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综合法与分析法


引1
引例1 已知 a、b 是正数,且 a+b=1, 求证:1a+1b≥4. 【思路点拨】 解答本题可由已知条 件出发,结合基本不等式,即可得出 结论.
从已知条件出发,以已知定义、公理、定理等 为依据,逐步下推,直到推出要证明的结论为 止,这种证明方法叫做综合法(顺推证法)
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.
3.综合法和分析法是两种互逆的思维 模式,在证明某些较复杂的问题时,常 采用分析综合法,用综合法拓展条件, 用分析法转化结论,找出已知与结论的 连结点.
❖ 求证:logn(n+1)>logn+1(n+2)(n≥2).
[证明] 分析法:
要证 logn(n+1)>logn+1(n+2)
只需证明log1n+1n>logn+1(n+2)
定理 等,经过一 后,把要证明的结论归结
系列的 推理论证 , 为判定一个明显成立的条
最后推导出所要证明
件(已知条件、
的结论成立,这种证 定理、定义、公理 等),这种证
明方法叫做综合法
明方法叫做分析法
综合法
分析法
框图 表示
(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 )
特点 顺推证法或由因导果法 逆推证法或执果索因法
❖ 2.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”.
❖ 综合法和分析法
定义
综合法
分析法
利用 已知条件 和某 从要证明的 结论出发 ,
些数
逐步寻求使它成立
学 公理 、 定义 、 的 充分条件 ,直至最
[例 4] 如果 a>b,ab=1,求证:a2+b2≥2 2(a-b), 并指明何时取“=”号.
❖ [分析] 先用分析法将所证不等式转化为易 证的等价式子,再用综合法进行证明.
[解析] 因为 a>b,a-b>0,所以欲证 a2+b2≥2 2(a-b). 只需证aa2-+bb2≥2 2. 因为 a>b,所以 a-b>0,又知 ab=1, 所以aa2-+bb2=a2+b2-a-2abb+2ab=(a-a-b)2b+2 =(a-b)+a-2 b≥2 (a-b)·a-2 b=2 2. 所以aa2-+bb2≥2 2,即 a2+b2≥2 2(a-b). 当且仅当 a-b=a-2 b,即 a-b= 2时,取等号.
已知 a,b 是不等正数,且 a3-b3=a2-b2,求证:1<a +b<43.
[证明] ∵a3-b3=a2-b2 且 a≠b, ∴a2+ab+b2=a+b, 由(a+b)2=a2+2ab+b2>a2+ab+b2 得 (a+b)2>a+b,又 a+b>0,∴a+b>1,
要证 a+b<43,即证 3(a+b)<4, ∵a+b>0,∴只需证明 3(a+b)2<4(a+b), 又 a+b=a2+ab+b2 即证:3(a+b)2<4(a2+ab+b2) 也就是证明(a-b)2>0 因为 a,b 是不等正数,故(a-b)2>0 成立. 故 a+b<43成立. 综上,得 1<a+b<43.
∵logn+1n>0
∴只需证 logn+1n·logn+1(n+2)<1.
∵logn+1n·logn+1(n+2)<logn+1n+lo2gn+1(n+2)2
=logn+1[n(n+2gn+1[n2(n+2)]<1 即 logn+1[n(n+2)]<logn+1(n+1)2 ∴也就是证 n(n+2)<(n+1)2,这是显然成立的. ∴原不等式成立. 综合法: logn(n+1)-logn+1(n+2)=lg(lng+n 1)-llgg((nn+ +21))
失误防范 1.利用综合法证明问题时,要把产生某结果的 具体原因写完整,不可遗漏. 2.用分析法书写证明过程时,格式要规范,一 般为“欲证…,只需证…,只需证…,由于…显 然成立(已知,已证…),所以原结论成立.”其中 的关联词语不能省略.
=lg2(n+lg1n)-lg(lng+n·l1g)(n+2)
∵n(n+2)<(n+1)2 ∴lg[n(n+2)]<lg(n+1)2 ∵lgnlg(n+2)<lgn+lg2(n+2)2 =lgn(n2+2)2<lg(n+2 1)22=lg2(n+1) ∴logn(n+1)-logn+1(n+2)>0 ∴logn(n+1)>logn+1(n+2).
例2 只需证 ( 8 7 )2 ( 5 10 )2. 即证 8 7 2 56 5 10 2 50.
.
只需证 2 56 2 50 ,即56 50. 故不等式成立.
注:从求证的结论出发,逐步寻求使结论成立的充分 条件。
从要证明的结论出发,逐步寻求推证过程中, 使每一步结论成立的充分条件,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 为止,这种证明的方法叫做分析法.
[点评] (1)本题证明的前半部分用分析法,要证结论成立,
只需证aa2-+bb2≥2 2,后半部分用综合法证明了aa2+-bb2≥2 2.
❖ (2)在解决问题时,我们经常把综合法和分 析法结合起来使用,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可以推出Q成立,就可以证明结论成 立.一般情况下,用分析法寻找思路,用综 合法完成证明.
直接证明(回顾小结)
概念
综分 合析 法法
分析法 解题方向比较明确,
利于寻找解题思路;
综合法 条理清晰,易于表述。
通常以分析法寻求 思路,再用综合法有条理地
表述解题过程
小结
1.在数学证明中,综合法和分析法是 两种最常用的数学方法,若从已知入手 能找到证明的途径,则用 ,否则 用.
2.综合法的每步推理都是寻找 条件, 分析法的每步推理都是寻找 条件,在 解题表述中要注意语言的规范性和逻辑 性.
2≥ab,a2+b2≥(a+2 b)2. ③若 a、b∈(0,+∞),则a+2 b≥ ab,特别是ba+ab≥2. ④a2+b2+c2≥ab+bc+ca(a、b、c∈R).
例1:已知a>0,b>0,求证a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc
练习1: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.
❖2.2 直接证明与间接证明 ❖2.2.1 综合法与分析法
❖ 理解综合法和分析法的概念及它们的区别, 能熟练地运用综合法、分析法证题.
❖ 本节重点:综合法与分析法的概念及用分析 法与综合法证题的过程、特点.
❖ 本节难点:用综合法与分析法证明命题.
❖ 1.分析法与综合法既有区别又有联系,分析法是从 “未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”,每步推理都 是寻找该步结论的充分条件,是“执果索因”,综合法 是从“已知”看“可知”逐步推向“未知”,每步推理 都是“由因导果”,而实际解决问题时,常将两种方法 结合起来使用.由已知条件看能得到哪些明显的结论, 看待证结论需要这些结论中的哪些才能获证,常常是 “分析找思路,综合写过程”.
概念深化
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”.
2.分析法是把所要求证的结论当作已知条件来 推理吗? 提示:分析法并不是把所要求证的结论当作已知 条件来推理,而是寻求使结论成立的充分条件.
这个明显成立的条件可以是: 已知条件、定理、定义、公理等
特点: 执果索因 即: 要证结果Q,只需证条件P
[例 2]
已知
a>0,b>0,求证:
a+ b
b≥ a
a+
b.
变式 1 当 a≥2 时,求证: a+1- a< a-1- a-2.
求证: a-3- a-4< a-5- a-6(. a>6)
变式2:已知:a, b R ,且 a b , 求证:a3 b3 a2b ab2
分析 :由A,B,C成等差数列可得什么? 由a,b,c成等比数列可得什么?
怎样把边,角联系起来?
余弦定理 : b2 a2 c2 2ac cos B
练习2:求证: 1 2 3 2
log5 19 log3 19 log2 19
探索求知
引例2:求证不等式: 8 7 5 10. 证明:要证 8 7 5 10,
则综合法用框图表示为:
P Q1
Q1 Q2
Q2 Q3
… Qn Q
特点:“由因导果”
【思维总结】 2.综合法证明不等式所依赖的主要是不等式的基本性
质和已知的重要不等式,其中常用的有如下几个: ①a2≥0(a∈R). ②(a-b)2≥0(a、b∈R),其变形有 a2+b2≥2ab,a+2 b
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