2.2 直接证明与间接证明
2.2.1 综合法和分析法
第1课时 综合法
有趣的数学证明引人入胜
推 理
合情推理
(或然性推理)
演绎推理
(必然性推理)
归纳
(特殊到一般)
类比
(特殊到特殊)
三段论
(一般到特殊)
合情推理是发现的方法,演绎推理是数学中严格
证明的工具.
怎样用演绎推理来证明呢?这是要讲究方法的.今
天,我们就来认识一些基本的证明方法……
1.结合已经学过的数学实例,了解直接证明的两
种基本方法之一的综合法. (重点)
2.了解综合法的思考过程、特点. (难点)
探究点1 综合法的含义
引例:已知a>0,b>0,求证a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc
因为b2+c2 ≥2bc,a>0
所以a(b2+c2)≥2abc.
又因为c2+a2 ≥2ac,b>0
所以b(c2+a2)≥ 2abc.
因此a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc.
证明:
一般地,利用已知条件和某些数学定义、定理、
公理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明
的结论成立,这种证明方法叫做综合法.
用P表示已知条件、已有的定义、公理、定
理等,Q表示所要证明的结论.
则综合法用框图表示为:
…
以下命题中,正确的是( )
A.综合法是执果索因的逆推法
B.综合法是由因导果的顺推法
C.综合法是因果互推的两头凑法
D.综合法就是举反例
B
【即时训练】
例1:如图所示,△ABC在平面α外,
求证:P,Q,R三点共线.
A
B
C
P
Q R
探究点2 利用综合法进行证明
分析:本例的条件表明,P,Q,R三点既在平面α
内,又在平面ABC内,所以可以利用两个相交平面
的公理证明.
(1)
(2)
平面内有四边形ABCD和点O, 则四
边形ABCD为( )
A.菱形 B.梯形 C.矩形 D.平行四边形
D
【即时训练】
证明:
求证:a2+b2+3≥ab+ (a+b).
【证明】因为a2+b2≥2ab,a2+3≥2 a,
b2+3≥2 b,
将此三式相加得2(a2+b2+3)≥2ab+2 a+2 b,
所以a2+b2+3≥ab+ (a+b).
【变式练习】
例3 在△ABC中,三个内角A,B,C对应的边分
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成等比数列,转化为符号语言就是b2
=ac.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.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
由①②,得
②
③
由a,b,c成等比数列,有
④
由余弦定理及③,可得
再由④,得
因此 a=c
从而有 A=C ⑤
由②③⑤,得
即
【提升总结】
解决数学问题时,往往要先作语言的转换,如
把文字语言转换成符号语言,或把符号语言转换成
图形语言等.还要通过细致的分析,把其中的隐含
条件明确表示出来.
(2015·烟台高二检测)已知a,b,c均为正实数,且
a+b+c=1.
求证:( -1)( -1)( -1)≥8.
【变式练习】
【证明】因为a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,
所以
故
1.设m≠n,x=m4-m3n,y=n3m-n4,则x与y的大小关系
为( )
A.x>y B.x=y
C.x0,S90.
S9= =9a5