高三数学文推理与证明与几何证明人教实验版(A)【本讲教育信息】一.教学内容:推理与证明与几何证明二.重点、难点:1.合情推理(1)归纳推理(个别到一般)(2)类比推理(由特殊到特殊)2.演绎推理(三段论)(由一般到个别)3.直接证明、综合法、分析法4.间接证明:反证法5.平面几何证明(1)相似三角形(2)直线与圆(3)圆锥曲线性质【典型例题】[例1]在平面几何里,有勾股定理:“△ABC的两边AB,AC互相垂直,则222BCACAB。”拓展到空间,类比平面几何定理,研究三棱锥的侧面面积与底面面积的关系,可以得出的正确结论是:“设三棱锥A—BCD的三个侧面ABC、ACD、ADB两两相互垂直,则。”解:设AB=a,AC=b,AD=c 三个侧面ABC、ACD、ADB两两垂直∴AB、AC、AD两两垂直∴222222222414141cbcabaSSSADBACDABC作BE⊥DC于E,连结AE,则CD⊥AE在CADRt中,22cbbcAE在BAERt中,2222222222222cbcbcabacbcbaBE∴22222222222121cbcbcabacbBEDCSBCD∴222222241cacbbaSBCD∴2222ADBACDABCBCDSSSS用心爱心专心[例2]求证函数1212xxy是奇函数,且在定义域上是增函数。解析:122112212xxxy所以xf定义域为Rx12211221xxxfxf1221222xx02212122212221222xxxxx即xfxf,所以xf是奇函数任取Rxx21,,且21xx则122112212121xxxfxf12122221211212122112xxxxxx由于21xx,从而022,222121xxxx,所以21xfxf,故xf为增函数[例3]观察①4340cos10sin40cos10sin22;②6sin36cos6sin224336cos。由上面两题的结构规律,你能否提出一个猜想?并证明你的猜想。解析:观察40°-10°=30°,36°-30°=6°,由此猜想:4330cossin30cossin22证明:30cossin30cossin22用心爱心专心43230sin21230sin214321230sin2130sin230sin221121230sin212cos260cos21130sin230sin212260cos122cos1[例4]先解答(1),再通过类比解答(2)。(1)已知0,0ba,求证:baabba(2)已知Rxi,ni,,2,1,求证:nnnxxxxxxxx112312nxxx21。分析:本题(1)与(2)从二元结构形式,类比到n元结构形式,属结构形式上的形式类比,由(1)的证法,可类比得到(2)的证法。证明:(1) 由不等式0,02yxxyyx及ba,都是正数可得:baabaab22,abbabba22∴babbaaab2,即babaab(2) nxxx,,,21都大于0∴322321122,2xxxxxxxx,…,112xxxxnn把上面n个式子相加得nnxxxxxxxxx1223112nxxx212即nnxxxxxxxxx2112312用心爱心专心[例5]已知cba,,都是实数,求证:cabcabcbacba222231。证明:以Rbaabba,222为依据,利用综合法证明。 Rba,∴abba222, Rcb,,∴bccb222 Rac,,∴caac222将以上三个不等式相加得cabcabcba22222①即cabcabcba222②在不等式①的两边同时加上“222cba”,得22223cbacba即222231cbacba③在不等式②的两边同时加上“cabcab2”,得cabcabcba32即cabcabcba231④由③④得cabcabcbacba222231[例6]已知P是△ABC所在平面外一点,已知PA、PB、PC两两垂直,PH⊥平面ABC于H,求证:22221111PHPCPBP...