内容正文:
13.1 勾股定理及其逆定理
第4课时 反 证 法
第13章 勾股定理
导入新课
如图,在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,(a≤b≤c)有关系a2 +b2 =c2时,这个三角形一定是直角三角形吗?
c
a
b
A
C
B
解析:由a2 +b2 =c2 ,根据勾股定理的逆定理可知∠C=90°,这个三角形一定是直角三角形.
复习引入
讲授新课
反证法
若将上面的条件改为“在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b(a≤b≤c),a2 +b2 ≠ c2”,请问这个三角形是否一定不是直角三角形呢?请说明理由.
c
a
b
A
C
B
探究: (1)假设它是一个直角三角形;
(2)由勾股定理,一定有a2 +b2 =c2,与已知条件a2 +b2 ≠ c2矛盾;
(3)因此假设不成立,即它不是一个直角三角形.
问题探究
3
这种证明方法与前面的证明方法不同,其步骤为:(1)先假设结论的反面是正确的;
(2)然后通过逻辑推理,得出与基本事实、已证的定理、定义或已知条件相矛盾;
(3)从而说明假设不成立,进而得出原结论正确。
探究发现
像这样的证明方法叫“反证法”.
例1 写出下列各结论的反面:
(1)a∥b;
(2)a≥0;
(3)b是正数;
(4)a⊥b.
a<0
b是0或负数
a不垂直于b
a不平行于b
典例精析
例2 在△ABC中,AB≠AC,求证:∠B ≠ ∠ C.
A
B
C
证明:假设 ,
则 ( )
这与 矛盾.
假设不成立.
∴ .
∠B = ∠C
AB=AC
等角对等边
已知AB≠AC
∠B ≠ ∠ C
小结:
反证法的步骤:假设结论的反面成立→逻辑推理得出矛盾→肯定原结论正确
证明:假设a与b不止一个交点,不妨假设有两个交点A和A',
因为两点确定一条直线,即经过点A和A’的直线有且只有一
条,这与已知两条直线矛盾,假设不成立.
所以两条直线相交只有一个交点.
小结:根据假设推出结论除了可以与已知条件矛盾以外,还可以与我们学过的基本事实、定理矛盾.
例3 求证:两条直线相交只有一个交点.
已知:如图,两条相交直线a,b.
求证:a与b只有一个交点.
a
b
A
●
A'
●
分析:想从已知条件“两条相交直线a,b”出发,经过推理,得出结论“a,b只有一个交点”是很困难的,因此可以考虑用反证法.
例4 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.
求证:△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
证明:假设 ,
即 ,
∴ ,
这与 矛盾.假设不成立.
∴ .
△ABC中没有一个内角小于或等于60°
∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°
三角形的内角和为180°
△ABC中至少有一个内角小于或等于60°
点拨:至少的反面是没有!
∠A+∠B+∠C>60°+60°+60°=180°
反证法
概念
课堂小结
反证法证明的思路:假设命题不成立→正确的推理,得出矛盾→肯定待定命题的结论.
证明步骤
1. 在△ABC中,已知AB=AC,求证:∠B<90°.运用反证法证明这个结论,第一步应先假设 ( A )
A. ∠B≥90° B. ∠B>90°
C. ∠A>90° D. ∠A≥90°
A
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2. 用反证法证明一个命题,下列说法正确的是( B )
A. 将结论与条件同时否定,推出矛盾
B. 肯定条件,否定结论,推出矛盾
C. 将被否定的结论当条件,经过推理得出的结论只与原题条件矛盾,才是反证法的正确运用
D. 将被否定的结论当条件,原题的条件不能当条件
B
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3. 用反证法证明“直角三角形中至少有一个锐角小于或等于45°”时,应先假设 直角三角形中没有一个锐角小于或等于45° .
4. 用反证法证明“一条线段只有一个中点”时,先假设线段AB有两个中点M、N,不妨设点M在点N的左边,那么AM<AN,这与 AM =AN= 矛盾,所以一条线段只有一个中点.
直角三角形中没有一个锐角小于或等于45°
AM=AN= AB
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5. 如图,直线a、b被直线c所截,∠1、∠2是同位角,且∠1≠∠2.求证:直线a不平行于直线b(用反证法证明).
(第5题)
解:假设a∥b,则∠1=∠2,这与“∠1≠∠2”矛盾,∴ 假设不成立.∴ 直线a不平行于直线b.
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6. 用反证法证明“若五个正数的和等于1,则这五个正数中至少有一个正数大于或等于 ”时,应先假设这五个正数( B )
A. 都大于 B. 都小于
C. 没有一个小于 D. 没有一个大于
B
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7. 用反证法证明“四边形的四个内角不能都是锐角”时,应先假设 四边形的四个内角都是锐角 ,通过推理会得出与 四边形的内角和为360° 矛盾.
四边形的四个
内角都是锐角
四边形的内角和为360°
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8. 如图,在△ABC中,AB=AC,P是△ABC内部的一点,且∠APB≠∠APC. 求证:PB≠PC(用反证法证明).
(第8题)
解:假设PB=PC. 在△ABP和△ACP中, ∴ △ABP≌△ACP(SSS).
∴ ∠APB=∠APC. 这与已知条件∠APB≠∠APC矛盾,∴ 假设不成立.∴ PB≠PC.
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9. ★在同一个三角形中,如果一边较大,那么它所对的角也较大,简称“大边对大角”.这是一个真命题,请用反证法证明“大角对大边”.
解:已知:在△ABC中,∠B>∠C. 求证:AC>AB. 证明:假设AC=AB或AC<AB. 若AC=AB,则∠B=∠C,这与“∠B>∠C”矛盾,∴ AC=AB不成立.若AC<AB,在AB上截取AD=AC,连结CD,则∠ACB>∠ACD=∠ADC>∠B,这与“∠B>∠ACB”矛盾,∴ AC<AB也不成立.∴ AC>AB.
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