第4讲直接证明与间接证明一、知识梳理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：一般地，利用已知条件和某些数学定义、定理、公理等，经过一系列的推理论证，最后推导出所要证明的结论成立，这种证明方法叫做综合法．综合法又称为：由因导果法(顺推证法)．(2)分析法：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)，这种证明方法叫做分析法．分析法又称为：执果索因法(逆推证法)．2．间接证明反证法：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．常用结论1．分析法是执果索因，实际上是寻找使结论成立的充分条件；综合法是由因导果，就是寻找已知的必要条件．2．用反证法证题时，首先否定结论，否定结论就是找出结论反面的情况，然后推出矛盾，矛盾可以与已知、公理、定理、事实或者假设等相矛盾．二、习题改编1．(选修12P42练习T1改编)对于任意角θ，化简cos4θ－sin4θ＝()A．2sinθB．2cosθC．sin2θD．cos2θ解析：选D.因为cos4θ－sin4θ＝(cos2θ－sin2θ)(cos2θ＋sin2θ)＝cos2θ－sin2θ＝cos2θ，故选D.2．(选修12P42练习T2改编)设m＝1＋，n＝2，则m与n的大小关系是()A．m＞nB．m≥nC．m＜nD．m≤n解析：选C.法一：m2－n2＝(1＋)2－(2)2＝4＋2－8＝2－4＝－＜0，又m＞0，n＞0.所以m＜n，故选C.法二：假设m≥n，即1＋≥2.则有(1＋)2≥(2)2，即4＋2≥8，即2≥4，即≥2，即3≥4，显然错误，所以m＜n，故选C.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)综合法的思维过程是由因导果，逐步寻找已知的必要条件．()(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)反证法是指将结论和条件同时否定，推出矛盾．()(4)用反证法证明时，推出的矛盾不能与假设矛盾．()(5)常常用分析法寻找解题的思路与方法，用综合法展现解决问题的过程．()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√二、易错纠偏(1)“至少”否定出错；(2)应用分析法寻找的条件不充分．1．用反证法证明命题“三角形三个内角至少有一个不大于60°”时，应假设．答案：三角形三个内角都大于60°2．若用分析法证明“设a>b>c且a＋b＋c＝0，求证
0；②a－c>0；③(a－b)(a－c)>0；④(a－b)(a－c)<0.解析：由a>b>c且a＋b＋c＝0，可得b＝－a－c，a>0，c<0，要证0，即证，a(a－c)＋(a＋c)(a－c)>0，即证(a－c)(a－b)>0.答案：③综合法(师生共研)(2019·高考江苏卷)如图，在直三棱柱ABCA1B1C1中，D，E分别为BC，AC的中点，AB＝BC.求证：(1)A1B1∥平面DEC1；(2)BE⊥C1E.【证明】(1)因为D，E分别为BC，AC的中点，所以ED∥AB.在直三棱柱ABCA1B1C1中，AB∥A1B1，所以A1B1∥ED.又因为ED⊂平面DEC1，A1B1⊄平面DEC1，所以A1B1∥平面DEC1.(2)因为AB＝BC，E为AC的中点，所以BE⊥AC.因为三棱柱ABCA1B1C1是直棱柱，所以C1C⊥平面ABC.又因为BE⊂平面ABC，所以C1C⊥BE.因为C1C⊂平面A1ACC1，AC⊂平面A1ACC1，C1C∩AC＝C，所以BE⊥平面A1ACC1.因为C1E⊂平面A1ACC1，所以BE⊥C1E.综合法证题的思路与方法(一题多解)在△ABC中，设a，b，c分别是内角A，B，C所对的边，且直线bx＋ycosA＋cosB＝0与ax＋ycosB＋cosA＝0平行，求证：△ABC是直角三角形．证明：法一：由两直线平行可知bcosB－acosA＝0，由正弦定理可知sinBcosB－sinAcosA＝0，即sin2B－sin2A＝0，故2A＝2B或2A＋2B＝π，即A＝B或A＋B＝.若A＝B，则a＝b，cosA＝cosB，两直线重合，不符合题意，故A＋B＝，即△ABC是直角三角形．法二：由两直线平行可知bcosB－acosA＝0，由余弦定理，得a·＝b·，所以a2(b2＋c2－a2)＝b2(a2＋c2－b2)，所以c2(a2－b2)＝(a2＋b2)(a2－b2)，所以(a2－b2)(a2＋b2－c2)＝0，所以a＝b或a2＋b2＝c2.若a＝b，则两直线重合，不符合题意，故a2＋b2＝c2，即△ABC是直角三角形．分析法(师生共研)△ABC的三个内角A，B，C成等差数列，A，B，C的对...
