直接證明與間接證明貫穿在整張高考卷的始終,解題過程中處處離不開分析與綜合. 近年高考解答題的證明,主要考查直接證明,難度多為中檔或中偏高檔;有時以解答題的壓軸題的形式呈現(xiàn),此時難度為高檔,分值約為4~8分. 對于間接證明的考查,主要考查反證法,只在個別地區(qū)的高考卷中出現(xiàn),難度一般為中檔或中偏高檔,分值約為4~6分.
以數(shù)列、函數(shù)與導數(shù)、立體幾何、解析幾何等知識為背景的證明.
(1)綜合法解決問題的關鍵是從“已知”看“可知”,逐步逼近“未知”. 其逐步推理,實質(zhì)上是尋找已知的必要條件. 分析法解決問題的關鍵是從未知看需知,逐步靠攏已知,其逐步推理,實際上是尋找結論的充分條件. 因此,在實際解題時,通常以分析法為主尋求解題思路,再用綜合法有條理地表述過程,相得益彰.
(2)對于某些看來明顯成立而又不便知道根據(jù)什么去推導(綜合法),甚至難于尋求到使之成立的充分條件(分析法)的“疑難”證明題,常考慮用反證法來證明. 一般地,可在假設原命題不成立的前提下,經(jīng)過正確的邏輯推理,最后得出矛盾,從而說明假設錯誤,從反面證明原命題成立.
例1 已知等比數(shù)列{an}中,a5+2a4=a2a4,前2m(m∈N?鄢)項和是前2m項中所有偶數(shù)項和的 倍.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若數(shù)列{bn}滿足bn=(n-λ)an(λ∈R,n∈N?鄢),且{bn}是遞增數(shù)列,證明:λ<3.
破解思路 (1)前2m(m∈N?鄢)項和是前2m項中所有偶數(shù)項和的 倍,求出等比數(shù)列{an}的公式;利用a5+2a4=a2a4,求出a3,即可寫出數(shù)列{an}的通項公式;
(2)把(1)中的數(shù)列{an}的通項公式代入bn=(n-λ)an,求出數(shù)列{bn}的通項公式,再利用{bn}是遞增數(shù)列,得關于λ的不等式的恒成立問題,即可證得結論.
答案詳解 (1)設等比數(shù)列{an}的公比為q,由已知得a1+a2+a3+…+a2m= (a2+a4+…+a2m),所以a1+a3+a5+…+ a2m-1= (a2+a4+…+a2m),所以a1+a3+a5+…+ a2m-1= q(a1+a3+a5+…+a2m-1),解得q=2.
又由a5+2a4=a2a4,得a3q2+2a3q=a23,即q2+2q=a3,所以a3=8,所以an=a3qn-3=2n.
(2)由(1)知,an=2n. 因為bn=(n-λ)an(λ∈R,n∈N?鄢),所以bn=(n-λ)2n.
因為{bn}是遞增數(shù)列,所以bn+1>bn對n∈N?鄢恒成立,所以(n+1-λ)2n+1>(n-λ)2n對n∈N?鄢恒成立,
得λ 例2 已知數(shù)列{an}滿足:a1= ,a - a = ,a ·an<0(n≥1),數(shù)列{bn}滿足:bn=a2n+1-a2n(n≥1). 證明:數(shù)列{bn}中的任意三項不可能成等差數(shù)列. 破解思路 先求出數(shù)列{an}的通項,然后利用反證法證明. 答案詳解 因為a - a = ,所以1-a = (1-a ),令cn=1-a ,則c = cn. 又c1=1-a = ,則數(shù)列{cn} 是首項為 ,公比為 的等比數(shù)列,即cn= · ,所以1-a = · ,所以a =1- · ,所以bn=a -a =1- · -1- · = · . 假設數(shù)列{bn}存在三項br,bs,bt(r 已知數(shù)列{an}滿足a1=a,an+1= (n∈N). (1)數(shù)列 是否為等比數(shù)列?若不是,請說明理由;若是,試求出通項an. (2)如果a=1時,數(shù)列{an}的前n項和為Sn,試求出Sn,并證明當n≥3時,有 + +…+ < . bs>bt,則只有可能有2bs=br+bt成立,所以2· · = · + · ,化簡得3 ·2 =3 ·2 +1①. 因為r