第四节直接证明与间接证明1.直接证明直接证明中最基本的两种证明方法是综合法和分析法.(1)综合法:从已知的条件出发,以已知的定义、公理、定理为依据,逐步下推,直到推出要证明的结论为止.(2)分析法:从问题的结论出发,追溯导致结论成立的条件,逐步上溯,直到使结论成立的条件和已知条件或已知事实吻合为止.(3)综合法与分析法的推证过程如下:综合法——⇒…⇒…⇒;分析法——⇐…⇐…⇐.2.间接证明反证法:一般地,假设原命题不成立,经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法.[小题体验]1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)综合法是直接证明,分析法是间接证明.()(2)分析法是从要证明的结论出发,逐步寻找使结论成立的充要条件.()(3)用反证法证明结论“a>b”时,应假设“a≤b”.()(4)反证法是指将结论和条件同时否定,推出矛盾.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×2.设a=lg2+lg5,b=ex(x<0),则a与b的大小关系为________.答案:a>b3.下列条件:①ab>0,②ab<0,③a>0,b>0,④a<0,b<0,其中能使+≥2成立的条件的个数是________.解析:要使+≥2成立,则>0,即a与b同号,故①③④均能使+≥2成立.答案:31.用分析法证明数学问题时,要注意书写格式的规范性,常常用“要证(欲证)……”“即要证……”“就要证……”等分析到一个明显成立的结论P,再说明所要证明的数学问题成立.2.利用反证法证明数学问题时,没有用假设命题推理而推出矛盾结果,其推理过程是错误的.[小题纠偏]1.-2与-的大小关系是________.解析:假设-2>-,由分析法可得,要证-2>-,只需证+>+2,即证13+2>13+4,即>2.因为42>40,所以-2>-成立.答案:-2>-2.(2019·南通调研)用反证法证明命题:“若(a-1)(b-1)·(c-1)>0,则a,b,c中至少有一个大于1”时,要做的假设是“假设a,b,c________”.答案:都不大于1[题组练透]1.(2019·南通模拟)已知m>0,a,b∈R,求证:2≤.证明: m>0,∴1+m>0,∴要证2≤,即证(a+mb)2≤(1+m)(a2+mb2),即证m(a2-2ab+b2)≥0,即证(a-b)2≥0,而(a-b)2≥0显然成立,故2≤.2.(易错题)已知△ABC的三个内角A,B,C成等差数列,A,B,C的对边分别为a,b,c.求证:+=.证明:要证+=,即证+=3,也就是+=1,只需证c(b+c)+a(a+b)=(a+b)(b+c),需证c2+a2=ac+b2,又△ABC三内角A,B,C成等差数列,故B=60°,由余弦定理,得b2=c2+a2-2accos60°,即b2=c2+a2-ac,故c2+a2=ac+b2成立.于是原等式成立.[谨记通法]1.利用分析法证明问题的思路分析法的证明思路:先从结论入手,由此逐步推出保证此结论成立的充分条件,而当这些判断恰恰都是已证的命题(定义、公理、定理、法则、公式等)或要证命题的已知条件时命题得证.2.分析法证明问题的适用范围当已知条件与结论之间的联系不够明显、直接,或证明过程中所需用的知识不太明确、具体时,往往采用分析法,特别是含有根号、绝对值的等式或不等式,常考虑用分析法.[典例引领](2019·徐州检测)设a,b是非负实数,求证:a3+b3≥(a2+b2).证明:因为a3+b3-(a2+b2)=a2(-)+b2·(-)=(-)[()5-()5],当a≥b时,≥,从而()5≥()5,得(-)[()5-()5]≥0;当a<b时,<,从而()5<()5,得(-)[()5-()5]>0.所以a3+b3≥(a2+b2).[由题悟法]综合法证明问题的思路(1)分析条件选择方向分析题目的已知条件及已知与结论之间的联系,选择相关的定理、公式等,确定恰当的解题方法(2)转化条件组织过程把已知条件转化成解题所需要的语言,主要是文字、符号、图形三种语言之间的转化(3)适当调整回顾反思回顾解题过程,可对部分步骤进行调整,并对一些语言进行适当的修饰,反思总结解题方法的选取[即时应用]在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinAsinB+sinBsinC+cos2B=1.(1)求证:a,b,c成等差数列.(2)若C=,求证5a=3b.证明:(1)由已知得sinAsinB+sinBsinC=2sin2B,因为sinB≠0,所以sinA+sinC=2sinB,由正弦定理,有a+c=2b,即a,b,c成等差...