内容正文:
17.5 反证法
一、选择题
1.我们可以用以下推理来证明“当一个三角形的三边长a、b、c(a≤b≤c)满足a2+b2≠c2时,这个三角形不是直角三角形”.假设这个三角形是直角三角形,根据勾股定理,一定有a2+b2=c2,这与已知条件a2+b2≠c2矛盾,因此假设不成立,即这个三角形不是直角三角形.上述推理使用的证明方法是( )
A.比较法 B.反证法 C.综合法 D.分析法
2.下列选项中,可以用来证明命题“若a2>1,则a>1”是假命题的反例是( )
A.a=-2 B.a=-1 C.a= 1 D.a=2
3. 用反证法证明命题“若|a|<3, 则 '时,应假设( )
A.a>3
B.a≥3
C.
D.
4.用反证法证明命题:“一个三角形中不能有两个直角”的过程可以归纳为以下三个步骤:
①,这与三角形内角和为相矛盾,所以不成立;
②所以一个三角形中不能有两个直角;
③假设三角形的三个内角,,中有两个直角,不妨设.正确的顺序应为( )
A.①②③ B.①③② C.②③① D.③①②
5.要说明命题“若a>b,则a2>b2” 是假命题,可设( )
A.a=3,b=4 B.a=4, b=3
C.a=-3,b=-4 D.a=-4,b=-3
6.用反正法证明命题“如图,如果 , ,那么 ”时,证明的第一个步骤是( )
A.假设 不平行于 B.假设 不平行于
C.假设 D.假设 不平行于
7.用反证法证明:在 中, 中不能有两个角是钝角时,假设 中有两个角是钝角,令 ,则所得结论与下列四个选项相矛盾的是( )
A.已知 B.三角形内角和等于
C.钝角三角形的定义 D.以上结论都不对
8.否定结论“至多有两个解”的说法中,正确的是( )
A.有一个解 B.有两个解
C.至少有三个解 D.至少有两个解
9.举反例说明“一个角的余角大于这个角”是假命题,错误的是( )
A.设这个角是45°,它的余角是45°,但45°=45°
B.设这个角是30°,它的余角是60°,但30°<60°
C.设这个角是60°,它的余角是30°,但30°<60°
D.设这个角是50°,它的余角是40°,但40°<50°
10.用反证法证明:“若整数系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理根,则a,b,c中至少有一个是偶数”,下列假设中正确的是( )
A.假设a,b,c都是偶数 B.假设a,b,c都不是偶数
C.假设a,b,c至多有一个是偶数 D.假设a,b,c至多有两个是偶数
11.用反证法证明命题“在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于 ”的过程如下:
已知: ;
求证: 中至少有一个内角小于或等于 .
证明:假设 中没有一个内角小于或等于 ,即 ,则
,
这与“__________” 这个定理相矛盾,
所以 中至少有一个内角小于或等于 .
在证明过程中,横线上应填入的句子是( )
A.三角形内角和等于
B.三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和
C.等边三角形的各角都相等,并且每个角都等于
D.等式的性质
12.设a、b、c是互不相等的任意正数,则x、y、z这三个数( )
A.都不大于2 B.至少有一个大于2
C.都不小于2 D.至少有一个小于2
13.小王、小陈、小张当中有一人做了一件好事,另两人也都知道是谁做了这件事.老师在了解情况时,他们三人分别说了下面几句话:
小陈:“我没做这件事.”“小张也没做这件事.”
小王:“我没做这件事.”“小陈也没做这件事.”
小张:“我没做这件事.”“我也不知道谁做了这件事.”
已知他们每人都说了一句假话,一句真话,做好事的人是( )
A.小王 B.小陈 C.小张 D.不能确定
二、填空题
14.用反证法证明“三角形中必有一个内角不大于60°”时,应假设 .
15.用反证法证明命题:“一个三角形中不能有两个直角”的过程可以归纳为以下三个步骤:正确的顺序应为 .
①∠A+∠B+∠C=90°+90°+∠C>180°,这与三角形内角和为180°相矛盾,所以∠A=∠B=90°不成立;
②所以一个三角形中不能有两个直角;
③假设三角形的三个内角∠A,∠B,∠C中有两个直角,不妨设∠A=∠B=90°.
16.用反证法证明:已知直线a、b被直线c所截,∠1+∠2≠180°.求证:a与b不平行.
证明:假设 ,
则:∠1+∠2=180°( )
这与 矛盾,故假设不成立.所以a与b不平行.
17.4名棋手进行象棋单循环赛,规定胜一局得2分,平一局各得1分,负一局得0分.比赛结果是没有人全胜,并且各人的得分均不相同.则至少有 局为平局.
18.某校九年级四个班的代表队准备举行篮球友谊赛.甲、乙、丙三位同学预测比赛的结果如下:甲说:“902班得冠军,904班得第三”;乙说:“901班得第四,903班得亚军”;丙说:“903班得第三,904班得冠军”.赛后得知,三人都只猜对了一半,则得冠军的是 .
三、解答题
19.用反证法证明:若两条直线都平行于第三条直线,则这两条直线平行.
20.反证法证明:如果实数a、b满足a2+b2=0,那么a=0且b=0.
21.判断下列命题的真假,并给出证明(若是真命题给出证明,若是假命题举出反例):
(1)若,则a=3;
(2)如图,已知BE⊥AD,CF⊥AD,垂足分别为点E,F,且BE=CF.则AD是△ABC的中线.
答案
1.B
解:推理使用的证明方法是:反证法.
故答案为:B.
2.A
用来证明命题“若a2>1,则a>1”是假命题的反例可以是:a=-2,
∵(-2)2>1,但是a=-2<1,
∴A符合题意;
故答案为:A.
3.C
解:反证法证明命题“若 则 时,应假设
故答案为:C .
4.D
解:反证法的步骤是先假设结论成立,然后推出矛盾,最后推出假设不成立,结论成立.
所以,正确的步骤是③①②.
故选:D.
5.C
解:A选项和D选项中,a<b,不满足条件,不能作为反例,不符合题意;
B选项中,a=4, b=3,满足a>b,也满足a2>b2,不能作为反例,不符合题意;
C选项中,a=-3,b=-4,满足a>b,a2<b2,能作为反例,符合题意.
故答案为:C.
6.B
命题的结论为 ,
∴反证法的第一步应为:假设CD不平行于EF.
故答案为:B.
7.B
解: ,
>
这与 互相矛盾,
故答案为:
8.C
在逻辑中“至多有 n 个”的否定是“至少有 个”,所以“至多有两个解”的否定为“至少有三个解”,故选C.
9.B
解:A、所设的角与它的余角相等,和原结论相符合,故A选项正确;
B、所设的角小于它的余角,和原结论相反,故B选项错误;
C、所设的角大于它的余角,和原结论相符合,故C选项正确;
D、所设的角大于它的余角,和原结论相符合,故D选项正确.
故选:B.
10.B
解:用反证法法证明数学命题时,应先假设要证的命题的反面成立,即要证的命题的否定成立,
而命题:“若整数系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理根,则a,b,c中至少有一个是偶数”的否定为:“假设a,b,c都不是偶数”,
故选:B.
11.A
证明:假设 中没有一个内角小于或等于 ,即 ,则
,
这与“三角形内角和等于 ” 这个定理相矛盾,
所以 中至少有一个内角小于或等于 .
故答案为:A
12.B
解:a、b、c是互不相等的任意正数,不妨设a>b>c>0,
∵a>b>c>0,
∴z一定大于2,而x,y不确定.
故至少有一个大于2.
故选B.
13.B
解:1、假设小陈说“我没做这件事”是真话,则“小张也没做这件事”是假话,从这里可以得出做好事的就是小张;假设小王说“我没做这件事”是真话,则“小陈也没做这件事”是假话,从这里可以得出做好事的就是小陈,与小陈的假设矛盾;2、假设小陈说“我没做这件事”是假话,则“小张也没做这件事”是真话,从这里可以得出做好事的就是小陈;假设小王说“我没做这件事”是真话,则“小陈也没做这件事”是假话,从这里可以得出做好事的就是小陈;符合;假设小张说“我没做这件事”是真话,则“也不知道谁做了这件事”是假话,符合;
∴做好事的是小陈,
故答案为:B.
14.每一个内角都大于60°
解:根据反证法可知:每一个内角都大于60°.
故答案为:每一个内角都大于60°.
15.③①②
解:反证法的步骤为:假设结论成立,推出矛盾,推出假设不成立,结论成立.
以上证明过程正确的步骤:③①②.
故答案为:③①②.
16.a∥b;两直线平行,同旁内角互补;∠1+∠2≠180°
假设a∥b,则∠1+∠2=180°(两直线平行,同旁内角互补),这与∠1+∠2≠180°矛盾,故假设不成立.所以结论成立,a与b不平行.
故答案为:a∥b;两直线平行,同旁内角互补;∠1+∠2≠180°.
17.1
解:如果没有平局,则每个人的得分都是偶数,又由于没有人全胜,故各人的得分只能是0、2或4分,从而,必有两个人得分相同,矛盾,
下面的例子说明恰有一局为平局是可能的.如下图所示:
所以至少有一局为平局.
故答案为:1.
18.902班
假设甲说的“902班得冠军”是正确的,那么丙说的“904班得冠军”是错误的,“903班得第三”就是正确的,那么乙说的“903班得亚军”是错误的,“901班得第四”是正确的,这样三人都猜对了一半,且没矛盾.则甲猜测是正确的。
故答案为:902班.
19.证明:如图所示:已知l1‖l3,l2‖l3,
假设l1不平行于l2,l1‖l3
则 l2不平行于l3与条件l2‖l3矛盾,
所以l1‖l2.
20.证明:假设如果实数a、b满足a2+b2=0,那么a≠0或b≠0,
∵(1)当a≠0且b≠0,
∴a2>0,b2>0,
∴a2+b2>0,
∴与a2+b2=0出现矛盾,故假设不成立,原命题正确.
同理可得:(2)a≠0且b=0,(3)a=0且b≠0时,
与a2+b2=0出现矛盾,故假设不成立,原命题正确.
21.(1)解:是假命题,
当a=﹣3时,,但a≠3,所以命题(1)是假命题;
(2)是真命题,
证明:∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠DFC=∠DEB=90°,
在△BED和△CFD中,
,
∴△BED≌△CFD(AAS)
∴BD=CD,
∴AD是△ABC的中线,
∴所以命题(2)是真命题.
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