那么就可以进一步寻找角和边之
2间的关系,进而判断三角形的形状,余弦定理正好满足要求.于是,可以用余弦定理为工具进行证明.
证明:由 A, B, C成等差数列,有 2B=A + C . ①
因为A,B,C为△ABC的内角,所以A + B + C=. ⑧
由①②,得B=.3由a, b,c成等比数列,有b2ac.由余弦定理及③,可得
bac2accosBacac.22222
再由④,得a2c2acac.2(ac)0,因此ac.从而A=C.由②③⑤,得 A=B=C=.3
所以△ABC为等边三角形.
解决数学问题时,往往要先作语言的转换,如把文字语言转换成符号语言,或把符号语言转换成图形语言等.还要通过细致的分析,把其中的隐含条件明确表示出来.
2.分析法
证明数学命题时,还经常从要证的结论 Q 出发,反推回去,寻求保证Q 成立的条件,即使Q成立的充分条件P1,为了证明P1成立,再去寻求P1成立的充分条件P2,为了证明P2成立,再去寻求P2成立的充分条件P3······直到找到一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止。
分析法:证明不等式时,有时可以从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的条件,把证明不等式转化为判定这些条件是否具备的问题,如果能够肯定这些条件都已具备,那么用分析法证明不等式的逻辑关系是:
QP1(P1P2).....(Pn1Pn)PnP
分析法的思维特点是:分析法的书写格式:
要证明命题B为真,只需要证明命题B1为真,从而有„„
这只需要证明命题B2为真,从而又有„„
„„
这只需要证明命题A而已知A为真,故命题B例
3、求证3
证明:因为3只需证明(3725 7和25都是正数,所以为了证明37)(25)22725 展开得1022120
即22110,212
5因为2125成立,所以
(3227)(25)成立 即证明了3725
说明:①分析法是“执果索因”,步步寻求上一步成立的充分条件,它与综合法是对立②分析法论证“若A则B”这个命题的模式是:为了证明命题B为真,这只需要证明命题B1为真,从而有„„
这只需要证明命题B2为真,从而又有„„
这只需要证明命题A为真
而已知A为真,故B必真
在本例中,如果我们从“21<25 ”出发,逐步倒推回去,就可以用综合法证出结论。但由于我们很难想到从“21<25”入手,所以用综合法比较困难。
事实上,在解决问题时,我们经常把综合法和分析法结合起来使用:根据条件的结构特
‘‘点去转化结论,得到中间结论Q;根据结论的结构特点去转化条件,得到中间结论 P.若
由P‘可以推出Q‘成立,就可以证明结论成立.下面来看一个例子.
例4 已知,k(kZ),且
2sincos2sin①
sincossin②2
求证:1tan
1tan221tan2(1tan)22。
分析:比较已知条件和结论,发现结论中没有出现角,因此第一步工作可以从已知条件中消去.观察已知条件的结构特点,发现其中蕴含数量关系
2222(sincos)2sincos1,于是,由 ①一2×② 得4sin2sin1.把
4sin2sin1与结论相比较,发现角相同,但函数名称不同,于是尝试转化结论:22
统一函数名称,即把正切函数化为正(余)弦函数.把结论转化为cossin
cossin222212
12(cossin),再与4sin2sin1比较,发现只要把c(os222222sin中的角的余弦转化为正弦,就能达到目的.)2证明:因为(sincos)2sincos1,所以将 ① ② 代入,可得 4sin2sin1.③ 2
另一方面,要证
sin21tan1tan2221tan2(1tan)22 1
即证
12sin
cos
22212(1sincossincos1
2222,)222即证cossin
即证12sin
22(cossin),2122(12sin),即证4sin2sin1。
由于上式与③相同,于是问题得证。
课堂小结:直接证明的两种方法-综合法和分析法
课后作业:第91页A组 2,3教学反思:本节课学习了分析法和综合法的思考过程、特点.“变形”是解题的关键,是最重一步。因式分解、配方、凑成若干个平方和等是“变形”的常用方法。
分析法和综合法是思维方向相反的两种思考方法。在数学解题中,分析法是从数学题的待证结论或需求问题出发,一步一步地探索下去,最后达到题设的已知条件。综合法则是从数学题的已知条件出发,经过逐步的逻辑推理,最后达到待证结论或需求问题。对于解答证明来说,分析法表现为执果索因,综合法表现为由果导因,它们是寻求解题思路的两种基本思考方法,应用十分广泛。
首先,介绍为什么要引入证明,以及经常用的两种证明方法,主要介绍的是直接证明的两种方法。然后具体讲解综合法和分析法并举例说明,强调分析法的步骤以及两者的区别。最后举一个两种方法综合使用的例子
例
1、已知a,b,c是不全相等的正数,求证:
222222a(bc)b(ca)c(ab)6abc
证明:∵b2c2≥2bc,a>0,∴a(b2c2)≥2abc①
同理 b(c2a2)≥2abc②
c(ab)≥2abc③ 2
2因为a,b,c不全相等,所以b2c2≥2bc, c2a2≥2ca, a2b2≥2ab三式不能全取“=”号,从而①、②、③三式也不能全取“=∴a(b2c2)b(c2a2)c(a2b2)6abc
例
2、已知a,b,c都是正数,且a,b,c成等比数列,求证:a2b2c2(abc)
2证明:左-右=2(ab+bc-ac)
∵a,b,c成等比数列,∴b2ac
又∵a,b,c都是正数,所以0b
∴acb
∴2(abbcac)2(abbcb)2b(acb)0
∴abc(abc)
2422例
3、若实数x1,求证:3(1xx)(1xx).22222ac≤ac2ac
证明:采用差值比较法:
3(1xx)(1xx)242
2=33x3x1xx2x2x2x
43=2(xxx1)
=2(x1)(xx1)=2(x1)[(x224242322
12)
2234].1
2)2x1,从而(x1)0,且(x
4]0,22340, ∴2(x1)[(x24212)2∴3(1xx)(1xx).例
4、已知a,b,c,d∈R,求证:ac+bd≤(a2b2)(c2d2)
分析一:用分析法
证法一:(1)当ac+bd≤0时,(2)当ac+bd>0时,欲证原不等式成立,只需证(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)
222222222222即证ac+2abcd+bd≤ac+ad+bc+bd
即证2abcd≤b2c2+a2d
22即证0≤(bc-ad)
因为a,b,c,d∈R,所以上式恒成立,综合(1)、(2)可知:分析二:用综合法
***22222证法二:(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd=(ac+2abcd+bd)+(bc-2abcd+ad)
=(ac+bd)2+(bc-ad)2≥(ac+bd)2 ∴(a2b2)(c2d2)≥|ac+bd|≥ac+分析三:用比较法
证法三:∵(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=(bc-ad)2≥0,∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2 ∴(a2b2)(c2d2)≥|ac+bd|≥ac+bd,即ac+bd
例
5、设a、b是两个正实数,且a≠b,求证:a3+b3>a2b+ab2.
证明:(用分析法思路书写)
要证 a3+b3>a2b+ab2成立,只需证(a+b)(a-ab+b)>ab(a+b)成立,即需证a2-ab+b2>ab成立。(∵a+b>0)
只需证a-2ab+b>0成立,即需证(a-b)2>0成立。
而由已知条件可知,a≠b,有a-b≠0,所以(a-b)2>0显然成立,由此命题得证。(以下用综合法思路书写)
∵a≠b,∴a-b≠0,∴(a-b)2>0,即a2-2ab+b2>0
亦即a2-ab+b2>ab
由题设条件知,a+b>0,∴(a+b)(a2-ab+b2)>(a+b)ab
3322即a+b>ab+ab,由此命题得证.2222
第五篇:数学选修2-2教案:2.2.1综合法和分析法、2.2.2反证法
综合法和分析法
教学要求: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.教学重点:会用综合法证明问题;了解综合法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,结合综合法的思考过程、特点,选择适当的证明方法.教学过程:
一、复习准备:
1.已知 “若a1,a2R,且a1a21,则
1a
11a
2,试请此结论推广猜想.4”
1a1
1a2
....
1an
2 n)
(答案:若a1,a2.......anR,且a1a2....an1,则2.已知a,b,cR,abc1,求证:
1a1b1c9.先完成证明 → 讨论:证明过程有什么特点?
二、讲授新课: 1.教学例题:
① 出示例1:已知a, b, c是不全相等的正数,求证:a(b2 + c2)+ b(c2 + a2)+ c(a2 + b2)> 6abc.分析:运用什么知识来解决?(基本不等式)→板演证明过程(注意等号的处理)→ 讨论:证明形式的特点
② 提出综合法:利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立.框图表示:
要点:顺推证法;由因导果.bca
a
acb
b
abc
c
3.③ 练习:已知a,b,c是全不相等的正实数,求证
④ 出示例2: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.求证:为△ABC等边三角形.分析:从哪些已知,可以得到什么结论? 如何转化三角形中边角关系?→ 板演证明过程→ 讨论:证明过程的特点.→ 小结:文字语言转化为符号语言;边角关系的转化;挖掘题中的隐含条件(内角和)2.练习:
① A,B为锐角,且tanAtanBAtanB求证:(提示:算tan(AB))AB60.② 已知abc, 求证:
1ab
1bc
4ac
.3.小结:综合法是从已知的P出发,得到一系列的结论Q1,Q2,,直到最后的结论是Q.运用综合法可以解决不等式、数列、三角、几何、数论等相关证明问题.三、巩固练习:
1.求证:对于任意角θ,cos4sin4cos2.(教材P52 练习1题)(两人板演 → 订正 → 小结:运用三角公式进行三角变换、思维过程)2.ABC的三个内角A,B,C成等差数列,求证:3.作业:教材P54A组 1题.1ab
1bc
3abc
.第二课时2.2.1综合法和分析法
(二)教学要求: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.教学重点:会用分析法证明问题;了解分析法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法.教学过程:
一、复习准备:
1.提问:基本不等式的形式?
2.讨论:如何证明基本不等式ab
2(a0,b0).(讨论 → 板演 → 分析思维特点:从结论出发,一步步探求结论成立的充分条件)
二、讲授新课:
1.教学例题:
① 出示例
1
讨论:能用综合法证明吗? → 如何从结论出发,寻找结论成立的充分条件?
→ 板演证明过程(注意格式)
→ 再讨论:能用综合法证明吗?→ 比较:两种证法
② 提出分析法:从要证明的结论出发,逐步寻找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.框图表示:
22要点:逆推证法;执果索因.1331③ 练习:设x > 0,y > 0,证明不等式:(xy)2(xy)3.先讨论方法 → 分别运用分析法、综合法证明.④ 出示例4:见教材P48.讨论:如何寻找证明思路?(从结论出发,逐步反推)⑤ 出示例5:见教材P49.讨论:如何寻找证明思路?(从结论与已知出发,逐步探求)
2.练习:证明:通过水管放水,当流速相等时,如果水管截面(指横截面)的周长相等,那么截面的圆的水管比截面是正方形的水管流量大.提示:设截面周长为l,则周长为l的圆的半径为
形边长为l4ll2,截面积为(l22)>().24ll2),周长为l的正方2,截面积为()2,问题只需证:(43.小结:分析法由要证明的结论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;
比较好的证法是:用分析法去思考,寻找证题途径,用综合法进行书写;或者联合使用分析法与综合法,即从“欲知”想“需知”(分析),从“已知”推“可知”(综合),双管齐下,两面夹击,逐步缩小条件与结论之间的距离,找到沟通已知条件和结论的途径.(框图示意)
三、巩固练习:
2221.设a, b, c是的△ABC三边,S
是三角形的面积,求证:cab4ab.略证:正弦、余弦定理代入得:2abcosC4absinC,即证:2cosC
CCcosC2,即证:sin(C
2.作业:教材P52 练习2、3题.6)1(成立).第三课时2.2.2反证法
教学要求: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.教学重点:会用反证法证明问题;了解反证法的思考过程.教学难点:根据问题的特点,选择适当的证明方法.教学过程:
一、复习准备:
1.讨论:三枚正面朝上的硬币,每次翻转2枚,你能使三枚反面都朝上吗?(原因:偶次)
2.提出问题:平面几何中,我们知道这样一个命题:“过在同一直线上的三点A、B、C不能作圆”.讨论如何证明这个命题?
3.给出证法:先假设可以作一个⊙O过A、B、C三点,则O在AB的中垂线l上,O又在BC的中垂线m上,即O是l与m的交点。
但 ∵A、B、C共线,∴l∥m(矛盾)
∴ 过在同一直线上的三点A、B、C不能作圆.二、讲授新课:
1.教学反证法概念及步骤: A① 练习:仿照以上方法,证明:如果a>b>0,那么ab
② 提出反证法:一般地,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.证明基本步骤:假设原命题的结论不成立 → 从假设出发,经推理论证得到矛盾 → 矛盾的原因是假设不成立,从而原命题的结论成立
应用关键:在正确的推理下得出矛盾(与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实矛盾等).方法实质:反证法是利用互为逆否的命题具有等价性来进行证明的,即由一个命题与其逆否命题同真假,通过证明一个命题的逆否命题的正确,从而肯定原命题真实.注:结合准备题分析以上知识.2.教学例题:
① 出示例1:求证圆的两条不是直径的相交弦不能互相平分.分析:如何否定结论? → 如何从假设出发进行推理? → 得到怎样的矛盾?
与教材不同的证法:反设AB、CD被P平分,∵P不是圆心,连结OP,则由垂径定理:OPAB,OPCD,则过P有两条直线与OP垂直(矛盾),∴不被P平分.② 出示例
2.(同上分析 → 板演证明,提示:有理数可表示为m/n)
m/n(m,n为互质正整数),从而:(m/n)23,m23n2,可见m是3的倍数.设m=3p(p是正整数),则 3n2m29p2,可见n 也是3的倍数.这样,m, n就不是互质的正整数(矛盾).m/n.③ 练习:如果a1为无理数,求证a是无理数.提示:假设a为有理数,则a可表示为p/q(p,q为整数),即ap/q.由a1(pq)/q,则a1也是有理数,这与已知矛盾.∴ a是无理数.3.小结:反证法是从否定结论入手,经过一系列的逻辑推理,导出矛盾,从而说明原结论正确.注意证明步骤和适应范围(“至多”、“至少”、“均是”、“不都”、“任何”、“唯一”等特征的问题)
三、巩固练习: 1.练习:教材P541、2题2.作业:教材P54A组3题.