数学例题教案模板
第1篇:离散数学例题
离散数学例题
一、证明对任意集合A,B,C,有 a)A-B)-C=A-(B∪C); b)(A-B)-C=(A-C)-B;
c)(A-B)-C=(A-C)-(B-C)。
证明
a)(A-B)-C=(A∩~B)∩~C =A∩(~B∩~C)=A∩~(B∩C)=A-B∪C)
b)(A-B)-C= A∩~B∩~C = A∩~C∩~B =(A-C)-B
c)(A-C)-(B-C)
=(A∩~C)∩~(B∩~C)=(A∩~C)∩(~B∪C)
=(A∩~C∩~B)∪(A∩~C∩C)= A∩~B∩~C =(A-B)-C
二、设命题公式G =(P→Q)∨(Q∧(P→R)), 求G的主析取范式 G =(P→Q)∨(Q∧(P→R))=(P∨Q)∨(Q∧(P∨R))=(P∧Q)∨(Q∧(P∨R))=(P∧Q)∨(Q∧P)∨(Q∧R)=(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧∨(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧ R)=(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧R)= m3∨m4∨m5∨m6∨m7 =(3, 4, 5, 6, 7).三、假设f和g是函数,证明f∩g也是函数。
证明
f∩g={| x∈dom f∧x∈dom g∧y=f(x)∧y=g(x)} ={| x∈dom f∩dom g∧y=f(x)=g(x)} 令h=f∩g,则
dom h={ x | x∈dom f∩dom g,f(x)=g(x)}
若y1 =y2,因为f是函数,故必有y1 =/f(x1),y2 =/f(x2),且x1 ≠x2,所以h=f∩g
是一个函数。
因为dom h存在且y1 ≠y2 时x1 ≠x2,即 h={| x∈ Dom h,y=h(x)=f(x)=g(x)}
四、设函数f:R→R,若x≤y=>f(x)≤f(y),则称函数f是单调递增的。设f和g是在R上单调递增,证明
1)若(f十g)(x)=f(x)+g(x),则f+g是单调递增; 2)复合函数f○g是单调递增:
3)f和g的乘积不一定是单调递增。
证明
1)因为f和g是单调递增,若x≤y,则有f(x)≤f(y),g(x)≤g(y),(f+g)(x)=f(x)十g(x)≤f(y)+g(y)=(f十g)(y)所以f+g是单调递增。
2)若x≤y,则f(x)≤f(y)且g(x)≤ g(y),f○g(x)=f(g(x))≤f(g(y))=f○g(y)所以f○g是单凋递增。
3)令f(x)=g(x)=x,则f和g是单调递增,但其积函数
g*g(x)=f(x)*g(x)=x2 在R上不是单凋递增。
五、设R和S是集合A={a, b, c, d}上的关系,其中R={(a, a),(a, c),(b, c),(c, d)},S={(a, b),(b, c),(b, d),(d, d)}.计算R•S, R∪S, R- 1, S- 1•R- 1.R•S={(a, b),(c, d)},R∪S={(a, a),(a, b),(a, c),(b, c),(b, d),(c, d),(d, d)}, R- 1={(a, a),(c, a),(c, b),(d, c)}, S- 1•R- 1={(b, a),(d, c)}.六、若f:A→B是双射,则f-1 :B→A是双射。
证明
因为f:A→B是双射,则f-1 是B到A的函数。下证f-1是双射。
对任意x∈A,必存在y∈B使f(x)=y,从而f-1(y)=x,所以f-1 是满射。对任意的y
1、y2∈B,若f-1 (y1)=f-1(y2)=x,则f(x)=y1,f(x)=y2。因为f:A→B 是函数,则y1=y2。所以f-1 是单射。综上可得,f-1 :B→A是双射。
七、设函数g:A→B,f:B→C,则: (1)f。g是A到C的函数;
(2)对任意的x∈A,有fg(x)=f(g(x))。
证明
(1)对任意的x∈A,因为g:A→B是函数,则存在y∈B使∈g。对于y∈B,因f:B→C是函数,则存在z∈C使∈f。根据复合关系的定义,由∈g和∈f得∈g*f,即∈。所以Df。g=A。
对任意的x∈A,若存在y
1、y2∈C,使得、∈fg=g*f,则存在t1使得∈g且∈f,存在t2使得∈g且∈f。因为g:A→B是函数,则t1=t2。又因f:B→C是函数,则y1=y2。所以A中的每个元素对应C中惟一的元素。
综上可知,f。g是A到C的函数。
(2)对任意的x∈A,由g:A→B是函数,有∈g且g(x)∈B,又由f:B→C是函数,得∈f,于是∈g*f=f。g。又因f。g是A到C的函数,则可写为 f。g(x)=f(g(x))。
第2篇:片段教案(例题)
片段教案(例题)
__ 级 姓名:_ __ 代码_______
例题:A、B两地相距56千米,甲乙两辆汽车同时分别从A、B两地出发相向而行,甲车速度为每小时36千米,乙车在遇到甲车后又开30分钟才到达A地,求两车从出发到相遇所用的时间.
一、教学目的:
1、使学生会用列一元二次方程的方法解有关行程方面的问题.
2、培养学生化实际问题为数学问题的能力和分析问题,解决问题的能力,培养学生用数学的意识.
二、教材分析:
1、重点:会用列一元二次方程的方法解有关行程和浓度方面的应用题.
2、难点:如何分析和使用复杂的数量关系,找出相等关系,对于难点,解决的关键是抓住时间、路程、速度三者之间的关系,通过三者之间的关系的分析设出未知数和列出方程
三、教学方法:讲解法
四、教学过程:
1、引入(复习引入)
前面我们已经学习了一元二次方程及其解法,那么有什么用呢?我们知道在求解一些实际问题时会用到一元一次方程,同样也可能会用到一元二次方程,下面结合一道例题来看看如何应用一元二次方程来求解实际问题。(面对大家)
2、例题分析
我们先看一下题目(转向黑板边读题边写题),题目要我们求两车出发倒相遇所用的时间,那么,我们就设两车从出发到相遇的时间为x小时,甲、乙两车在C点相遇,我们画图如下:
甲—>
由我们的假设和已知甲车的速度为36km/h,则AC=36×x,由题知,乙走完AC所用的时间为0.5小时,所以乙车的速度为小时,因此BC36x0.5x36x0.5,乙车从B到C用的时间为x
。又根据图我们很容易得到AC+BC=AB,由此我们就可以得到关于x的一个一元二次方程.
3、例题解答示范
下面我们一起来求解一下这道题:
解:设两车从出发到相遇所用的时间各x小时,根据题意,得
整理,得 18x2+9x-14=0.
4、口头小结
通过这道题的解答,可以知道应用一元二次方程来求解实际问题,要深刻理解题意,要善于将实际问题转化为数学问题,还要注意根据实际意义对方程两根的进行取舍问题。
第3篇:数学证明法例题
例1 已知,p,q∈R’且p+q=2,求证:p+q≤
2证明用反证法
设
p+q>
2,则q>2-p,∴q>8-12p+6p-p
p+q>8-12p+6p=2+6(p-1)≥2
与题p+q=2,矛盾。
所以p+q>2不成立,只能是p+q≤2。
说明当用直接证法证明比较困难时可以用反证法。反证法的步骤首先是否定结论,要找准结论的反面,然后根据题设或定理公理推出矛盾,即结论的反面不成立。
例2 已知x+y=1,x,y∈R 223333223233
3证明∵x+y=1 22
由三角函数的有界性可得
换元法中应用三角函数,将代数式化成了三角式再结合三角公式以及三角函数中正、余弦函数的有界性,可以使证明简练。例2的证法四
例3 已知a,b,m∈R,且a<b,+
分析本题可以用比较法,综合法,分析法来证明,而且都比较容易,这里再介绍几种构造法证题。
证法一利用函数的性质来说明
证法二设点A(b,a),点B(-m,-m),其中m>0∵0<a<b,则(如图5-2)直线OA
∵B在第三象限角的平分线上,所以AB必与x轴的正半轴相交,
第4篇:数学归纳法基础例题
典型例题
用数学归纳法证明等式
例1用数学归纳法证明
分析:用数学归纳法证明一个与整数有关的命题,关键是第二步,要注意当 时,等式两边的式子与 时等式两边的式子的联系,增加了哪些项,减少了哪些项,问题就会顺利解决.
证明:(1)当
(2)假设当 时,左边 时,等式成立,即,右边,赞美式成立.
则当 时,即当时,等式成立.,等式成立.根据(1)、(2)可知,对一切
说明:解题过程中容易将 时,等式右边错写为,从而导致证明错误或无法进行.特别要注意等式右边的每一个式子都在随 的变化而变化.
猜想数列通项、利用归纳法证明不等式
例2 设数列
(1)当
(2)当 满足 时,求,并由此猜想出的一个通项公式;时,证明对所有的,有(ⅰ)
(ⅱ)
分析:本小题主要考查数列和不等式等知识,考查猜想、归纳、推理以及分析问题和解决问题的能力.
解:(1)由
由
由 得,得的一个通项公式: 得由此猜想
(2)(ⅰ)用数学归纳法证明:
①当
②假设当,不等式成立.时不等式成立,即
也就是说,当
根据①和②,对于所有
(ⅱ)由,有 及(ⅰ),对
……,有,那么,时,于是
说明:证明不等式的题型多种多样,所以不等式证明是一个难点,在由n=k成立,推导n=k+1不等式也成立时,过去讲的证明不等式的方法再次都可以使用,如比较法、放缩法、分析法、反证法等,有时还要考证与原不等式的等价的命题. 例3.用数学归纳法证明:
an1.求证:Sn介于2(11)与2n之间.n
证明:当n=1时
有Sn=S1=a1=1/1=1,2(√(n+1)-1)=2√2-21
即2(√(n+1)-1)
当n=2时
有Sn=S2=a1+a2=3/2,2(√(n+1)-1)=2√3-23/2
即2(√(n+1)-1)
假设当n=k时2(√(k+1)-1)
则当n=k+1时有
Sk+1= Sk+a1+k= Sk+1/(k+1)
2(√(n+1)-1)=2(√(k+2)-1)
而2√n=2√(k+1)> Sk+1/(k+1)即2(√(k+2)-1)
第5篇:数学归纳法经典例题详解
例1.用数学归纳法证明:
1111n. 2n12n12n1133557请读者分析下面的证法: 证明:①n=1时,左边1111,右边,左边=右边,等式成立. 133213②假设n=k时,等式成立,即:
1111k.
2k12k12k1133557那么当n=k+1时,有:
11111
2k12k12k12k313355711111111111 2335572k12k12k12k31112k2 122k322k3k1k1
2k32k11这就是说,当n=k+1时,等式亦成立. 由①、②可知,对一切自然数n等式成立.
评述:上面用数学归纳法进行证明的方法是错误的,这是一种假证,假就假在没有利用归纳假设n=k这一步,当n=k+1时,而是用拆项法推出来的,这样归纳假设起到作用,不符合数学归纳法的要求.
正确方法是:当n=k+1时.
11111
2k12k12k12k3133557k1
2k12k12k32k1k1 2k23k12k12k32k12k3
k1k1 2k32k11这就说明,当n=k+1时,等式亦成立,例2.是否存在一个等差数列{an},使得对任何自然数n,等式:
a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立,并证明你的结论.
分析:采用由特殊到一般的思维方法,先令n=1,2,3时找出来{an},然后再证明一般性.
解:将n=1,2,3分别代入等式得方程组.
a16,a12a224a2a3a60231解得a1=6,a2=9,a3=12,则d=3.
故存在一个等差数列an=3n+3,当n=1,2,3时,已知等式成立.
下面用数学归纳法证明存在一个等差数列an=3n+3,对大于3的自然数,等式 a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立. 因为起始值已证,可证第二步骤.
假设n=k时,等式成立,即 a1+2a2+3a3+…+kak=k(k+1)(k+2)那么当n=k+1时,a1+2a2+3a3+…+kak +(k+1)ak+1 = k(k+1)(k+2)+(k+1)[3(k+1)+3] =(k+1)(k2+2k+3k+6)=(k+1)(k+2)(k+3)=(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2] 这就是说,当n=k+1时,也存在一个等差数列an=3n+3使a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)成立. 综合上述,可知存在一个等差数列an=3n+3,对任何自然数n,等式a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)都成立.
例3.证明不等式112131n2n(n∈N).
证明:①当n=1时,左边=1,右边=2.
左边
②假设n=k时,不等式成立,即112131k2k.
那么当n=k+1时,112131k1k1
2k1k12kk11k12k1k1
kk11k12k1
这就是说,当n=k+1时,不等式成立.
由①、②可知,原不等式对任意自然数n都成立. 说明:这里要注意,当n=k+1时,要证的目标是
1121311k1k12k1,当代入归纳假设后,就是要证明:
2kk12k1.
认识了这个目标,于是就可朝这个目标证下去,并进行有关的变形,达到这个目标. 例4.已知数列{an}满足a1=0,a2=1,当n∈N时,an+2=an+1+an. 求证:数列{an}的第4m+1项(m∈N)能被3整除.
分析:本题由an+1=an+1+an求出通项公式是比较困难的,因此可考虑用数学归纳法. ①当m=1时,a4m+1=a5=a4+a3=(a3+a2)+(a2+a1)=a2+a1+a2+a2+a1=3,能被3整除. ②当m=k时,a4k+1能被3整除,那么当n=k+1时,a4(k+1)+1=a4k+5=a4k+4+a4k+3 =a4k+3+a4k+2+a4k+2+a4k+1 =a4k+2+a4k+1+a4k+2+a4k+2+a4k+1 =3a4k+2+2a4k+1
由假设a4k+1能被3整除,又3a4k+2能被3整除,故3a4k+2+2a4k+1能被3整除. 因此,当m=k+1时,a4(k+1)+1也能被3整除.
由①、②可知,对一切自然数m∈N,数列{an}中的第4m+1项都能被3整除.
例5.n个半圆的圆心在同一条直线l上,这n个半圆每两个都相交,且都在直线l的同侧,问这些半圆被所有的交点最多分成多少段圆弧?
分析:设这些半圆最多互相分成f(n)段圆弧,采用由特殊到一般的方法,进行猜想和论证.
当n=2时,由图(1).两个半圆交于一点,则分成4段圆弧,故f(2)=4=22. 当n=3时,由图(2).三个半径交于三点,则分成9段圆弧,故f(3)=9=32. 由n=4时,由图(3).三个半圆交于6点,则分成16段圆弧,故f(4)=16=42. 由此猜想满足条件的n个半圆互相分成圆弧段有f(n)=n2. 用数学归纳法证明如下: ①当n=2时,上面已证.
②设n=k时,f(k)=k2,那么当n=k+1时,第k+1个半圆与原k个半圆均相交,为获得最多圆弧,任意三个半圆不能交于一点,所以第k+1个半圆把原k个半圆中的每一个半圆中的一段弧分成两段弧,这样就多出k条圆弧;另外原k个半圆把第k+1个半圆分成k+1段,这样又多出了k+1段圆弧.
∴ f(k+1)=k2+k+(k+1)
=k2+2k+1=(k+1)2 ∴ 满足条件的k+1个半圆被所有的交点最多分成(k+1)2段圆弧. 由①、②可知,满足条件的n个半圆被所有的交点最多分成n2段圆弧.
说明:这里要注意;增加一个半圆时,圆弧段增加了多少条?可以从f(2)=4,f(3)=f(2)+2+3,f(4)=f(3)+3+4中发现规律:f(k+1)=f(k)+k+(k+1).
