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第六节 直接证明与间接证明
【最新考纲】 1.了解直接证明的两种基本方法: 综合法和分析法;了解综合法和分析法的思考过程和特点.2.了解反证法的思考过程和特点.
1.直接证明
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2.间接证明
反证法:假设原命题不成立(即在原命题的条件下,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,这样的证明方法叫做反证法.
1.(质疑夯基)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打
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“×”)
(1)综合法的思维过程是由因导果,逐步寻找已知的必要条件.( )
(2)分析法是从要证明的结论出发,逐步寻找使结论成立的充要条件.( )
(3)用反证法证明时,推出的矛盾不能与假设矛盾.( )
(4)在解决问题时,常常用分析法寻找解题的思路与方法,再用综合法展现解决问题的过程.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.要证明+0,
∴>.
答案:>
一种关系
综合法与分析法的关系:分析法与综合法相辅相成,对较复杂的问题,常常先从结论进行分析,寻求结论与条件的关系,找到解题思路,再运用综合法证明;或两种方法交叉使用.
两个防范
1.用分析法证明数学问题时,要注意书写格式的规范性,
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常常用“要证(欲证)…”“即要证…”“就要证…”等分析到一个明显成立的结论.
2.利用反证法证明数学问题时,要假设结论错误,并用假设命题进行推理,没有用假设命题推理而推出矛盾结果,其推理过程是错误的.
两点注意
1.反证法证题的实质是证明它的逆否命题成立.反证法的主要依据是逻辑中的排中律,排中律的一般形式是:或者是A,或者是非A.即在同一讨论过程中,A和非A有且仅有一个是正确的,不能有第三种情况出现.
2.反证法证明的关键:①准确反设;②从否定的结论正确推理;③得出矛盾.
一、选择题
1.(2016·佛山质测)用反证法证明命题:若整数系数的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理实数根,那么a,b,c
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中至少有一个是偶数.下列假设中正确的是( )
A.假设a,b,c至多有一个是偶数
B.假设a,b,c至多有两个偶数
C.假设a,b,c都是偶数
D.假设a,b,c都不是偶数
解析:“至少有一个”的否定为“一个都没有”,即假设a,b,c都不是偶数.
答案:D
2.设a=-,b=-,c=-,则a、b、c的大小顺序是( )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>a>b D.a>c>b
解析:∵a=-=,
b=-=,
c=-=,
又∵+>+>+>0,
∴a>b>c.
答案:A
3.若a,b,c为实数,且a
解析:a2-ab=a(a-b),
∵a0,∴ab>b2,②
由①②得a2>ab>b2.
答案:B
4.若a,b,c是不全相等的正数,给出下列判断:①(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≠0;②a>b与a0,则三个数+,+,+( )
A.都大于2 B.至少有一个大于2
C.至少有一个不小于2 D.至少有一个不大于2
解析:因为x>0,y>0,z>0,
所以++
=++≥6,
当且仅当x=y=z时等号成立,则三个数中至少有一个不小于2.
答案:C
二、填空题
7.已知a,b是不相等的正数,x=,y=,则x,y的大小关系是________.
解析:x2=,y2=a+b,
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y2-x2=a+b-=
=>0,即y2>x2,所以y>x.
答案:y>x
8.在不等边三角形中,a为最大边,要想得到∠A为钝角的结论,三边a,b,c应满足________.
解析:由余弦定理cos A=b2+c2
9.下列条件:①ab>0,②ab0,b>0,④a0,即a,b不为0且同号即可,故有3个.
答案:3
三、解答题
10.(2016·郑州质检)已知x1,x2,x3为正实数,若x1+x2+x3=1,求证:++≥1.
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证明:∵+x1++x2++x3
≥2+2+2=2(x1+x2+x3)=2,
∴++≥1.
11.(2015·浙江卷节选)已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R),记M(a,b)是|f(x)|在区间[-1,1]上的最大值.
证明:当|a|≥2时,M(a,b)≥2.
证明:由f(x)=+b-,
得对称轴为直线x=-.
由|a|≥2,得≥1,故f(x)在[-1,1]上单调,
所以M(a,b)=max{|f(1)|,|f(-1)|}.
当a≥2时,由f(1)-f(-1)=2a≥4,
得max{f(1),-f(-1)}≥2,即M(a,b)≥2.
当a≤-2时,
由f(-1)-f(1)=-2a≥4,
得max{f(-1),-f(1)}≥2,即M(a,b)≥2.
综上,当|a|≥2时,M(a,b)≥2.
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