過程:
提出問題:
問題1:桌面上有3枚正面朝上的硬幣,每次用雙手同時翻轉2枚硬幣,那么無論怎么翻轉,都不能使硬幣全部反面朝上。你能解釋這種現(xiàn)象嗎?
學生嘗試用直接證明的方法解釋。
采用反證法證明:假設經過若干次翻轉可以使硬幣全部反面向上,由于每枚硬幣從正面朝上變?yōu)榉疵娉隙夹枰D奇數次,所以 3 枚硬幣全部反面朝上時,需要翻轉 3 個奇數之和次,即要翻轉奇數次.但由于每次用雙手同時翻轉 2 枚硬幣, 3 枚硬幣被翻轉的次數只能是 2 的倍數,即偶數次.這個矛盾說明假設錯誤,原結論正確,即無論怎樣翻轉都不能使 3 枚硬幣全部反面朝上 .
問題2:A、B、C三個人,A說B撒謊,B說C撒謊,C說A、B都撒謊。則C必定是在撒謊,為什么?
分析:假設C沒有撒謊, 則C真.那么A假且 B假;由A假, 知B真. 這與B假矛盾.那么假設C沒有撒謊不成立;則C必定是在撒謊.
推進新課
在解決某些數學問題時,我們會不自覺地使用反證法
反證法是一種間接證法,它是先提出一個與命題的結論相反的假設,然后,從這個假設出發(fā),經過正確的推理,導致矛盾,從而否定相反的假設,達到肯定原命題正確的一種方法。
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內容
四、例題講解:
例1、已知直線 和平面 ,如果 ,且 ,求證 。
解析:讓學生理解反證法的嚴密性和合理性;
證明:因為 ,
所以經過直線a , b 確定一個平面 。
因 為 ,而 ,
所以 與 是兩個不同的平面.
因為 ,且 ,
所以 .
下面用反證法證明直線a與平面 沒有公共點.假設直線a 與平面 有公共點 ,則 ,即點 是直線 a 與b的公共點,這與 矛盾.所以 .
點評:用反證法的基本步驟:
第一步 分清欲證不等式所涉及到的條件和結論;
第二步 作出與所證不等式相反的假定;
第三步 從條件和假定出發(fā),應用證確的推理方法,推出矛盾結果;
第四步 斷定產生矛盾結果的原因,在于開始所作的假定不正確,于是原證不等利
變式訓練1.求證:圓的兩條不全是直徑的相交弦不能互相平分.
例2、求證: 不是有理數
例3、設二次函數 , 求證: 中至少有一個不小于 .
解析:直接證明 中至少有一個不小于 .比較困難,我們應采用反證法
證明:假設 都小于 ,則
(1)
另一方面,由絕對值不等式的性質,有
(2)
(1)、(2)兩式的結果矛盾,所以假設不成立,原來的結論正確。
點評:結論為“至少”、“至多”等時,我們應考慮用反證法解決。
變式訓練3、設0 < a, b, c < 1,求證:(1 ? a)b, (1 ? b)c, (1 ? c)a,不可能同時大于
五、反思總結:
1.反證法的基本步驟:
(1)假設命題結論不成立,即假設結論的反面成立;
(2)從這個假設出發(fā),經過推理論證,得出矛盾;
(3)從矛盾判定假設不正確,從而肯定命題的結論正確
2.歸繆矛盾:
(1)與已知條件矛盾;
(2)與已有公理、定理、定義矛盾;
(3 )自相矛盾。
3.應用反證法的情形:
(1)直接證明困難;
(2)需分成很多類進行討論;
(3)結論為“至少”、“至多”、“有無窮多個” 類命題;
(4結論為 “唯一”類命題;
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