高中数学反证法方法与例题
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反证法证明题例1. 已知∠A ,∠B ,∠C 为∆ABC 内角.求证:∠A ,∠B ,∠C 中至少有一个不小于60o.证明:假设∆ABC 的三个内角∠A ,∠B ,∠C 都小于60o,即∠A <60o,∠B <60o,∠C <60o,所以∠A +∠B +∠C < 180O,与三角形内角和等于180o矛盾,所以假设不成立,所求证结论成立.例2. 已知a ≠ 0 ,证明x 的方程ax =b 有且只有一个根.证明:由于a ≠ 0 ,因此方程ax =b 至少有一个根x =b .a 假设方程ax =b 至少存在两个根,不妨设两根分别为x1 , x2 且x1 ≠x2 ,则ax1=b, ax2=b ,所以ax1=ax2,所以a(x1-x2 ) = 0 .因为x1 ≠x2 ,所以x1 -x2 ≠ 0 ,所以a = 0 ,与已知a ≠ 0 矛盾,所以假设不成立,所求证结论成立.例3. 已知a3+b3= 2, 求证a +b ≤ 2 .证明:假设a +b > 2 ,则有a > 2 -b ,所以a3> (2 -b)3即a3> 8 -12b + 6b2-b3,所以a3> 8 -12b + 6b2-b3= 6(b -1)2+ 2 .因为6(b -1)2+ 2 ≥ 2所以a3+b3> 2 ,与已知a3+b3= 2 矛盾.所以假设不成立,所求证结论成立.例4. 设{a n}是公比为的等比数列,S n为它的前n 项和.求证:{S n}不是等比数列.证明:假设是{S }等比数列,则S 2=S ⋅S ,n 2 1 32 2 2 2 1 1 1 即 a 2 (1+ q )2 = a ⋅ a (1+ q + q 2 ) .因为等比数列 a 1 ≠ 0 ,所以(1+ q )2 = 1+ q + q 2 即 q = 0 ,与等比数列 q ≠ 0 矛盾, 所以假设不成立,所求证结论成立.例 5. 证明 是无理数.m 证明:假设 是有理数,则存在互为质数的整数 m ,n 使得 =.n所以 m = 2n 即 m 2 = 2n 2 ,所以 m 2 为偶数,所以m 为偶数.所以设 m = 2k (k ∈ N *) ,从而有4k 2 = 2n 2 即 n 2 = 2k 2 .所以n 2 也为偶数,所以 n 为偶数. 与 m ,n 互为质数矛盾.所以假设不成立,所求证 是无理数成立.例 6. 已知直线 a , b 和平面,如果 a ⊄, b ⊂,且 a / /b ,求证a / /。
高中反证法练习题及讲解### 高中数学反证法练习题及讲解#### 练习题一:不等式的证明题目:证明对于任意正整数 \( n \),有 \( 1^2 + 2^2 + 3^2 + \ldots + n^2 \geq n^2 \)。
解答:假设存在某个正整数 \( n \),使得 \( 1^2 + 2^2 + 3^2 + \ldots + n^2 < n^2 \)。
考虑 \( n \) 的最小值,即 \( n = 1 \),显然 \( 1^2 = 1 \),不等式成立。
现在考虑 \( n > 1 \) 的情况,我们有:\[ 1^2 + 2^2 + \ldots + (n-1)^2 + n^2 < n^2 \]将 \( n^2 \) 移项,得到:\[ 1^2 + 2^2 + \ldots + (n-1)^2 < 0 \]但是,由于每一项都是非负的,它们的和不可能小于零。
这与我们的假设矛盾,因此原命题成立。
#### 练习题二:几何命题的证明题目:证明在直角三角形中,斜边的中点到三个顶点的距离相等。
解答:假设在直角三角形 \( ABC \) 中,斜边 \( AC \) 的中点为 \( M \),且 \( M \) 到顶点 \( A \)、\( B \) 和 \( C \) 的距离不相等。
不失一般性,设 \( MA < MB \)。
由于 \( M \) 是斜边的中点,我们有 \( MC = MA \)。
考虑直角三角形 \( ABM \),由于 \( MA < MB \),根据勾股定理,我们有 \( AM^2 + BM^2 = AB^2 \),这与 \( MA < MB \) 矛盾。
因此,我们的假设不成立,原命题成立。
#### 练习题三:数列的性质题目:证明对于任意实数 \( a \) 和 \( b \),如果 \( a < b \),则 \( a^2 < b^2 \)。
高中数学反证法解题技巧高中数学中,反证法是一种重要的解题方法,通过假设所要证明的命题不成立,然后推导出矛盾的结论,从而证明原命题的正确性。
在解题过程中,灵活运用反证法可以帮助我们更好地理解和解决问题。
本文将从几个具体的题目入手,介绍高中数学中常见的反证法解题技巧,并给出详细的解题思路和步骤。
一、证明两直线平行的反证法题目:已知直线l1和直线l2,证明若l1与l2的斜率相等,则l1与l2平行。
解题思路:我们可以采用反证法来证明这个命题。
假设l1与l2不平行,即l1与l2有交点A。
由于l1与l2的斜率相等,所以l1与l2的斜率分别为k。
设直线l1的方程为y = kx + b1,直线l2的方程为y = kx + b2。
由于直线l1与l2有交点A,所以A点的坐标(x0, y0)同时满足l1和l2的方程。
代入l1的方程可得y0 = kx0 + b1,代入l2的方程可得y0 = kx0 + b2。
由此可得b1= b2,即l1与l2的截距相等。
然而,根据直线的性质,不平行的两条直线的截距必不相等。
因此,假设不成立,即l1与l2平行。
二、证明存在无理数题目:证明存在一个无理数x,使得x的平方是有理数。
解题思路:我们可以采用反证法来证明这个命题。
假设所有平方根都是有理数,即对于任意实数x,若x的平方是有理数,则x是有理数。
设x是一个无理数,即x不是有理数。
根据假设,x的平方是有理数。
那么根据平方根的性质,x的平方根也应该是有理数。
然而,这与x是无理数的前提相矛盾。
因此,假设不成立,存在一个无理数x,使得x的平方是有理数。
三、证明存在无穷多个素数题目:证明存在无穷多个素数。
解题思路:我们可以采用反证法来证明这个命题。
假设存在有限个素数p1,p2, ..., pn,它们是所有素数的完全列表。
考虑数M = p1 * p2 * ... * pn + 1,显然M大于p1, p2, ..., pn。
根据素数的定义,M要么是素数,要么可以分解为素数的乘积。
高考数学解题方法-反证法-含答案反证法一、填空题1. 用反证法证明命题"三角形的内角中至少有一个钝角"时反设是.2. 用反证法证明“如果,那么”,假设的内容是.3. 用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个大于”时,与命题结论相矛盾的假设为.4. 用反证法证明命题“如果,,那么”,证明的第一个步骤是.5. 用反证法证明命题时,其结论为“直线在平面内”,那么假设的内容是.6. 用反证法证明命题“若正整数,,满足,则,,中至少有一个是偶数”时,反设应为.7. 用反证法证明命题:"若整数系数一元二次方程:有有理根,那么中至少有一个是偶数"时,第一步应假设.8. 用反证法证明"一个三角形至少有两个锐角",则反设是.9. 否定"自然数,,中恰有一个偶数"时,正确的反设是.10. 用反证法证明命题:“一个三角形中不能有两个直角”的过程归纳为以下三个步骤:①,这与三角形内角和为相矛盾,则不成立;②所以一个三角形中不能有两个直角;③假设,,中的两个角是直角,不妨设.正确顺序的序号排列为.11. 用反证法证明"若,则 "时,第一步反设应为.12. 命题“关于的方程的解是唯一的”的结论的否定是.13. 用反证法证明命题:“如果,,可被整除,那么,中至少有一个能被整除”时,假设的内容应为.14. 用反证法证明命题"若实数满足,则中至少有一个是非负数"时,第一步要假设结论的否定成立,那么结论的否定是.15. 用反证法证明“若,则或”时’应假设.16. “任何三角形的外角都至少有两个钝角”的否定应是.17. 用反证法证明命题:"如果,是奇数,那么方程没有整数根"时,应该提出的假设是.18. 用反证法证明命题“若,是实数,且,则”时,应作的假设是.19. 和两条异面直线,都相交的两条直线,的位置关系是.20. 已知函数,,.对任意都有,且是增函数,则.二、解答题21. 已知,,.求证:,中至少有一个不小于.22. 设函数中,均为整数,且均为奇数.求证:无整数根.。
反证法:从矛盾到证明
反证法是一种常用的证明方法,它通过假设一个命题不成立,然后推导出矛盾的结论,从而证明原命题成立。
下面是一个反证法的例题和练习。
例题:证明“一个三角形中最大的角是直角”
证明:假设一个三角形中最大的角不是直角,那么它只能是锐角或钝角。
根据三角形内角和定理,三个内角的和等于180度。
如果最大的角不是直角,那么它要么是锐角(小于90度),要么是钝角(大于90度)。
因此,三角形的内角和要么小于180度,要么大于180度,这与三角形内角和定理相矛盾。
因此,假设不成立,原命题成立。
练习:证明“一个正方形中最大的角是直角”
证明:假设一个正方形中最大的角不是直角,那么它只能是锐角或钝角。
根据正方形内角和定理,四个内角的和等于360度。
如果最大的角不是直角,那么它要么是锐角(小于90度),要么是钝角(大于90度)。
因此,正方形的内角和要么小于360度,要么大于360度,这与正方形内角和定理相矛盾。
因此,假设不成立,原命题成立。
通过反证法的例题和练习,我们可以发现反证法的思路是通过假设命题不成立,然后推导出矛盾的结论,从而证明原命题成立。
在应用反证法时,需要注意一些关键点:
确定假设的命题是什么。
根据已知条件和定理,推导出与假设相矛盾的结论。
证明矛盾的结论是由于假设不成立导致的。
通过不断练习和应用反证法,我们可以提高自己的逻辑推理能力和证明能力。
4.反证法反证法是属于“间接证明法”一类,是从反面的角度思考问题的证明方法,即:肯定题设而否定结论,从而导出矛盾推理而得。
法国数学家阿达玛(Hadamard)对反证法的实质作过概括:“若肯定定理的假设而否定其结论,就会导致矛盾”。
具体地讲,反证法就是从否定命题的结论入手,并把对命题结论的否定作为推理的已知条件,进行正确的逻辑推理,使之得到与已知条件、已知公理、定理、法则或者已经证明为正确的命题等相矛,矛盾的原因是假设不成立,所以肯定了命题的结论,从而使命题获得了证明。
反证法所依据的是逻辑思维规律中的“矛盾律”和“排中律”。
在同一思维过程中,两个互相矛盾的判断不能同时都为真,至少有一个是假的,这就是逻辑思维中的“矛盾律”;两个互相矛盾的判断不能同时都假,简单地说“A 或者非A ”,这就是逻辑思维中的“排中律”。
反证法在其证明过程中,得到矛盾的判断,根据“矛盾律”,这些矛盾的判断不能同时为真,必有一假,而已知条件、已知公理、定理、法则或者已经证明为正确的命题都是真的,所以“否定的结论”必为假。
再根据“排中律”,结论与“否定的结论”这一对立的互相否定的判断不能同时为假,必有一真,于是我们得到原结论必为真。
所以反证法是以逻辑思维的基本规律和理论为依据的,反证法是可信的。
反证法的证题模式可以简要的概括我为“否定→推理→否定”。
即从否定结论开始,经过正确无误的推理导致逻辑矛盾,达到新的否定,可以认为反证法的基本思想就是“否定之否定”。
应用反证法证明的主要三步是:否定结论 → 推导出矛盾 → 结论成立。
实施的具体步骤是:第一步,反设:作出与求证结论相反的假设;第二步,归谬:将反设作为条件,并由此通过一系列的正确推理导出矛盾; 第三步,结论:说明反设不成立,从而肯定原命题成立。
在应用反证法证题时,一定要用到“反设”进行推理,否则就不是反证法。
用反证法证题时,如果欲证明的命题的方面情况只有一种,那么只要将这种情况驳倒了就可以,这种反证法又叫“归谬法”;如果结论的方面情况有多种,那么必须将所有的反面情况一一驳倒,才能推断原结论成立,这种证法又叫“穷举法”。
反证法专题50道18.用反证法证明命题“设a,b为实数,则方程30至少有两个实根”时,要x ax b做的假设是()A.方程30恰好有两个实根x ax bx ax b没有实根B.方程30C.方程30至多有一个实根x ax b至多有两个实根D.方程30x ax ba b ,则,a b至少有一个小于0”时,假设应为()19.利用反证法证明“若0A.,a b都小于0B.,a b都不小于0C.,a b至少有一个不小于0D.,a b至多有一个小于020.用反证法证明命题时,对结论:“自然数a,b,c中至少有一个是奇数”正确的假设为()A.a,b,c都是偶数B.a,b,c都是奇数C.a,b,c中至少有两个奇数D.a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数第1页,共17页参考答案:1.A【分析】根据命题的结论的否定进行判断即可.【详解】因为a ,b 中至少有一个能被5整除的否定是a ,b 都不能被5整除,所以假设的内容应该是a ,b 都不能被5整除,故选:A 2.B【分析】“至少有一个”的否定是“一个也没有”,进而可得答案.【详解】由于反证法是命题的否定的一个运用,故用反证法证明命题时,可以设其否定成立进行推证.“至少有一个”的否定是“一个也没有”,故命题“a ,b ∈N+,如果ab 可被5整除,那么a ,b 至少有1个能被5整除”的否定是“a ,b 都不能被5整除”.故选:B .3.C【分析】根据反证法的定义即可直接得出结果.【详解】由反证法的定义,知在推导过程中,不能把原结论作为条件使用,其他都可以当作条件来使用,所以可以使用结论的否定、已知条件、公理、定理、定义等.故选:C.4.C【分析】根据反证法基本原理,对结论进行否定即可得到结果.【详解】“a 与b 都不能被7整除”的否定为:,a b 至少有一个能被7整除.故选:C.5.D【分析】根据给定条件,利用反证法的意义写出结论的否定作答.【详解】命题“如果0a b ”,“那么22a b ”的结论是22a b ,而反证法证明命题时,是假设结论不成立,即结论的反面成立,所以所求假设是22a b .故选:D 6.C答案第2页,共17页【分析】取命题的反面即可.【详解】用反证法证明命题,应先假设它的反面成立,即1x 且1y ,故选:C .7.D【分析】利用反证法证明规则即可得到应假设0x 或0y .【详解】利用反证法证明,应先假设结论不成立,本题应假设0x 或0y 故选:D 8.C【分析】根据反证法证明命题的方法,应先假设命题的反面成立,故求出命题的反面即可.【详解】“x ,y 至多有一个大于0”包括“x ,y 都不大于0和有且仅有一个大于0”,故其对立面为“x ,y 都大于0”.故选:C.9.C【分析】反证法中“a ,b ,c 至少有一个是无理数”的假设为“假设a ,b ,c 都不是无理数”,对照选项即可得到答案.【详解】依题意,反证法中“a ,b ,c 至少有一个是无理数”的假设为“假设a ,b ,c 都不是无理数”,即“假设a ,b ,c 都是有理数”.故选:C.10.A【分析】根据“至少有一个大于”的反设是“三个都不大于”可直接得到结果.【详解】“至少有一个大于”的反设是“三个都不大于”,反设正确的是“三个内角都不大于60 ”.故选:A.11.B【分析】根据“至少有一个是偶数”的否定形式可直接判断出结果.【详解】∵“至少有一个是偶数”的否定形式为“都不是偶数”,假设正确的是:假设,,a b c 都不是偶数.故选:B.12.B【分析】“反证法”就是从命题的反面即否定形式入手考虑题设.故答案为:若“6x y ,则3x 且4y ”成立.45.0x 且0y 【分析】根据反证法思想,写出原命题证明中的假设条件即可.【详解】由反证法思想:否定原结论,推出矛盾,所以题设命题的证明,应假设0x 且0y .故答案为:0x 且0y 46.02a 【分析】根据反证法的结构特点可得正确的假设.【详解】对于命题:“已知a R ,若|1|1a ,则a<0或2a ”,用反证法证明时应假设:若02a .故答案为:02a .47.a b 且b c 成立【分析】假设结论的反面成立,即可求解.【详解】解:假设结论的反面成立,即a b 且b c 成立.故答案为:a b 且b c 成立.48.在一个三角形中至少有两个内角是钝角【分析】依据命题的否定即可求得结论的否定为“在一个三角形中至少有两个内角是钝角”【详解】命题“一个三角形中最多只有一个内角是钝角”的否定为“在一个三角形中至少有两个内角是钝角”故答案为:在一个三角形中至少有两个内角是钝角49.1x 且1y 【分析】根据给定条件,写出已知命题结论的否定作答.【详解】命题若2x y ,则1x 或1y 的结论是“1x 或1y ”,其否定为“1x 且1y ”,所以假设的内容应该是:1x 且1y .故答案为:1x 且1y 50.1x 且1y 【分析】根据反证法的原理可知.【详解】根据反证法的原理可知,求证1x 或1y 时,应首先假设1x 且1y .故答案为:1x 且1y 51.a ,b ,c 中至少有两个偶数【分析】用反证法证明某命题时,应先假设命题的否定成立,所以找出命题的否定是解题的关键.【详解】用反证法证明某命题时,应先假设命题的否定成立.因为“自然数a,b,c中至多有一个偶数”的否定是:“a,b,c中至少有两个偶数”,所以用反证法证明“自然数a,b,c中至多有一个偶数”时,假设应为“a,b,c中至少有两个偶数”,故答案为:a,b,c中至少有两个偶数.。
高中数学反证法例题高中数学反证法例题一选择题1.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[答案] C[解析]在逻辑中“至多有n个”的否定是“至少有n+1个”,所以“至多有两个解”的否定为“至少有三个解”,故应选C.2.否定“自然数a、b、c中恰有一个偶数”时的正确反设为()A.a、b、c都是奇数B.a、b、c或都是奇数或至少有两个偶数C.a、b、c都是偶数D.a、b、c中至少有两个偶数[答案] B[解析]a,b,c三个数的奇、偶性有以下几种情况:①全是奇数;②有两个奇数,一个偶数;③有一个奇数,两个偶数;④三个偶数.因为要否定②,所以假设应为“全是奇数或至少有两个偶数”.故应选B.3.用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,反设正确的是()A.假设三内角都不大于60°B.假设三内角都大于60°C.假设三内角至多有一个大于60°D.假设三内角至多有两个大于60°[答案] B[解析]“至少有一个不大于”的否定是“都大于60°”.故应选B.4.用反证法证明命题:“若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理根,那么a,b,c中至少有一个是偶数”时,下列假设正确的是()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至多有一个偶数D.假设a,b,c至多有两个偶数[答案] B[解析]“至少有一个”反设词应为“没有一个”,也就是说本题应假设为a,b,c都不是偶数.5.命题“△ABC中,若&ang;A>&ang;B,则a>b”的结论的否定应该是()A.aB.a&le;bC.a=bD.a&ge;b[答案] B[解析]“a>b”的否定应为“a=b或a6.已知a,b是异面直线,直线c平行于直线a,那么c 与b的位置关系为()A.一定是异面直线B.一定是相交直线C.不可能是平行直线D.不可能是相交直线[答案] C[解析]假设c∥b,而由c∥a,可得a∥b,这与a,b 异面矛盾,故c与b不可能是平行直线.故应选C.7.设a,b,c&isin;(-&infin;,0),则三数a+1b,c+1a,b+1c中()A.都不大于-2B.都不小于-2C.至少有一个不大于-2D.至少有一个不小于-2[答案] C[解析]a+1b+c+1a+b+1c=a+1a+b+1b+c+1c∵a,b,c&isin;(-&infin;,0),∴a+1a=--a+-1a&le;-2b+1b=--b+-1b&le;-2c+1c=--c+-1c&le;-2∴a+1b+c+1a+b+1c&le;-6∴三数a+1b、c+1a、b+1c中至少有一个不大于-2,故应选C.8.若P是两条异面直线l、m外的任意一点,则()A.过点P有且仅有一条直线与l、m都平行B.过点P有且仅有一条直线与l、m都垂直C.过点P有且仅有一条直线与l、m都相交D.过点P有且仅有一条直线与l、m都异面[答案] B[解析]对于A,若存在直线n,使n∥l且n∥m则有l∥m,与l、m异面矛盾;对于C,过点P与l、m 都相交的直线不一定存在,反例如图(l∥α);对于D,过点P 与l、m都异面的直线不唯一.9.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖”,乙说:“甲、丙都未获奖”,丙说:“我获奖了”,丁说:“是乙获奖了”,四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是()A.甲B.乙C.丙D.丁[答案] C[解析]因为只有一人获奖,所以丙、丁只有一个说对了,同时甲、乙中只有一人说对了,假设乙说的对,这样丙就错了,丁就对了,也就是甲也对了,与甲错矛盾,所以乙说错了,从而知甲、丙对,所以丙为获奖歌手.故应选C.10.已知x1>0,x1≠1且xn+1=xn(x2n+3)3x2n+1(n=1,2…),试证“数列{xn}或者对任意正整数n都满足xnxn+1”,当此题用反证法否定结论时,应为()A.对任意的正整数n,都有xn=xn+1B.存在正整数n,使xn=xn+1C.存在正整数n,使xn&ge;xn+1且xn&le;xn-1D.存在正整数n,使(xn-xn-1)(xn-xn+1)&ge;0[答案] D[解析]命题的结论是“对任意正整数n,数列{xn}是递增数列或是递减数列”,其反设是“存在正整数n,使数列既不是递增数列,也不是递减数列”.故应选D.高中数学反证法例题二填空题11.命题“任意多面体的面至少有一个是三角形或四边形或五边形”的结论的否定是________.[答案]没有一个是三角形或四边形或五边形[解析]“至少有一个”的否定是“没有一个”.12.用反证法证明命题“a,b&isin;N,ab可被5整除,那么a,b中至少有一个能被5整除”,那么反设的内容是________________.[答案]a,b都不能被5整除[解析]“至少有一个”的否定是“都不能”.13.用反证法证明命题:“一个三角形中不能有两个直角”的过程归纳为以下三个步骤:①&ang;A+&ang;B+&ang;C=90°+90°+&ang;C>180°,这与三角形内角和为180°相矛盾,则&ang;A=&ang;B=90°不成立;②所以一个三角形中不能有两个直角;③假设&ang;A,&ang;B,&ang;C中有两个角是直角,不妨设&ang;A=&ang;B=90°.正确顺序的序号排列为____________.[答案]③①②[解析]由反证法证明的步骤知,先反证即③,再推出矛盾即①,最后作出判断,肯定结论即②,即顺序应为③①②.14.用反证法证明质数有无限多个的过程如下:假设______________.设全体质数为p1、p2、…、pn,令p=p1p2…pn+1.显然,p不含因数p1、p2、…、pn.故p要么是质数,要么含有______________的质因数.这表明,除质数p1、p2、…、pn之外,还有质数,因此原假设不成立.于是,质数有无限多个.[答案]质数只有有限多个除p1、p2、…、pn之外[解析]由反证法的步骤可得.高中数学反证法例题三解答题15.已知:a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0.求证:a>0,b>0,c>0.[证明]用反证法:假设a,b,c不都是正数,由abc>0可知,这三个数中必有两个为负数,一个为正数,不妨设a<0,b<0,c>0,则由a+b+c>0,可得c>-(a+b),又a+b<0,∴c(a+b)<-(a+b)(a+b)ab+c(a+b)<-(a+b)(a+b)+ab即ab+bc+ca<-a2-ab-b2∵a2>0,ab>0,b2>0,∴-a2-ab-b2=-(a2+ab+b2)<0,即ab+bc+ca<0,这与已知ab+bc+ca>0矛盾,所以假设不成立.因此a>0,b>0,c>0成立.16.已知a,b,c&isin;(0,1).求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a 不能同时大于14.[证明]证法1:假设(1-a)b、(1-b)c、(1-c)a都大于14.∵a、b、c都是小于1的正数,∴1-a、1-b、1-c都是正数.(1-a)+b2&ge;(1-a)b>14=12,同理(1-b)+c2>12,(1-c)+a2>12.三式相加,得(1-a)+b2+(1-b)+c2+(1-c)+a2>32,即32>32,矛盾.所以(1-a)b、(1-b)c、(1-c)a不能都大于14.证法2:假设三个式子同时大于14,即(1-a)b>14,(1-b)c>14,(1-c)a>14,三式相乘得(1-a)b(1-b)c(1-c)a>143①因为0同理,0所以(1-a)a(1-b)b(1-c)c&le;143.②因为①与②矛盾,所以假设不成立,故原命题成立.17.已知函数f(x)是(-&infin;,+&infin;)上的增函数,a,b&isin;R.(1)若a+b&ge;0,求证:f(a)+f(b)&ge;f(-a)+f(-b);(2)判断(1)中命题的逆命题是否成立,并证明你的结论.[解析](1)证明:∵a+b&ge;0,∴a&ge;-b.由已知f(x)的单调性得f(a)&ge;f(-b).又a+b&ge;0?b&ge;-a?f(b)&ge;f(-a).两式相加即得:f(a)+f(b)&ge;f(-a)+f(-b).(2)逆命题:f(a)+f(b)&ge;f(-a)+f(-b)?a+b&ge;0.下面用反证法证之.假设a+b<0,那么:a+b<0?a<-b?f(a)?f(a)+f(b)这与已知矛盾,故只有a+b&ge;0.逆命题得证.18.(2019?湖北理,20改编)已知数列{bn}的通项公式为bn=1423n-1.求证:数列{bn}中的任意三项不可能成等差数列.[解析]假设数列{bn}存在三项br、bs、bt(rbs>br,则只可能有2bs=br+bt成立.∴2?1423s-1=1423r-1+1423t-1.两边同乘3t-121-r,化简得3t-r+2t-r=2?2s-r3t-s,由于r故数列{bn}中任意三项不可能成等差数列.。
反证法的一般步骤例子反证法是一种常用的数学证明方法,基本思想是通过假设所要证明的命题不成立,然后推导出一个矛盾的结论,从而证明原命题是成立的。
下面将以一般步骤为题,列举10个反证法的例子。
一、证明1不是素数假设1是素数,根据素数的定义,素数只能被1和自身整除。
但是1只能被1整除,与素数的定义矛盾。
因此,假设不成立,1不是素数。
二、证明平方根2是无理数假设平方根2是有理数,即可以表示为两个互质整数的比值。
设√2=a/b,其中a、b为互质整数。
将等式两边平方得2=a^2/b^2,即2b^2=a^2。
左边是偶数,右边是奇数,矛盾。
因此,假设不成立,平方根2是无理数。
三、证明根号2的立方根是无理数假设根号2的立方根是有理数,即可以表示为两个互质整数的比值。
设∛2=a/b,其中a、b为互质整数。
将等式两边立方得2=a^3/b^3,即2b^3=a^3。
左边是偶数,右边是奇数,矛盾。
因此,假设不成立,根号2的立方根是无理数。
四、证明根号2和根号3是无理数假设根号2和根号3都是有理数,即可以表示为两个互质整数的比值。
设√2=a/b,√3=c/d,其中a、b、c、d为互质整数。
将等式两边平方得2=a^2/b^2,3=c^2/d^2。
再将两个等式相加得2+3=a^2/b^2+c^2/d^2,即5=a^2/b^2+c^2/d^2。
左边是奇数,右边是偶数,矛盾。
因此,假设不成立,根号2和根号3是无理数。
五、证明根号2和根号3的和是无理数假设根号2和根号3的和是有理数,即可以表示为两个互质整数的比值。
设√2+√3=a/b,其中a、b为互质整数。
将等式两边平方得2+2√6+3=a^2/b^2,即5+2√6=a^2/b^2。
移项得2√6=a^2/b^2-5,即2√6=(a^2-5b^2)/b^2。
左边是无理数,右边是有理数,矛盾。
因此,假设不成立,根号2和根号3的和是无理数。
六、证明根号2和根号3的积是无理数假设根号2和根号3的积是有理数,即可以表示为两个互质整数的比值。
反证法和数学归纳法201一、反证法:例题:1、否定“自然数a 、b 、c 中恰有一个偶数”时的正确反设为2、用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,反设正确的是3、用反证法证明命题:“若整系数一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有有理根,那么a ,b ,c 中至少有一个是偶数”时,下列假设正确的是4、已知:a +b +c >0,ab +bc +ca >0,abc >0.求证:a >0,b >0,c >0.5、已知a ,b ,c ∈(0,1).求证:(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不能同时大于14.练习:1、证明:设a ,b ,c ∈(-∞,0),则三数a +1b ,c +1a ,b +1c中至少有一个不大于-2。
2、已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R .(1)若a +b ≥0,求证:f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b );(2)判断(1)中命题的逆命题是否成立,并证明你的结论.3、方程022,0)1(,03442222=-+=+-+=+-+a ax x a x a x a ax x 至少有一个方程有实根,求实数a 的取值范围。
二、数学归纳法:例题:1、用数学归纳法证明“)12...(312))...(2)(1(-⋅⋅⋅=+++n n n n n n ”从k 到1+k 左端需增乘的代数式为2、已知111()()1231f n n n n n *=+++∈++-N ,则(1)f k += 3、用数学归纳法证明不等式1111127124264n -++++>成立,起始值至少应取为 4、用数学归纳法证明:(31)(1)(2)()()2n n n n n n n *+++++++=∈N .5、用数学归纳法证明:11)n n*++<∈N .6、用数学归纳法证明412+n +3n +2能被13整除,其中n ∈N *.练习:1、已知1+2×3+3×32+4×33+…+n ×3n -1=3n (na -b )+c 对一切n ∈N *都成立,则a 、b 、c 的值为2、用数学归纳法证明412135()n n n +++∈N 能被8整除时,当1n k =+时,4(1)12(1)135k k +++++可变形为3、若f (n )=12+22+32+…+(2n )2,则f (k +1)与f (k )的递推关系式是_____4、设数列{a n }的前n 项和为S n ,且方程x 2-a n x -a n =0有一根为S n -1,n =1,2,3,….(1)求a 1,a 2;(2)猜想数列{S n }的通项公式,并给出严格的证明.二、复数例题:1、设复数),(R b a bi a z ∈+=,则z 为纯虚数的必要不充分条件是____________2、已知复数)()65(167222R a i a a a a a z ∈--+-+-=,那么当a=_______时,z 是实数; 当a ∈__________________时,z 是虚数;当a=___________时,z 是纯虚数。
反证法典型例题例1〔1〕用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60度〞时,反设正确的选项是〔〕(A) 假设三内角都不大于60度;(B) 假设三内角都大于60度;(C) 假设三内角至多有一个大于60度;(D) 假设三内角至多有两个大于60度。
2〕p3q3=2,关于p+q的取值范围的说法正确的选项是〕〔A〕一定不大于2〔B〕一定不大于22〔C〕一定不小于2〔D〕一定不小于2解析用反证法可得〔1〕应选〔B〕〔2〕应选〔A〕例2用反证法证明命题“如果b,那么3a 3b〞时,假设的内容应为_____________.解析用反证法可得应填33b或3a3b例3假设a1、a1,an12a nn1,2,an(1)求证:a n1an;(2)令a11、a3、a4、a5的值,观察并归纳出这个数列的通项公式an;,写出a22(3)证明:存在不等于p,使{a np}是等比数列,并求q的零的常数出公比值.an解:〔1〕〔采用反证法〕.假设a n1an,即2a nan,解得a n,1.1an从而a nan1a2a10,1与题设a1,a1相矛盾,故a n1an成立.12、a34161( 2)a1、a2、a4、a5,an. 25171〔3〕因为an1p (2p)an p又a n1panq,a n12a nan1an所以(2p2q)a np(12q),因为上式是关于变量a n的恒等式,故可解得1、p12练习一、选择题1.否认结论“至多有两个解〞的说法中,正确的选项是()〔A〕有一个解〔B〕有两个解〔C〕至少有三个解〔D〕至少有两个解2.设a,b,c大于0,那么3个数:a,b,c的值()〔A〕都大于2〔B〕至少有一个不大于〔C〕都小于2〔D〕至少有一个不小于23.α∩β=α、β,假设、为异面直线,那么)a〔A〕a、b 都与l相交〔B〕a、b中至少一条与l相交〔C〕中至多有一条与相交〔D〕都与相交a二、填空题4.用反证法证明“f(x) x2px q,求证:f(1),f(2),f(3)中至少有一个不小于1〞2时的假设为5.用反证法证明“假设 a b>0,那么12a12b〞时的假设为a b三、解答题6.证明:2, 3, 5不能为同一等差数列的三项 .7.对于直线B 关于直线l:y=kx+1,是否存在这样的实数y=ax〔a为常数〕对称?假设存在,求出k,使得l与双曲线C:3x2-y2=1的交点的值;假设不存在,请说明理由。