王帥
在數(shù)學(xué)問題中,有相當(dāng)數(shù)量的問題直接證明難以入手,因此,常采用間接法證明,其中,反證法是間接證明的一種基本方法.反證法的基本思想是:若肯定命題的條件而否定其結(jié)論,就會導(dǎo)致矛盾.具體地說,反證法不直接證明命題“若p則q”,而是先肯定命題的條件p,并否定命題的結(jié)論q,然后通過合理的邏輯推理,而得到矛盾,從而斷定原來的結(jié)論是正確的.使用反證法時要注意:當(dāng)遇到“否定性”、“惟一性”、“無限性”、“至多”、“至少”等類型命題時,常用反證法.注意反證法的基本思路及一般步驟:①反證法的理論依據(jù);②什么樣的命題可采用反證法;③反證法的“反設(shè)”;④反證法中的“歸謬”.在反證法中探求的矛盾常見的有:(1)與已知條件矛盾;(2)與定理、公理矛盾;(3)與已知具有的或成立的性質(zhì)矛盾.
例1(2013年高考陜西卷(理)17)設(shè){an}是公比為q的等比數(shù)列.
(1)推導(dǎo){an}的前n項和公式;
(2)設(shè)q≠1,證明數(shù)列{an+1}不是等比數(shù)列.
解題思路:(1)用首項和公比表示前n項和,利用錯位相減法進行求解,對公比分類得到兩個公式;(2)假設(shè){an+1}是等比數(shù)列,取連續(xù)三項,利用等比中項構(gòu)建方程,推出含公比的方程無解或公比為1.
解析:(1)分兩種情況討論.
所以當(dāng)q≠1時,數(shù)列{an+1}不是等比數(shù)列.
點睛高考:本題考查等比數(shù)列前n項和公式推導(dǎo)所用的錯位相減法以及用反證法研究問題,深度考查考生應(yīng)用數(shù)列作工具進行邏輯推理的思維方法.回歸教材,用好教材,從教材中選取例、習(xí)題或公式、定理的證明,這是高考命題的一個特點,希望引起考生的重視.
例2(2013年高考北京(理)20)已知{an}是由非負(fù)整數(shù)組成的無窮數(shù)列,該數(shù)列前n項的最大值記為An,第n項之后各項an+1,an+2…的最小值記為Bn,dn=A(1)若{an}為2,1,4,3,2,1,4,3…,是一個周期為4的數(shù)列(即對任意n∈N*,an+4=an),寫出d1,d2,d3,d4的值;
(2)設(shè)d是非負(fù)整數(shù),證明:dn=-d(n=1,2,3…)的充分必要條件為{an}為公差為d的等差數(shù)列;
(3)證明:若a1=2,dn=1(n=1,2,3,…),則{an}的項只能是1或者2,且有無窮多項為1.
解題思路:本題主要考查無窮數(shù)列的有關(guān)知識,考查了考生對新定義類數(shù)列的理解與運用,對考生的邏輯思維能力要求較高.
(2)證明充分性: