内容正文:
4.1 反证法
例1. 已知:a是整数,2能整除a2。求证:2能整除a。
证明:假设命题的结论不成立,即“2不能整除a”.
因为a是整数,故a是奇数,
a可以表示为2m+1(m为整数),
则a2=(2m+1)2=4m2+4m+1=2(2m2+2m)+1,
即a2是奇数.
所以,2不能整除a2.这与已知“2能整除a2”相矛盾.
所以“2不能整除a”这个假设错误,
故2能整除a.
反证法定义:
假设原命题结论的反面成立,在这个前提下,若推出的结果与定义、公理、定理相矛盾,或与命题中的已知条件相矛盾,或与假定相矛盾,从而说明命题结论的反面不可能成立,由此断定命题的结论成立。这种证明方法叫做反证法(归谬法)
证题步骤
(1)做出否定结论的假设
(2)进行推理,导出矛盾
(3)否定假设,肯定结论
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
变式训练1.
a是整数,3能整除a的平方,求证:3能整除a.
已知a1+a2+a3+a4>100,求证:a1,a2,a3,a4中,至少有一个数大于25.
证明
证明:假设2不是无理数,即√2是有理数,则它可以表示成两个整数之比,设√2=p/q(p、q为互质的正整数)
所以 2p2=q2 ①
故q2为偶数,q也是偶数。
不妨设q=2k, 代入①式得 2p2=4k2,即p2=2k2
所以p为偶数,
p和q为偶数,有公约数2,与p、q互素矛盾
∴假设不成立,√2是无理数
变式2.
求证:是无理数。
练习1.
已知a1+a2+a3+a4>100。
求证:a1,a2,a3,a4中,至少有一个数大于25.
练习2. 已知:如图有a、b、c三条直线,且a//c,b//c. 求证:a//b
证明: 假设a与b不平行,则可设它们相交于点A。
那么过点A 就有两条直线a、b与直线c平行,
这与“过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行矛盾,假设不成立。
∴a//b.
练习3 . 求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°。
已知:△ABC ,