高三推理与证明专题复习_高三复习推理与证明

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推理与证明专题复习

中心发言人：王鑫

时间：2013年04月22日

教学目标

推理与证明

重点与难点

合情推理与演绎推理、直接证明与间接证明

教学过程

知识要点

1．推理

(1)归纳推理：由某类事物的部分对象具有某些特征(或性质)，推出该类事物的全部对象都具有这些特征(或性质)的推理，或者由个别事实概括出一般结论的推理，叫做归纳推理(简称归纳)．归纳推理是由特殊到一般、部分到整体的推理．

(2)类比推理：由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征，推出另一类对象也具有这些特征的推理，叫做类比推理(简称类比)．类比推理是由特殊到特殊的推理．

(3)演绎推理：根据一般性的真命题(或逻辑规则)导出特殊性命题为真的推理．常用模式“三段论”：大前提、小前提、结论．

2．数学证明

(1)直接证明：分析法和综合法是两种思路相反的证明推理方法．

①分析法：从欲证结论出发，对结论进行等价变形，建立未知结论和已知的“条件，结论”因果关系；

②综合法：从已知条件和结论出发，以演绎推理中的“三段论”规则为工具，推出未知结论；

说明：分析法是倒溯，综合法是顺推．分析法侧重于结论提供的信息，综合法则侧重于条件提供的信息，把两者结合起来，全方位地收集、储存、加工和运用题目提供的全部信息，才能找到合理的解题思路．没有分析，就没有综合，分析是综合的基础，它们相辅相成是对立统一的．

(2)间接证明：反证法是一种间接证明命题的方法，它从命题结论的反面出发，引出矛盾，从而肯定命题的结论．证明欲证命题的等价命题—逆否命题.典例解析

f(x)

例

1设，先分别求f(0)f(1),f(1)f(2),f(2)f(3),，然后归纳猜想

一般性结论，并给出证明。

分析：由f(x)计算各和式得出结论归纳猜想证明

f(0)f(1)



，同理可得

：

解

：

f(1)

f(2)

f(2)f(3)

证明：设x1x2

1,f(x1x2)





,1上是增函数；

例2（1）证明函数f(x)x2x在（2）当x[5,2]时，f(x)是增函数还是减函数？

分析：（1）证明本题的大前提是增函数的定义，即增函数f(x)满足：在给定区间内任取自变量的两个值

x1,x

2且

x1x2，f(x1)f(x2)，小前提是函数

f(x)x2x，x∈

,1，结论满足增函数定义。（2）关键是看[5,2]与f(x)的增区间或减区间的关系.证明：（1）

方法一：

任取

x1,x2

∈

,1，x1x2

则

f(x1)f(x2)(x2x1)(x2x12),x1x21,x2x120,f(x1)f(x2)0,f(x1)f(x2)

于是，根据“三段论”可知，方法二：

f(x)x2x

在,1上是增函数.'

f(x)2x22(x1),当x(,1)时，x10,2(x1)0,f(x)0在x(,1)上恒成立.故f(x)在(,1]上是增函数。

,1的子区间，∴f(x)在解（2）∵f(x)在(,1]上是增函数，而[5,2]是区间

[5,2]

上是增函数.例3设P为ABC内一点，ABC三边上的高为hA,hB,hC，P到三边的距离为lA,lB,lC，则有

lAhA

lBhB

lChC



类比到空间中，设P是四面体ABCD内一点，四顶点到对面的距离

分别为hA,hB,hC,hD，P到四个面的距离为lA,lB,lC,lD，则有：解析：面积法：

lAhA

lBhB

lChC

1；体积法：

lAhA

lBhB

lChC

lDhD

1

ab



例 4（分析法）已知非零向量a,b，且ab，求证：|ab|.22

aa

b0。同意注意，分析：aba，将要证式子变形平方即可获证。

ab



abab||ab|aba

b0证明：∵∴，要证，只需证，只需证 22222222

a2abb2(a2abb),只需证a2abb2a2b，22

只需证ab2ab0，即（ab）0，上式显然成立，故原不等式得证。

13.例5（综合法）已知x+y+z=1，求证

xyz

222

分析：利用a2b22ab，同时变形利用x+y+z=1，从而(xyz)2=1可证。证明：

xy2xy,xz2xz,yz2yz,222222

2x2yz2xy2xz2yz.3x3y3zxyz2xy2xz2yz3(xyz)(xyz)1xyz

31

xR,xax1ax1

.例6（反证法）给定实数a,a0且a1，设函数y

求证：经过该函数图象上任意两个不同点的直线不平行于x轴.证明：假设y1

y2(x1x2)，即：

x11ax11

x21ax21

(x11)(ax21)(x21)(ax11)

(a1)(x1x2)0

.因为x1x2，所以x1x20，则a10，即a1这与已知条件相矛盾，故原命题成立.综合训练

1.下列表述正确的是（D）.①归纳推理是由部分到整体的推理；②归纳推理是由一般到一般的推理； ③演绎推理是由一般到特殊的推理；④类比推理是由特殊到一般的推理；

⑤类比推理是由特殊到特殊的推理.A．①②③； B．②③④； C．②④⑤； D．①③⑤.2．分析法是从要证明的结论出发，逐步寻求使结论成立的（A）Ａ．充分条件Ｂ．必要条件Ｃ．充要条件Ｄ．等价条件 3．有一段演绎推理是这样的：“直线平行于平面,则平行于平面内所有直线；已知直线b

平面，直线a平面，直线b∥平面，则直线b∥直线a”的结论显然是错误的，

这是因为（A）

A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误 4．实数a、b、c不全为0的条件是（A）

A．a、b、c均不为0；B．a、b、c中至少有一个为0； C．a、b、c至多有一个为0； D．a、b、c至少有一个不为0.5．自然数按下表的规律排列

1251017

|||| 4 — 361118||| 9 — 8 — 71219|| 16—15— 14 —1320| 25—24— 23 — 22 — 21

则上起第2 007行，左起第2 008列的数为(D)

A．2 0072B．2 0082C．2 006×2 007D．2 007×2 008 6．对大于或等于2的自然数m的n次方幂有如下分解方式：

22＝1＋3 32＝1＋3＋5 42＝1＋3＋5＋7；23＝3＋5 33＝7＋9＋11 43＝13＋15＋17＋19 根据上述分解规律，则5＝1＋3＋5＋7＋9；若m(m∈N)的分解中最小的数是21，则m的值为5.7．在ABC中，A,B,C成等差数列，其对边分别为a,b,c.求证：（提示：变形为

cab



aac

1acacb

23*

1ab



1bc



3abc

.；B600，用余弦定理即可）.lg

bc2