2.2.1《反证法》导学案(第1课时)
第三大周年级:高二科目:数学 主备人:王静审核人:张淑娜
【学习目标】
1.结合已经学过的数学实例,了解间接证明的一种基本方法——反证法;
2.了解反证法的思考过程、特点;3.会用反证法证明问题.
【重难点】重点:反证法的证明步骤 难点:运用反证法证题
【自主探究】
反证法:一般地,假设不成立(即在的条件下,不成立),经过的推理,最后得出。因此说明假设,从而证
明了,这样的证明方法叫做反证法(归谬法)。
反证法的过程包括以下三个步骤:
(1)反设——假设所要证明的结论不成立,即假设结论的反面成立;
(2)归谬——由“反设”出发,通过正确的推理,导出矛盾(与已知条件或已知
的公理、定理、定义、反设及明显的事实矛盾或自相矛盾);
(3)存真——因为推理正确,产生的矛盾原因在于“反设”的谬误,既然结论的
反面不成立,从而肯定了结论成立.
1.“是”的反面是 2.“有”的反面是 3.“等”的反面是
4.“成立”的反面是5.“有限”的反面是
【注意】:
1.“都是”的反面是不都是,即“至少有一个不是”(不是“都不是”)
2.“都有”的反面是即“”(不是“”)
3.“都不是”的反面是即“”(不是“”)
4.“都没有”的反面是即“”(不是“”)
5.至少有一个的反面是, 至多有一个的反面是
6.至少有n个的反面是,至多有n个的反面是
7.对所有x成立的反面是,对任意x不成立的反面是
8.P或q的反面是, P且q的反面是
【合作探究、课堂互动】(核心知识突破)
例1.(证明“至少”、“至多”型命题)
若 均为实数,且 。
求证: 中至少有一个大于0。
【点拨】本题的结论中包含的情形较多,而其反面结论只有一个,于是作出假设,导出矛盾,故假设为假,从而原命题为真.
证明:假设 都不大于0,即 ,则有 ,而 =
∴ 均大于或等于0, ,∴ ,
这与假设 矛盾,故 中至少有一个大于0。
反思:证明基本步骤:假设原命题的结论不成立→ 从假设出发,经推理论证
得到矛盾 → 矛盾的原因是假设不成立,从而原命题的结论成立
变式1. 求证:一个三角形中,至少有一个内角不小于
变式2. 已知 ,且.试证:中至少有一个小于2.
【基础检测】
1.“a<b”的反面应是( )A.a≠b B.a>b C.a=b D.a=b或a>b
2.用反证法证明“若a⊥c,b⊥c,则a∥b”时,应假设()
A.a不垂直于cB.a,b都不垂直于cC.a⊥bD.a与b相交
3.用反证法证明命题“在一个三角形中,如果两条边不相等,那么它们所对的
角也不相等”时,应假设___________.
4.用反证法证明“若│a│<2,则a<4”时,应假设__________.
5.请说出下列结论的反面:(1)d是正数;(2)a≥0; (3)a<5.
6.如下左图,直线AB,CD相交,求证:AB,CD只有一个交点.
证明:假设AB,CD相交于两个交点O与O′,那么过O,O′两点就有_____
条直线,这与“过两点_______”矛盾,所以假设不成立,则________.
7.完成下列证明.
如上右图,在△ABC中,若∠C是直角,那么∠B一定是锐角.
证明:假设结论不成立,则∠B是______或______.
当∠B是____时,则_________,这与________矛盾;
当∠B是____时,则_________,这与________矛盾.
综上所述,假设不成立.∴∠B一定是锐角
【小结】:适宜使用反证法的情况:
1.结论以否定形式出现;2.结论以“至多-----,” ,“至少----”形式出现;
3.唯一性、存在性问题;4.结论的反面比原结论更具体更容易研究的命题。
2.2.1《反证法》导学案(第2课时)
【学习目标】
1.了解反证法的思考过程、特点;2.会用反证法证明问题.
【重难点】
重点:反证法的证明步骤难点:运用反证法证题
【合作探究、课堂互动】(核心知识突破)
例2(证明“唯一”型命题)已知,证明的方程 有且只有一个根.
【点拨】“唯一”型命题从正面很难证明,故可以采用反证法
变式3.证明:过已知直线 外一点 只有一条直线 与已知直线 平行.
例3(否定型命题) 证明:当 时,
【点拨】对于否定型命题,正面证明需要考虑的情况很多,过程繁琐且易
遗漏.用反证法证明时,推理过程就变得比较简单.
变式4.证明不是有理数
变式5. 已知 ,证明方程 没有负数根
【当堂检测】
1.实数不全为0等价于为()
A.均不为0B.中至多有一个为0
C.中至少有一个为0D.中至少有一个不为0
2.证明命题:在直角三角形中,至少有一个锐角不小于45°时,应假设
3.用反证法证明命题“自然数中恰有一个偶数”的假设为
4.证明命题“ 可以被5整除,那么 中至少有一个能被5整除。”那么
假设的内容是
5.求证:不可能成等差数列.
6.的三边 的倒数成等差数列,求证:.
7.已知a、b、c成等差数列且公差 ,求证: 、 、 不可能成等差数列
8.试证明:如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行。
9.若三条抛物线中
至少有一条与x轴有公共点,求a的取值范围
10.求证在一个三角形中,如果两个角不等,那么他们所对的边也不等。
11.已知实数p满足不等式( ,用反证法证明:关于X的
方程 无实根.
【课堂小结】
1.反证法解题的实质:就是证明命题的逆否命题和原命题同时成立,即否定结论导出矛盾,
从而说明原结论正确.
2.反证法的一般步骤:①反设②归谬③结论(①否定结论②推理论证③导出矛盾④肯定结论)
3.反证法的关键:是在正确的推理下得出矛盾,常见的主要矛盾有三类:
①与假设矛盾(自相矛盾);②与公认的简单事实矛盾;
③与数学公理、定理、公式、定义、或已被证明了的结论矛盾。
4.应用反证法的情形:①直接证明困难; ②需分成很多类进行讨论;
③结论中出现“至多,至少,唯一,至少有一个,至多有一个”等词语类命题或否定性命题。