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高中數學證明方法

高中數學證明方法

  今天小編用過來人的經驗,來告訴大家究竟應該怎麼面對高考數學,高考數學證明題究竟應該怎麼學才能提高!

  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,由個別到一般的推理,在進行歸納時,要先根據已知的部分個體,把它們適當變形,找出它們之間的聯絡,從而歸納出一般結論;

  2.類比推理是由特殊到特殊的推理,是兩類類似的物件之間的推理,其中一個物件具有某個性質,則另一個物件也具有類似的性質。在進行類比時,要充分考慮已知物件性質的推理過程,然後類比推導類比物件的性質。

  二、演繹推理

  演繹推理是由一般到特殊的推理,數學的證明過程主要是透過演繹推理進行的,只要採用的演繹推理的大前提、小前提和推理形式是正確的,其結論一定是正確,一定要注意推理過程的正確性與完備性。

  三、直接證明與間接證明

  直接證明是相對於間接證明說的,綜合法和分析法是兩種常見的直接證明。綜合法一般地,利用已知條件和某些數學定義、定理、公理等,經過一系列的推理論證,最後推匯出所要證明的結論成立,這種證明方法叫做綜合法(或順推證法、由因導果法)。分析法一般地,從要證明的結論出發,逐步尋求使它成立的充分條件,直至最後,把要證明的結論歸結為判定一個明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止,這種證明方法叫做分析法。

  間接證明是相對於直接證明說的,反證法是間接證明常用的方法。假設原命題不成立,經過正確的推理,最後得出矛盾,因此說明假設錯誤,從而證明原命題成立,這種證明方法叫做反證法。

  四、數學歸納法

  數學上證明與自然數N有關的命題的一種特殊方法,它主要用來研究與正整數有關的數學問題,在高中數學中常用來證明等式成立和數列通項公式成立。

  高中數學證明題經驗技巧

  第一步:結合幾何意義記住零點存在定理、中值定理、泰勒公式、極限存在的兩個準則等基本原理,包括條件及結論。知道基本原理是證明的基礎,知道的程度(即就是對定理理解的深入程度)不同會導致不同的推理能力。如2006年數學一真題第16題(1)是證明極限的`存在性並求極限。只要證明了極限存在,求值是很容易的,但是如果沒有證明第一步,即使求出了極限值也是不能得分的。因為數學推理是環環相扣的,如果第一步未得到結論,那麼第二步就是空中樓閣。這個題目非常簡單,只用了極限存在的兩個準則之一:單調有界數列必有極限。只要知道這個準則,該問題就能輕鬆解決,因為對於該題中的數列來說,“單調性”與“有界性”都是很好驗證的。像這樣直接可以利用基本原理的證明題並不是很多,更多的是要用到第二步。

  第二步:藉助幾何意義尋求證明思路。一個證明題,大多時候是能用其幾何意義來正確解釋的,當然最為基礎的是要正確理解題目文字的含義。如2007年數學一第19題是一個關於中值定理的證明題,可以在直角座標系中畫出滿足題設條件的函式草圖,再聯絡結論能夠發現:兩個函式除兩個端點外還有一個函式值相等的點,那就是兩個函式分別取最大值的點(正確審題:兩個函式取得最大值的點不一定是同一個點)之間的一個點。這樣很容易想到輔助函式F(x)=f(x)-g(x)有三個零點,兩次應用羅爾中值定理就能得到所證結論。再如2005年數學一第18題(1)是關於零點存在定理的證明題,只要在直角座標系中結合所給條件作出函式y=f(x)及y=1-x在[0,1]上的圖形就立刻能看到兩個函式圖形有交點,這就是所證結論,重要的是寫出推理過程。從圖形也應該看到兩函式在兩個端點處大小關係恰好相反,也就是差函式在兩個端點的值是異號的,零點存在定理保證了區間內有零點,這就證得所需結果。如果第二步實在無法完滿解決問題的話,轉第三步。

  第三步:逆推。從結論出發尋求證明方法。如2004年第15題是不等式證明題,該題只要應用不等式證明的一般步驟就能解決問題:即從結論出發建構函式,利用函式的單調性推出結論。在判定函式的單調性時需藉助導數符號與單調性之間的關係,正常情況只需一階導的符號就可判斷函式的單調性,非正常情況卻出現的更多(這裡所舉出的例子就屬非正常情況),這時需先用二階導數的符號判定一階導數的單調性,再用一階導的符號判定原來函式的單調性,從而得所要證的結果。該題中可設F(x)=ln*x-ln*a-4(x-a)/e*,其中eF(a)就是所要證的不等式。

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