【高中数学一轮复习】18数学方法-2间接证明 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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【高中数学一轮复习】18数学方法-2间接证明 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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间接证明(知识讲解)
课程要求:
了解间接证明的一种方法一反证法;准确掌握反证法的结构和步骤,并利用反证法解决数学问

反证法是间接证明的一种基本方法,我们对于这种方法其实并不陌生,在日常生活或解决某些数
学问题时,有时会不自觉地使用反证法
【思考】桌面上有3枚正面朝上的硬币,每次用双手同时翻转2枚硬币.那么无论怎样翻转,都不
能使硬币全部反面朝上·你能解释这种现象吗?
上述现象可以用直接证明的方法解释,但是,我们这里采用反证法
【分析】假设经过若干次翻转可以使硬币全部反面向上,由于每枚硬币从正面朝上变为反面朝
上,都需要翻转奇数次,所以3枚硬币全部反面朝上时,需要翻转3个奇数之和次,即要翻转奇数
次.但由于每次用双手同时翻转2枚硬币,3枚硬币被翻转的次数只能是2的倍数,即偶数次,这
个矛盾说明假设错误,原结论正确,即无论怎样翻转都不能使3枚硬币全部反面朝上·
一般地,假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出
矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法·
用反证法证明命题的基本步骤如下:
第一步:将命题加工成若p,则g的形式,分清条件和结论,方便下一步否定;
第二步:作出命题的结论g的否定形式q;
第三步:以知和一g为已知条件出发,采用正确的推理方法,导出“矛盾”:
第四步:断定产生矛盾结果的原因,在于开始所做的假设q是假命题,则为真命题,这样就间
接的得到了“若p,则g”是真命题
下面我们以一个实例来示范一下:
【例题】求证√2是无理数
【证明】(此处省略了第一步,无需将其体现在纸面上)假设√2不是无理数,那么它就是有理数
(g)·
第1页(共10页)
于是,存在互质的正整数m,n,使得V2=究,从而有m=V2m,
因此m2=2n2,
所以m为偶数.于是m=2(k是正整数),从而有42=2n2,
即n2=22
所以也为偶数.这与m,n互质矛盾(导出“矛盾”)!
由上述矛盾可知假设错误(q是假命题),从而√②是无理数,
从上面的例子可以看出,反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾.这个矛盾可以是与已知条件
矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实矛盾等
已知a>0,b>0,且a+b>2.
求证:1+B、1十“中至少有一个小于2.
a、b
答案
答案见解析
解析
假设1+也、1+“都不小于2,
b
则1+6
a
.a>0,b>0,
'1+b≥2a,1+a≥2b.
两式相加可得1+1+a+b≥2(a+),
即2≥a+b,这与已知a+b>2矛盾
故假设不成立,即1+6、1+“中至少有一个小于2.
a、6
2
平面内有四个点A,B,C,D任意三点都不共线,证明:以其中任意三点为定点的三角形不可能
都是锐角三角形
答案
答案见解析
解析
假设以任意三个点为顶点的三角形都是锐角三角形,考虑点D在△ABC之内或之外两种情

第2页(共10页)间接证明(知识讲解)
课程要求:
了解间接证明的一种方法一反证法;准确掌握反证法的结构和步骤,并利用反证法解决数学问

反证法是间接证明的一种基本方法,我们对于这种方法其实并不陌生,在日常生活或解决某些数
学问题时,有时会不自觉地使用反证法
【思考】桌面上有3枚正面朝上的硬币,每次用双手同时翻转2枚硬币.那么无论怎样翻转,都不
能使硬币全部反面朝上·你能解释这种现象吗?
上述现象可以用直接证明的方法解释,但是,我们这里采用反证法
【分析】假设经过若干次翻转可以使硬币全部反面向上,由于每枚硬币从正面朝上变为反面朝
上,都需要翻转奇数次,所以3枚硬币全部反面朝上时,需要翻转3个奇数之和次,即要翻转奇数
次.但由于每次用双手同时翻转2枚硬币,3枚硬币被翻转的次数只能是2的倍数,即偶数次,这
个矛盾说明假设错误,原结论正确,即无论怎样翻转都不能使3枚硬币全部反面朝上·
一般地,假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出
矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法·
用反证法证明命题的基本步骤如下:
第一步:将命题加工成若p,则g的形式,分清条件和结论,方便下一步否定;
第二步:作出命题的结论g的否定形式q;
第三步:以知和一g为已知条件出发,采用正确的推理方法,导出“矛盾”;
第四步:断定产生矛盾结果的原因,在于开始所做的假设q是假命题,则为真命题,这样就间
接的得到了“若p,则g”是真命题
下面我们以一个实例来示范一下:
【例题】求证√2是无理数
【证明】(此处省略了第一步,无需将其体现在纸面上)假设√2不是无理数,那么它就是有理数
(g)·
第1页(共5页)
于是,存在互质的正整数m,n,使得V2=究,从而有m=V②m,
因此m2=2n2,
所以m为偶数.于是m=2(k是正整数),从而有42=2n2,
即n2=2k2,
所以也为偶数.这与m,n互质矛盾(导出“矛盾”)!
由上述矛盾可知假设错误(q是假命题),从而√②是无理数,
从上面的例子可以看出,反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾.这个矛盾可以是与已知条件
矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实矛盾等
1
已知a>0,b>0,且a+b>2.
求证:1+6、1+“中至少有一个小于2.
a、
b
2
平面内有四个点A,B,C,D任意三点都不共线,证明:以其中任意三点为定点的三角形不可能
都是锐角三角形
3
设a>06>0,且a+b=君+话
(1)求证:a+b≥2;
(2)求证:a2+a<2与6+b<2不可能同时成立.
4
某珠宝店丢了一件珍贵珠宝,以下四人中只有一人说真话,只有一人偷了珠宝.甲:我没有偷;
乙:丙是小偷;丙:丁是小偷;丁:我没有偷.根据以上条件,可以判断偷珠宝的人是()·
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
间接证明(易)(习题集)
5
用反证法证明命题“若x2一(a+)龙一ab≠0,则x卡a且x卡6时的假设为()
A.花=a且龙=b
B.龙=a或=b
第2页(共5页)

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