第一篇:江苏省怀仁中学2014高中数学《数学归纳法》教案 新人教A版选修2-2(最终版)
江苏省怀仁中学2014高中数学《数学归纳法》教案 新人教A版选修2-2
【教学目标】
1. 使学生了解归纳法, 理解数学归纳的原理与实质.
2. 掌握数学归纳法证题的两个步骤;会用“数学归纳法”证明简单的与自然数有关的命题. 3. 培养学生观察, 分析, 论证的能力, 进一步发展学生的抽象思维能力和创新能力,让学生经历知识的构建过程, 体会类比的数学思想.
4. 努力创设课堂愉悦情境,使学生处于积极思考、大胆质疑氛围,提高学生学习的兴趣和课堂效率.
5. 通过对例题的探究,体会研究数学问题的一种方法(先猜想后证明), 激发学生的学习热情,使学生初步形成做数学的意识和科学精神.
【教学重点】归纳法意义的认识和数学归纳法产生过程的分析 【教学难点】数学归纳法中递推思想的理解 【教学方法】类比启发探究式教学方法 【教学手段】多媒体辅助课堂教学 【教学程序】
第一阶段:输入阶段——创造学习情境,提供学习内容 1. 创设问题情境,启动学生思维
(1)不完全归纳法引例:
明朝刘元卿编的《应谐录》中有一个笑话:财主的儿子学写字.这则笑话中财主的儿子得出“四就是四横、五就是五横……”的结论,用的就是“归纳法”,不过,这个归纳推出的结论显然是错误的.
(2)完全归纳法对比引例:
有一位师傅想考考他的两个徒弟,看谁更聪明一些.他给每人一筐花生去剥皮,看看每一粒花生仁是不是都有粉衣包着,看谁先给出答案.大徒弟费了很大劲将花生全部剥完了;二徒弟只拣了几个饱满的,几个干瘪的,几个熟好的,几个没熟的,几个三仁的,几个一仁、两仁的,总共不过一把花生.显然,二徒弟先给出答案,他比大徒弟聪明.
在生活和生产实际中,归纳法也有广泛应用.例如气象工作者、水文工作者依据积累的历史资料作气象预测,水文预报,用的就是归纳法.这些归纳法却不能用完全归纳法. 2. 回顾数学旧知,追溯归纳意识
(从生活走向数学,与学生一起回顾以前学过的数学知识,进一步体会归纳意识,同时让学生感受到我们以前的学习中其实早已接触过归纳.)
(1)不完全归纳法实例: 给出等差数列前四项, 写出该数列的通项公式.
(2)完全归纳法实例: 证明圆周角定理分圆心在圆周角内部、外部及一边上三种情况. 3. 借助数学史料, 促使学生思辨
(在生活引例与学过的数学知识的基础上,再引导学生看数学史料,能够让学生多方位多角度体会归纳法,感受使用归纳法的普遍性.同时引导学生进行思辨:在数学中运用不完全归纳法
0
常常会得到错误的结论,不管是我们还是数学大家都可能如此.那么,有没有更好的归纳法呢?)
问题1 已知an=(n25n5)2(n∈N),(1)分别求a1;a2;a3;a4.
(2)由此你能得到一个什么结论?这个结论正确吗?
(培养学生大胆猜想的意识和数学概括能力.概括能力是思维能力的核心.鲁宾斯坦指出:思维都是在概括中完成的.心理学认为“迁移就是概括”,这里知识、技能、思维方法、数学原理的迁移,我找的突破口就是学生的概括过程.)
问题2 费马(Fermat)是17世纪法国著名的数学家,他曾认为,当n∈N时,22n1一定都是质数,这是他对n=0,1,2,3,4作了验证后得到的.后来,18世纪伟大的瑞士科学家欧拉(Euler)却证明了2251=4 294 967 297=6 700 417×641,从而否定了费马的推测.没想到当n=5这一结论便不成立.
2问题3 f(n)nn41, 当n∈N时,f(n)是否都为质数?
验证: f(0)=41,f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151,…,f(39)=1 601.但是f(40)=1 681=41,是合数.
第二阶段:新旧知识相互作用阶段——新旧知识作用,搭建新知结构 4. 搜索生活实例,激发学习兴趣
(在第一阶段的基础上,由生活实例出发,与学生一起解析归纳原理, 揭示递推过程.孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”兴趣这种个性心理倾向一般总是伴随着良好的情感体验.)
实例:播放多米诺骨牌录像
关键:(1)第一张牌被推倒;(2)假如某一张牌倒下, 则它的后一张牌必定倒下. 于是, 我们可以下结论: 多米诺骨牌会全部倒下.
搜索:再举几则生活事例:推倒自行车, 早操排队对齐等. 5. 类比数学问题, 激起思维浪花
类比多米诺骨牌过程, 证明等差数列通项公式ana1(n1)d:
(1)当n=1时等式成立;(2)假设当n=k时等式成立, 即aka1(k1)d, 则2ak1akd=a1[(k1)1]d, 即n=k+1时等式也成立. 于是, 我们可以下结论: 等差数列的通项公式ana1(n1)d对任何n∈N都成立.
(布鲁纳的发现学习理论认为,“有指导的发现学习”强调知识发生发展过程.这里通过类比多米诺骨牌过程,让学生发现数学归纳法的雏形,是一种再创造的发现性学习.)6. 引导学生概括, 形成科学方法
* 1
证明一个与正整数有关的命题关键步骤如下:(1)证明当n取第一个值n0时结论正确;
(2)假设当n=k(k∈N,k≥n0)时结论正确, 证明当n=k+1时结论也正确. 完成这两个步骤后, 就可以断定命题对从n0开始的所有正整数n都正确. 这种证明方法叫做数学归纳法.
第三阶段:操作阶段——巩固认知结构,充实认知过程 7. 蕴含猜想证明, 培养研究意识
(本例要求学生先猜想后证明,既能巩固归纳法和数学归纳法,也能教给学生做数学的方法,培养学生独立研究数学问题的意识和能力.)
例题 在数列{an}中, a1=1, an1项an的公式, 最后证明你的结论. 8. 基础反馈练习, 巩固方法应用
(课本例题与等差数列通项公式的证明差不多,套用数学归纳法的证明步骤不难解答,因此我把它作为练习,这样既考虑到学生的能力水平,也不冲淡本节课的重点.练习第3题恰好是等比数列通项公式的证明,与前者是一个对比与补充.通过这两个练习能看到学生对数学归纳法证题步骤的掌握情况.)
(1)(第63页例1)用数学归纳法证明:1+3+5+…+(2n-1)=n.(2)(第64页练习3)首项是a1,公比是q的等比数列的通项公式是ana1qn1. 9. 师生共同小结, 完成概括提升
(1)本节课的中心内容是归纳法和数学归纳法;
(2)归纳法是一种由特殊到一般的推理方法,它可以分为完全归纳法和不完全归纳法两种,完全归纳法只局限于有限个元素,而不完全归纳法得出的结论不一定具有可靠性,数学归纳法属于完全归纳法;
(3)数学归纳法作为一种证明方法,其基本思想是递推(递归)思想,使用要点可概括为:两个步骤一结论,递推基础不可少,归纳假设要用到,结论写明莫忘掉;
(4)本节课所涉及到的数学思想方法有:递推思想、类比思想、分类思想、归纳思想、辩证唯物主义思想.
10. 布置课后作业, 巩固延伸铺垫
(1)课本第64页练习第1, 2题; 第67页习题2.1第2题.(2)在数学归纳法证明的第二步中,证明n=k+1时命题成立, 必须要用到n=k时命题成立这个假设.这里留一个辨析题给学生课后讨论思考:
用数学归纳法证明: 12222的证法:
设n=k时等式成立, 即1222223k123n1*an*(n∈N), 先计算a2,a3,a4的值,再推测通1an22n1(n∈N*)时, 其中第二步采用下面2k1, 则当n=k+1时,1222223k112k122k11.
12k你认为上面的证明正确吗?为什么? 【教学设计说明】
1.数学归纳法是一种用于证明与自然数n有关的命题的正确性的证明方法.它的操作步骤简单、明确,教学重点不应该是方法的应用.我认为不能把教学过程当作方法的灌输,技能的操练.为此,我设想强化数学归纳法产生过程的教学,把数学归纳法的产生寓于对归纳法的分析、认识当中,把数学归纳法的产生与不完全归纳法的完善结合起来.这样不仅使学生可以看到数学归纳法产生的背景,从一开始就注意它的功能,为使用它打下良好的基础,而且可以强化归纳思想的教学,这不仅是对中学数学中以演绎思想为主的教学的重要补充,也是引导学生发展创新能力的良机.
2.在教学方法上,这里运用了在教师指导下的师生共同讨论、探索的方法.目的是加强学生对教学过程的参与.为了使这种参与有一定的智能度,教师应做好发动、组织、引导和点拨.学生的思维参与往往是从问题开始的,本节课按照思维次序编排了一系列问题,让学生投入到思维活动中来,把本节课的研究内容置于问题之中,在逐渐展开中,引导学生用已学的知识、方法予以解决,并获得知识体系的更新与拓展.
3.运用数学归纳法证明与正整数有关的数学命题,两个步骤缺一不可.理解数学归纳法中的递推思想,尤其要注意其中第二步,证明n=k+1命题成立时必须要用到n=k时命题成立这个条件.这些内容都将放在下一课时完成,这种理解不仅使我们能够正确认识数学归纳法的原理与本质,也为证明过程中第二步的设计指明了思维方向.
第二篇:高中数学 1.2.2充要条件教案 新人教A版选修2-1
福建省漳州市芗城中学高中数学 1.2.2充要条件教案 新人教A版选
修2-1(一)教学目标
1.知识与技能目标:
(1)正确理解充要条件的定义,了解充分而不必要条件, 必要而不充分条件, 既不充分也不必要条件的定义.
(2)正确判断充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分也不必要条件.(3)通过学习,使学生明白对条件的判定应该归结为判断命题的真假,. 2.过程与方法目标:在观察和思考中,在解题和证明题中,培养学生思维能力的严密性品质. 3.情感、态度与价值观:
激发学生的学习热情,激发学生的求知欲,培养严谨的学习态度,培养积极进取的精神.
(二)教学重点与难点
重点:
1、正确区分充要条件;
2、正确运用“条件”的定义解题 难点:正确区分充要条件.
教具准备:与教材内容相关的资料。
教学设想:在观察和思考中,在解题和证明题中,培养学生思维能力的严密性品质.
(三)教学过程 学生探究过程: 1.思考、分析
已知p:整数a是2的倍数;q:整数a是偶数.请判断: p是q的充分条件吗?p是q的必要条件吗? 分析:要判断p是否是q的充分条件,就要看p能否推出q,要判断p是否是q的必要条件,就要看q能否推出p.
易知:pq,故p是q的充分条件; 又q p,故p是q的必要条件. 此时,我们说, p是q的充分必要条件 2.类比归纳
一般地,如果既有pq,又有qp 就记作 p q.此时,我们说,那么p是q的充分必要条件,简称充要条件.显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.概括地说,如果p q,那么p 与 q互为充要条件.3.例题分析
例1:下列各题中,哪些p是q的充要条件?
2(1)p:b=0,q:函数f(x)=ax+bx+c是偶函数;(2)p:x > 0,y > 0,q: xy> 0;(3)p: a > b ,q: a + c > b + c;(4)p:x > 5, ,q: x > 10
22(5)p: a > b ,q: a > b
分析:要判断p是q的充要条件,就要看p能否推出q,并且看q能否推出p. 解:命题(1)和(3)中,pq,且qp,即p q,故p 是q的充要条件; 命题(2)中,pq ,但q p,故p 不是q的充要条件;
命题(4)中,pq,但qp,故p 不是q的充要条件; 命题(5)中,pq,且qp,故p 不是q的充要条件; 4.类比定义
一般地,若pq ,但q p,则称p是q的充分但不必要条件; 若pq,但q p,则称p是q的必要但不充分条件;
若pq,且q p,则称p是q的既不充分也不必要条件. 在讨论p是q的什么条件时,就是指以下四种之一:
①若pq ,但q p,则p是q的充分但不必要条件;
②若qp,但p q,则p是q的必要但不充分条件;
③若pq,且qp,则p是q的充要条件;
④若p q,且q p,则p是q的既不充分也不必要条件. 5.巩固练习:P14 练习第 1、2题
说明:要求学生回答p是q的充分但不必要条件、或 p是q的必要但不充分条件、或p是q的充要条件、或p是q的既不充分也不必要条件.
6.例题分析
例2:已知:⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.求证:d=r是直线l与⊙O相切的充要条件.
分析:设p:d=r,q:直线l与⊙O相切.要证p是q的充要条件,只需要分别证明充分性(pq)和必要性(qp)即可. 证明过程略.
例
3、设p是r的充分而不必要条件,q是r的充分条件,r成立,则s成立.s是q的充分条件,问(1)s是r的什么条件?(2)p是q的什么条件?
7.教学反思: 充要条件的判定方法
如果“若p,则q”与“ 若p则q”都是真命题,那么p就是q的充要条件,否则不是. 8.作业:P14:习题1.2A组第1(3)(2),2(3),3题
7、教学反思
8、安全教育
第三篇:高中数学 数学归纳法教案 新人教A版选修4-5
第一课时4.1数学归纳法
教学要求:了解数学归纳法的原理,并能以递推思想作指导,理解数学归纳法的操作步骤,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题,并能严格按照数学归纳法证明问题的格式书写.教学重点:能用数学归纳法证明一些简单的数学命题.教学难点:数学归纳法中递推思想的理解.教学过程:
一、复习准备:
1.分析:多米诺骨牌游戏.成功的两个条件:(1)第一张牌被推倒;(2)骨牌的排列,保证前一张牌倒则后一张牌也必定倒.回顾:数学归纳法两大步:(i)归纳奠基:证明当n取第一个值n0时命题成立;(ii)归纳递推:假设n=k(k≥n0,k∈N*)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开始的所有正整数n都成立.2.练习:已知f(n)1352n1,nN*,猜想f(n)的表达式,并给出证明?过程:试值f(1)1,f(2)4,„,→ 猜想f(n)n2→ 用数学归纳法证明.3.练习:是否存在常数a、b、c使得等式132435......n(n2)
对一切自然数n都成立,试证明你的结论.二、讲授新课:
1.教学数学归纳法的应用:
① 出示例1:求证11n(an2bnc)611111111,nN* 2342n12nn1n22n
分析:第1步如何写?n=k的假设如何写? 待证的目标式是什么?如何从假设出发? 关键:在假设n=k的式子上,如何同补?
小结:证n=k+1时,需从假设出发,对比目标,分析等式两边同增的项,朝目标进行变形.nn② 出示例2:求证:n为奇数时,x+y能被x+y整除.k+2k+22k2k2kk2k2k 分析要点:(凑配)x+y=x·x+y·y=x(x+y)+y·y-x·y
2kkk222kkk=x(x+y)+y(y-x)=x(x+y)+y·(y+x)(y-x).③ 出示例3:平面内有n个圆,任意两个圆都相交于两点,任何三个圆都不相交于同一点,2求证这n个圆将平面分成f(n)=n-n+2个部分.分析要点:n=k+1时,在k+1个圆中任取一个圆C,剩下的k个圆将平面分成f(k)个部分,而圆C与k个圆有2k个交点,这2k个交点将圆C分成2k段弧,每段弧将它所在的平
22面部分一分为二,故共增加了2k个平面部分.因此,f(k+1)=f(k)+2k=k-k+2+2k=(k+1)-
(k+1)+2.2.练习:
① 求证
:(11)(1)(1
131)n∈N*).2n1
② 用数学归纳法证明:
(Ⅰ)72n42n297能被264整除;
(Ⅱ)an1(a1)2n1能被a2a1整除(其中n,a为正整数)
n③ 是否存在正整数m,使得f(n)=(2n+7)·3+9对任意正整数n都能被m整除?若存在,求出最大的m值,并证明你的结论;若不存在,请说明理由.3.小结:两个步骤与一个结论,“递推基础不可少,归纳假设要用到,结论写明莫忘掉”;从n=k到n=k+1时,变形方法有乘法公式、因式分解、添拆项、配方等.三、巩固练习: 1.练习:教材501、2、5题2.作业:教材50 3、4、6题.第二课时4.2数学归纳法
教学要求:了解数学归纳法的原理,并能以递推思想作指导,理解数学归纳法的操作步骤,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题,并能严格按照数学归纳法证明问题的格式书写.教学重点:能用数学归纳法证明几个经典不等式.教学难点:理解经典不等式的证明思路.教学过程:
一、复习准备:
1222n2n(n1),nN*.1.求证:1335(2n1)(2n1)2(2n1)
2.求证:11111nn,nN*.2342
1二、讲授新课:
1.教学例题:
① 出示例1:比较n2与2n的大小,试证明你的结论.分析:试值n1,2,3,4,5,6 → 猜想结论 → 用数学归纳法证明
→ 要点:(k1)2k22k1k22kkk23kk2k2„.小结:试值→猜想→证明
11② 练习:已知数列an的各项为正数,Sn为前n项和,且Sn(an),归纳出an的公2an
式并证明你的结论.解题要点:试值n=1,2,3,4,→ 猜想an → 数学归纳法证明
③ 出示例2:证明不等式|sinn|n|sin|(nN).要点:|sin(k1)||sinkcoscosksin||sinkcos||cosksin|
|sink||sin|k|sin||sin|(k1)|sin|
④ 出示例3:证明贝努利不等式.(1x)n1nx(x1,x0,nN,n1)
*2.练习:试证明:不论正数a、b、c是等差数列还是等比数列,当n>1,n∈N且a、b、c
nnn互不相等时,均有a+c>2b.bnn解答要点:当a、b、c为等比数列时,设a=, c=bq(q>0且q≠1).∴ a+c=„.q
ancnacn*当a、b、c为等差数列时,有2b=a+c,则需证>()(n≥2且n∈N).2
2ak1ck11k+1k+1k+1k+11(a+c+a+c)>(ak+1+ck+1+ak·c+ck·a)„.当n=k+1时,24
41kkackacack+1=(a+c)(a+c)>()·()=().4222
3.小结:应用数学归纳法证明与正整数n有关的不等式;技巧:凑配、放缩.三、巩固练习:
111tan(2n))(1)....(1)1.用数学归纳法证明:(1.cos2cos4cos2ntan
11112.已知nN,n2,1.2n1n22n
3.作业:教材P543、5、8题.
第四篇:高中数学《1.2.1排列》教案4 新人教A版选修2-3
高中新课程数学(新课标人教A版)选修2-3《1.2.1排列》
教案4
例5.(1)7位同学站成一排,共有多少种不同的排法?
解:问题可以看作:7个元素的全排列A77=5040.
(2)7位同学站成两排(前3后4),共有多少种不同的排法?
解:根据分步计数原理:7×6×5×4×3×2×1=7!=5040.
(3)7位同学站成一排,其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?
解:问题可以看作:余下的6个元素的全排列——A66=720.
(4)7位同学站成一排,甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?
解:根据分步计数原理:第一步 甲、乙站在两端有A22种;
第二步 余下的5名同学进行全排列有A55种,所以,共有A22A55=240(5)7位同学站成一排,甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?
解法1(直接法):第一步从(除去甲、乙)其余的5位同学中选2位同学站在排头和排尾有A5种方法;第二步从余下的5位同学中选5位进行排列(全排列)有A5种方法,所以
25一共有A5A5=240025
解法2:(排除法)若甲站在排头有A6种方法;若乙站在排尾有A6种方法;若甲站在排头且乙站在排尾则有A5种方法,所以,甲不能站在排头,乙不能排在排尾的排法共有A7-2A6+A5=2400种.
说明:对于“在”与“不在”的问题,常常使用“直接法”或“排除法”,对某些特殊元素可例6.从10个不同的文艺节目中选6个编成一个节目单,如果某女演员的独唱节目一定665765不能排在第二个节目的位置上,则共有多少种不同的排法?
15解法一:(从特殊位置考虑)A9A9136080;
56解法二:(从特殊元素考虑)若选:5A9;若不选:A9,56则共有5A9A9136080种;
65解法三:(间接法)A10A9136080
第五篇: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.