第一篇:高三推理与证明专题复习
推理与证明专题复习
中心发言人:王 鑫
时间:2013年04月22日
教学目标
推理与证明
重点与难点
合情推理与演绎推理、直接证明与间接证明
教学过程
知识要点
1.推理
(1)归纳推理:由某类事物的部分对象具有某些特征(或性质),推出该类事物的全部对象都具有这些特征(或性质)的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理,叫做归纳推理(简称归纳).归纳推理是由特殊到一般、部分到整体的推理.
(2)类比推理:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理,叫做类比推理(简称类比).类比推理是由特殊到特殊的推理.
(3)演绎推理:根据一般性的真命题(或逻辑规则)导出特殊性命题为真的推理.常用模式“三段论”:大前提、小前提、结论.
2.数学证明
(1)直接证明:分析法和综合法是两种思路相反的证明推理方法.
①分析法:从欲证结论出发,对结论进行等价变形,建立未知结论和已知的“条件,结论”因果关系;
②综合法:从已知条件和结论出发,以演绎推理中的“三段论”规则为工具,推出未知结论;
说明:分析法是倒溯,综合法是顺推.分析法侧重于结论提供的信息,综合法则侧重于条件提供的信息,把两者结合起来,全方位地收集、储存、加工和运用题目提供的全部信息,才能找到合理的解题思路.没有分析,就没有综合,分析是综合的基础,它们相辅相成是对立统一的.
(2)间接证明:反证法是一种间接证明命题的方法,它从命题结论的反面出发,引出矛盾,从而肯定命题的结论.证明欲证命题的等价命题—逆否命题.典例解析
f(x)
例
1设,先分别求f(0)f(1),f(1)f(2),f(2)f(3),,然后归纳猜想
一般性结论,并给出证明。
分析:由f(x)计算各和式得出结论归纳猜想证明
f(0)f(1)
,同理可得
:
解
:
f(1)
f(2)
f(2)f(3)
证明:设x1x2
1,f(x1x2)
,1上是增函数;
例2(1)证明函数f(x)x2x在(2)当x[5,2]时,f(x)是增函数还是减函数?
分析:(1)证明本题的大前提是增函数的定义,即增函数f(x)满足:在给定区间内任取自变量的两个值
x1,x
2且
x1x2,f(x1)f(x2),小前提是函数
f(x)x2x,x∈
,1,结论满足增函数定义。(2)关键是看[5,2]与f(x)的增区间或减区间的关系.证明:(1)
方法一:
任取
x1,x2
∈
,1,x1x2
则
f(x1)f(x2)(x2x1)(x2x12),x1x21,x2x120,f(x1)f(x2)0,f(x1)f(x2)
于是,根据“三段论”可知,方法二:
'
f(x)x2x
在,1上是增函数.'
f(x)2x22(x1),当x(,1)时,x10,2(x1)0,f(x)0在x(,1)上恒成立.故f(x)在(,1]上是增函数。
,1的子区间,∴f(x)在解(2)∵f(x)在(,1]上是增函数,而[5,2]是区间
[5,2]
上是增函数.例3设P为ABC内一点,ABC三边上的高为hA,hB,hC,P到三边的距离为lA,lB,lC,则有
lAhA
lBhB
lChC
类比到空间中,设P是四面体ABCD内一点,四顶点到对面的距离
分别为hA,hB,hC,hD,P到四个面的距离为lA,lB,lC,lD,则有:解析:面积法:
lAhA
lBhB
lChC
1;体积法:
lAhA
lBhB
lChC
lDhD
1
ab
例 4(分析法)已知非零向量a,b,且ab,求证:|ab|.22
aa
b0。同意注意,分析:aba,将要证式子变形平方即可获证。
ab
abab||ab|aba
b0证明:∵∴,要证,只需证,只需证 22222222
a2abb2(a2abb),只需证a2abb2a2b,22
只需证ab2ab0,即(ab)0,上式显然成立,故原不等式得证。
13.例5(综合法)已知x+y+z=1,求证
xyz
222
分析:利用a2b22ab,同时变形利用x+y+z=1,从而(xyz)2=1可证。证明:
xy2xy,xz2xz,yz2yz,222222
2x2yz2xy2xz2yz.3x3y3zxyz2xy2xz2yz3(xyz)(xyz)1xyz
31
xR,xax1ax1
.例6(反证法)给定实数a,a0且a1,设函数y
求证:经过该函数图象上任意两个不同点的直线不平行于x轴.证明:假设y1
y2(x1x2),即:
x11ax11
x21ax21
(x11)(ax21)(x21)(ax11)
(a1)(x1x2)0
.因为x1x2,所以x1x20,则a10,即a1这与已知条件相矛盾,故原命题成立.综合训练
1.下列表述正确的是(D).①归纳推理是由部分到整体的推理;②归纳推理是由一般到一般的推理; ③演绎推理是由一般到特殊的推理;④类比推理是由特殊到一般的推理;
⑤类比推理是由特殊到特殊的推理.A.①②③; B.②③④; C.②④⑤; D.①③⑤.2.分析法是从要证明的结论出发,逐步寻求使结论成立的(A)A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.等价条件 3.有一段演绎推理是这样的:“直线平行于平面,则平行于平面内所有直线;已知直线b
平面,直线a平面,直线b∥平面,则直线b∥直线a”的结论显然是错误的,
这是因为(A)
A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误 4.实数a、b、c不全为0的条件是(A)
A.a、b、c均不为0;B.a、b、c中至少有一个为0; C.a、b、c至多有一个为0; D.a、b、c至少有一个不为0.5.自然数按下表的规律排列
1251017
|||| 4 — 361118||| 9 — 8 — 71219|| 16—15— 14 —1320| 25—24— 23 — 22 — 21
则上起第2 007行,左起第2 008列的数为(D)
A.2 0072B.2 0082C.2 006×2 007D.2 007×2 008 6.对大于或等于2的自然数m的n次方幂有如下分解方式:
22=1+3 32=1+3+5 42=1+3+5+7;23=3+5 33=7+9+11 43=13+15+17+19 根据上述分解规律,则5=1+3+5+7+9;若m(m∈N)的分解中最小的数是21,则m的值为5.7.在ABC中,A,B,C成等差数列,其对边分别为a,b,c.求证:(提示:变形为
cab
aac
1acacb
23*
1ab
1bc
3abc
.;B600,用余弦定理即可).lg
bc2
lg
ca2
lgalgblgc
8.若a,b,c是不全相等的正数,求证:lg
ab2
.14
9.若a,b,c都是小于1的正数,求证:(1a)b,(1b)c,(1c)a三个数不可能同时大于.
第二篇:推理与证明 复习
山东省xx一中20xx级
高二数学课时学案(文)
班级小组姓名________使用时间______年______月______日编号05
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第三篇:高三二轮复习015推理与证明(文科)
高三数学二轮学案 序号 015 高三年级 15班教师王德鸿学生
课题:推理与证明
目的要求:
1、进一步体会合情推理在数学中的作用,掌握演绎推理的基本方法并能运用;
2、进一步理解证明的基本方法——综合法、分析法、反证法、数学归纳法(理)及其思考过程与特点 重难点:
要点回顾:
1、合情推理包含推理、推理。
2、演绎推理是从到的推理。
3、直接证明包括。
4、间接证明指的是证明方法
5、数学归纳法
(1)归纳——猜想——证明仍是高考重点;
(2)常与函数、数列、不等式等知识结合,在知识的交汇处命题是热点;
(3)题型以解答题为主,难度中等偏上。
数学归纳证题的步骤:
(1)证明当n取第一值n0(n0N)时命题成立:
(2)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。
注:
1、第一个值n0是否一定为1呢?不一定,要看题目中n的要求,如当n≥3时,则第一个值n0应该为3。
2、数学归纳法两个步骤有何关系?数学归纳法中两个步骤体现了递推思想,第一步是递推基础,也叫归纳奠基,第二步是递推的依据,也叫归纳递推。两者缺一不可。
例题分析:
推理部分:
1、观察下列不等式:
1+131151117<1++1++<„ 22222323223242
4照此规律,第五个不等式为________.
2、观察下列事实|x|+|y|=1的不同整数解(x,y)的个数为4,|x|+|y|=2的不同整数解(x,y)的个数为8,|x|+|y|=3的不同整数解(x,y)的个数为12 „.则|x|+|y|=20的不同整数解(x,y)的个数为
A.76B.80C.86D.923、若Snsin7sin2
7...sinn
7(nN),则在S1,S2,...,S100中,正数的个数是()
A、16B、72C、86D、1004、在整数集Z中,被5除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为[k],即[k]={5n+k丨n∈Z},k=0,1,2,3,4.给出如下四个结论:
①2011∈[1]
②-3∈[3];
③Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];
④“整数a,b属于同一“类”的充要条件是“a-b∈[0]”.其中,正确结论的个数是
A.1B.2C.3D.45、观察下列各式:553125,5615625,5778125,...,则52011的末四位数字为()
A.3125B.5625C.0625D.812
5证明部分:
1、某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数。
(1)sin213°+cos217°-sin13°cos17°
(2)sin215°+cos215°-sin15°cos15°
(3)sin218°+cos212°-sin18°cos12°
(4)sin2(-18°)+cos248°-sin2(-18°)cos248°
(5)sin2(-25°)+cos255°-sin2(-25°)cos255°
Ⅰ 试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数
Ⅱ 根据(Ⅰ)的计算结果,将该同学的发现推广位三角恒等式,并证明你的结论。
2、如果3sinsin2,求证tan2tan
课后作业:
1.观察下列数的特点
1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,„ 中,第100项是()
(A)10(B)13(C)14(D)1002、有下列推理:
①A,B为定点,动点P满足|PA|+|PB|=2a>|AB|,则P的轨迹为椭圆 ②由a1=1,an=3n-1,求出S1,S2,S3,猜想出数列的前n项和Sn的表达式 ③由圆x2+y2=r2的面积πr2,猜想出椭圆
④科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇
以上推理不是归纳推理的序号是______.(把所有你认为正确的序号都填上)xa22yb221的面积S=πab3、由图(1)有面积关系:
SPAB
SPAB.图(1)图(2)PAPBPAPB,则由(2)有
VPABC
VPABC
4、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.(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.5、设b0,数列an满足a1b,annban1an1n1(n≥2)
(1)求数列an的通项公式;
n1(2)证明:对于一切正整数n,2anb1。
第四篇:推理与证明复习(基础)
宁陕中学导学案(数学)
高二级班姓名年月日
《推理与证明》复习
学习目标:
1、能对推理与证明的各种方法进行梳理,建立知识网络,把握整体结构。
2、能比较数学证明的几种基本方法的思维过程和特点,灵活运用各种方法进行一些数
学证明。
3、了解合情推理和演绎推理之间的联系、差异和各自所起的作用。
本章知识结构图:
一、数学推理
(一)基础知识填空:
1.合情推理
合情推理是根据__________________的结果,个人的__________________、已有的_________和正确的_________(定义、公理、定理等),推测出某些结果的推理方式.归纳推理和类比推理是最常见的_____________.
①归纳推理的含义
根据一类事物中_______________具有某种属性,推断这类事物____________________,我们将这种推理方式称为归纳推理.归纳推理是由_________到_________,由_________到_________的推理.
②类比推理的含义
两类不同对象具有某些类似的特征,在此基础上,根据_____________的其他特征,推断_____________也具有类似的其他特征,我们把这种推理过程称为_____________.
2.演绎推理
(1)从___________出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理.简言之,演绎推理是由___________到___________的推理.
(2)三段论是演绎推理的一般模式,它包括:①大前提——________________;②小前
提——________________;③结论——________________________________.
(二)基础训练
1.下列说法中,正确的是()
A.类比推理是由特殊到一般的推理
B.演绎推理是特殊到一般的推理
C.归纳推理是个别到一般的推理
D.合情推理可以作为证明的步骤
2.下面使用类比推理恰当的是()
A.“若a·3=b·3,则a=b”类推出“若a·0=b·0,则a=b”
B.“若(a+b)c=ac+bc”类推出“(a·b)c=ac·bc”
ab
cc(c≠0)C.“若(a+b)c=ac+bc” 类推出 c”
D.“(ab)n=anbn” 类推出“(a+b)n=an+bn”
3.观察一下各式:1=12;2+3+4=32;3+4+5+6+7=52;4+5+6+7+8+9+10=72;„,你得到的ab
1一般性结论是____________.4.根据给出的数塔猜测123 456×9+7等于()
1×9+2=11
12×9+3=111
123×9+4=1 111234×9+5=11 111345×9+6=111 111
„„
A.1 111 110B.1 111 111
C.1 111 112D.1 111 11
35.(2011年高考陕西卷文科)观察下列等式
照此规律,第五个等式应为__________________.二、数学证明
(一)基础知识填空:
1.综合法
从命题的_________出发,利用定义、公理、定理及运算法则,通过_________推理,一步一步地接近要证明的_________,直到完成命题的证明的思维方法,称为综合法. 综合法的基本思路是_________.
2.分析法
从求证的_________出发,一步一步地探索保证前一个结论成立的___________,直到归结为这个命题的_________,或者归结为__________________等.这种证明问题的思维方法称为分析法.分析法的基本思路是___________.
3.反证法(间接证明法)
在证明数学命题时,先__________________成立,在这个前提下,若推出的结果与_________、_________、_________ 相矛盾,或与命题中的_________相矛盾,或与
_________ 相矛盾,从而说明_________不可能成立,由此断定_________成立,这种证明方法叫作反证法.
(二)典型例题:
例1.已知a,b为正数,且a+b=1,求证:a11b4.例2.求证3645
例3.若a,b,c均为实数,且ax22y
中至少有一个大于零.(三)基础训练:
1.在△ABC中,ACcosB,证明:B=C.ABcosC2,by22z32,cz2x6,求证:a,b,c
2.已知点P是直角三角形ABC所在平面外的一点,O是斜边AB的中点,并且PA=PB=PC.求证:PO⊥平面ABC.3.设a,b是实数,求证:a2b22
2(ab).4.如图所示,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,过A作SB的垂线,垂足为E,过E作SC的垂线,垂足为F,求证:AF⊥SC.5.已知a,b,c为正实数,且a+b+c=1,求证:111118.abc1
6.设a,b,c,d∈R,且ad-bc=1,求证:a2+b2+c2+d2+ab+cd≠1.(四)巩固练习:
ab1.若实数a,b满足a+b=2,证明:2+2≥4.2.已知△ABC的三个内角A,B,C成等差数列,记A,B,C的对边为a,b,c.求证:
ab1
bc3
abc.3.设x,y为正实数,且
4.用反证法证明命题“x2-(a+b)x+ab≠0,则x≠a且x≠b”时应假设为________.
5.在不等边△ABC中,A是最小角,求证:A<60°.6.已知x,y>0,且x+y>2.求证:1x1y中至少有一个小于2.,yx11119xyx+y=1,求证:
第五篇:推理与证明总复习
推理与证明总复习
编写人:杨素华审核:高二数学组(1)
一、知识结构框图
二、考纲分解解读
1合情推理与演绎推理
(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.
2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. 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.三、基础知识
(一)合情推理与演绎推理
1推理的概念
根据一个或几个已知事实(或假设)得出一个判断,这种___________叫做推理.从结构上说,推理一般由两部分组成,一部分是已知的事实(或假设)叫做___________,一部分是由已知推出的判断,叫做___________.
2合情推理
根据已有的事实,经过___________、___________、___________、___________,再进行___________、___________,然后提出___________的推理称为合情推理.合情推理又具体分为归纳推理和类比推理两类.
(1)归纳推理:由某类事物的___________对象具有某些特征,推出该类事物的___________对象具有这些特征的推理;或者由___________事实概括出___________的推理称为归纳推
1理.简言之,归纳推理是由部分到___________,由___________到___________的推理,归纳推理简称归纳.(2)类比推理:由两类对象具有___________和其中一类对象的某些___________,推出另一类对象也具有这些特征的推理,称为类比推理.简言之,类比推理是由___________到___________的推理,类比推理简称类比.
3演绎推理
(1)从___________出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理.简言之,演绎推理是由___________到___________的推理.
(2)三段论是演绎推理的一般模式,它包括:①大前提——________________;②小前提——________________;③结论——________________________________.(二)直接证明与间接证明
1.直接证明
(1)综合法:从题设的____________出发,运用一系列有关_______________作为推理的依据,逐步推演而得到要证明的结论,这种证明方法叫做综合法.综合法的推理方向是由____________到____________,表现为____________,综合法的解题步骤用符号表示是:_____________________.
特点:“由因导果”,因此综合法又叫____________法.
(2)分析法:分析法的推理方向是由____________到____________,论证中步步寻求使其成立的____________,如此逐步归结到已知的条件和已经成立的事实,从而使命题得证,表现为____________,分析法的证题步骤用符号表示为_____________________________.特点:“执果索因”,因此分析法又叫____________法或____________法.
2.间接证明
假设原命题的结论不成立,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.这样的证明方法叫反证法.反证法是一种间接证明的方法.
(1)反证法的解题步骤:____________——推演过程中引出矛盾——____________.
(2)反证法的理论依据是:原命题为真,则它的____________为真,在直接证明有困难时,就可以转化为证明它的____________成立.
(3)反证法证明一个命题常采用以下步骤:
①假定命题的结论不成立.
②进行推理,在推理中出现下列情况之一:与已知条件矛盾;与公理或定理矛盾. ③由于上述矛盾的出现,可以断言,原来的假定“结论不成立”是错误的.
④肯定原来命题的结论是正确的.
即“反设——归谬——结论”.
(4)一般情况下,有如下几种情况的求证题目常常采用反证法:
第一,问题共有n种情况,现要证明其中的一种情况成立时,可以想到用反证法把其它的 n-1种情况都排除,从而肯定这种情况成立;
第二,命题是以否定命题的形式叙述的;
第三,命题用“至少”、“至多”的字样叙述的;
第四,当命题成立非常明显,而要直接证明所用的理论太少,且不容易说明,而其逆命题又是非常容易证明的.(三)数学归纳法
1.数学归纳法
对于某些与正整数n有关的命题常常采用下面的方法来证明它的正确性:先证明当n取第一个值n0时命题成立;然后假设当n=k(k∈N*,k≥n0)时命题成立,证明当________时命
题也成立,这种证明方法就叫做________.
2.用数学归纳法证明一个与正整数(或自然数)有关的命题的步骤
(1)(归纳奠基)当n取第一个值________________________时,证明命题成立;
(2)(归纳递推)假设当_______________________时结论正确,证明当________时结论也正确. 由(1),(2)可知,命题对于从n0开始的所有正整数n都正确.
3.特点注意
用数学归纳法来证明与正整数有关的命题时,要注意:________不可少,________要用到,________莫忘掉.
四、题型归纳
(一)归纳推理
例1平面内的1条直线把平面分成2部分,2条相交直线把平面分成4部分,3条相交但不共点的直线把平面分成7部分,则n条彼此相交而无三条共点的直线,可把平面分成多少部分?
分析:可通过画图当直线条数n为3,4,5时,分别计算出它们将平面分成的区域数Sn,从中发现规律,再归纳出结论.
解析:设平面被n条直线分成Sn部分,则
当n=1时,S1 =1+1=2;
当n=2时,S2 =1+1+2=4;
当n=3时,S3 =1+1+2+3=7;
当n=4时,S4 =1+1+2+3+4=11.
据此猜想,得Sn=1+ n(n1)
2nn222=.
点评:本题是由部分到整体的推理,先把部分的情况都写出来,然后寻找规律,概括出整体的情况.
(二)类比推理
例2(2009年微山模拟)在平面几何中,对于Rt△ABC,设AB=c,AC=b,BC=a,则
(1)a2+b2=c2;
22(2)cos2A+cos2B=1; ab
(3)Rt△ABC的外接圆半径为r=
2.
把上面的结论类比到空间写出相类似的结论.分析:我们在空间中选取3个面两两垂直的四面体作为直角三角形的类比对象,考虑面积,二面角,及外接球的半径即可得.解析:(1)设3个两两垂直的侧面的面积
分别为S1,S2,S3,底面面积为S,则
S12+S22+S32=S2.
(2)设3个两两垂直的侧面与底面所成的角
分别为α,β,γ,则
cosα+cosβ+cosγ=1.
(3)设3个两两垂直的侧面形成的侧棱长分
别为a,b,c,则这个四面体的外接球的半径
为R=a2222b
32c2.
(三)演绎推理
演绎推理是证明数学问题的基本推理形式,因此在高考中经常出现,三段论推理是演绎推理的一种重要的推理形式,是由一般到特殊的推理,在前提真实并且推理形式正确的前提下,其结论就必然真实.2例3证明:函数f(x)=-x+2x在[1,+∞)上是减函数.(四)用综合法证明数学命题
例4已知PA⊥⊙O所在的平面,AB是⊙O的直径,C是圆周上不同于A,B的任一点,过A点作AE⊥PC于点E,如右图所示.求证:AE⊥平面PBC.(五)用分析法证明数学命题
例5若a>0,求证: a212a
(六)用反证法证明数学命题
例6已知:a3+b3=2,求证:a+b≤2.分析:本题直接证明命题较困难,宜用反证法.
证明:假设a+b>2,则b>2-a.
于是a+b>a+(2-a)=8-12a+6a
=6(a-1)2+2≥2.与已知相矛盾,所以 a+b≤2.(七)数学归纳法
ⅰ归纳、猜想、证明
例7在各项为正的数列{an}中,数列的前n项和Sn满足
(1)求a1,a2,a3.ⅱ用数学归纳法证明恒等式11an.Sn= 2 a n333322a1a2.(2)由(1)猜想数列{an}的通项公式,并且用数学归纳法证明你的猜想.
22例8用数学归纳法证明:n(n1)2n(n1)(3n1 223 12
211n10)
ⅲ用数学归纳法证明整除问题
例9用数学归纳法证明:对于任意自然数n,数11n+2+122n+1是133的倍数.
ⅳ用数学归纳法证明不等式问题
例10设函数f(x)xxlnx.数列an满足0a11,an1f(an).(Ⅰ)证明:函数f(x)在区间(0,1)是增函数;
(Ⅱ)证明:anan11;
1),整数k≥(Ⅲ)设b(a1,a1ba1lnb.证明:ak1b.
解:
(I)当0 f′(x)=1-lnx-1=-lnx>0 所以函数f(x)在区间(0,1)是增函数,(II)当0 又由(I)有f(x)在x=1处连续知,当0 因此,当0 下面用数学归纳法证明: 0 (i)由0 则由①可得0 故当n=k+1时,不等式②也成立 综合(i)(ii)证得:an (III)由(II)知,{an}逐项递增,故若存在正整数m≤k,使得am≥b,则ak+1>am≥b 否则,若am ak+1=ak-aklnak =ak-1-ak-1lnak-1-aklnak …… k =a1-amlnam m1 k 由③知amlnam m1 于是ak+1>a1+k|a1lnb| ≥a1+(b-a1)=b