如何处理数学证明问题

一个

分析方法和综合方法

在数学证明中,如果推理的方向是从验证到已知,或者从未知到已知,这种思维方法就叫分析。反之,如果推理的方向是从已知到验证,或者从已知到未知,这种思维方法就叫综合法。

示例1

已知A和B是不相等的正数。证明:

a3+B3 & gt;a2b+ab2

证明方法一

分析

想证明

a3+B3 & gt;

a2b+ab2

只是想证明

(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b).

∵a & gt;b,b & gt0,a+b & gt;0,

∴只要证书a2-a b+ B2 & gt;ab,a2-2ab+B2 & gt;0,

即(a-b)2 >;0,而这显然是真的。

所以a3+B3 & gt;

a2b+ab2 .

证候方法2

综合法

∵a≠b,

∴a-b≠0,(a-b)2>;0,

也就是

a2-2ab+B2 & gt;0,a2-a b+ B2 & gt;ab .

a & gt0,b & gt0,a+b & gt;0,

(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b),

因此

a3+B3 & gt;

a2b+ab2

直接证据法和间接证据法

在数学证明中,从正面证明命题真值的方法称为直接证明。任何通过演绎证明命题为真的东西都是直接证明。是中学数学中常用的证明方法。证明题目真实性的方法不是直接证明题目的真实性,而是通过证明题目的否定命题不真实或者证明其等价命题成立,称为间接证明。间接证明方法主要有归谬法和同归法。

1.

归谬法

通过证明题目的否定题目是不真实的,来肯定题目的真实性的方法叫归谬法。

有归谬法和穷尽法两种。

反证法的一般步骤如下:

(1)假设命题的结论不成立(即结论的否定成立);

(2)从否定结论出发,逐步推理,得出与公理或前述定理、定义或条件相矛盾,或与临时假设相矛盾的结论(即结论不能被否定);

(3)根据排中律,原命题最终得到证实。

在应用归谬法时,如果命题结论的否定只有一种可能的情况,那么只要这种情况被推翻,结论就可以被肯定。这种归谬法叫做归谬法(见例2)。如果命题结论的否定方面的情况不止一种,那么否定方面所有可能的情况都必须一一反驳,才能确定结论成立。这种归谬法叫做穷举法(见例3)。

示例2

验证:

cos10

这是一个无理数。

证明假设

cos10

记住,这是一个有理数。

cos10

=

(p和q是质数),

然后cos30

=4cos310

-3cos10

=4(

)3-3(

)

是一个有理数,

和cos30

=

是一个无理数,

这与已知的假设相矛盾,所以cos10。

这是一个无理数。

示例3

如图,在△ABC中,已知BE和CF分别是B和C的平分线,BE=CF,验证:AB=AC。

证明:若AB≠AC,则有AB >;AC或AB

AC,那么∠ACB & gt;∠ABC,

∴∠bcf>;∠CBE,BF & gtCE,

BF=EG,

EG & gtEC,∠ECG & gt;∠EGC .

∠FCG=∠FGC,

∴∠fce<;FCE=∠FBE .

规则

∠ACB & lt;∠ABC(与假设相矛盾),

也就是

AB & gtAC,那不可能

(2)

同样的道理也可以证明,AB

评论

加载更多