内容正文:
高中数学 选修2-2 推理与证明
测试内容:反证法
考试时间:100分钟; 总分:100分 命题人:田思思
1.反证法是间接证明的一种基本方法.假设原命题不成立,经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法.
2.用反证法证明命题的步骤,大体上分为:
(1)反设:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;
(2)归谬:从假设出发,通过推理论证,得出矛盾;
(3)结论:由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
3.反证法常见的矛盾类型
反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾,这个矛盾可以是与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、定理、公理、事实矛盾等.
4.反证法中的“反设”和“归谬”
(1)反证法中的“反设”,这是应用反证法的第一步,也是关键一步.“反设”的结论将是下一步“归谬”的一个已知条件.“反设”是否正确、全面,直接影响下一步的证明.做好“反设”应注意:①正确分清题设和结论;②对结论实施正确否定;③对结论否定后,找出其所有情况.
(2)反证法的“归谬”是反证法的核心,其含义是从命题结论的题设(即把“反设”作为一个新的已知条件)及原命题的条件出发,引用一系列论据进行正确推理,推出与已知条件、定义、定理、公理等相矛盾的结果.
题型一:用反证法证明否定性命题
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)反证法属于间接证明问题的方法.( )
(2)反证法的证明过程既可以是合情推理也可以是一种演绎推理.( )
(3)反证法的实质是否定结论导出矛盾.( )
2.做一做
(1)已知a≠0,证明关于x的方程ax=b有且只有一解,适宜用________证明.
(2)用反证法证明命题“a,b∈N,如果ab可被5整除,那么a,b至少有一个能被5整除”,则假设的内容是________.
(3)用反证法证明命题“如果a>b,则>”时,假设的内容是________.
3.已知f(x)=ax+(a>1),证明方程f(x)=0没有负数根.
4.已知a,b,c,d∈R,且ad-bc=1.求证:a2+b2+c2+d2+ab+cd≠1.
题型二:用反证法证明“至多”“至少”型命题
5.已知a,b,c是互不相等且均不为0的实数,求证:由y=ax2+2bx+c,y=bx2+2cx+a和y=cx2+2ax+b确定的三条抛物线至少有一条与x轴有两个不同的交点.
6.求证下列三个方程:x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实根时实数a的取值范围为.
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题型三:用反证法证明唯一性命题
7.用反证法证明:过已知直线a外一点A有且只有一条直线b与已知直线a平行.
8.已知直线m与直线a和b分别交于A,B且a∥b,求证:过a,b,m有且只有一个平面.
综合小测试
1.用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,反设正确的是( )
A.假设三个内角都不大于60°
B.假设三个内角都大于60°
C.假设三个内角至多有一个大于60°
D.假设三个内角至多有两个大于60°
2.如果两个实数之和为正数,则这两个数( )
A.一个是正数,一个是负数 B.两个都是正数
C.至少有一个是正数 D.两个都是负数
3.命题“关于x的方程ax=b(a≠0)的解是唯一的”的结论的否定是________.
4.若下列两个方程x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0中至少有一个方程有实根,则实数a的取值范围是________.
5.如果非零实数a,b,c两两不相等,且2b=a+c,求证:=+不成立.
巩固小练
1.利用反证法证明“若x2+y2=0,则x=y=0”时,应假设( )
A.x,y都不为0
B.x≠y,且x,y都不为0
C.x≠y,且x,y不都为0
D.x,y不都为0
2.设a,b是两个实数,下列条件中,能推出“a,b中至少有一个大于1”的是( )
A.a+b>1 B.a+b>2 C.a2+b2>2 D.ab>1
3.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)单调递减.若x1+x2>0,则f(x1)+f(x2)的值( )
A.恒为负值 B.恒等于零
C.恒为正值 D.无法确定正负
4.设a>b>0,m=,n=,则m,n的大小关系是 .
【能力提升】
5.若△A1B1C1的三个内角的余弦值分别等于△A2B2C2的三个内角的正弦值,则( )
A.△A1B1C1和△A2B2C2都是锐角三角形
B.△A1B1C1和△A2B2C2都是钝角三角形
C.△A1B1C1是钝角三角形,△A2B2C2是锐角三角形
D.△A1B1C1是锐角三角形,△A2