反证法

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网


1.3 反证法
过程:
提出问题:
问题1:桌面上有3枚正面朝上的硬币,每次用双手同时翻转2枚硬币,那么无论怎么翻转,都不能使硬币全部反面朝上。你能解释这种现象吗?
学生尝试用直接证明的方法解释。
采用反证法证明:假设经过若干次翻转可以使硬币全部反面向上,由于每枚硬币从正面朝上变为反面朝上都需要翻转奇数次,所以 3 枚硬币全部反面朝上时,需要翻转 3 个奇数之和次,即要翻转奇数次.但由于每次用双手同时翻转 2 枚硬币, 3 枚硬币被翻转的次数只能是 2 的倍数,即偶数次.这个矛盾说明假设错误,原结论正确,即无论怎样翻转都不能使 3 枚硬币全部反面朝上 .
问题2:A、B、C三个人,A说B撒谎,B说C撒谎,C说A、B都撒谎。则C必定是在撒谎,为什么?
分析:假设C没有撒谎, 则C真.那么A假且 B假;由A假, 知B真. 这与B假矛盾.那么假设C没有撒谎不成立;则C必定是在撒谎.
推进新课
在解决某些数学问题时,我们会不自觉地使用反证法
反证法是一种间接证法,它是先提出一个与命题的结论相反的假设,然后,从这个假设出发,经过正确的推理,导致矛盾,从而否定相反的假设,达到肯定原命题正确的一种方法。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

四、例题讲解:
例1、已知直线 和平面 ,如果 ,且 ,求证 。
解析:让学生理解反证法的严密性和合理性;
证明:因为 ,
所以经过直线a , b 确定一个平面 。
因 为 ,而 ,
所以 与 是两个不同的平面.
因为 ,且 ,
所以 .
下面用反证法证明直线a与平面 没有公共点.假设直线a 与平面 有公共点 ,则 ,即点 是直线 a 与b的公共点,这与 矛盾.所以 .
点评:用反证法的基本步骤:
第一步 分清欲证不等式所涉及到的条件和结论;
第二步 作出与所证不等式相反的假定;
第三步 从条件和假定出发,应用证确的推理方法,推出矛盾结果;
第四步 断定产生矛盾结果的原因,在于开始所作的假定不正确,于是原证不等利
变式训练1.求证:圆的两条不全是直径的相交弦不能互相平分.



例2、求证: 不是有理数


例3、设二次函数 , 求证: 中至少有一个不小于 .
解析:直接证明 中至少有一个不小于 .比较困难,我们应采用反证法
证明:假设 都小于 ,则
(1)
另一方面,由绝对值不等式的性质,有
(2)
(1)、(2)两式的结果矛盾,所以假设不成立,原来的结论正确。
点评:结论为“至少”、“至多”等时,我们应考虑用反证法解决。
变式训练3、设0 < a, b, c < 1,求证:(1 ? a)b, (1 ? b)c, (1 ? c)a,不可能同时大于


五、反思总结:
1.反证法的基本步骤:
(1)假设命题结论不成立,即假设结论的反面成立;
(2)从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;
(3)从矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确
2.归缪矛盾:
(1)与已知条件矛盾;
(2)与已有公理、定理、定义矛盾;
(3 )自相矛盾。
3.应用反证法的情形:
(1)直接证明困难;
(2)需分成很多类进行讨论;
(3)结论为“至少”、“至多”、“有无穷多个” 类命题;
(4结论为 “唯一”类命题;

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