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高中數(shù)學(xué)證明方法

時(shí)間: 虹靜960 分享

高中數(shù)學(xué)證明方法

  今天小編用過(guò)來(lái)人的經(jīng)驗(yàn),來(lái)告訴大家究竟應(yīng)該怎么面對(duì)高考數(shù)學(xué),高考數(shù)學(xué)證明題究竟應(yīng)該怎么學(xué)才能提高!

  四大推理方法搞定高中證明題

  一、合情推理

  1.歸納推理是由部分到整體,由個(gè)別到一般的推理,在進(jìn)行歸納時(shí),要先根據(jù)已知的部分個(gè)體,把它們適當(dāng)變形,找出它們之間的聯(lián)系,從而歸納出一般結(jié)論;

  2.類比推理是由特殊到特殊的推理,是兩類類似的對(duì)象之間的推理,其中一個(gè)對(duì)象具有某個(gè)性質(zhì),則另一個(gè)對(duì)象也具有類似的性質(zhì)。在進(jìn)行類比時(shí),要充分考慮已知對(duì)象性質(zhì)的推理過(guò)程,然后類比推導(dǎo)類比對(duì)象的性質(zhì)。

  二、演繹推理

  演繹推理是由一般到特殊的推理,數(shù)學(xué)的證明過(guò)程主要是通過(guò)演繹推理進(jìn)行的,只要采用的演繹推理的大前提、小前提和推理形式是正確的,其結(jié)論一定是正確,一定要注意推理過(guò)程的正確性與完備性。

  三、直接證明與間接證明

  直接證明是相對(duì)于間接證明說(shuō)的,綜合法和分析法是兩種常見(jiàn)的直接證明。綜合法一般地,利用已知條件和某些數(shù)學(xué)定義、定理、公理等,經(jīng)過(guò)一系列的推理論證,最后推導(dǎo)出所要證明的結(jié)論成立,這種證明方法叫做綜合法(或順推證法、由因?qū)Ч?。分析法一般地,從要證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使它成立的充分條件,直至最后,把要證明的結(jié)論歸結(jié)為判定一個(gè)明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止,這種證明方法叫做分析法。

  間接證明是相對(duì)于直接證明說(shuō)的,反證法是間接證明常用的方法。假設(shè)原命題不成立,經(jīng)過(guò)正確的推理,最后得出矛盾,因此說(shuō)明假設(shè)錯(cuò)誤,從而證明原命題成立,這種證明方法叫做反證法。

  四、數(shù)學(xué)歸納法

  數(shù)學(xué)上證明與自然數(shù)N有關(guān)的命題的一種特殊方法,它主要用來(lái)研究與正整數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,在高中數(shù)學(xué)中常用來(lái)證明等式成立和數(shù)列通項(xiàng)公式成立。

  高中數(shù)學(xué)證明題經(jīng)驗(yàn)技巧

  第一步:結(jié)合幾何意義記住零點(diǎn)存在定理、中值定理、泰勒公式、極限存在的兩個(gè)準(zhǔn)則等基本原理,包括條件及結(jié)論。知道基本原理是證明的基礎(chǔ),知道的程度(即就是對(duì)定理理解的深入程度)不同會(huì)導(dǎo)致不同的推理能力。如2006年數(shù)學(xué)一真題第16題(1)是證明極限的存在性并求極限。只要證明了極限存在,求值是很容易的,但是如果沒(méi)有證明第一步,即使求出了極限值也是不能得分的。因?yàn)閿?shù)學(xué)推理是環(huán)環(huán)相扣的,如果第一步未得到結(jié)論,那么第二步就是空中樓閣。這個(gè)題目非常簡(jiǎn)單,只用了極限存在的兩個(gè)準(zhǔn)則之一:?jiǎn)握{(diào)有界數(shù)列必有極限。只要知道這個(gè)準(zhǔn)則,該問(wèn)題就能輕松解決,因?yàn)閷?duì)于該題中的數(shù)列來(lái)說(shuō),“單調(diào)性”與“有界性”都是很好驗(yàn)證的。像這樣直接可以利用基本原理的證明題并不是很多,更多的是要用到第二步。

  第二步:借助幾何意義尋求證明思路。一個(gè)證明題,大多時(shí)候是能用其幾何意義來(lái)正確解釋的,當(dāng)然最為基礎(chǔ)的是要正確理解題目文字的含義。如2007年數(shù)學(xué)一第19題是一個(gè)關(guān)于中值定理的證明題,可以在直角坐標(biāo)系中畫(huà)出滿足題設(shè)條件的函數(shù)草圖,再聯(lián)系結(jié)論能夠發(fā)現(xiàn):兩個(gè)函數(shù)除兩個(gè)端點(diǎn)外還有一個(gè)函數(shù)值相等的點(diǎn),那就是兩個(gè)函數(shù)分別取最大值的點(diǎn)(正確審題:兩個(gè)函數(shù)取得最大值的點(diǎn)不一定是同一個(gè)點(diǎn))之間的一個(gè)點(diǎn)。這樣很容易想到輔助函數(shù)F(x)=f(x)-g(x)有三個(gè)零點(diǎn),兩次應(yīng)用羅爾中值定理就能得到所證結(jié)論。再如2005年數(shù)學(xué)一第18題(1)是關(guān)于零點(diǎn)存在定理的證明題,只要在直角坐標(biāo)系中結(jié)合所給條件作出函數(shù)y=f(x)及y=1-x在[0,1]上的圖形就立刻能看到兩個(gè)函數(shù)圖形有交點(diǎn),這就是所證結(jié)論,重要的是寫(xiě)出推理過(guò)程。從圖形也應(yīng)該看到兩函數(shù)在兩個(gè)端點(diǎn)處大小關(guān)系恰好相反,也就是差函數(shù)在兩個(gè)端點(diǎn)的值是異號(hào)的,零點(diǎn)存在定理保證了區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn),這就證得所需結(jié)果。如果第二步實(shí)在無(wú)法完滿解決問(wèn)題的話,轉(zhuǎn)第三步。

  第三步:逆推。從結(jié)論出發(fā)尋求證明方法。如2004年第15題是不等式證明題,該題只要應(yīng)用不等式證明的一般步驟就能解決問(wèn)題:即從結(jié)論出發(fā)構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性推出結(jié)論。在判定函數(shù)的單調(diào)性時(shí)需借助導(dǎo)數(shù)符號(hào)與單調(diào)性之間的關(guān)系,正常情況只需一階導(dǎo)的符號(hào)就可判斷函數(shù)的單調(diào)性,非正常情況卻出現(xiàn)的更多(這里所舉出的例子就屬非正常情況),這時(shí)需先用二階導(dǎo)數(shù)的符號(hào)判定一階導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性,再用一階導(dǎo)的符號(hào)判定原來(lái)函數(shù)的單調(diào)性,從而得所要證的結(jié)果。該題中可設(shè)F(x)=ln*x-ln*a-4(x-a)/e*,其中eF(a)就是所要證的不等式。

  高中數(shù)學(xué)推理與證明重難點(diǎn)

  一、合情推理

  1.歸納推理是由部分到整體,由個(gè)別到一般的推理,在進(jìn)行歸納時(shí),要先根據(jù)已知的部分個(gè)體,把它們適當(dāng)變形,找出它們之間的聯(lián)系,從而歸納出一般結(jié)論;

  2.類比推理是由特殊到特殊的推理,是兩類類似的對(duì)象之間的推理,其中一個(gè)對(duì)象具有某個(gè)性質(zhì),則另一個(gè)對(duì)象也具有類似的性質(zhì)。在進(jìn)行類比時(shí),要充分考慮已知對(duì)象性質(zhì)的推理過(guò)程,然后類比推導(dǎo)類比對(duì)象的性質(zhì)。

  二、演繹推理

  演繹推理是由一般到特殊的推理,數(shù)學(xué)的證明過(guò)程主要是通過(guò)演繹推理進(jìn)行的,只要采用的演繹推理的大前提、小前提和推理形式是正確的,其結(jié)論一定是正確,一定要注意推理過(guò)程的正確性與完備性。

  三、直接證明與間接證明

  直接證明是相對(duì)于間接證明說(shuō)的,綜合法和分析法是兩種常見(jiàn)的直接證明。綜合法一般地,利用已知條件和某些數(shù)學(xué)定義、定理、公理等,經(jīng)過(guò)一系列的推理論證,最后推導(dǎo)出所要證明的結(jié)論成立,這種證明方法叫做綜合法(或順推證法、由因?qū)Ч?。分析法一般地,從要證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使它成立的充分條件,直至最后,把要證明的結(jié)論歸結(jié)為判定一個(gè)明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止,這種證明方法叫做分析法。

  間接證明是相對(duì)于直接證明說(shuō)的,反證法是間接證明常用的方法。假設(shè)原命題不成立,經(jīng)過(guò)正確的推理,最后得出矛盾,因此說(shuō)明假設(shè)錯(cuò)誤,從而證明原命題成立,這種證明方法叫做反證法。

  四、數(shù)學(xué)歸納法

  數(shù)學(xué)上證明與自然數(shù)N有關(guān)的命題的一種特殊方法,它主要用來(lái)研究與正整數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,在高中數(shù)學(xué)中常用來(lái)證明等式成立和數(shù)列通項(xiàng)公式成立。


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