常麗
在歷年高考中,證明方法是??純?nèi)容,考查的主要方式是對其原理的理解和用法,難度多為中、高檔題. 從考查的形式上看,主要以不等式、立體幾何、解析幾何、函數(shù)與方程、數(shù)列等知識為載體,考查綜合法、分析法和反證法等方法. 下面舉例說明,供同學(xué)們參考.
綜合法
高考的熱點(diǎn)問題,也是必考問題之一. 通常在解答題中某一問出現(xiàn),一般為中、高檔題,高考對綜合法的考查常有以下三個命題角度:(1)三角函數(shù)、數(shù)列證明題;(2)幾何證明題;(3)與函數(shù)、方程、不等式結(jié)合的證明題.
例1 (1)設(shè)數(shù)列[{an}]的各項都為正數(shù),其前[n]項和為[Sn],已知對任意[n∈N*,][Sn]是[a2n]和[an]的等差中項.
①證明數(shù)列[{an}]為等差數(shù)列,并求數(shù)列[{an}]的通項公式;
②證明:[1S1+1S2+…+1Sn<2].
(2)設(shè)[f(x)=lnx+x-1,]證明:當(dāng)[x>1]時,[f(x)<][32(x-1).]
解析 (1)①由已知得,[2Sn=a2n+an,]且[an>0.]
當(dāng)[n=1]時,[2a1=a21+a1,]解得[a1=1][(a1=0舍去).]
當(dāng)[n≥2]時,有[2Sn-1=a2n-1+an-1.]
于是[2Sn-2Sn-1=a2n-a2n-1+an-an-1,]
即[2an=a2n-a2n-1+an-an-1].
于是[a2n-a2n-1=an+an-1,]
即[(an+an-1)(an-an-1)=an+an-1.]
因為[an+an-1>0,]所以[an-an-1=1(n≥2).]
故數(shù)列[{an}]是首項為1,公差為1的等差數(shù)列,
所以數(shù)列[{an}]的通項公式為[an=n.]
②證明:因為[an=n,]所以[Sn=n(n+1)2,]
則[1Sn=2n(n+1)=21n-1n+1,]
所以[1S1+1S2+…+1Sn]
[=21-12+12-13+…+1n-1n+1]
[=21-1n+1<2].
(2)證明:法一:記[g(x)=lnx+x-1-32(x-1),]
則當(dāng)[x>1]時,[g(x)=1x+12x-32<0].
又[g(1)=0,]所以[g(x)<0,]即[f(x)<32(x-1).]
法二:由均值不等式知,當(dāng)[x>1]時,[2x故[x
C. 方程[x3+ax+b=0]至多有兩個實根
D. 方程[x3+ax+b=0]恰好有兩個實根
解析 依據(jù)反證法的要求,即至少有一個的反面是一個也沒有,直接寫出命題的否定. 方程[x3+ax+b=0]至少有一個實根的反面是方程[x3+ax+b=0]沒有實根.
答案 A
例5 設(shè)[a,b]是兩個實數(shù),給出下列條件:①[a+b>1;]②[a+b=2;]③[a+b>2;]④[a2+b2>2;]⑤[ab>1].其中能推出:“[a,b]中至少有一個大于1”的條件是 .(填序號)
解析 若[a=12,b=23,]則[a+b>1,]但[a<1,b<1,]故①推不出;
若[a=b=1,]則[a+b=2,]故②推不出;
若[a=-2,b=-3,]則[a2+b2>2,]故④推不出;
若[a=-2,b=-3,]則[ab>1,]故⑤推不出;
對于③,即[a+b>2,]則[a,b]中至少有一個大于1,
反證法:假設(shè)[a≤1]且[b≤1,]則[a+b≤2]與[a+b>2]矛盾,因此假設(shè)不成立,故[a,b]中至少有一個大于1.
答案 ③
點(diǎn)撥 否定性命題,惟一性命題,至多、至少型命題,或直接從正面入手難以尋覓解題突破口的問題,宜考慮采用反證法. 注意:推導(dǎo)出的矛盾可能多種多樣,但必須是明顯的. 有的與已知條件矛盾,有的與已有公理、定理、定義矛盾,有的與假設(shè)矛盾等.
練 習(xí)
1. 已知數(shù)列[{An}:a1,a2,…,an.]如果數(shù)列[{Bn}:b1,][b2,…,bn]滿足[b1=an,][bk=ak-1+ak-bk-1,]其中[k=2,3,…,n,]則稱[{Bn}]為[{An}]的“衍生數(shù)列”.
(1)寫出數(shù)列[{A4}:2,1,4,5]的“衍生數(shù)列”[{B4}].
(2)若[n]為偶數(shù),且[{An}]的“衍生數(shù)列”是[{Bn},]證明:[bn=a1].
(3)若[n]為奇數(shù),且[{An}]的“衍生數(shù)列”是[{Bn},][{Bn},]的“衍生數(shù)列”是[{Cn},]…,依次將數(shù)列[{An},{Bn},{Cn},…]首項取出,構(gòu)成數(shù)列[{Ω}:a1,b1,c1,…,]證明:[{Ω}]是等差數(shù)列.
2. (1)如果[a,b]都是正數(shù),且[a≠b,]求證:[a6+b6>a4b2+a2b4.]
(2)設(shè)[a,b,c]為[△ABC]的三條邊,求證:[(a+b+c)2][<4(ab+bc+ca).]