内容正文:
12.4 定 理 (3)
——反证法
学生能够清晰阐述反证法的概念、基本步骤及原理;熟练运用反证法证明简单的数学命题,准确识别适合使用反证法的题型,提升逻辑推理和数学证明能力.
经历反证法的思维过程,体会逆向思维在数学证明中的作用,培养从不同角度思考问题的习惯,提高分析问题和解决问题的能力.
学习目标
要证明一个命题,一般需要从命题的条件出发,一步一步地推出命题的结论,有时候,我们也可以反过来考虑.
如何证明“一个三角形最多有一个钝角”?
可以反过来考虑,如果这个命题不对,那么一个三角形就有两个或三个钝角.
情境引入
当有两个钝角时,设∠A,∠B均为钝角,
即∠A>90°,∠B>90°,则∠A+∠B>180°,
所以∠A+∠B+∠C>180°,这与∠A+∠B+∠C=180°矛盾,
同理,当有三个钝角时,也与∠A+∠B+∠C=180°矛盾,
所以假设不正确,于是△ABC中最多只能有一个钝角.
知识探究
假设△ABC中不止一个钝角,那么可能有两个钝角或三个钝角.
像上面这样,我们通过否定命题的结论,发现了矛盾,从而反过来肯定命题结论成立的证明方法叫作反证法.
知识概括
已知:a,b,c是三条不同的直线,a∥b,b∥c. 求证:a∥c.
假设a,c不平行,那么它们相交于一点P.
∵a∥b, b∥c,
∴过点P的两条直线a,c都与直线b平行.
这与基本事实“过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行”矛盾.
∴假设不成立,a∥c.
P
a
b
c
例题讲解
这样,我们就证明了平行线的性质定理:
平行于同一条直线的两条直线平行.
例题讲解
用反证法证明一个命题的步骤一般为:
知识概括
1.先假设命题的结论不成立;
2.从这个假设出发,经过若干步推理,得出矛盾;
3.由矛盾判定假设不正确,从而肯定原来命题的结论成立.
判断命题“对于任意的有理数a,b,如果a>b,那么|a|>|b|”的真假,并说明理由.
知识探究
这是一个假命题,理由如下:
取a=1,b=-2,此时a>b,但是|a|<|b|,
所以命题的结论|a|>|b|不成立.
在说明一个命题是假命题时,常用“举反例”的方法,举反例的关键是找到一个符合命题条件,但不符合命题结论的例子.
知识探究
1.用反证法证明:已知a,b,c是三条不同的直线,如果a∥b,a与c相交,那么b与c相交。
课堂小练
2.举反例说明下列命题是假命题:
(1)如果|a|=|b|,那么a=b;
(2)任何数的平方都大于0;
(3)两个锐角的和是钝角;
(4)如果一点到线段两端的距离相等,那么这个点是这条线段的中点:
课堂小练
3. 牛顿曾说过:“反证法是数学家最精良的武器之一”用反证法证明命题“一个三角形中不能有两个角是直角”时,应先假设( )
A. 一个三角形中有两个角是直角
B. 一个三角形中有两个角是钝角
C. 一个三角形中有两个角是锐角
D. 一个三角形中有一个角是直角
A
课堂小练
4. 下列选项中,可以用来说明命题“若a2>b2,则a>b”是假命题的反例为( B)
A. a=2,b=-1 B. a=-2,b=1
C. a=3,b=-2 D. a=2,b=0
B
课堂小练
5. 给出下列命题:
① 如果直线a∥b,b∥c,那么a∥c;
② 相等的角是对顶角;
③ 两条直线被第三条直线所截,内错角相等.
其中,真命题的个数是( A )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 0
A
课堂小练
6. 若用反证法证明命题“四边形中至少有一个角是直角或钝角”时,则首先应该假设这个四边形中 每一个角都是锐角.
每一个角都是锐角
课堂小练
7. 用反证法证明“同旁内角不互补的两条直线不平行”.
已知:如图,直线l1,l2被直线l3所截,∠1+∠2 ≠ 180°.
求证:直线l1与l2 不平行 .
≠
不平行
课堂小练
证明:假设l1 ∥ l2,
则∠1+∠2 = 180°( 两直线平行,同旁内角互补 ).
这与 ∠1+∠2≠180° 矛盾,
∴ l1∥l2 不成立,
∴ 直线l1与l2不平行 .
∥
=
两直线平行,同旁内角互补
∠1+∠2≠180°
l1∥l2
直线l1与l2不平行
课堂小练
1. 我们通过否定命题的结论,发现了矛盾,从而反过来肯定命题结论 成立的证明方法叫作反证法.
2. 在说明一个命题是假命题时,常用“举反例”的方法.举反例的关键是找到一个符合命题 条,但不符合命题 结 的例子.
3. 平行线的性质定理:平行于同一条直线的两条直线 平行 .
成立
条件
结论
平行
课堂小结
谈谈你这一节课有哪些收获.
别忘了完成对应的练习哦!
谢谢配合!
$$