高中数学第一章推理与证明12综合法与分析法分析法(2)北师大版2-2.
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分析法一、教学目标: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、教学重点:了解分析法和综合法的思考过程、特点.难点:分析法的思考过程、特点三、教学方法:探析归纳,讲练结合四、教学过程(一)、复习:直接证明的方法:综合法、分析法。
(二)、引入新课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。
在很多数学命题的证明中,往往需要综合地运用这两种思维方法。
(三)、例题讲解:例1:如图、已知BE ,CF分别为△ABC 的边A C,AB 上的高,G为EF 的中点,H为BC的中点。
求证:HG ⊥EF .证明:考虑待证的结论“HG ⊥E F" 。
根据命题的条件:G 为EF 的中点,连接EH ,H F,只要证明△EH F为等腰三角形,即EH =H F。
分析法一、教学目标: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、教学重点:了解分析法和综合法的思考过程、特点。
难点:分析法的思考过程、特点三、教学方法:探析归纳,讲练结合四、教学过程(一)、复习:直接证明的方法:综合法、分析法。
(二)、引入新课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。
在很多数学命题的证明中,往往需要综合地运用这两种思维方法。
(三)、例题讲解:例1:如图、已知BE ,CF 分别为△ABC 的边AC ,AB 上的高,G 为EF 的中点,H 为BC 的中点.求证:HG ⊥EF .证明:考虑待证的结论“HG ⊥EF ” .根据命题的条件:G 为EF 的中点,连接EH ,HF ,只要证明△EHF 为等腰三角形,即EH =HF .根据条件CF ⊥AB ,且H 为BC 的中点,可知FH 是Rt △BCF 斜边上的中线.所以 BC FH 21=. 同理 BC HE 21=. 这样就证明了△EHF 为等腰三角形.所以 HG ⊥EF .例2:已知:a ,b ,c 都是正实数,且ab +bc +ca =1.求证:a +b +c 3≥. 证明:考虑待证的结论“a +b +c 3≥” ,因为a +b +c >0,只需证明3)(2≥++c b a ,即 3)(2222≥+++++ac bc ab c b a .又 ab +bc +ca =1,所以,只需证明1222≥++c b a ,即 01222≥-++c b a .因为 ab +bc +ca =1,所以,只需证明 0)(222≥++-++ac bc ab c b a ,只需证明 0)(2222222≥++-++ac bc ab c b a ,即0)()()(222≥-+-+-a c c b b a .由于任意实数的平方都非负,故上式成立.所以 a +b +c 3≥.例3.如图,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证明:要证AF ⊥SC ,只需证:SC ⊥平面AEF ,只需证:AE ⊥SC ,只需证:AE ⊥平面SBC 只需证:AE ⊥BC ,只需证:BC ⊥平面SAB ,只需证:BC ⊥SA ,只需证:SA ⊥平面ABC因为:SA ⊥平面ABC 成立。
陕西省石泉县高中数学第一章推理与证明1.2 综合法和分析法1.2.2 分析法(一)教案北师大版选修2-2
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2。
2 分析法(一)。
§2 综合法与分析法2.1 综合法学习目标核心素养1.了解综合法的思考过程、特点.(重点) 2.会用综合法证明数学命题.(难点) 1.通过对综合法概念和思维过程的理解的学习,培养逻辑推理的核心素养.2.通过对综合法应用的学习,提升逻辑推理和数学建模的核心素养.1.综合法的定义从命题的条件出发,利用定义、公理、定理及运算法则,通过演绎推理,一步一步地接近要证明的结论,直到完成命题的证明,这种思维方法称为综合法.2.综合法证明的思维过程用P表示已知条件、已知的定义、公理、定理等,Q表示所要证明的结论,则综合法的思维过程可用框图表示为:P⇒Q1→Q1⇒Q2→Q2⇒Q3→…→Q n⇒Q思考:综合法的证明过程属于什么思维方式?[提示]综合法是由因导果的顺推思维.1.综合法是从已知条件、定义、定理、公理出发,寻求命题成立的( )A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件[答案] B2.在△ABC中,若sin Asin B<cos Acos B,则△ABC一定是( )A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等边三角形C[由条件可知cos Acos B-sin Asin B=cos(A+B)=-cos C>0,即cos C<0,∴C为钝角,故△ABC 一定是钝角三角形.]3.命题“函数f(x)=x-xln x在区间(0,1)上是增函数”的证明过程“对函数f(x)=x-xln x求导,得f′(x)=-ln x,当x∈(0,1)时,f′(x)=-ln x>0,故函数f(x)在区间(0,1)上是增函数”,应用了________的证明方法.综合法[证明过程符合综合法的证题特点,故为综合法.]用综合法证明三角问题【例1】 在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2asin A =(2b -c)sin B +(2c -b)sin C.(1)求证:A 的大小为60°;(2)若sin B +sin C = 3.证明:△ABC 为等边三角形.思路探究:(1)利用正弦定理将角与边互化,然后利用余弦定理求A. (2)结合(1)中A 的大小利用三角恒等变形证明A =B =C =60°. [证明] (1)由2asin A =(2b -c)sin B +(2c -b)sin C , 得2a 2=(2b -c)b +(2c -b)c , 即bc =b 2+c 2-a 2, 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,所以A =60°.(2)由A +B +C =180°,得B +C =120°,由sin B +sin C =3,得sin B +sin(120°-B)=3, sin B +(sin 120°cos B-cos 120°sin B)=3, 32sin B +32cos B =3, 即sin(B +30°)=1. 因为0°<B<120°, 所以30°<B+30°<150°, 所以B +30°=90°,即B =60°, 所以A =B =C =60°, 即△ABC 为等边三角形.证明三角等式的主要依据1.三角函数的定义、诱导公式及同角基本关系式. 2.和、差、倍角的三角函数公式.3.三角形中的三角函数及三角形内角和定理. 4.正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式.1.若sin θ,sin α,cos θ成等差数列,sin θ,sin β,cos θ成等比数列,求证:2cos 2α=cos 2β.[证明] ∵sin θ,sin α,cos θ成等差数列, ∴sin θ+cos θ=2sin α①又∵sin θ,sin β,cos θ成等比数列, ∴sin 2β=sin θcos θ②将②代入①2,得1+2sin 2β=4sin 2α, 又sin 2 β=1-cos 2β2,sin 2α=1-cos 2α2,∴1+1-cos 2β=2-2cos 2α, 即2cos 2α=cos 2β.用综合法证明几何问题【例2】 如图,在四面体BACD 中,CB =CD ,AD⊥BD,E ,F 分别是AB ,BD 的中点.求证: (1)直线EF∥平面ACD ; (2)平面EFC⊥平面BCD.思路探究:(1)依据线面平行的判定定理,欲证明直线EF∥平面ACD ,只需在平面ACD 内找出一条直线和直线EF 平行即可;(2)根据面面垂直的判定定理,欲证明平面EFC⊥平面BCD ,只需在其中一个平面内找出一条另一个面的垂线即可.[证明] (1)因为E ,F 分别是AB ,BD 的中点,所以EF 是△ABD 的中位线,所以EF∥AD,又EF 平面ACD ,AD平面ACD ,所以直线EF∥平面ACD.(2)因为AD⊥BD,EF∥AD,所以EF⊥BD.因为CB =CD ,F 是BD 的中点,所以CF⊥BD.又EF∩CF=F ,所以BD⊥平面EFC. 因为BD平面BCD ,所以平面EFC⊥平面BCD.证明空间位置关系的一般模式本题是综合运用已知条件和相关的空间位置关系的判定定理来证明的,故证明空间位置关系问题,也是综合法的一个典型应用.在证明过程中,语言转化是主旋律,转化途径为把符号语言转化为图形语言或文字语言转化为符号语言.这也是证明空间位置关系问题的一般模式.2.如图,在长方体ABCDA 1B 1C 1D 1中,AA 1=AD =a ,AB =2a ,E ,F 分别为C 1D 1,A 1D 1的中点.(1)求证:DE⊥平面BCE ; (2)求证:AF∥平面BDE. [证明](1)∵BC⊥侧面CDD 1C 1,DE侧面CDD 1C 1,∴DE⊥BC.在△CDE 中,CD =2a ,CE =DE =2a ,则有CD 2=DE 2+CE 2,∴∠D EC =90°,∴DE⊥EC. 又∵BC∩EC=C ,∴DE⊥平面BCE.(2)连接EF ,A 1C 1,设AC 交BD 于点O ,连接EO , ∵EF 12A 1C 1,AO 12A 1C 1, ∴EFAO ,∴四边形AOEF 是平行四边形, ∴AF∥OE. 又∵OE平面BDE ,AF平面BDE ,∴AF∥平面BDE.用综合法证明不等式[探究问题]1.综合法证明不等式的主要依据有哪些? [提示] (1)a 2≥0(a∈R).(2)a 2+b 2≥2ab,⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≥ab,a 2+b 2≥(a +b )22.(3)a ,b∈(0,+∞),则a +b 2≥ab ,特别地,b a +ab ≥2.(4)a -b≥0⇔a≥b;a -b≤0⇔a≤b. (5)a 2+b 2+c 2≥ab+bc +ca. (6)b a +ab≥2(a,b 同号,即ab>0).(7)||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|(a ,b∈R).左边等号成立的条件是ab≤0,右边等号成立的条件是ab≥0. 2.使用基本不等式证明不等式时,应该注意什么?请举例说明.[提示] 使用基本不等式时,要注意①“一正、二定、三相等”;②不等式的方向性;③不等式的适度,如下例.[题] 已知,a ,b∈(0,+∞),求证:a b +b a≥a + b.若直接使用基本不等式,a b +b a≥2ab ·b a=24ab ,而a +b ≥24ab.从而达不到证明的目的,没掌握好“度”,正确的证法应该是这样的:[证明] ∵a>0,b>0, ∴ab +b ≥2a ,ba +a ≥2b , ∴a b +b +ba +a ≥2a +2b , 即ab +ba≥a + b. 【例3】 已知x>0,y>0,x +y =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1y ≥9.思路探究:解答本题可由已知条件出发,结合基本不等式利用综合法证明. [证明] 法一:因为x>0,y>0,1=x +y≥2xy , 所以xy≤14.所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1y =1+1x +1y +1xy =1+x +y xy +1xy =1+2xy ≥1+8=9.法二:因为1=x +y ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x +y x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x +y y =⎝ ⎛⎭⎪⎫2+y x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x y =5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +y x . 又因为x>0,y>0,所以x y +yx ≥2,当且仅当x =y 时,取“=”. 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1y ≥5+2×2=9.1.本例条件不变,求证:1x +1y≥4.[证明] 法一:因为x ,y∈(0,+∞),且x +y =1, 所以x +y≥2xy ,当且仅当x =y 时,取“=”, 所以xy ≤12,即xy≤14,所以1x +1y =x +y xy =1xy ≥4.法二:因为x ,y∈(0,+∞),所以x +y≥2xy>0,当且仅当x =y 时,取“=”, 1x +1y≥21xy>0, 当且仅当1x =1y时,取“=”,所以(x +y)⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y ≥4. 又x +y =1,所以1x +1y≥4.法三:因为x ,y∈(0,+∞),所以1x +1y =x +y x +x +yy=1+y x +xy+1≥2+2x y ·yx=4, 当且仅当x =y 时,取“=”.2.把本例条件改为“a>0,b>0,c>0”且a +b +c =1,求证:ab +bc +ac≤13.[证明] ∵a>0,b>0,c>0, ∴a 2+b 2≥2ab, b 2+c 2≥2bc, a 2+c 2≥2ac.∴a 2+b 2+c 2≥ab+bc +ca.∴(a+b +c)2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca ≥3(ab+bc +ac). 又∵a+b +c =1, ∴ab+bc +ac≤13.综合法的证明步骤1.分析条件,选择方向:确定已知条件和结论间的联系,合理选择相关定义、定理等.2.转化条件,组织过程:将条件合理转化,书写出严密的证明过程.特别地,根据题目特点选取合适的证法可以简化解题过程.1.综合法的基本思路综合法的基本思路是“由因导果”,由已知走向求证,即从数学命题的已知条件出发,经过逐步的逻辑推理,最后得到待证结论.其逻辑依据是三段论式的演绎推理方法.2.综合法的特点(1)从“已知”看“可知”,逐步推向“未知”,由因导果,逐步推理,寻找它的必要条件.(2)证明步骤严谨,逐层递进,步步为营,条理清晰,形式简洁,易于表达推理的思维轨迹.(3)由综合法证明命题“若A,则D”的思考过程如图所示:1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)综合法是由因导果的顺推证法.( )(2)综合法证明的依据是三段论.( )(3)综合法的推理过程实际上是寻找它的必要条件.( )(1)√(2)√(3)√[(1)正确.由综合法的定义可知该说法正确.(2)正确.综合法的逻辑依据是三段论.(3)正确.综合法从“已知”看“可知”,逐步推出“未知”,其逐步推理实际上是寻找它的必要条件.]2.已知直线l,m,平面α,β,且l⊥α,mβ,给出下列四个命题:①若α∥β,则l⊥m;②若l⊥m,则α∥β;③若α⊥β,则l⊥m;④若l∥m,则α⊥β.其中正确的命题的个数是( )A.1 B.2C.3 D.4B[若l⊥α,α∥β,则l⊥β,又mβ,所以l⊥m,①正确;若l⊥α,m β,l⊥m,α与β可能相交,②不正确; 若l⊥α,mβ,α⊥β,l 与m 可能平行,③不正确;若l⊥α,l∥m,则m⊥α,又m β,所以α⊥β,④正确.]3.已知p =a +1a -2(a>2),q =2-a 2+4a -2(a>2),则p 与q 的大小关系是________. p>q [p =a -2+1a -2+2≥2(a -2)·1a -2+2=4,-a 2+4a -2=2-(a -2)2<2,∴q<22=4≤p.]4.数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2nS n (n =1,2,3,…).求证:(1)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等比数列;(2)S n +1=4a n .[证明] (1)∵a n +1=n +2n S n ,而a n +1=S n +1-S n ,∴n +2nS n =S n +1-S n , ∴S n +1=2(n +1)n S n ,∴S n +1n +1S n n =2,又∵a 1=1, ∴S 1=1,∴S 11=1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是首项为1,公比为2的等比数列.(2)由(1)知⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的公比为2,而a n =n +1n -1S n -1(n≥2),∴S n +1n +1=4S n -1n -1=4n -1·a n (n -1)n +1, ∴S n +1=4a n .2.2 分析法学 习 目 标核 心 素 养1.了解分析法的思考过程、特点.(重点) 2.会用分析法证明数学命题.(难点)1.通过对分析法概念和思维过程的理解的学习,培养逻辑推理的核心素养. 2.通过对分析法应用的学习,提升逻辑推理和数学建模的核心素养.1.分析法的定义从求证的结论出发,一步一步地探索保证前一个结论成立的充分条件,直到归结为这个命题的条件,或者归结为定义、公理、定理等,这种思维方法称为分析法.2.分析法证明的思维过程用Q 表示要证明的结论,则分析法的思维过程可用框图表示为: Q ⇐P 1→P 1⇐P 2→P 2⇐P 3→…→得到一个明显成立的条件1.用分析法证明:要使①A>B,只需使②C<D.这里①是②的( ) A .充分条件 B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件B [根据分析法的特点,寻找的是充分条件,∴②是①的充分条件,①是②的必要条件.] 2.欲证2-3<6-7,只需证( ) A .(2+7)2<(3+6)2B .(2-6)2<(3-7)2C .(2-3)2<(6-7)2D .(2-3-6)2<(-7)2A [欲证2-3<6-7,只需证2+7<3+6,只需证(2+7)2<(3+6)2.]3.将下面用分析法证明a 2+b 22≥ab 的步骤补充完整:要证a 2+b 22≥ab,只需证a 2+b 2≥2ab,也就是证________,即证________,由于________显然成立,因此原不等式成立.[答案] a 2+b 2-2ab≥0 (a -b)2≥0 (a -b)2≥0应用分析法证明不等式【例1】 已知a>b>0,求证:(a -b )28a <a +b 2-ab<(a -b )28b.思路探究:本题用综合法不易解决,由于变形后均为平方式,因此要先将式子两边同时开方,再找出使式子成立的充分条件.[证明] 要证(a -b )28a <a +b 2-ab<(a -b )28b ,只需证(a -b )28a <(a -b )22<(a -b )28b .∵a>b >0,∴同时除以(a -b )22,得(a +b )24a <1<(a +b )24b ,同时开方,得a +b 2a<1<a +b 2b,只需证a +b<2a ,且a +b>2b , 即证b<a ,即证b<a. ∵a>b>0,∴原不等式成立, 即(a -b )28a <a +b 2-ab<(a -b )28b.分析法证题思维过程1.分析法证明不等式的思维是从要证的不等式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,最后得到的充分条件为已知(或已证)的不等式.2.分析法证明数学命题的过程是逆向思维,即结论⇐…⇐…⇐…已知,因此,在叙述过程中,“要证”“只需证”“即证”等词语必不可少,否则会出现错误.1.已知a>0,求证:a 2+1a 2-2≥a+1a-2.[证明] 要证a 2+1a 2-2≥a+1a-2,只需证a 2+1a 2+2≥a+1a +2,即证⎝⎛⎭⎪⎫a 2+1a 2+22≥⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a+22,即a 2+1a 2+4a 2+1a 2+4≥a 2+1a 2+2 2⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a +4,只需证2a 2+1a 2≥ 2⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a ,只需证4⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+1a 2≥2⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+2+1a 2,即a 2+1a2≥2.上述不等式显然成立,故原不等式成立.用分析法证明其他问题【例2】 设函数f(x)=ax 2+bx +c(a≠0),若函数y =f(x +1)的图象与f(x)的图象关于y 轴对称,求证:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12为偶函数. 思路探究:由于已知条件较为复杂,且不易与要证明的结论联系,故可从要证明的结论出发,利用分析法,从函数图象的对称轴找到证明的突破口.[证明] 要证函数f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12为偶函数,只需证明其对称轴为直线x =0, 而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=ax 2+(a +b)x +14a +12b +c ,其对称轴为x =-a +b 2a ,因此只需证-a +b2a =0,即只需证a =-b ,又f(x +1)=ax 2+(2a +b)x +a +b +c ,其对称轴为x =-2a +b 2a ,f(x)的对称轴为x =-b 2a ,由已知得x =-2a +b 2a 与x =-b2a 关于y 轴对称,所以-2a +b 2a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a ,得a =-b 成立,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12为偶函数.分析法证题思路1.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.2.分析法的思路与综合法正好相反,它是从要求证的结论出发,倒着分析,由未知想需知,由需知逐渐地靠近已知,即已知条件、已经学过的定义、定理、公理、公式、法则等.2.已知1-tan α2+tan α=1,求证:cos α-sin α=3(cos α+sin α).[证明] 要证cos α-sin α=3(cos α+sin α), 只需证cos α-sin αcos α+sin α=3,只需证1-tan α1+tan α=3,只需证1-tan α=3(1+tan α),只需证tan α=-12.∵1-tan α2+tan α=1,∴1-tan α=2+tan α,即2tan α=-1.∴tan α=-12显然成立,∴结论得证.综合法与分析法的综合应用1.综合法与分析法的推理过程是合情推理还是演绎推理?[提示] 综合法与分析法的推理过程是演绎推理,它们的每一步推理都是严密的逻辑推理,从而得到的每一个结论都是正确的,不同于合情推理中的“猜想”.2.综合法与分析法有什么区别?[提示] 综合法是从已知条件出发,逐步寻找的是必要条件,即由因导果;分析法是从待求结论出发,逐步寻找的是充分条件,即执果索因.【例3】 在某两个正数x ,y 之间,若插入一个数a ,则能使x ,a ,y 成等差数列;若插入两个数b ,c ,则能使x ,b ,c ,y 成等比数列,求证:(a +1)2≥(b +1)(c +1).思路探究:可用分析法找途径,用综合法由条件顺次推理,易于使条件与结论联系起来. [证明] 由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧2a =x +y ,b 2=cx ,c 2=by ,消去x ,y 得2a =b 2c +c2b ,且a>0,b>0,c>0.要证(a +1)2≥(b+1)(c +1), 只需证a +1≥(b +1)(c +1), 因(b +1)(c +1)≤(b +1)+(c +1)2,只需证a +1≥b +1+c +12,即证2a≥b+c.由于2a =b 2c +c2b ,故只需证b 2c +c2b≥b+c ,只需证b 3+c 3=(b +c)(b 2+c 2-bc)≥(b+c)bc , 即证b 2+c 2-bc≥bc,即证(b -c)2≥0.因为上式显然成立,所以(a +1)2≥(b+1)(c +1).分析综合法特点综合法推理清晰,易于书写,分析法从结论入手,易于寻找解题思路,在实际证明命题时,常把分析法与综合法结合起来使用,称为分析综合法,其结构特点是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 可推出Q ,即可得证.3.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且三个内角A ,B ,C 构成等差数列.求证:1a +b +1b +c =3a +b +c.[证明] 要证1a +b +1b +c =3a +b +c ,即证a +b +c a +b +a +b +c b +c =3,即证c a +b +a b +c=1,只需证c(b +c)+a(a +b)=(a +b)(b +c), 只需证c 2+a 2=ac +b 2. ∵A,B ,C 成等差数列, ∴2B=A +C ,又A +B +C =180°,∴B=60°. ∵c 2+a 2-b 2=2accos B , ∴c 2+a 2-b 2=ac , ∴c 2+a 2=ac +b 2, ∴1a +b +1b +c =3a +b +c成立.1.综合法与分析法的区别与联系区别:综合法 分析法 推理方向 顺推,由因导果 逆推,执果索因 解题思路 探路较难,易生枝节 容易探路, 利于思考(优点) 表述形式 形式简洁,条理清晰(优点)叙述烦琐,易出错 思考的 侧重点侧重于已知条 件提供的信息侧重于结论 提供的信息联系:分析法便于我们去寻找证明思路,而综合法便于证明过程的叙述,两种方法各有所长,因而在解决问题时,常先用分析法寻找解题思路,再用综合法有条理地表达证明过程,将两种方法结合起来运用2.分析综合法常采用同时从已知和结论出发,用综合法拓展条件,用分析法转化结论,找出已知与结论的连结点,从而构建出证明的有效路径.上面的思维模式可概括为下图:1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)分析法就是从结论推向已知.( )(2)分析法的推理过程要比综合法优越. ( ) (3)并不是所有证明的题目都可使用分析法证明.( )(1)× (2)× (3)√ [(1)错误.分析法又叫逆推证法,但不是从结论推向已知,而是寻找使结论成立的充分条件的过程.(2)错误.分析法和综合法各有优缺点.(3)正确.一般用综合法证明的题目均可用分析法证明,但并不是所有的证明题都可使用分析法证明.] 2.若P =a +a +7,Q =a +3+a +4(a≥0),则P ,Q 的大小关系是( ) A .P>Q B .P =QC .P<QD .由a 的取值决定C [当a =1时,P =1+22,Q =2+5,P<Q ,故猜想当a≥0时,P<Q.证明如下:要证P<Q ,只需证P 2<Q 2,只需证2a +7+2a (a +7)<2a +7+2(a +3)(a +4),即证a 2+7a<a 2+7a +12,只需证0<12.∵0<12成立,∴P<Q 成立.]3.设a>0,b>0,c>0,若a +b +c =1,则1a +1b +1c 的最小值为________.9 [因为a +b +c =1,且a>0,b>0,c>0,所以1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c=3+b a +a b +c b +b c +a c +ca ≥3+2b a ·a b+2c a ·a c+2c b ·b c=3+6=9.当且仅当a =b =c 时等号成立.]4.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.已知2(tan A +tan B)=tan A cos B +tan Bcos A .证明:a +b =2c. [证明] 由题意知2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos Acos B +sin B cos Acos B,化简得2(sin Acos B +sin Bcos A)=sin A +sin B ,即2sin(A +B)=sin A +sin B , 因为A +B +C =π,所以sin(A +B)=sin(π-C)=sin C. 从而sin A +sin B =2sin C. 由正弦定理得a +b =2c. 命题得证.。
1。
2 综合法和分析法教学过程: 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2222()()4a b c b c a abc +++≥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222,0b c bc a +≥>, 所以22()2a b c abc +≥,因为222,0c a ac b +≥>, 所以22()2b c a abc +≥.因此, 2222()()4a b c b c a abc +++≥。
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)和不等式的性质推导出所要证明的不等式成立,这种证明方法叫做综合法用综合法证明不等式的逻辑关系是:()()()11223().....n P Q Q Q Q Q Q Q ⇒→⇒→⇒→→⇒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、性质和公式,推出结论的一种证明方法例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 =π; a , b ,c 成等比数列,转化为符号语言就是2b ac =.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=π. ⑧ 由①② ,得B=3π。
分析法
一、教学目标: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、教学重点:了解分析法和综合法的思考过程、特点。
难点:分析法的思考过程、特点
三、教学方法:探析归纳,讲练结合
四、教学过程
(一)、复习:直接证明的方法:综合法、分析法。
(二)、引入新课
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。
在很多数学命题的证明中,往往需要综合地运用这两种思维方法。
(三)、例题讲解:
例1:如图、已知BE ,CF 分别为△ABC 的边AC ,AB 上的高,G 为EF 的中点,H 为BC 的中点.求证:HG ⊥EF .
证明:考虑待证的结论“HG ⊥EF ” .
根据命题的条件:G 为EF 的中点,连接EH ,HF ,
只要证明△EHF 为等腰三角形,即EH =HF .
根据条件CF ⊥AB ,且H 为BC 的中点,可知FH 是Rt △BCF 斜
边上的中线.
所以 BC FH 2
1=
. 同理 BC HE 21=. 这样就证明了△EHF 为等腰三角形.
所以 HG ⊥EF .
例2:已知:a ,b ,c 都是正实数,且ab +bc +ca =1.求证:a +b +c 3≥
. 证明:考虑待证的结论“a +b +c 3≥
” ,因为a +b +c >0,
只需证明3)(2≥++c b a ,
即 3)(2222≥+++++ac bc ab c b a .
又 ab +bc +ca =1,
所以,只需证明1222≥++c b a ,
即 01222≥-++c b a .
因为 ab +bc +ca =1,
所以,只需证明 0)(222≥++-++ac bc ab c b a ,
只需证明 0)(2222222≥++-++ac bc ab c b a ,
即0)()()(222≥-+-+-a c c b b a .
由于任意实数的平方都非负,故上式成立.
所以 a +b +c 3≥.
例3.如图,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
证明:要证AF ⊥SC ,只需证:SC ⊥平面AEF ,只需证:AE ⊥SC ,只需证:AE ⊥平面SBC 只需证:AE ⊥BC ,只需证:BC ⊥平面SAB ,只需证:BC ⊥SA ,只需证:SA ⊥平面ABC
因为:SA ⊥平面ABC 成立。
所以. AF ⊥SC 成立。
F
E
S
C B
A
(四)、小结:综合法与分析法各有其特点.从需求解题思路来看,分析法执果索因,常常根底渐近,有希望成功;综合法由因导果,往往枝节横生,不容易奏效,就表达过程而论,分析法叙述烦琐,文辞冗长;综合法形式简洁,条理清晰.也就是说,分析法利于思考,综合法宜于表述.因此,在实际解题时,常常把分析法和综合法结合起来运用,先以分析法为主寻求解题思路,再用综合法有条理地表述解题过程.
P练习2.
(五)、练习:课本
12
P习题1-2: 7、9.
(六)、作业:课本
12
五、教后反思:。