1、2.2.1直接证明-综合法与分析法一、教学目标1、知识目标:(1)结合已经学过的数学实例,了解直接证明的两种基本方法:分析法和综合法;(2)通过本节内容的学习了解分析法和综合法的思考过程、特点;2、能力目标:学生经历发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,提高严谨的态度能力。3、情感、态度与价值观目标:(3)增强学生的数学应用意识,提高学生数学思维的情趣,给学生成功的体验,形成学习数学知识、了解数学文化的积极态度。二、教学重点.难点教学重点:分析法和综合法的思考过程; 教学难点:分析法和综合法的思考过程、特点三、学情分析 合情推理分归纳推理和类比推理,所得的结论的正确性是要证明的。数学结
2、论的正确性必须通过逻辑推理的方式加以证明。本节我们将学习两类基本的证明方法:直接证明与间接证明。四、教学方法启发发现法、课堂讨论法。教具:多媒体、黑板、圆规、三角板。五、教学过程教学过程:探究一:在数学证明中,我们经常从已知条件和某些数学定义、公理、定理等出发,通过推理推导出所要的结论。例如:已知a,b0,求证教师活动:给出以上问题,让学生思考应该如何证明,引导学生应用不等式证明。教师最后归结证明方法。学生活动:充分讨论,思考,找出以上问题的证明方法证明:因为,所以。因为,所以。因此 。一般地,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,这种方
3、法叫做综合法。探究二:证明数学命题时,还经常从要证的结论 Q 出发,反推回去,寻求保证 Q 成立的条件,即使Q成立的充分条件P1,为了证明P1成立,再去寻求P1成立的充分条件P2,为了证明P2成立,再去寻求P2成立的充分条件P3, 直到找到一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止。例如:基本不等式 (a0,b0)的证明就用了上述方法。要证,只需证 ,只需证 ,只需证 由于显然成立,因此原不等式成立。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。这种方法叫做分析法。(三)、分析归纳,
4、抽象概括用P表示已知条件、已有的定义、定理、公理等,Q表示要证明的结论,则综合法可表示为:综合法的特点是:由因导果,即由已知条件出发,利用已知的数学定理、性质和公式,推出结论的一种证明方法。分析法可表示为:分析法的特点是:执果索因 知识应用,深化理解例1、在ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为,且A,B,C成等差数列, 成等比数列,求证ABC为等边三角形.分析:将 A , B , C 成等差数列,转化为符号语言就是2B =A + C; A , B , C为ABC的内角,这是一个隐含条件,明确表示出来是A + B + C =; a , b,c成等比数列,转化为符号语言就是此时,如果能把角和边
5、统一起来,那么就可以进一步寻找角和边之间的关系,进而判断三角形的形状,余弦定理正好满足要求于是,可以用余弦定理为工具进行证明证明:由 A, B, C成等差数列,有 2B=A + C 因为A,B,C为ABC的内角,所以 A + B + C= 由 ,得 B= 由a, b,c成等比数列,有 由余弦定理及,可得 再由,得 即 , 因此 从而 A=C由,得A=B=C=所以ABC为等边三角形注:解决数学问题时,往往要先作语言的转换,如把文字语言转换成符号语言,或把符号语言转换成图形语言等还要通过细致的分析,把其中的隐含条件明确表示出来例2、求证。分析:从待证不等式不易发现证明的出发点,因此我们直接从待证不
6、等式出发,分析其成立的充分条件。证明:因为都是正数,所以为了证明,只需明 ,展开得 ,只需证 ,因为成立,所以 成立。在本例中,如果我们从“2125”出发,逐步倒推回去,就可以用综合法证出结论。但由于我们很难想到从“2125”入手,所以用综合法比较困难。事实上,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下面来看一个例子例3 、已知,且 求证:。分析:比较已知条件和结论,发现结论中没有出现角,因此第一步工作可以从已知条件中消去。观察已知条件的结构特点,发现
7、其中蕴含数量关系,于是,由 2一2 得把与结论相比较,发现角相同,但函数名称不同,于是尝试转化结论:统一函数名称,即把正切函数化为正(余)弦函数把结论转化为,再与比较,发现只要把中的角的余弦转化为正弦,就能达到目的证明:因为,所以将 代入,可得. 另一方面,要证 ,即证 , 即证 ,即证 ,即证 。由于上式与相同,于是问题得证。六、当堂检测1、已知,则 ( ) AP是q的充分而不必要条件BP是q的必要而不充分条件CP是q的充要条件DP是q的既不充分也不必要条件2、命题:函数在区间(0,1)上是增函数“的证明过程”对函数求导得当x(0,1)时,故函数在区间(0,1)上是增函数:应用了 的证明方法.3、在平面外,=P,.求证:P,Q,R三点共线.4、求证:.设计意图:目的是让学生学会用数学的眼光去看待物理模型,建立各学科之间的联系,更深刻地把握事物变化的规律。七、课堂小结1.知识建构2.能力提高3.课堂体验八、课时练与测九、教学反思