内容正文:
第十二章 定义 命题 证明
12.4.3 反证法
学 习 目 标
1
了解反例的作用,知道利用反例可以判断一个命题是错误的
2
了解平行于同一条直线的两条直线平行
反证法
新知探究
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。
新知探究
问
题
如何证明“一个三角形最多有一个钝角”?
假设△ABC中不止一个钝角,那么可能有两个钝角或三个钝角。
当有两个钝角时,不妨设∠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。
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。
新知探究
知识要点
反证法:
像上面这样,我们通过否定命题的结论,发现了矛盾,
从而反来肯定命题结论成立的证明方法叫作反证法。
典例分析
典例3 已知:a,b,c是同一平面内三条不同的直线,a // b,b // c。求证:a // c。
证明: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。
新知探究
知识要点
平行线的性质定理:
这样,我们就证明了平行线的性质定理:
在同一平面内,平行于同一条直线的两条直线平行。
没有这个条件也成立
新知探究
知识要点
用反证法证明一个命题的步骤一般为:
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。
题型探究
反证法的假设
题型一
【例1-1】牛顿曾说过:“反证法是数学家最精当的武器之一.那么我们用反证法证明命题等腰三角形的底角是锐角时,第一步应假设( )
A.等腰三角形的底角是直角或钝角
B.等腰三角形的底角是直角
C.等腰三角形的底角是钝角
D.等腰三角形的底角是锐角
A
题型探究
反证法的假设
题型一
【例1-2】反证法是初中数学中的一种证明方法,在中国古代数学发展的过程中起到了促进作用,比如墨子谈到“学之益也,说在的竞争者”,是通过证明“学习无益”的命题为假,以此才说明“学习有益”的命题为真,这就是反证法的例子。若我们用反证法证明命题“三角形中必有一个内角小于或等于60°,则应先假设( )
A.三角形中没有内角大于60°
B.三角形中有一个内角大于60°
C.三角形中三个内角都大于60°
D.三角形中有两个内大于60°
C
题型探究
根据反证法进行证明
题型二
【例2-1】用反证法证明:如果三个数之和为1,那么这三个数中至少有一个大于等于。
证明:假设x1 < ,x2 < ,x3 < ,
根据不等式的基本性质,x1 + x2 + x3 < 1,
这与“x1 + x2 + x3 = 1”矛盾,
∴假设不成立,x1,x2,x3中至少有一个大于等于。
题型探究
根据反证法进行证明
题型二
【例2-2】已知直线a⊥b,直线c与b相交,且c与b不垂直。用反证法证明a与c相交。
证明:假设a与c不相交,即a // c,
∵a⊥b,a // c,
∴b⊥c,这与“c与b不垂直”矛盾,
∴假设不成立,a与c相交。
题型探究
根据反证法进行证明
题型二
【例2-3】已知实数a、b、c、m、n满足m2 + n2 = ,mn = 。若m,n为正整数,且为奇数,请用反证法证明:m,n至少有一个为奇数。
证明:假设m,n没有一个为奇数,即m,n都为偶数,
∴m2 + n2,mn 都为偶数,即,都为偶数,
∴为偶数,这与“为奇数”矛盾,
∴假设不成立,m,n至少有一个为奇数。
题型探究
平行线的性质定理的辨析
题型三
【例3】有下列说法:① 过一点有且只有一条直线与这条直线平行;
② 平行于同一条直线的两条直线平行;
③ 一条直线的平行线有无数条;
④ 与同一条直线相交的两条直线一定也相交。
其中正确的有________。( 只填序号 )
解:① 过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行,故原说法错误;
② 平行于同一条直线的两条直线平行,正确;
③ 一条直线的平行线有无数条,正确;
④ 与同一条直线相交的两条直线可能相交或平行,故原说法错误。
②③
课堂小结
反证法:
像上面这样,我们通过否定命题的结论,发现了矛盾,
从而反来肯定命题结论成立的证明方法叫作反证法。
平行线的性质定理:
这样,我们就证明了平行线的性质定理:
在同一平面内,平行于同一条直线的两条直线平行。
用反证法证明一个命题的步骤一般为:
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。
感谢聆听!
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