1、第 一 章 3 理解教材新知 把握热 点考向 应用创新演练 考点一 考点二 考点三 1问题:在今天商品大战中,广告成了电视节目中 的一道美丽的风景线,几乎所有的广告商都熟谙这样的 命题变换艺术如宣传某种食品,其广告词为:“拥有的 人们都幸福,幸福的人们都拥有”该广告词实际说明了 什么? 提示:说的是“不拥有的人们不幸福” 2已知正整数a,b,c满足a2b2c2.求证:a,b, c不可能都是奇数 问题1:你能利用综合法和分析法给出证明吗? 提示:不能 问题2:a,b,c不可能都是奇数的反面是什么?此时 ,还满足条件a2b2c2吗? 提示:a,b,c都是奇数此时不满足条件a2b2c2. 1反证法的
2、定义 在证明数学命题时,先假定 成立, 在这个前提下,若推出的结果与 、 、 相 矛盾,或与命题中的 相矛盾,或与 相矛 盾,从而断定 不可能成立,由此断定 成立,这种证明方法叫作反证法 命题结论的反面 定义公理定理 已知条件 假定 命题的反面 命题 的结论 2反证法的证题步骤 (1)作出 的假设; (2)进行推理, ; (3) ,肯定结论 否定结论 导出矛盾 否定假设 1反证法就是通过否定命题的结论而导出矛盾来达 到肯定命题结论的目的 2可能出现矛盾的四种情况:(1)与题设矛盾;(2)与 假定矛盾;(3)与公理、定理或已被证明了的结论矛盾; (4)在证明过程中,推出自相矛盾的结论 思路点拨
3、此题为否定形式的命题,可选用反证法 ,证题关键是利用等差中项、等比中项 一点通 (1)对于这类“否定”型命题,显然从正面证明需要证明 的情况太多,不但过程繁琐,而且容易遗漏,故可以考虑 采用反证法一般地,当题目中含有“不可能”“都不”“没 有”等否定性词语时,宜采用反证法证明 (2)反证法证明“肯定”型命题适宜于结论的反面比原结 论更具体更容易研究和掌握的命题 2已知a是整数,a2是偶数,求证:a也是偶数 证明:假设a不是偶数,则a为奇数 设a2m1(m为整数),则a24m24m1. 4(m2m)是偶数, 4m24m1为奇数,即a2为奇数,与已知矛盾 a一定是偶数. 例2 求证函数f(x)2x
4、1有且只有一个零点 思路点拨 一般先证存在性,再用反证法证唯一性 一点通 (1)结论以“有且只有”、“只有一个”、“唯一存在”等形 式出现的“唯一”型命题,由于反设结论易于导出矛盾,所 以用反证法证明简单而又明了 (2)“有且只有”的含义有两层存在性:本题中只需 找到函数f(x)2x1的一个零点即可唯一性:正面直 接证明较为困难,故可采用反证法寻求矛盾,从而证明原 命题的正确性 3过平面上一点A,作直线a,求证:a是唯一的 证明:假设a不是唯一的,则过点A至少还有一条直线b满 足b. a,b是相交直线,a,b可以确定一个平面. 设和相交于过点A的直线c. a,b,ac,bc,又abA,c. 这
5、与c 矛盾 故过点A垂直于平面的直线有且只有一条,即a是唯 一的 4用反证法证明:过已知直线a外一点A只有一条直线b 与已知直线a平行 证明:假设过点A还有一条直线b与已知直线a平行, 即bbA,ba. 因为ba,由平行公理知bb. 这与假设bbA矛盾,所以过直线外一点只有一条直 线与已知直线平行. 精解详析 假设a,b,c都不大于0,即a0,b0, c0. 所以abc0. 而abc 一点通 (1)对于否定性命题或结论中出现“至多”“至少”“不可能” 等字样时,常用反证法 (2)常用的“原结论词”与“反设词”归纳如下表: 原结论词至少有一个至多有 一个 至少有 n个 至多有n个 反设词一个也没
6、有 (不存在) 至少有 两个 至多有 n1个 至少有n1个 6用反证法证明:若函数f(x)在区间a,b上是增函数, 则方程f(x)0在区间a,b上至多有一个实根 证明:假设方程f(x)0在区间a,b上至少有两个实根, 不妨设,为其两个实根,且,则f()f()0. 因为函数f(x)在区间a,b上是增函数,又, 所以f()f(),这与假设f()f()0相矛盾 所以方程f(x)0在区间a,b上至多有一个实根 用反证法证题要把握三点: (1)必须先否定结论,对于结论的反面出现的多种可能, 要逐一论证,缺少任何一种可能,证明都是不完全的 (2)反证法必须从否定结论进行推理,且必须根据这一条 件进行论证,否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行 论证,就不是反证法 (3)推导出来的矛盾可能多种多样,有的与已知矛盾,有 的与假设矛盾,有的与定理、公理相矛盾,但推导出的矛盾 必须是明显的