第5讲 分析法与综合法应用策略
[方法精要] 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结论成立,这种证明方法叫做综合法.
分析法:从要证明的结论出发,逐步寻求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,这种正面的方法叫做分析法.
综合法往往以分析法为基础,是分析法的逆过程.但更要注意从有关不等式的定理、结论或题设条件出发,根据不等式的性质推导证明.分析法是逆向思维,当已知条件与结论之间的联系不够明显、直接,或证明过程中所需要用的知识不太明确、具体时,往往采用分析法,特别是含有根号、绝对值的等式或不等式,从正面不宜推导时,常考虑用分析法.注意用分析法证题时,一定要严格按格式书写.
题型一 综合法在三角函数中的应用
例1 已知函数f (x )=2sin x 4cos x 4-23sin 2x 4+ 3. (1)求函数f (x )的最小正周期及最值;
(2)令g (x )=f (x +π3
),判断函数g (x )的奇偶性,并说明理由. 破题切入点 用P 表示已知条件、已有的定义、公理、定理等,用Q 表示所要证明的结论,则综合法的应用可以表示为:P ?Q 1→Q 1?Q 2→Q 2?Q 3→…→Q n ?Q .本题是将三角函数式化为同
一个角的三角函数,再利用三角函数的周期性和单调性及奇偶性解决.
解 (1)∵f (x )=sin x 2+3(1-2sin 2x 4) =sin x 2+3cos x 2 =2sin(x 2+π3
). ∴f (x )的最小正周期T =2π1
2
=4π. 当sin(x 2+π3
)=-1时,f (x )取得最小值-2; 当sin(x 2+π3
)=1时,f (x )取得最大值2. (2)由(1)知f (x )=2sin(x 2+π3
). 又g (x )=f (x +π3
). ∴g (x )=2sin[12(x +π3)+π3
] =2sin(x 2+π2)=2cos x 2
. ∴g (-x )=2cos(-x 2)=2cos x
2
=g (x ). ∴函数g (x )是偶函数.
题型二 综合法在立体几何中的应用
例2 如图,在四棱锥P -ABCD 中,AB ∥CD ,AB ⊥AD ,CD =2AB ,平面PAD
⊥底面ABCD ,PA ⊥AD ,E 和F 分别是CD 和PC 的中点,求证:
(1)PA ⊥底面ABCD ;
(2)BE ∥平面PAD ;
(3)平面BEF ⊥平面PCD .
破题切入点 综合法的运用,从已知条件、已有的定义、公理、定理等经过层层推理,最后得到所要证明的结论.
(1)利用平面PAD ⊥底面ABCD 的性质,得线面垂直.
(2)BE ∥AD 易证.
(3)EF 是△CPD 的中位线.
证明 (1)因为平面PAD ⊥底面ABCD ,
且PA 垂直于这两个平面的交线AD ,
所以PA ⊥底面ABCD .
(2)因为AB ∥CD ,CD =2AB ,E 为CD 的中点,
所以AB ∥DE ,且AB =DE .
所以四边形ABED 为平行四边形.
所以BE ∥AD .
又因为BE ?平面PAD ,AD ?平面PAD ,
所以BE ∥平面PAD .
(3)因为AB ⊥AD ,
而且ABED 为平行四边形.
所以BE ⊥CD ,AD ⊥CD ,
由(1)知PA ⊥底面ABCD .
所以PA ⊥CD .
所以CD ⊥平面PAD .
所以CD ⊥PD .
因为E 和F 分别是CD 和PC 的中点,
所以PD ∥EF .所以CD ⊥EF .
所以CD ⊥平面BEF .
又CD ?平面PCD ,
所以平面BEF ⊥平面PCD .
题型三 分析法在不等式中的应用
例3 若a ,b ,c 为不全相等的正数,求证:lg a +b 2+lg b +c 2+lg a +c 2>lg a +lg b +lg c .
破题切入点 本题适合用分析法解决,借助对数的性质反推关于a ,b ,c 的不等式,依次寻求使其成立的充分条件,直至得到一个容易解决的不等式,类似的不等式往往利用基本不等式.
证明 要证lg
a +
b 2+lg b +
c 2+lg a +c 2>lg a +lg b +lg c , 只需证lg(
a +
b 2·b +
c 2·a +c 2)>lg(a ·b ·c ), 即证a +b 2·b +c 2·a +c 2>a ·b ·c .
因为a ,b ,c 为不全相等的正数,
所以a +b 2≥ab >0,b +c 2≥bc >0,a +c 2≥ac >0,
且上述三式中等号不能同时成立. 所以a +b 2·b +c 2·a +c
2>a ·b ·c 成立,
所以原不等式成立.
总结提高 综合法和分析法是直接证明中两种最基本的方法,也是解决数学问题时常用的思维方式.综合法的特点是由原因推出结果,分析法的特点是由结果追溯到产生这一结果的原因.在解决问题时,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,根据结论的特点去转化条件,得到另一中间结论,根据中间结论的转化证明结论成立.
1.下面的四个不等式:
①a 2+b 2+c 2>ab +bc +ca ;
②a (1-a )≤14
; ③b a +a b ≥2;
④(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥(ac +bd )2.
其中恒成立的有( )
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
答案 B
解析 因为a 2+b 2+c 2-(ab +bc +ca )
=12
[(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2]≥0, 所以a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca ,
所以①错误;
因为a (1-a )-14=-a 2+a -14=-(a -12
)2≤0, 所以a (1-a )≤14
; 所以②正确;
当ab <0时,b a +a b
<0,
所以③错误;
因为(a 2+b 2)(c 2+d 2)=a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2≥
a 2c 2+2abcd +
b 2d 2
=(ac +bd )2,
所以④正确.
2.若x ,y ∈R +且x +y ≤a x +y 恒成立,则a 的最小值是( )
A .22B.2C .2D .1
答案 B
解析 x +y x +y =(x +y )2x +y =1+2xy x +y ,要使不等式恒成立,只需a 不小于1+2xy x +y 的最大值即可,因为1+2xy x +y
≤2,当x =y 时取等号,所以a ≥2,即a 的最小值是 2. 3.已知p =ab +cd ,q =ma +nc ·
b m +d n (m 、n 、a 、b 、
c 、
d 均为正数),则p 、q 的大小为( )
A .p ≥q
B .p ≤q
C .p >q
D .不能确定 答案 B
解析 q =ma +nc ·
b m +d n =ab +mad n +nb
c m +c
d ≥ab +2abcd +cd =ab +cd =p .
4.要证:a 2+b 2-1-a 2b 2≤0,只要证明( )
A .2ab -1-a 2b 2≤0
B .a 2+b 2-1-
a 4+
b 42≤0 C.(a +b )22
-1-a 2b 2≤0 D .(a 2-1)(b 2-1)≥0
答案 D
解析 因为a 2+b 2-1-a 2b 2≤0?(a 2-1)(b 2-1)≥0.
5.设a =lg2+lg5,b =e x
(x <0),则a 与b 的大小关系为( )
A .a >b
B .a
C .a =b
D .a ≤b
答案 A
解析 因为a =lg2+lg5=lg10=1,b =e x 所以a >b . 6.已知点A n (n ,a n )为函数y =x 2 +1图象上的点,B n (n ,b n )为函数y =x 上的点,其中n ∈N *,设c n =a n -b n ,则c n 与c n +1的大小关系是________. 答案 c n +1 解析 根据条件可得c n =a n -b n =n 2+1-n =1n 2+1+n , 所以c n 随着n 的增大而减小, 所以c n +1 7.如果a a +b b >a b +b a ,则a 、b 应满足的条件是________. 答案 a ≥0,b ≥0且a ≠b 解析 因为a a +b b >a b +b a , 所以(a -b )2 (b +a )>0, 所以a ≥0,b ≥0且a ≠b . 8.设a ,b ,c >0,证明:a 2b +b 2c +c 2 a ≥a +b +c . 证明 因为a ,b ,c >0,根据基本不等式 a 2 b +b ≥2a ,b 2 c +c ≥2b ,c 2 a +a ≥2c , 三式相加得:a 2b +b 2c +c 2 a +a +b +c ≥2a +2b +2c , 即a 2b +b 2c +c 2 a ≥a +b +c . 当且仅当a =b =c 时取等号. 9.已知△ABC 三边a ,b ,c 的倒数成等差数列,证明:B 为锐角. 证明 要证明B 为锐角,根据余弦定理, 也就是证明cos B =a 2+c 2-b 2 2ac >0, 即需证a 2+c 2-b 2>0, 由于a 2+c 2-b 2≥2ac -b 2, 故只需证2ac -b 2>0, 因为a ,b ,c 的倒数成等差数列, 所以1a +1c =2b ,即2ac =b (a +c ). 所以要证2ac -b 2 >0, 只需证b (a +c )-b 2>0,即b (a +c -b )>0, 上述不等式显然成立,所以B 为锐角. 10.设数列{a n }满足a 1=0且 11-a n +1-11-a n =1. (1)求{a n }的通项公式; (2)设b n =1-a n +1n ,记S n =∑k =1 n b k ,证明:S n <1. (1)解 由题设11-a n +1-11-a n =1, 可得{11-a n }是公差为1的等差数列. 又11-a 1 =1, 所以根据等差数列通项公式可得11-a n =1+(n -1)×1=n , 所以a n =1-1n . (2)证明 由(1)得 b n = 1-a n +1n =n +1-n n +1·n =1 n -1n +1 , S n =∑k =1n b k =∑k =1n ( 1n -1n +1) =1-1 n +1<1. 所以S n <1. 11.已知函数f (x )=tan x ,x ∈(0,π2),若x 1,x 2∈(0,π2 )且x 1≠x 2, 证明:12[f (x 1)+f (x 2)]>f (x 1+x 22 ). 证明 欲证12[f (x 1)+f (x 2)]>f (x 1+x 22 ) ?12(tan x 1+tan x 2)>tan x 1+x 22 ?12(sin x 1cos x 1+sin x 2cos x 2)>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2) (“化弦”) ?sin (x 1+x 2)2cos x 1cos x 2>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2) ?sin (x 1+x 2)cos (x 1+x 2)+cos (x 1-x 2)>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2) 只要证明0 ∵x 1≠x 2,且x 1、x 2∈(0,π2 ), ∴0 即12[f (x 1)+f (x 2)]>f (x 1+x 22 ). 12.(2014·江苏)如图,在三棱锥P -ABC 中,D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点.已知PA ⊥AC ,PA =6,BC =8,DF =5. 求证:(1)直线PA ∥平面DEF ; (2)平面BDE ⊥平面ABC . 证明 (1)因为D ,E 分别为棱PC ,AC 的中点, 所以DE ∥PA . 又因为PA ?平面DEF ,DE ?平面DEF , 所以直线PA ∥平面DEF . (2)因为D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点,PA =6,BC =8, 所以DE ∥PA ,DE =12PA =3,EF =12 BC =4. 又因为DF =5,故DF 2=DE 2+EF 2 , 所以∠DEF =90°,即DE ⊥EF . 又PA ⊥AC ,DE ∥PA ,所以DE ⊥AC . 因为AC ∩EF =E ,AC ?平面ABC ,EF ?平面ABC , 所以DE ⊥平面ABC , 又DE ?平面BDE ,所以平面BDE ⊥平面ABC . 第3讲概要写作 概要写作作为浙江英语高考新题型,就是对所读过的文章简要概括,写出文章的中心大意,也称之为摘要。写概要时,读者要把文章的具体信息用一些具有概括功能的词和句表述出来,而不是抄袭文章的原句,更不是把细节性信息作为中心,而是要通过对文章中的单词、词组和句子进行合理转换,对文章 的具体信息进行概括,再用合适的语言表述出来。这一题型主要考查学生对文章主旨大意的概括和准确获取关键词的能力,同时考查学生用简洁的语言概括文章重要信息的能力以及对文章整体结构的把握能力。因此,概要写作是基于阅读理解和书面表达的,是二者的有机结合体,是阅读理解和书面表达的沟通桥梁。[选材特点] 1.所需阅读的短文词数在350以内; 2.所选材料体裁没有限制,以说明文、议论文和记叙文为主。 [评分参考] 阅卷时主要考虑以下内容: 1.对原文要点的理解和呈现情况; 2.应用语法结构和词汇的准确性; 3.上下文的连贯性; 4.对各要点表达的独立性情况。 注意:理解准确,涵盖全部要求,完全使用自己的语言,准确使用相应的语法结构和词汇,得分相应比较高。相反,如果概要写作部分出现两句以上整句抄自原文现象,得分档次将会大大降低;所写内容与所提供内容无关不得分。 [写作步骤] 1.阅读 首先要通读全文,对文章的体裁和大意有所了解。阅读时要快速地找到主 题句,以便抓住中心,理解全文。学生还需要根据文章内容列出一个简单 的提纲,以便在写作过程中不会遗漏要点,总结全面。 2.写出初稿 在写作过程中,学生要注意词数要求,使用精炼的句子概括文章的要点,可以引用所给阅读材料的重要词语,但不可过多,否则便失去了概要的意 义;学生还需谨记:概要必须全面、清晰地表达所给阅读材料的信息,客 观、准确地反映所给阅读材料的真实意图,不可随意添加或增减内容。3.修正定稿 初稿完成后,要将其与所给阅读材料核对一遍,看原材料中的要点是否在 概要中都得到了体现,语句间的衔接是否符合逻辑,同时还需要检查句子 是否有错误,时态和语态的使用是否正确,标点、格式、大小写是否有误 等。通过细致的修正与调整,力争使文章在各个方面都万无一失。 [方法技巧] 1.议论文 议论文类型的文章通常包括论点、论据和结论三部分,其关键是找出主题 句或结论句。因此写议论文的概要主要是找出主题句、支撑句和结论句。 若文中有一分为二的观点的,两种观点都要概括,不要漏掉其中一方的观 点。概要模板:论点+论据(结论)。 议论文可用以下开头语: ①The passage/author argues that...本文/作者主张…… ②The passage/author highlights the importance of...本文/作者强调了……的 重要性。 ③The passage/author discusses the impact of...本文/作者讨论了……的影响。 ④The passage/author compares...with...本文/作者比较了……与…… 2.说明文 此类文章通常会有中心句(多在首段),写概要时要注意找出中心句,抓 住关键词,然后重组文章的信息,用自己的话表述出来。不同类型的说 明文的几种参考模板: 1)描写某事物的性质功用。即“对象+性质功用+利好”:(In the passage)the writer introduces...(对象)to us...(性质或功用)...(对象带来的利 第3讲 数列的综合问题 「考情研析」 1.从具体内容上,数列的综合问题,主要考查:①数列与函数、不等式结合,探求数列中的最值或证明不等式.②以等差数列、等比数列为背景,利用函数观点探求参数的值或范围. 2.从高考特点上,常在选填题型的最后两题及解答题第17题中出现,分值一般为5~8分. 核心知识回顾 数列综合应用主要体现在以下两点: (1)以数列知识为纽带,在数列与函数、方程、不等式、解析几何的交汇处命题,主要考查利用函数观点、不等式的方法解决数列问题,往往涉及与数列相关的不等式证明、参数的范围等. (2)以数列知识为背景的新概念、创新型问题,除了需要用到数列知识外,还要运用函数、不等式等相关知识和方法,特别是题目条件中的“新知识”是解题的钥匙,此类问题体现了即时学习,灵活运用知识的能力. 热点考向探究 考向1 数列与函数的综合问题 例 1 (2019·上海市青浦区高三二模)已知函数f (x )=x 2 +ax +b (a ,b ∈R ),且不等式|f (x )|≤2019|2x -x 2 |对任意的x ∈[0,10]都成立,数列{a n }是以7+a 为首项,公差为1的等差数列(n ∈N * ). (1)当x ∈[0,10]时,写出方程2x -x 2 =0的解,并写出数列{a n }的通项公式(不必证明); (2)若b n =a n ·? ?? ??13an (n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,对任意的n ∈N * ,都有S n 2012年高考数学二轮复习同步练习:专题5 立体几何 第3讲 空间 向量及其应用(理) 一、选择题 1.以下命题中,不正确的命题个数为( ) ①已知A 、B 、C 、D 是空间任意四点,则A B →+B C →+C D →+D A → =0 ②若{a ,b ,c }为空间一个基底,则{a +b ,b +c ,c +a }构成空间的另一个基底; ③对空间任意一点O 和不共线三点A 、B 、C ,若O P →=xOA →+yOB →+zOC → (其中x ,y ,z ∈R ), 则P 、A 、B 、C 四点共面. A .0 B .1 C .2 D .3 [答案] B [解析] 由向量的加法运算知①正确. ∵a ,b ,c 为空间一个基底, 则a ,b ,c 为两两不共线的非零向量. 不妨假设a +b =x (b +c )+y (c +a ), 即(1-y )a +(1-x )b -(x +y )c =0. ∵a 、b 、c 不共面,∴???? ? 1-x =01-y =0 x +y =0 , 不存在实数x 、y 使假设成立,故②正确. ③中若加入x +y +z =1则结论正确,故③错误. 2.如图ABCD -A 1B 1C 1D 1是正方体,B 1E 1=D 1F 1= A 1 B 1 4 ,则BE 1与DF 1所成角的余弦值是( ) A.15 17 B.12 C. 817 D.32 [答案] A [解析] 取D 为空间直角坐标系原点,DA 、DC 、DD 1所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立空间 直角坐标系,设AD =4,则B (4,4,0),E 1(4,3,4),F 1(0,1,4), ∴BE 1→=(0,-1,4),DF 1→ =(0,1,4), |BE 1→|=|DF 1→|=17,BE 1→·DF 1→ =15, ∴cos 第3讲 三角恒等变换与解三角形(大题) 热点一 三角形基本量的求解 求解三角形中的边和角等基本量,需要根据正弦、余弦定理,结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是: 第一步:定条件,即确定三角形中的已知和所求,在图中标出来,然后确定转化的方向; 第二步:定工具,即根据条件和所求,合理选择转化的工具,实施边角之间的互化; 第三步:求结果. 例1 (2019·湖北、山东部分重点中学联考)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对 的边,已知a cos A =R ,其中R 为△ABC 外接圆的半径,a 2+c 2-b 2=433 S ,其中S 为△ABC 的面积. (1)求sin C ; (2)若a -b =2-3,求△ABC 的周长. 解 (1)由正弦定理得a cos A =a 2sin A , ∴sin 2A =1,又0<2A <π, ∴2A =π2,则A =π4 . 又a 2+c 2-b 2=433·12 ac sin B , 由余弦定理可得2ac cos B = 233 ac sin B , ∴tan B =3, 又0高考二轮教师用书:第1部分 专题5 第3讲 概要写作 含解析
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