2.2 直接证明与间接证明
2.2.1 综合法和分析法
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.理解综合法、分析法的意义,掌握综合法、分析法的思维特点.(重点、易混点)
2.会用综合法、分析法解决问题.(重点、难点)
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通过综合法、分析法的学习和应用,培养学生的逻辑推理的核心素养.
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1.综合法
定义
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推证过程
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特点
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利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,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
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→→→…→(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)
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顺推证法或由因导果法
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2.分析法
定义
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框图表示
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特点
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一般地,从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止,这种证明方法叫做分析法
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逆推证法或执果索因法
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思考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,因为综合法与分析法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”.
思考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.
1.用分析法证明:欲使①A>B,只需②C<D,这里②是①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
A [②⇒①,∴②是①的充分条件.]
2.命题“对于任意角θ,cos4 θ-sin4 θ=cos 2 θ”的证明:“cos4 θ-sin4 θ=(cos2 θ-sin2 θ)(cos2 θ+sin2 θ)=cos2 θ-sin2 θ=cos 2 θ”,其过程应用了( )
A.分析法 B.综合法
C.综合法、分析法综合使用 D.间接证法
B [从证明过程来看,是从已知条件入手,经过推导得出结论,符合综合法的证明思路.]
3.要证明A>B,若用作差比较法,只要证明________.
A-B>0 [要证A>B,只要证A-B>0. ]
4.将下面用分析法证明≥ab的步骤补充完整:要证≥ab,只需证a2+b2≥2ab,也就是证________,即证______,由于______显然成立,因此原不等式成立.
a2+b2-2ab≥0 (a-b)2≥0 (a-b)2≥0 [用分析法证明≥ab的步骤为:要证≥ab成立,只需证a2+b2≥2ab,也就是证a2+b2-2ab≥0,即证(a-b)2≥0.由于(a-b)2≥0显然成立,所以原不等式成立.]
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综合法的应用
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【例1】 (1)已知a,b是正数,且a+b=1,证明:+≥4.
(2)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;
②若sin B+sin C=,证明△ABC为等边三角形.
[证明] (1)法一:∵a,b是正数且a+b=1,
∴a+b≥2,∴≤,
∴+==≥4.
法二:∵a,b是正数,∴a+b≥2>0,
+≥2>0,
∴(a+b)≥4.
又a+b=1,
∴+≥4.
法三:+=+=1+++1
≥2+2=4.当且仅当a=b时,取“=”号.