直接证明与间接证明导学案

1、课题直接证明与间接证明课标考纲要求考占P八、四要了解直接证明的两种基了解直接证明的两种基本直接法证本方法-分析法和综合方法-分析法和综合法，了解明数学问题素法，了解分析法和综合法的分析法和综合法的思考过程、特研思考过程、特点；占；八、反证法证1了解间接证明的一种方了解间接证明的一种方法明数学问题究法-反证法，了解反证法-反证法，了解反证法的思考的思考过程、特点过程、特点山东卷全国卷高已知a,b,cR ab c 1,求证：(2003全国)考111c9如果:回a b c3si nsin (2 + ),回已知a, b ,m都是正数，并且ab.求求证：放、十 a matan()2 tan证：.b m

2、b0.2直接证明和间接证明预习案考纲解读：了解直接证明的两种基本方法-分析法和综合法，了解分析法和综合法的思考 过程、特点；了解间接证明的一种方法-反证法，了解反证法的思考过程、特点.学习目标：1 能用直接法证明一般的数学问题2 会用反证法证明一般的数学问题学习重点：直接法证明数学问题学习难点：反证法证明数学问题 预习要求：请同学们自己预习课本 63-67页内容，有困难或疑问请用红笔标注，并独立完 成下面的问题教材助读：1 直接证明-综合法、分析法(1) 综合法用综合法解题的逻辑关系是：P Q(Q1Q2)Q2 Q3.QnQ综合法的思维特点是：由因导果即由已知条件出发，禾U用已知的数学定理、性质

3、和公式，推出结论的一种证明方法+(2) 分析法用分析法解题的逻辑关系是：Q p (PF2). (Pn 1P.)PnP分析法的思维特点是：执果索因分析法的书写格式：要证明命题B为真，只需要证明命题B1为真，从而有这只需要证明命题 B2为真，从而又有这只需要证明命题 A为真.而已知A为真，故命题B必为真2.直接证明-反证法小故事：中国古代有一个叫路边苦李的故事。王戎7岁时，与小伙伴们外出游玩，看到路边的李树上结满了果子。小伙伴们纷纷去摘果子，只有王戎站在原地不动。 有人问王戎为什么？王戎回答说：“树在道边而多子，此必苦李。”小伙伴摘取一个尝了一下，果然是 苦李。一般地，假设原命题不成立，经过正确的

4、推理，最后得出矛盾，因此说明假设错误，从 而证明了原命题成立。证明步骤： 反设：假设命题的结论不成立，即假设结论的反面成立。 归谬：从假设出发，经过正确的推理证明，得出矛盾。 结论：由矛盾判定假设不正确，从而肯定命题的结论正确。思维方法：正难则反关键在与：从假设出发，在正确的推理下得出矛盾 (与已知矛盾，与假设矛盾，与定义、 定理、公理矛盾，与事实矛盾等)。预习自测：1 .设在四面体 P ABC 中,ABC 90 , PA PB PC, D 是 AC 的中点求证:PD垂直于 ABC所在的平面.2.在四面体 S ABC中，SA 面ABC, AB BC ,过A作SB的垂线，垂足为E,过E作SC的垂

5、 线,垂足为F,求证AF SC.证明：要证貝afffi5C丄平曲AE&只爲证AE丄SC （闊沟AE丄平師RMiiEAE AC调为疲丄平山'SAH.RhE戌:丄助纳为ftl SA丄平上式威立.所订AF丄豹3.用反证法证明：过一点与一平面垂直的直线只有证期，贽证预习疑惑:探究案探究点1：综合法111c 例1.已知a,b,c R，a b c 1，求证：9.a b c已知a, b, m都是正数，并且ab.求证:变式练习：已知 a, b R ,求证 aabb abba.探究点2 :分析法例 2.求证.3,72 . 5变式练习：证明：通过水管放水， 当流速相同时，如果水管截面的周长相等，那

6、么截面是圆的水管比 截面是正方形的水管流量大探究点3 :反证法例3证明,2不是有理数变式练习:已知数列bn的通项公式bn1 24 3 '证明：数列b"中的任意三项不可能成等差数列证明：1，,2，. 3不能为同一等差数列的三项当堂检测：)2ta n1.如果 3sinsin(2 + )，求证：tan(标题数学归纳法四课标考纲要求考点P八、12.设a为实数，f(x) x2 ax a .求证：f与f (2)中至少有一个不小于了解数学归纳法的原理，能用数学归纳法证明一些简 单的数学命题。 使学生进一步了解归纳 法，理解数学归纳法的原理 与实质。 理解数学归纳法原理并 能用数学归纳法证明

7、一些与 自然数n有关问题。 数学归纳法证明与自 然数有关的命题步骤； 数学归纳法第二步如 何利用归纳假设证明n k 1时命题成立山东卷全国卷(山东01模拟)用数学归纳法证明(全国02模拟)用数学归纳法证明不等式高2 2 2 2135(2n1)n(4n21)1 11113(n 2)3n 1 n 2n 32n 24过程中，由n=k递推到n=k+1时，不等式左的过程中，由n=k递推到n=k+1时，不等式考边增加的项为()左边()2 2A.(2k)B.(2k3)A. 增 加1了一项|回2(k 1)2C.(2k 1)D.(2k2)2放B.增加了一项-1 12k 12(k1)C.增加了“ 一1111”，又

8、减少了2k12(k1)“ 1 ”k 1D.增加了 “一1 1一 ”，又减少了”2(k 1)k 1§231数学归纳法预习案考纲解读：了解数学归纳法的原理，能用数学归纳法证明一些简单的数学命题。学习目标：1使学生进一步了解归纳法,理解数学归纳法的原理与实质。2、理解数学归纳法原理并能用数学归纳法证明一些与自然数n有关问题。学习重点：数学归纳法证明与自然数n有关的命题步骤；学习难点：数学归纳法第二步如何利用归纳假设证明n k 1时命题成立预习要求：请同学们自己预习课本内容，有困难或疑问请用红笔标注，并独立完成下面的 问题.教材助读:1. 一般地，证明一个与正整数 n有关的命题，可按下列步骤

9、进行（1）（归纳奠基）证明当 n取第一个值n = n0时命题成立；（2） （归纳递推）假设 时命题成立，证明 时命题也成立.只要完成这两个步骤，就可以断定命题对从n。开始的所有正整数 n都成立。上述证明方法叫做数学归纳法。注：（1），（2）两步各司其职，缺一不可，特别指出的是，第二步不是判断命题的真伪，而是证明命题是否具有传递性，如果没有第一步，而仅有第二步成立，命题也可能是假命题。2运用数学归纳法时易犯的错误（1）对项数估算的错误，特别是寻找n= k与n= k+1的关系时，项数发生什么变化被弄错。（2 ）没有利用归纳假设：归纳假设是必须要用的，假设是起桥梁作用的，桥梁断了就通不 过去了。（3

10、） 关键步骤含糊不清，“假设n = k时结论成立，利用此假设证明n = k+1时结论也成立”， 是数学归纳法的关键一步，也是证明问题最重要的环节， 对推导的过程要把步骤写完整， 注 意证明过程的严谨性、规范性。预习自测1.用数学归纳法证明：1111n ( n*N，且n1）时，第一步即证下232n 1)列哪个不等式成立（,12C. 11 12,1CA. 12B.1 -D. 1 222 332.用数学归纳法证明：1111N且n 1），第二步证明从“ K到n(n232n1K+1”，左端增加的项数是()k 1kkkA. 2 B. 2 C. 2 -1 D. 2 +13.用数学归纳法证明2n 1n2 n

11、2 （n N）时，第一步证明n4.用数学归纳法证明：2 + 4+ 6+-+ 2n= n2 n预习疑惑:探究案探究点1:利用数学归纳法证明等式1例1、用数学归纳法证明：n N*时，1 2 2 3 3 4 n(n 1) n(n 1)(n 2)变式练习：2 2 2 2 2用数学归纳法证明：246(2n)§n(n 1)(2 n 1)探究点2 :由“ K到K+1 ”左端增加的项数1 21) n(4n1)过程中，由n=k递推到3( )2D. (2k2)例2、用数学归纳法证明12 32 52(2nn=k+1时，不等式左边增加的项为2 2 2A. (2k) B. (2k3)C. (2k 1)变式练习

12、：1 1 11.用数学归纳法证明不等式n 1 n 2 n 3推到n=k+1时，不等式左边()1A.增加了一项2(k 1)1 12k 12(k1)(n 2)的过程中，由n=k递 2n 24B.增加了一项1C.增加了“12k11”，又减少了“112(k1)k 11少了“”k 12.用数学归纳法证明(n1)(n2)(n n)“ n k 到 nk 1”，左边需增乘的代数式是(2k1A. 2k 1B. k1C. 2(2k 1)' D.增加了“ 一!一 ”，又减2(k 1)n*2 13 5(2n 1) (n N )时，从)2k 3D. k 1当堂检测：1.用数学归纳法证明“ 1 2 222n 1

13、2nA.12222k 22k 12k 1 1-2亠k_k 1k4_k 1122222 12C.1 2222 k 12k 1 1-2亠k 1亠kk4亠k122222 12成立，则当n k 1时应证明()2空间中有n个平面，它们中任何两个不平行,1(n N )”的过程中，第二步n k时B.D.不共线，设k个这样的平面把空间分成f(k)个区域，则k 1个平面把空间分成的区域数f(k 1) f(k)()数学归纳法应用举例四课标考纲要求考点P八、A. k 1 B. k C. k 1 D. 2k12n 112n1113.用数学归纳法证明某命题时，左式为1-234时应将左边加上（）A.B.2k2k 112k

14、 4C.2k 2D.2k 112k 24若 f(k) 111123412k 112k则f(k1)= f(k) +了解数学归纳法的原理，能用数 学归纳法证明一些 简单的数学问题。 理解数学归纳法原理； 掌握数学归纳法的证明 步骤；会用数学归纳法表达证 明过程 数学归纳法证明与自然 数有关的命题步骤； 数学归纳法第二步如何利用归纳假设证明n k 1时命题成立高 考回放山东卷全国卷（山东02模拟）已知数列an, Sn是数列an的前n项a1和,且Sn 岂丄1 ,且2anan 0 （n N ）.写出数列an的前三项；猜想数列an的通项公式并用数学归纳法证明（全国00模拟）3.根据下列不等式：1 _,1

15、一 _ 1,1一一 一 _,1 一 一 一 2,，2 2 32 3 川 7 2 2 3 " 15 川能否猜想一个一般的不等式.并证明你的 结论.数学归纳法应用举例预习案考纲解读：理解数学归纳法原理，并能用数学归纳法证明一些与自然数学习目标：1. 理解数学归纳法原理；2. 掌握数学归纳法的证明步骤；3. 会用数学归纳法表达证明过程学习重点：会用数学归纳法证明.学习难点：数学归纳法第二步中，如何利用假设证明n k 1时命题成立.预习要求：请同学们自己预习课本 71-72页内容，有困难或疑问请用红笔标注，并独立完成下面的问题.教材助读：一般地，证明一个与正整数 n有关的命题，可按下列步骤进

16、行：证明当n取时，命题成立；假设时命题成立，证明当 时命题也成立.只要完成这两个步骤， 就可以断定命题对从no开始的所有正整数n都成立.上述证明方法叫 做数学归纳法注：、两步各司其职，缺一不可，特别指出的是，第二步不是判断命题的真伪，而是证 明命题是否具有传递性，如果没有第一步，而仅有第二步成立，命题也可能是假命题预习自测:1.若命题P(n)对n k成立，则它对2时也成立,并且已知命题 P(2)成立,则下列结论正确的是()A. P(n)对每一个自然数n都成立B.P(n)对每一个正偶数n都成立C. P(n)对每一个正奇数n都成立D.P(n)对所有大于1的自然数n都成立2.对于不等式 n2 n n

17、1 (nN*),某同学用数学归纳法证明过程如下：当n 1时, 12111,显然命题是正确的;假设n k(k N*)时，有k2 k k 1,那么当n k 1 时，,(k 1)2 (k 1).k2 3k 2x(k2 3k 2) (k 2) (k 1) 1, a n k 1 时命题是正确的，由、可知对于n N * ,命题都是正确的以上证法()A.正确B.当n 1时,证明过程不正确C.归纳假设的过程不正确D.从n k到n k 1的推理不正确3.用数学归纳法证明1 aa2(nN,a 1)中，证明n 1时,左边式子应为.预习疑惑：.探究案探究点1:证明等式问题1例1.用数学归纳法证明：12 22n2丄n(

18、n 1)(2n 1).6变式练习：a 1已知数列an,Sn是数列an的前n项和，且Sn 1,且an 0 (nN ).写2 an出数列an的前三项；猜想数列an的通项公式并用数学归纳法证明探究点2 :证明不等式问题1 1例2.求证:当n N ,n 2时,1-2232变式练习:证明不等式： ，n ii i、2.32 ： n (nN*).探究点3:证明整除问题例3.用数学归纳法证明：x2ny2n (n N*)能被x y整除.变式练习：用数学归纳法证明：x2n 1 y2n 1(n N*)能被x y整除.探究点4:证明几何问题1例4.求证：n棱柱中过侧棱的对角面的个数f(n) n(n 3) (n 4).变式练习:平面内有n(n 2)条直线,其中任何两条不平行，任何三条不共点.证明直线交点个数为f(n) n(n 1).2课后检测:1.用数学归纳法证明:1 cos2cos3cos(2 n 1)1. 2n 1sinsin22n 1 “ cos