高二数学推理与证明苏教版【本讲教育信息】一.教学内容:推理与证明二.重点、难点:教学重点:能用归纳和类比等进行简单的推理,掌握演绎推理的基本格式,并能运用它们进行一些简单推理.了解直接证明与间接证明的基本方法.教学难点:类比方法的使用.三.基础知识与基本方法1、本章知识结构2、各种推理的思维模式(1)归纳推理的思维过程为:实验、观察概括、推广猜测一般结论.(2)类比推理的思维过程为:观察、比较联想、类推猜测新的结论(3)演绎推理的思维过程为:大前提:M是P,小前提:S是M,结论:S是P.(4)所谓综合法,是指“由因导果”的思想方法,即从已知条件出发,不断地展开思考,去探索结论的方法.综合法的思维过程:已知可知1可知2…结论”.(5)所谓分析法,是指“执果索因”的思想方法,即从结论出发,不断地去寻找须知,直至达到已知事实为止的方法.分析法的思维过程:“结论须知1须知2…已知”.(6)反证法的思维过程a.当“结论”的反面只有一个时,这种反证法又叫做归谬法;当“结论”的反面不只一个时,这种反证法又叫做穷举法.b.反证法证明问题的一般程序反设:假定所要证的结论不成立,而设结论的反面(否定命题)成立;(否定结论)归谬:将“反设”作为条件,由此出发经过正确的推理,导出矛盾——与已知条件、已知的公理、定义、定理及明显的事实矛盾或自相矛盾;(推导矛盾)结论:因为推理正确,所以产生矛盾的原因在于“反设”的谬误.既然结论的反面不成立,从而肯定了结论成立.(结论成立)c.哪些题型宜用反证法反证法是证明数学命题的一种重要方法,是数学家的一个精良武器.一般地说,当“结论”的反面比“结论”本身更简单、更具体、更明确时,宜考虑用反证法去证.其次,否定型命题(命题的结论是“不可能……”,“不能表示为……”,“不是……”,“不存在……”,“不等于……”,“不具有某种性质”等),唯一性命题,存在性命题,“至少”、“至多”型命题,某些命题的逆命题等都可用反证法去证.用心爱心专心115号编辑此外,有的肯定式命题,由于已知,或结论涉及到无限个元素,如“无限多个数”,“无穷多交点”,“无限不循环小数”等,因为我们要直接证明无限的情形比较困难,因而也往往采用反证法.反证法是一种重要的数学证明方法,这是因为有些数学命题采取反证法比较简捷,还有的数学命题至今除了用反证法外还没有找到别的证法.【典型例题】例1.已知0<a<,用分析法证明:.证明:要证,由0<a<得1-2a>0所以只要证(1-2a)+2a≥8a(1-2a)只要证(1-4a)2≥0因为(1-4a)2≥0成立,所以成立.例2.已知平面上四个点A(-2,-)B(,-2)C(1,)D(-,1),用综合法证明:以A,B,C,D为顶点的四边形为矩形.证明: A(-2,-)B(,-2)C(1,)D(-,1)∴∴.∴∠ABC=90°,ABCD为平行四边形.∴A,B,C,D为顶点的四边形为矩形.例3.在数列{an}中,a1=1,当n≥2时,an,Sn,Sn-成等比数列.(1)求a2,a3,a4,并推出an的表达式;(2)并证明所得的结论;命题意图:本题考查了数列、数学归纳法、数列极限等基础知识.知识依托:等比数列的性质及数学归纳法的一般步骤.采用的方法是归纳、猜想、证明.错解分析:(2)中,Sk=-应舍去,这一点往往容易被忽视.技巧与方法:求通项可证明{}是以{}为首项,为公差的等差数列,进而求得通项公式.解: an,Sn,Sn-成等比数列,∴Sn2=an·(Sn-)(n≥2)(*)用心爱心专心115号编辑(1)由a1=1,S2=a1+a2=1+a2,代入(*)式得:a2=-由a1=1,a2=-,S3=+a3代入(*)式得:a3=-同理可得:a4=-,由此可推出:an=(2)∴由Sn2=an·(Sn-)(n≥2)得∴Sn2=(Sn-Sn-1)·(Sn-)(n≥2)可化为.an=(n≥2)由①②知,an=对一切n∈N成立新疆源头学子小屋特级教师王新敞http://www.xjktyg.com/wxc/wxckt@126.comwxckt@126.comhttp://www.xjktyg.com/wxc/王新敞特级教师源头学子小屋新疆例4.已知数列{an}的通项为an=1+2+3+…n(n∈N*),数列{bn}是{an}中被3整除的项由小到大排列而成的数列,求数列{bn}的通项公式.解:b...