内容正文:
华东师大版《数学 · 九年级(下)》
第29章 几何的回顾
§29.2 反证法
第一课时
反证法的概念及证题步骤
[学习目标]
1. 了解反证法的概念。
2.掌握反证法证明几何命题的思路和步骤
[重、难点]
重点:反证法的证题思路。
难点:用反证法证题的过程中,如何掌握逆向思维。
2.互逆命题:在两个命题中,如果第一个命题的题设是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的题设,那么这两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一命题就叫做它的逆命题.
[学习过程]
一、复习
1.命题:判断一件事情真假的语句。
二、反证法的引入
在证明几何命题时,若从正面无法证明其结论时,往往是考虑从命题的反面入手来解决问题。从而体会数学的逆向思维。
反证法是一种间接证明命题的方法。
1.为什么要学习反证法?
2.反证法证明命题的步骤
例:垂直于同一条直线的两直线平行。
证明:(反证法)
假设直线 a不平行b,那么在平面内,a和b就应该相交,设交点为P。
已知:如图,直线a⊥l,b⊥l,求证:a∥b。
b
a
l
P
·
∵a⊥l,b⊥l,而a和b相交于点P,那么经过一点P就有两条直线和直线l垂直,这与“经过一点有且只有一条直线和已知直线垂直”相矛盾,故a和b相交是错误的。
∴ a∥b
(1)假设命题的结论不成立;
归纳反证法的证题步骤:
(2)通过逻辑推理,推出与我们学过的公理、定理、定义或者已知条件相矛盾的结论,说明假设不成立。
(3)由上面的“假设不成立”,从而得到要证的命题的结论成立。
说出下列结论的反面:
a⊥b
2. a ∥ b
3. a ≥0
4. d是正数
5.至少有一个
6.至多有一个
a不垂直于b
4. d不是正数,即d ≤0
3. a <0
5.一个也没有
6.至少有两个
2. a ∥b
常用的互为否定的表述方式:不是——是;不存在——存在;不平行——平行;不垂直——垂直;不等于——等于;不都是——都是;不大于——大于;不小于——小于;至少有一个——一个也没有;至少有三个——至多有两个
至少有n个——至多有(n-1)个
例1:在一个三角形中至少有一个内角小于或等于60o。
三、用法举例
已知:△ABC。
求证:△ABC中至少有一个角小于或等于60o。
证明:假设△ABC中没有一个角小于或等于60o。
则:∠A>60o,∠B>60o,∠C>60o
∴∠A+∠B+∠C>180o。这与三角形内角和等于180o相矛盾。
∴假设不成立。
∴ △ABC中至少有一个角小于或等于60o。
例2:求证:等腰三角形的底角都是锐角。
已知:△ABC中,AB=AC。
求证: ∠B>,∠C都是锐角。
证明:假设∠B,∠C不都是锐角;
则:∠B,∠C都是直角或钝角;
∴∠B≥90o,∠C≥90o。∴∠B+∠C≥180o
∴假设不成立。
∴等腰三角形的底角都是锐角。
∴∠A+∠B+∠C>180o。
这与三角形内角和定理相矛盾。
练习:书上P57上面的练习 1,2
注意
“都是”
的反面是
“不都是”
例3:若a,b,c是实数,
A=2a-2b+ ,B=2b-2c+ ,C=2c-2a+ 。
求证:A、B、C中至少有一个的值大于0。
证明:假设A,B,C没有一个的值大于0;
则:A≤0,B≤0,C≤0;
∴①、②相矛盾,∴假设不成立。
∴ A、B、C中至少有一个的值大于0。
∴A+B+C≤0················································①
“至少有一个”的意思是:有一个或两个或三个,而它的反面是“一个都没有”
但A+B+C=2a-2b+ +2b-2c+ +2c-2a+
= + + >0························· ②
例4、已知:在△ABC中,∠C=90°.
求证: ∠B一定是锐角.
证明:假设∠B不是锐角,即∠B是直角或钝角.
综合① 和②知假设不成立,
所以∠B一定是锐角.
①当∠B是直角,即∠B= 90°时,
②当∠B是钝角,即∠B > 90°时,
∠B+ ∠C=90° +90°=180°,
于是∠ A+∠B+ ∠C= ∠ A +180°>180°,
这与三角形的内角和等于180°相矛盾;
∠B+ ∠C > 90° +90°=180°,
于是∠ A+∠B+ ∠C > ∠ A +180°>180°,
这与三角形的内角和等于180° 相矛盾;
A
C
B
。
1、求证:垂直于同一条直线的两条直线平行.
2、证明不存在整数m,n,使得
成立.
注意:用反证法证题时,应注意