内容正文:
13.1 勾股定理及其逆定理
第13章 勾股定理
华东师大版(2024)八年级上册
3.反证法
情境引入
1.了解反证法的证明步骤,体会反证法证明问题的思想,并能够运用反证法来证明一些问题.(重点)
2.理解并体会反证法的思想内涵.(难点)
核心素养目标
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.
导入新课
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
讲授新课
4
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
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
课堂小结
1.已知:在△ABC中,AB≠AC,求证:∠B≠∠C,若用反证法来证明这个结论,可以假设( )
A.∠A=∠B B.AB=BC
C.∠B=∠C D.∠A=∠C
C
当堂练习
2.用反证法证明“在△ABC中,∠C=90°,求证:∠A,∠B中至少有一个角不大于45°”时,应先假设( )
A.∠A>45°,∠B>45°
B.∠A≥45°,∠B≥45°
C.∠A<45°,∠B<45°
D.∠A≤45°,∠B≤45°
A
4.(练习题2变式)已知:如图,直线a,b被直线c所截,∠1,∠2是同位角,且∠1≠∠2,求证:a与b不平行.
证明:假设___________,则____________,这与___________相矛盾,因此假设a∥b不成立,所以a与b不平行.
a∥b
∠1=∠2
∠1≠∠2
5.(练习题2变式)用反证法证明:两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角不互补,那么这两条直线不平行.
已知:如图,直线l1,l2被l3所截,∠1+∠2≠180°.
求证:l1与l2不平行.
证明:假设l1∥l2,那么∠1+∠2=180°,这与已知∠1+∠2≠180°相矛盾,因此假设l1∥l2不成立,所以l1与l2不平行
6.证明“在△ABC中,至少有两个锐角”时,第一步应假设这个三角形中( )
A.没有锐角 B.都是直角
C.最多有一个锐角 D.有三个锐角
7.用反证法证明:“多边形的内角中锐角的个数最多有三个”的第一步应假设________________________________________.
C
多边形的内角中锐角的个数最少有4个
8.(例题6变式)求证:等腰三角形的底角必为锐角.
已知:在△ABC中,AB=AC,求证:∠B,∠C均为锐角.
证明:假设∠B≥90°,∠C≥90°,那么∠A+∠B+∠C>180°,这与三角形内角和定理相矛盾,因此假设不成立,所以∠B,∠C均为锐角
9.如图,在△ABC中,D,E两点分别在AB和AC上,CD,BE相交于点O,求证:CD,BE不可能互相平分.
证明:假设CD,BE互相平分,即OB=OE,OC=OD,
又∵∠BOD=∠EOC,
∴△BOD≌△EOC,
∴∠OBD=∠OEC,
∴AB∥AC,这与AB,AC相交于点A相矛盾,
∴CD,BE互相平分不成立,
∴CD,BE不可能互相平分
3.设x1,x2,x3都是正数,且x1+x2+x3=1,那么这三个数中至少有一个大于或等于 eq \f(1,3),用反证法证明这一结论的第一步是__________________________.
假设x1,x2,x3都小于 eq \f(1,3)
$