第2课时
分 析 法
主题:分析法
【自主认知】
证明不等式: 成立,可用下面的方法进行.
证明:要证明
由于
只需证明
展开得 只需证明6c,且
a+b+c=0,求证 则证明的依据应是( )
A.a-b>0
B.a-c>0
C.(a-b)(a-c)>0
D.(a-b)(a-c)0,b>0,
所以a-b与 符号相同,
不等式(a-b)( )≥0成立,所以原不等式成立.
【规律总结】分析法证明不等式的依据、方法与技巧
(1)解题依据:分析法证明不等式的依据是不等式的基本性质、已知
的重要不等式和逻辑推理的基本理论.
(2)适用范围:对于一些条件复杂,结构简单的不等式的证明,经常
用综合法.而对于一些条件简单、结论复杂的不等式的证明,常用分
析法.
(3)思路方法:分析法证明不等式的思路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是已知(或已证)的
不等式.
(4)应用技巧:用分析法证明数学命题时,一定要恰当地用好“要证”、
“只需证”、“即证”等词语.
【巩固训练】当a≥2时,求证
【证明】要证
只需证
只需证
只需证
只需证
只需证(a+1)(a-2)0,即a,b要满足的条件为a>b>0.
类型二:分析法证明其他问题
【典例2】求证:以过抛物线y2=2px(p>0)焦点的弦为直径的圆必与
直线x= 相切.
【解题指南】
【证明】如图所示,过点A,B分别作AA′,BB′垂直准线于点A′,
B′,
取AB的中点M,作MM′垂直准线于点M′,
要证明以AB为直径的圆与准线相切,
只需证|MM′|= |AB|.
由抛物线的定义有|AA′|=|AF|,
|BB′|=|BF|,
所以|AB|=|AA′|+|BB′|,
因此只需证|MM′|= (|AA′|+|BB′|).
根据梯形的中位线原理可知上式是成立的,所以以过抛物线y2=2px
焦点的弦为直径的圆必与直线x= 相切.
【规律总结】分析法证明问题的两个关键点
(1)利用分析法证明时,在叙述过程中“要证”“只需证”“即要证”这些
词语必不可少,否则会出现错误.
(2)逆向思考是用分析法证题的主题思想,通过反推,逐步寻找使结
论成立的充分条件,正确把握转化方向,使问题顺利获解.
【巩固训练】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.
【证明】要证AF⊥SC,只需证SC⊥平面AEF,
只需证AE⊥SC(因为EF⊥SC).
只需证AE⊥平面SBC,
只需证AE⊥BC(因为AE⊥SB),
只需证BC⊥平面SAB,
只需证BC⊥SA(因为AB⊥BC),
由SA⊥平面ABC可知,BC⊥SA成立.
所以AF⊥SC.
【补偿训练】若函数f(x+1)与f(x)的图象关于y轴对称,求证:
为偶函数.
【证明】记F(x)=
欲证F(x)为偶函数,只需证F(-x)=F(x),
即证
由已知,函数f(x+1)与f(x)的图象关于y轴对称,
而函数f(x)与f(-x)的图象也是关于y轴对称的,
所以f(-x)=f(x+1).
于是有
所以 为偶函数.
类型三:综合法与分析法的综合应用
【典例3】已知a,b,c表示△ABC的三边长,m>0,求证:
【解题指南】根据在△ABC中任意两边之和大于第三边,再利用
分析法与综合法结合证明不等式成立.
【证明】要证明
只需证明 即可,
所以
因为a>0,b>0,c>0,m>0,所以(a+m)(b+m)(c+m)>0.
因为a(b+m)(c+m)+b(a+m)(c+m)-c(a+m)(b+m)
=abc+abm+acm+am2+abc+abm+bcm+bm2-abc-bcm-acm-cm2
=2abm+am2+abc+bm2-cm2
=2abm+abc+(a+b-c)m2.
因为△ABC中任意两边之和大于第三边,
所以a+b-c>0,
所以(a+b-c)m2>0,
所以2abm+abc+(a+b-c)m2>0,
所以
【延伸探究】
1.(变换条件)本例增加条件“三个内角A,B,C成等差数列”求证:
【证明】要证 即证
即证
即证c(b+c)+a(a+b)=(a+b)(b+c),即证c2+a2=ac+b2.
因为△ABC三个内角A,B,C成等差数列,所以B=60°.
由余弦定理,有b2=c2+a2-2cacos60°,
即b2=c2+a2-ac.
所以c2+a2=ac+b2成立,即命题得证.
2.(改变问法)证明:
【证明】要证 只需证a+b+(a+b)c>(1+a+b)c.
即证a+b>c.而a+b>c.显然成立.所以
【规律总结】综合法、分析法的应用
(1)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.
(2)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)在实际解决问题中,先分析由条件能产生什么结论,再分析要产
生需要的结论需要什么条件,逐步探求两者之间的联系,寻找解答突
破口,确定解题步骤,然后用综合法写出解题的过程.
【巩固训练】设a,b,c均为大于1的正数,且ab=10.求证:
logac+logbc≥4lg c.
【证明】由于a>1,b>1,故要证明logac+logbc≥4lg c,
只要证明 ≥4lg c,
又c>1,故lg c>0,
所以只需证明 ≥4,即 ≥4,
因为ab=10,故lg a+lg b=1.
只需证明 ≥4,(*)
由于a>1,b>1,故lg a>0,lg b>0,
所以00,所以-8ab(a-b)2