反證法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1.3 反證法
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(zhuǎn)2枚硬幣,那么無論怎么翻轉(zhuǎn),都不能使硬幣全部反面朝上。你能解釋這種現(xiàn)象嗎?
學(xué)生嘗試用直接證明的方法解釋。
采用反證法證明:假設(shè)經(jīng)過若干次翻轉(zhuǎn)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(zhuǎn)奇數(shù)次,所以 3 枚硬幣全部反面朝上時,需要翻轉(zhuǎn) 3 個奇數(shù)之和次,即要翻轉(zhuǎn)奇數(shù)次.但由于每次用雙手同時翻轉(zhuǎn) 2 枚硬幣, 3 枚硬幣被翻轉(zhuǎn)的次數(shù)只能是 2 的倍數(shù),即偶數(shù)次.這個矛盾說明假設(shè)錯誤,原結(jié)論正確,即無論怎樣翻轉(zhuǎn)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(shè)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(shè)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(shù)學(xué)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(jié)論相反的假設(shè),然后,從這個假設(shè)出發(fā),經(jīng)過正確的推理,導(dǎo)致矛盾,從而否定相反的假設(shè),達到肯定原命題正確的一種方法。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容

四、例題講解:
例1、已知直線 和平面 ,如果 ,且 ,求證 。
解析:讓學(xué)生理解反證法的嚴密性和合理性;
證明:因為 ,
所以經(jīng)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(shè)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(jié)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(yīng)用證確的推理方法,推出矛盾結(jié)果;
第四步 斷定產(chǎn)生矛盾結(jié)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(xùn)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(shù)


例3、設(shè)二次函數(shù) , 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(yīng)采用反證法
證明:假設(shè) 都小于 ,則
(1)
另一方面,由絕對值不等式的性質(zhì),有
(2)
(1)、(2)兩式的結(jié)果矛盾,所以假設(shè)不成立,原來的結(jié)論正確。
點評:結(jié)論為“至少”、“至多”等時,我們應(yīng)考慮用反證法解決。
變式訓(xùn)練3、設(shè)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(jié):
1.反證法的基本步驟:
(1)假設(shè)命題結(jié)論不成立,即假設(shè)結(jié)論的反面成立;
(2)從這個假設(shè)出發(fā),經(jīng)過推理論證,得出矛盾;
(3)從矛盾判定假設(shè)不正確,從而肯定命題的結(jié)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(yīng)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(jié)論為“至少”、“至多”、“有無窮多個” 類命題;
(4結(jié)論為 “唯一”類命題;

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