浅谈数学教学中的反证法
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浅谈数学中的反证法一、反证法的定义关于反证法,牛顿说:“反证法是数学家最精当的武器之一。
”这就充分肯定了反证法在数学应用中的积极作用和不可动摇的重要地位.古希腊数学家欧道克斯正是依据了反证法发现了无理数(√2的非有理性证性明就是一例).罗巴切夫斯基(Lobatchevsky)也是依据了反证法发现非欧几何学,从某种意义上说,也是总结了用反证法证明平行公理失败的教训,从而得到启示的结果.就是说把有理数域扩充到实数以及非欧几何的诞生都是逆向思维——特别是反证法的伟大功绩.鉴于此,近年来的教育工作中,对学生的逆向思维原则的培养得以增强,各大中小学教育中更加注重培养学生思维的多向性、创造性与灵活性.二、反证法的步骤在中学数学题目的求解证明过程中,当直接证明一个命题感到困难时,我们经常采用反证法的思想.由此,我们总结出用反证法证明命题的四个步骤: ①审题一定要将命题的前提,命题的结论弄清楚.②提出假设根据假设的条件以及原命题,对原命题提出否定.③逻辑证明从假设出发,根据数学中现有的公理、定义、公式、定理以及,命题等条件,在逻辑推理的正确引导下得出逻辑矛盾.④肯定结论对原命题的正确性进行肯定.三、反证法的逻辑应用反证法指的是从反面的角度,对问题进行思考的一种证明方法,也是间接证明中的一种类型.换言之,就是对题设肯定,却对结论否定,在这个过程中将矛盾到过来进行推理.四、中学数学中反证法的应用1)否定性命题的证明例题1:三个正整数a,b,c成等比数列,但不成等差数列,求证√a,√b,√c不成等差数列解:假设√a,√b,√c成等差数列,则√a+√c=2√b,两边同时平方得a+c+2√ac=4b.又a,b,c成等比数列,所以b2=ac,即b=√ac,所以a+c+2√ac=4√ac,所以a+c-2√ac=0,即((√a−√c)2=0,所以√a=√c,从而a=b=c,所以a,b,c可以成等差数列,这与已知中“a,b,c不成等差数列”矛盾.原假设错误,故√a,√b,√c不成等差数列.2)限定式命题的证明3)无穷性命题的证明例题3:求证:质数序列2,3,5,7,11,13,17,19......是无限的证:假设质数序列是有限的,序列的最后一个也就是最大质数为P,全部序列为2,3,5,7,11,13,17,19......P再构造一个整数N=2×3×5×7×11×…×P+1显然N不能被2整除,N不能被3整除,……N不能被P整除,即N不能被2,3,5,7,11,13,17,19......P中的任何一个整除,所以N是个质数,而且是个大于P的质数,与最大质数为P矛盾,即质数序列2,3,5,7,11,13,17,19......是无限的.4)逆命题的证明5)某些存在性命题的证明6)全称肯定性命题的证明7)一些不等量命题的证明8)基本命题的证明五、总结。
反证法在初中数学解题中的运用分析反证法是数学解题中常用的一种证明方法,它通过对反命题进行证明,从而推出原命题的真实性。
在初中数学中,反证法的应用十分广泛,尤其在数学证明和解题过程中起到了重要作用。
本文将通过分析初中数学中常见的反证法运用案例,探讨反证法在数学解题中的运用及其意义。
1.证明题中的应用在初中数学中,证明题是数学学习中的一个重要内容。
而反证法在证明题中常常发挥重要作用。
证明某个命题成立时,我们可以采用反证法,假设命题不成立,然后进行推导证明出现矛盾,从而得出原命题的成立。
2. 数学问题的解答中的应用在初中数学解题中,反证法也常常用于解决一些复杂的数学问题。
有一个常见的数列问题:已知数列的通项公式为an=n^2+n+41,要证明对于任意的整数n,an不可能是素数。
采用反证法,假设存在一个整数n,使得an是素数,然后进行推导得出矛盾,从而证明了原命题的成立。
这个案例展示了反证法在解决数学问题中的应用。
二、反证法在初中数学解题中的意义1. 提高解题的逻辑性反证法在初中数学解题中的应用,可以提高解题的逻辑性,让解题过程更加清晰和严密。
在解题过程中,采用反证法可以让学生对问题进行更全面的思考,不仅能够得出结论,还能够通过推导和反驳的过程加深对问题的理解。
2. 培养学生的思维能力反证法的应用可以培养学生的逻辑思维能力和推理能力。
通过运用反证法,学生需要进行思考、推导和分析,从而加深对问题的理解和抽象能力。
这对学生的思维发展和逻辑能力的培养有着重要的意义。
反证法的应用可以提高学生解题的灵活性。
在解题过程中,遇到一些较为复杂的问题,可以尝试采用反证法来解决。
这种方法能够拓宽解题思路,增加解题的方式和途径,提高解题的灵活性。
三、结语反证法在初中数学解题中的运用极为广泛,它在证明题、数学问题解答及几何问题的解答中发挥着重要作用。
采用反证法不仅可以提高解题的逻辑性和灵活性,还能够培养学生的思维能力。
在教学实践中,应该重视反证法的教学和运用,让学生在解题过程中更加注重推理、严密、逻辑,从而提高数学学习的效果。
浅谈数学教学中的反证法摘要】在中学数学教学中,引导学生正确运用反证法是数学教师课堂教学实践的重要任务,本文着重探讨反证法的应用方法,以期对我们的数学教学实践有所帮助。
关键词:反证法,思维流程,教学实践一、反证法是一种重要的数学证明方法所谓证明,就是用已知的数学事实或其真实性显而易见的数学公理去解释、说明、断定要证命题的真实性1。
因此,引导学生学会利用反证法证明数学命题是一项重要的教学内容。
二、反证法在数学中的应用(一)反证法的特点及应用反证法对数学命题的证明方法着重于采取逆向思维,由题设通过推理最终否定结论。
我们假设原命題为a→b ,是推导而出的结果,c通常为条件、公理以及定理等,也可以使临时假设的条件,我们可表示为→(c∧)a→b,逻辑依据:“矛盾律”和“排中律”是反证法的最核心最根本的逻辑依据。
反证法的逻辑思维流程是:假若“结论不能够得以成立”,那么结论已不成立就会出现人所共知的问题,这个问题主要是通过与已知的设定条件相悖,或者与公理等相悖,或与我们做出的临时设定条件相悖,或与自身矛盾等方式显示出来。
种类:我们使用反证法的核心点在于归谬,一般在运用中有简单归谬法和穷举归谬法两种形式。
模式:设定需要证明的命题为“若X则Y”,X是题设,Y是我们得出的结论,X,Y亦均为数学判断,如此,反证法证明命题通常分三步。
反设:首先设定与求证结果相悖的内容。
反设—假设待证结论不成立,亦即肯定待证结论的反面,并将其作为增加条件,添加到给定的题设中去2。
归谬:我们将反设作为条件,基于此采取系统的无任何错误的推理,暴露矛盾,这是反证法的关键环节。
结论:推导出反设不能够成立,从而说明原命题正确。
(二)反证法在中学数学中的应用领域反证法是从证明反论题虚假来证明原命题真实的一种证题方法,是一种重要的间接证法3。
反证法普遍应用于平面几何、代数、三角、立体和解析几何等数学的许多部分内容之中。
反证法的理论依据是形式逻辑中的两个基本规律—矛盾律和排中律4。
反证法在初中数学解题中的应用探讨初中数学作为学生学习的一门重要学科,是培养学生逻辑思维能力和解决实际问题的能力的重要途径。
在初中数学中,反证法是一种常见的证明方法,也是解决数学问题的有效手段之一。
本文将探讨反证法在初中数学解题中的应用及其重要性,帮助学生更好地理解和掌握这一证明方法。
一、反证法的基本概念我们先来了解一下反证法的基本概念。
反证法是一种证明方法,通过假设所要证明的结论不成立,推导出与已知事实矛盾的结论,从而证明原命题的方法。
简而言之,就是假设反面,然后推导出矛盾,从而推翻原假设,从而达到证明的目的。
要证明“根号2是无理数”,可以采用反证法。
假设根号2是有理数,即可以表示为一个分数a/b,其中a、b为整数,并且a、b没有公因数。
那么,根号2=a/b可得2=(a/b)²,进一步可得2b²=a²。
这时候可以得出,a²是2的倍数,那么a也是2的倍数,设a=2m,那么可以得出2b²=(2m)²,得b²=2m².可见b²也是2的倍数,那么b也是2的倍数。
而这与a、b没有公因数的前提相矛盾,所以得出根号2是无理数。
可以看出,通过反证法,我们成功地证明了根号2是无理数的结论。
二、反证法在初中数学中的应用在初中数学中,反证法常常在几何问题、不等式问题以及集合问题中得到应用。
下面我们将通过具体的数学问题来探讨反证法在初中数学中的应用。
1. 几何问题在初中数学的几何学习中,有些问题需要证明一些形状或者性质的关系,可以运用反证法。
证明平行线性质、三角形全等性质以及圆的性质等。
一般来说,通过假设反面,推导出矛盾来证明原命题的正确性。
举个例子,要证明“平行线上的等角是相等的”,可以采用反证法。
可以假设在平行线上存在两个等角,但是这两个角却不相等。
通过推导出这种假设的矛盾,可以证明原命题的正确性。
2. 不等式问题在初中数学的不等式学习中,有些问题需要证明不等式的大小关系,可以运用反证法。
浅谈数学中的反证法摘要反证法是数学中一个从反面的角度思考问题的证明方法,属于“间接证明法”一类。
基本步骤即:对题目中给出的已知条件予以肯定而否定需证明的结论,从而利用否定后的结论和原命题中的已知条件进行正确的推理导出矛盾,从而以此来肯定原命题结论的正确性。
本文的主要内容是先对反证法的定义、逻辑依据、证明步骤、证明过程中如何正确否定命题结论及常见的矛盾形式等作一简单阐述。
接着将反证法所适用的命题形式大致分为八种一一作详细的论述,这八种命题是:基本命题、限定式命题、存在性命题、无穷性命题、唯一性命题、否定性命题、肯定性命题、一些不等式命题,最后在本文结束前列举两个关于反证法在生活中的实际应用。
关键词:反证法;证明;假设;矛盾;结论AbstractThe reductio ad absurdum method of proof of mathematics from the opposite point of view think, belong to a class of "indirect proof of the Law. Basic steps: given the known conditions in the title be sure to negate the need to prove the conclusion, which deny the conclusions and the known conditions in the original proposition for correct reasoning export contradiction, so in order to affirm the original proposition conclusions are correct. The main content of this article is the first on the definition of reductio ad absurdum, the rationale supporting the steps to prove the process of how to properly deny the proposition conclusions and contradictions form a simple set. Then the reductio ad absurdum of the applicable form of the proposition is broadly divided into eight kinds of eleven for a detailed discussion of the eight propositions: the basic proposition, limit the type proposition, the existence of propositions, endless proposition, the only proposition, negative proposition, certainly sexual proposition, some inequalities proposition, the last before the end of this article cited two of reductio ad absurdum in the real-life applications.keywords:Reductio ad absurdum;Prove;Hypothesis;Contradiction;Conclusion1.研究反证法的必要性我们在解决数学问题时,一般总是习惯从正面入手,利用常规的思维方式来进行思考,以便找到解决问题的方法,这被称之为正向思维。
浅谈中学数学中的反证法摘要:反证法在数学中是一种非常重要的间接证明方法,它被称为“数学家最精良的武器之一”,又称为归谬法、背理法。
反证法亦称“逆证”。
其不仅是一种论证方法,对提升学生创新性思维能力与概念思维能力具有积极作用,从某种角度可以说,反证法还是一种思维方式,其还能拓展学生的解题思路,从而使学生形成良好的数学思维。
反证法在中学数学中有着广泛的应用,如今学生在运用反证法解题中,基础一般的学生会受到思维能力的限制,如果能恰当的使用反证法,在一些有难度的题目上也许能够得到解决。
所以本文首先会叙述反证法的产生,具体阐述反证法的定义,即反证法的概念、分类、科学性,介绍逆证在中学数学中的实际运用并论述了逆证应用的具体需要注意的一些问题。
关键词:反证法;中学数学;应用;On the Proof by Contradiction in Middle SchoolMathematicsAbstract:Proof by contradiction is a very important indirect proof method in mathematics, it is called "one of the most sophisticated weapons of mathematicians", also known as reduction to absurdity, unreasonable method. Proof by contradiction is not only an argumentation method, but also a way of thinking. It plays an extremely important role in cultivating and improving students' logical thinking ability and creative thinking ability. It can also expand students' thinking of solving problems, so that students can form good mathematical thinking. Anyway, the method has been widely used in middle school mathematics. Nowadays, when students solve problems with the method of proof by contradiction, the students with general foundation are limited by their thinking ability. If the method of proof by contradiction can be used properly, they may be able to solve some difficult problems. Therefore, this paper will first describe the source of proof by contradiction, specifically elaborate the definition of proof by contradiction, that is, the concept, classification and logical basis of proof by contradiction, introduce the application of proof by contradiction in middle school mathematics and explain the problems to be noticed in the application of proof by contradiction.Keywords:proof by contradiction; Middle school mathematics; Application;目录目录浅谈中学数学中的反证法 (1)1 引言 (1)2 反证法的产生 (1)2.1古希腊的反证法 (1)2.2 中国古代数学中的反证法 (2)3 反证法的定义与步骤 (2)3.1 反证法的定义 (2)3.2反证法的解题步骤 (2)4 反证法的分类与科学性 (4)4.1反证法的分类 (4)4.1.1归谬法例题 (4)4.1.2穷举法例题 (4)4.2反证法的科学性 (5)4.2.1反证法的理论依据 (5)4.2.2反证法的可信性 (5)4.3为什么要使用反证法 (6)5 反证法在中学数学中的应用 (6)5.1基本命题,即学科中的起始性命题 (6)5.2命题采取否定形式 (7)5.3有关个数的命题 (9)5.4结论涉及无限集或数目不确定的命题 (10)5.5不等式类型 (11)5.6几何类型题 (12)6 使用反证法解题过程中要注意的问题 (13)6.1反设要正确 (13)6.2 要明确推理特点 (13)6.3能灵活运用 (13)6.4 反证法与举反例不等同 (14)6.5熟悉矛盾的种类 (14)7 总结 (14)参考文献 (14)致谢 (15)浅谈中学数学中的反证法1 引言反证法是间接论证的方法之一,亦称“逆证”、矛盾证法;。
一、反证法的概念:反证法作为一种论证方式,是数学上的一种常用方法。
反证法是先对命题进行假设,在原来的命题题目的条件下,根据题目的要求,假设命题结论不成立。
然后对于推理出的结果,进行分析是否存在矛盾。
存在矛盾则能得出结论的假设不成立,最终可以证明原命题.二、反证法的思维过程:“否定→推理→否定”,是对反证法的简单概括。
对于结论先开始否定,接着经过精确的推理得出逻辑矛盾,最终形成一个新的否定。
像法国数学家阿达玛(Hadamard)对反证法的实质做过概括那样:“若肯定定理的假设而否定其结论,就会导致矛盾”.否定结论→推导出矛盾→结论成立,是其中的三个主要步骤.在审视好条件与结论后实施的三步走的策略:第一步,反设:做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.只有用“反设”进行推理,从而证明问题时,才能称为反证法。
在反证法的证题过程中。
只要驳倒一种情况就能证明命题的方法,属于反证法的一种,叫作“归谬法”.如果存在多种情况,需要一一驳倒,最终才能证明结论的方法,属于反证法的另一种,称为“穷举法”.反证法是一种常用的证明方法.在证明解决中很多数学题问题的过程中,它给我们的解题指明了一个方向,让一些解题思路遇阻或遇到比较麻烦的问题时,另辟蹊径,寻求一个简单的解决方法.排中律和矛盾律属于反证法的逻辑依据.在数学教学中,反证法的使用,有助于培养学生思维严密性。
并且能够培养学生的反向思维,发散思维.三、反证法的逻辑原理证明用符号如下五、反证法在教学中的作用(一)培养学生逻辑思维的严密性在学生平时解题过程中,往往对于题目的信息了解得不够全面。
经常有以偏概全,顧此失彼,解题思路不清晰的问题时常出现。
可能前面刚记住的数据下一秒就记错了,就像做证明题,对于题目的条件关系弄不清楚,不能将条件有条理的记录出来。
对于题中的知识点不清楚,记得错乱。
浅谈“反证法”在高中数学的应用反证法,又称归谬法,是一种通过否定或质疑对方的论点,从而证明自己观点正确性的方法。
这种证明方法在高中数学中有着广泛的应用,下面我们就来谈谈反证法在高中数学中的应用。
反证法的原理是:如果一个命题的结论是错误的,那么这个命题的前提也必须是错误的。
这个原理基于逻辑推理的矛盾性,即如果一个命题的前提和结论之间存在矛盾,那么这个命题就是错误的。
根据这个假设,推导出与原命题的结论相矛盾的结论;说明这个矛盾的结论与原命题的结论是矛盾的,从而证明原命题的结论是正确的。
下面我们通过一个实例来说明反证法在高中数学中的应用:例题:求证:在任意三角形ABC中,至少有一个内角小于或等于60度。
证明:假设在三角形ABC中,所有内角都大于60度,即每个内角都大于60度。
根据三角形内角和定理,三角形内角和为180度,因此三角形ABC的内角和大于180度。
但是,这与三角形内角和定理相矛盾,因为三角形的内角和不可能大于180度。
因此,我们的假设是错误的,至少有一个内角小于或等于60度。
通过这个例子,我们可以看到反证法的应用范围很广,可以用来证明各种类型的命题,包括数量关系、不等式、函数性质等等。
虽然反证法在高中数学中有着广泛的应用,但是并不是所有的命题都可以使用反证法来证明。
一般来说,反证法适用于那些结论是“至多”、“至少”等形式的命题,因为这些命题的结论可以被否定。
如果命题的结论是“等于”、“不等于”等形式,那么就不适合使用反证法。
反证法是一种非常重要的数学证明方法,在高中数学中有着广泛的应用。
通过掌握反证法的原理和步骤,我们可以更好地理解和掌握数学中的各种知识点,提高自己的数学素养。
使用反证法也可以培养我们的逻辑思维能力,让我们更加严谨、准确地思考问题。
因此,我们应该认真学习反证法,并将其应用到实际生活中去。
在中学数学的学习过程中,我们经常会遇到一些看似简单但实际上需要巧妙思维才能解决的问题。
这时候,反证法就像是一把利剑,能帮助我们破解难题。
浅谈反证法在数学中的应用刘胜摘要:在数学教学中,抓好基本概念、基本技能的教育是非常重要的,而“解题教学”是提高学生数学素质,培养学生解决实际问题能力的重要途径。
各种解题方法的正确理解和掌握又是锻炼学生思维的多样性、敏捷性、灵活性的基础。
反正法主要运用了一种逆向思维的逻辑进行解题,它是先提出一个与命题结论相反的假设。
然后,从这个假设出发经过正确的推理,导致矛盾,从而否定假设,达到肯定原命题的一种方法。
它与一般证明方法不同,反证法又可分为归谬反证法和穷举反证法两种。
本文从反证法的概念、关于学生在学习中理解反证法的困难、学生运用反证法能力的培养、反证法证题的步骤、分类等方面给以浅述。
关键词:反证法概念理解培养步骤分类证明矛盾反证法是中学数学教学中所涉及的基本论证方法。
初中学生学习平面几何不久,便接触了反证法的思想,在此基础上于第二册建立了反证法的概念, 并运用反证法证明了平面几何中一些重要定理。
在以后数学各个分科教学的推理论证中,也都经常使用这一论证方法。
可见反证法的教学和应用贯穿于整个中学数学教学过程中,学生对反证法的学习、理解和运用反证法能力的提高,也是在中学学习数学过程中逐步加深和完成的。
因此在中学数学教学的全过程中,教师都应该注意对学生运用反证法能力的培养。
一、关于反证法的概念关于反证法这一要领讲法并不一致,有人把反证法归结为证明逆否命题的方法。
他们认为“用反证法进行论证,就是证明原命题的逆否命题”。
有的书中将反证法概念叙述为:为了证明A=>B,而去证明与它们等价的命题,且在等价命题的条件部分中含有要证明的结论的否定,称这样证明方法为反证法。
也有的书上将反证法的概念解释为:当我们要论证一个论题成立(真)时,先假定论题的矛盾论题是真的,然后用演绎推理,从引进的矛盾论题和给定的论据推出逻辑矛盾来,进而确认原论题是真的,这样的证明方法称为反证法。
还有的书中将中学数学中反证法解释为:有一些中学数学题,运用直接证明不易作出它的证明,但却能较易于证明它们结论的反面不成立,直接证明的这种变形称为反证法。
反证法在初中数学解题中的运用分析引言数学是一门逻辑性极强的学科,而反证法则是数学中一种非常重要的证明方法。
在初中数学中,教师们经常通过教学案例向学生讲解反证法的运用,帮助学生理解和掌握这种证明方法。
本文旨在分析反证法在初中数学解题中的具体运用,帮助学生更好地理解这一方法,并在解题过程中灵活地运用反证法,提高解题能力。
一、反证法的基本思想反证法是通过否定所要论证的结论,找出符合已知条件但却与所要证的结论相矛盾的设想,从而推导出一个矛盾结论,达到证明所要论证结论的目的。
其基本思想可以概括为:采用否定所要证明的结论的态度,找出该结论的必要条件,然后推导出一个与已知条件矛盾的论断。
在初中数学中,反证法的运用通常可以通过以下基本步骤实现:1. 需假设所要证明的结论为假,即采用否定的态度对待所要证的结论。
2. 根据所题设的条件,找出所要证的结论的必要条件。
3. 然后,构造一个与已知条件矛盾的新条件。
4. 通过推导、分析,得出矛盾结论,从而得出所要证的结论为真的结论。
1. 几何题中的反证法在初中数学中,几何题是反证法应用的典型场景。
有关平行线的性质证明题,可以通过采用反证法来证明。
当需要证明两条直线平行时,可以先假设它们不平行,然后通过构造一组与已知条件矛盾的附加条件,来推导出矛盾结论,从而证明所要证的结论为真。
在数论问题中,反证法同样有着重要的应用。
需要证明某个数是奇数时,可以采用反证法。
假设该数是偶数,然后推导出一个与已知条件矛盾的结论,从而证明该数为奇数。
四、如何灵活运用反证法1. 灵活使用反证法在解题过程中,需要根据题目的具体条件和要求来判断是否采用反证法。
有些问题适合采用反证法进行证明,而有些问题可能需要采用其他方法。
在解题中,应当根据题意和已知条件合理选择证明方法,以达到简化解题过程和加深理解的目的。
2. 注意证明逻辑的连贯性在使用反证法进行证明时,需要注意证明的逻辑连贯性。
从假设开始,一直到推导出矛盾结论,整个推理过程应当有条不紊,逻辑严密,确保每一步推理都是正确的,这样才能顺利地完成证明。
反证法探究与实践:数学教师必备的教学策略数学作为一门基础性的学科,是许多学生最头疼的一科。
不少学生认为学习数学需要天赋,而他们自己缺乏这种“天赋”,因此对数学的学习产生了极大的困难。
针对这种情况,数学教师需要采用一些有效的教学策略来帮助学生突破难关。
其中,反证法是一种非常重要的策略。
一、反证法的定义与应用反证法,顾名思义,就是通过反过来证明某个命题的方法。
也就是说,我们假设某个命题不成立,然后推导出一些矛盾的结论,从而证明这个命题是成立的。
在数学中,反证法常常用于证明某些重要的定理。
比如,欧几里得几何中的“勾股定理”就可以通过反证法来证明。
其他著名的定理,如费马大定理、四色定理等,也都是通过反证法得到证明的。
应用反证法时,我们需要先确定一个命题,然后假设它不成立。
接着,我们可以通过一些推理手段,得到一个矛盾的结论,从而证明该命题是成立的。
这个过程可能会比较复杂,但是一般来说,如果我们的思路清晰,并且坚持使用反证法,最终结果一定会是正确的。
二、反证法在数学教学中的应用在数学教学中,反证法是一种非常常用的策略。
它可以帮助学生培养逻辑思维能力,增强学生的数学素养。
下面就针对不同的数学学科,介绍一些反证法的应用案例。
1.数学分析数学分析是大学数学中的一门重要学科,也是非常难学的一门学科。
在数学分析中,反证法常常用于证明某些极限存在或不存在,或者用于证明一些函数的性质。
比如,当我们想要证明某个函数在某个点处连续时,可以采用反证法。
假设该函数在该点处不连续,然后通过推导得到某些矛盾的结论,最终证明该函数在该点处是连续的。
2.高等代数高等代数是数学中的一门重要学科,它研究的是抽象代数结构。
在高等代数中,反证法常常用于证明精确性和唯一性。
比如,在矩阵论中,我们要证明某个矩阵的特征值都是实数时,可以采用反证法。
假设该矩阵有一个非实特征值,然后得出某些矛盾的结论,最终证明该矩阵的特征值都是实数。
3.计算机科学在计算机科学中,反证法常常用于证明算法的正确性。
浅谈中学数学中的反证法数学作为高考的重要学科,一直以来备受学生和老师的关注。
因此寻求数学中解题方法,提高数学解题能力和数学成绩,成为探讨的对象。
在解题过程中如果能够找到适当的解题方法,就可以使问题简单化,更容易获取答案,而反证法正是数学解题方法的一种,它在数学领域中起着重要的作用。
下面从反证法的来源,反证法的定义,解题思路,适用范围和注意事项做一些简单的论述。
一、反证法的来源对反证法的认知,我们可以先由一个小故事引出:在古希腊时期,有三个哲学家,他们经常在一起争论一些事情。
有一天他们又聚在一起,并且进行了激烈的争论,加上天气的炎热,感到非常疲劳,于是在花园里的一棵大树下躺下休息,过了一会这三个哲学家就睡着了。
这时一个爱开玩笑的人用炭涂黑了他们的前额,三人醒过来后,彼此相看而笑,每人都在取笑其他两个人,而没想到自己脸上也被抹黑。
隔了一会其中有一个人突然不笑了,因为他发觉自己的脸上也被涂黑了。
那他到底是怎样觉察到的呢?实际上,发现自己脸上被涂黑者,并非从正面直接看到,而是据他观察另外两人的表情之后,并进行分析、思考,从反面得出自己脸也被涂黑了。
小故事虽然简单,但却是数学上的重大发现,即反证的方法。
当从正面不容易解决问题时,就可以考虑运用反证法。
二、反证法的定义及理解一般的,由证明pq转向证明-qr…t,t与假设矛盾,或与某个真命题矛盾,从而判定-q为假,推出q为真的方法,叫做反证法。
也即是说反证法是一种从反面思考问题的证明方法,属于“间接证明”的一类,即肯定题设而否定结论,运用演绎推理,导出矛盾,从而肯定结论的正确性。
三、反证法的解题思路及步骤设要证的命题为“若A则B”,其中A是题设,B是结论,A、B本身也都是数学判断,那么用反证法证明命题一般分下面三个步骤:1.反设:作出与要证结论相反的假设;2.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;3.结论:说明反设不成立,从而肯定原命题成立。
反证法在初中数学解题中的运用分析反证法是数学中一种重要的证明方法,它通常在解决数学问题时发挥着重要的作用。
在初中数学中,我们经常会遇到一些需要用到反证法才能解决的问题,比如证明某个命题的真假,或者推导出一些结论。
在本文中,我们将对反证法在初中数学解题中的运用进行分析,并举例说明其具体运用。
让我们简单了解一下什么是反证法。
反证法是一种证明方法,它采用反证的思路来证明一个命题的真假。
通常,当我们试图证明一个命题时,如果直接使用证明方法无法得出结论,我们可以尝试采用反证法。
反证法的基本思路是,假设命题的否定是成立的,然后通过推导出矛盾的结论,从而得出命题的原命题是成立的结论。
让我们来看一个简单的例子,证明根号2是无理数。
要证明根号2是无理数,首先我们可以假设根号2是有理数,即可以表示为两个整数的比值,即根号2 = m/n,其中m和n 是整数,并且它们没有公因数。
然后我们对等式根号2 = m/n 进行平方,可以得到 2 =m^2/n^2。
接着我们可以得到 m^2 = 2n^2。
这时我们可以观察到m^2是2的倍数,那么m一定也是2的倍数,即m=2k。
代入m=2k,我们可以得到 (2k)^2 = 2n^2,简化后得到 4k^2 = 2n^2,再简化得到 2k^2 = n^2。
这说明n^2也是2的倍数,那么n也一定是2的倍数。
所以m和n同时都是2的倍数,这与我们假设的m和n互质相矛盾。
所以我们可以得出结论,假设根号2是有理数,会导致矛盾,所以根号2是无理数。
在这个例子中,我们使用了反证法来证明根号2是无理数。
我们假设根号2是有理数,然后通过四则运算推导出矛盾的结论,从而得出结论,根号2是无理数。
另外一个例子,我们来看一个关于方程的例子,证明方程 x^2 + 5x + 6 = 0 的根不是有理数。
要证明方程的根不是有理数,我们可以采用反证法。
首先我们假设方程有有理数根,即可以表示为p/q,其中p和q是整数,并且它们没有公因数。
浅谈中学数学中的反证法1. 定义与基本原理反证法,又称归谬法,是数学证明中一种重要且独特的证明方法。
其基本思想是先假设命题的反面(即要证命题的否定)成立,然后通过合理的逻辑推理,推导出与已知事实、定理、公理或逻辑原则相矛盾的结果,从而由于矛盾的存在,证明原假设(即命题的反面)不成立,进而间接证明原命题成立。
2. 逻辑依据与分类逻辑依据反证法的逻辑依据在于反证法的逻辑结构——反设、归谬、存真。
即首先反设命题的反面为真,然后通过逻辑推理导出矛盾,最后根据矛盾律(在同一思维过程中,两个相互矛盾的思想不能同时为真,必有一假),断定反设不成立,从而肯定原命题为真。
分类根据反设后推导出的矛盾点不同,反证法可以分为直接反证法和间接反证法。
直接反证法是通过推导出与已知事实或定理直接相矛盾的结果来证明;间接反证法则是通过假设多个情况并分别推导矛盾,最后排除所有可能,从而证明原命题。
3. 应用步骤1. 反设:根据原命题,假设其反面成立。
2. 归谬:基于假设,通过逻辑推理,推导出与已知事实、定理、公理或逻辑原则相矛盾的结果。
3. 存真:由于矛盾的存在,根据矛盾律,断定原假设(即命题的反面)不成立,从而间接证明原命题成立。
4. 适用范围反证法在数学中广泛应用于证明存在性命题、唯一性命题以及某些难以直接证明的命题。
特别是在处理一些“至少”、“存在”等类型的命题时,反证法往往能化繁为简,提供简洁明了的证明思路。
5. 典型例题解析例:证明根号2是无理数。
反设:假设根号2是有理数,那么它可以表示为两个互质的正整数的比,即存在正整数m,n(m,n互质)使得根号2 = m/n。
归谬:两边平方得2 = m^2/n^2,即m^2 = 2n^2。
由于m,n互质,若n为奇数,则m^2为偶数,进而m也为偶数,设m = 2k(k为正整数),则4k^2 = 2n^2,即n^2 = 2k^2,同样推出n为偶数,这与m,n互质矛盾。
存真:因此,假设不成立,根号2是无理数。
浅谈反证法及应用反证法是一种推理方法,通过否定假设,推导出矛盾或不合理的结论,从而证明原假设的反面是正确的。
它是数学和逻辑思维中常用的一种证明方法,也被广泛应用于其他科学领域和哲学问题的探讨中。
反证法的核心思想是采用对立的观点,以推翻原来的论断。
通常来说,要使用反证法证明一个命题的正确性,首先需要假设这个命题是错误的,也即是假设它的反命题是正确的,然后推导出逻辑上的矛盾或不合理结论,从而得出原来命题的正确性。
反证法的应用领域非常广泛,以下是几个典型的应用实例:1. 数学证明:反证法在数学证明中是一种非常常用的推理方法。
比如证明无理数的存在,我们可以先假设不存在无理数,然后通过推导出矛盾的结论,从而证明无理数的存在性。
2. 几何证明:反证法也被广泛应用于几何证明中。
比如证明平面上不存在一个面积无限大的正方形,我们可以假设存在一个面积无限大的正方形,然后通过推导出矛盾的结论,从而证明这个命题不正确。
3. 物理学问题:反证法也可以应用于物理学问题的推理过程中。
比如在牛顿力学中,可以通过反证法证明一个力学定律的正确性。
假设一个力学定律不成立,然后推导出与实验观测不符的结论,从而验证该定律的正确性。
4. 哲学问题:反证法也常用于哲学问题的探讨中。
比如在逻辑学中,可以通过反证法证明某个命题的有效性和合理性。
假设这个命题不正确,然后通过推导出矛盾的结论,从而验证该命题的正确性。
反证法的优点在于它直观简单,推理过程一目了然。
通过假设反面,再推导出矛盾结果,可以解决一些复杂的问题。
同时,反证法也鼓励人们去质疑和检验事物的真相,培养了批判性思维和分析问题的能力。
然而,反证法也存在一些缺点和限制。
首先,要使用反证法,需要具备推理能力和逻辑思维能力。
其次,反证法只能解决一部分特定类型的问题,对于某些问题可能并不适用。
另外,反证法并不能提供具体的解决方法,仅仅用来证明某个命题的正确性,缺乏实际操作的指导作用。
总的来说,反证法作为一种重要的推理方法,在数学、逻辑学、哲学和其他科学领域都具有广泛的应用。
反证法在中学数学中的应用及教学研究
反证法是求证数学问题中常见的一种间接证明方法,广泛应用于中学数学各知识分支中。
以下是反证法在中学数学中的应用及教学研究:
应用:
1. 反证法在中学数学中主要用于证明某些命题或不等式。
例如,在证明三角形中的一些性质时,常常采用反证法。
2. 在几何学中,反证法也被广泛应用于证明一些关于图形的基本性质。
例如,在证明勾股定理时,常常采用反证法。
3. 在代数中,反证法也被用于证明一些不等式或等式。
例如,在证明一些代数恒等式时,常常采用反证法。
教学研究:
1. 反证法的应用:在中学数学教学中,教师需要引导学生理解反证法的原理和应用。
教师可以通过实例和练习题来帮助学生理解反证法的应用。
2. 反证法的思维方式:反证法是一种间接的证明方法,需要先假设相反的结论,然后推导出矛盾,从而否定假设并证明原命题。
这种思维方式需要教师在教学过程中引导学生逐步掌握。
3. 反证法的技巧:在应用反证法时,需要一些技巧,例如如何假设相反的结论、如何推导出矛盾等。
教师需要在教学过程中引导学生掌握这些技巧。
4. 反证法的意义:反证法是一种重要的数学证明方法,它能够帮助学生训练逻辑思维和创造性思维,提高分析和解决问题的能力。
因此,教师在教学过程中需要强调反证法的意义和作用。
总之,反证法在中学数学中具有广泛的应用和教学研究价值。
通过掌握反证法的原理、技巧和思维方式,学生可以更好地理解和应用数学知识,提高数学素养和能力。
反证法在初中数学解题中的运用分析1. 引言1.1 反证法在初中数学解题中的重要性反证法是初中数学解题中一种重要的思维方法,其在数学推理和证明中扮演着至关重要的角色。
通过反证法,我们可以通过假设所要证明的结论为假,从而推导出矛盾,进而证明原命题的正确性。
这种方法在解决复杂问题或证明难题时常常能够起到意想不到的效果,为我们打开了解决问题的新思路。
在初中数学学习中,反证法的重要性不言而喻。
通过反证法,我们可以更好地理解数学定理和公式,并且培养逻辑思维和分析问题的能力。
它帮助我们发现问题的本质,找到解决问题的关键,提高数学学习的效率和深度。
在解决数学问题时,有时直接证明一个命题比较困难,而通过反证法可以简化证明过程,使得解题更加简洁和清晰。
反证法在初中数学解题中的重要性不容忽视。
它不仅能够提高我们的数学解题能力,还可以培养我们的逻辑思维方式,让我们在数学学习中收获更多的成就和乐趣。
熟练掌握反证法对于初中生来说是十分重要的。
1.2 反证法的基本原理反证法是逻辑推理中常用的一种方法,其基本原理是通过否定待证命题的反命题来间接证明原命题的真实性。
这种方法在数学证明中被广泛运用,特别是在初中数学解题中具有重要意义。
反证法的基本原理可以用简单的逻辑推理来解释。
假设我们要证明一个命题P,而假设P是假的,即非P是真的。
我们利用这个假设来推导出某些结论Q,但我们最终发现Q与已知事实或其他命题矛盾,从而得出结论非P也是假的,即P是真的。
这一过程就是利用反证法间接证明原命题的过程。
反证法的基本原理可以帮助我们加深对待证命题的理解,发现存在逻辑矛盾的地方,从而推导出命题的真实性。
在数学解题中,反证法可以帮助我们简化证明过程,节省时间和精力,提高解题效率。
了解和掌握反证法的基本原理对于初中生学习数学和解题是非常重要的。
反证法不仅仅是一种证明方法,更是一种思维方式和逻辑推理的训练,可以帮助学生提升解决问题的能力和思考深度。
2. 正文2.1 反证法在代数方程解题中的运用在解代数方程中,反证法是一种常用且有效的解题方法。
浅谈数学教学中的反证法
发表时间:2019-05-14T17:02:45.843Z 来源:《青年生活》2019年第01期作者:居莉琴
[导读]
【摘要】在中学数学教学中,引导学生正确运用反证法是数学教师课堂教学实践的重要任务,本文着重探讨反证法的应用方法,以期对我们的数学教学实践有所帮助。
关键词:反证法,思维流程,教学实践
一、反证法是一种重要的数学证明方法
所谓证明,就是用已知的数学事实或其真实性显而易见的数学公理去解释、说明、断定要证命题的真实性1。
因此,引导学生学会利用反证法证明数学命题是一项重要的教学内容。
二、反证法在数学中的应用
(一)反证法的特点及应用
反证法对数学命题的证明方法着重于采取逆向思维,由题设通过推理最终否定结论。
我们假设原命題为a→b ,是推导而出的结果,c 通常为条件、公理以及定理等,也可以使临时假设的条件,我们可表示为→(c∧) a→b,逻辑依据:“矛盾律”和“排中律”是反证法的最核心最根本的逻辑依据。
反证法的逻辑思维流程是:假若“结论不能够得以成立”,那么结论已不成立就会出现人所共知的问题,这个问题主要是通过与已知的设定条件相悖,或者与公理等相悖,或与我们做出的临时设定条件相悖,或与自身矛盾等方式显示出来。
种类:我们使
用反证法的核心点在于归谬,一般在运用中有简单归谬法和穷举归谬法两种形式。
模式:设定需要证明的命题为“若X则Y”,X是题设,Y 是我们得出的结论,X,Y亦均为数学判断,如此,反证法证明命题通常分三步。
反设:首先设定与求证结果相悖的内容。
反设—假设待证结论不成立,亦即肯定待证结论的反面,并将其作为增加条件,添加到给定的题设中去2。
归谬:我们将反设作为条件,基于此采取系统的无任何错误的推理,暴露矛盾,这是反证法的关键环节。
结论:推导出反设不能够成立,从而说明原命题正确。
(二)反证法在中学数学中的应用领域
反证法是从证明反论题虚假来证明原命题真实的一种证题方法,是一种重要的间接证法3。
反证法普遍应用于平面几何、代数、三角、立体和解析几何等数学的许多部分内容之中。
反证法的理论依据是形式逻辑中的两个基本规律—矛盾律和排中律4。
1.命题是否定性的通常是结论以“没有……”,“不是……”等方式表现出的命题,通常情况下我们难以直接证明,但是采用反证法则有较大的成功概率。
例求证:在同一个三角形中不存在超过两个钝角的情况。
已知条件是∠B,∠M,∠F是△BMF的三个内角,求证:在△BMF中,∠B,∠M,∠F只能有一个钝角。
证明:假若∠B,∠M,∠F中有两个钝角,我们可以设∠B>90o,∠M>90o,那么则会出现∠B+∠M+∠F>180o,该结论与“三角形的内角之和为180o”的定理相悖,所以∠B和∠M都大于90o是不正确的。
因此,在同一个三角形中只存在一个唯一的一个钝角。
2.命题属限定式的也就是在结论中存有“至少、最多”等设定语的命题。
例:已知方程x2+4mx-4m+3=0, x2+(m-1)x+m2=0,x2+2mx-2m=0中有一个方程有实数根,求实数m的取值范围。
证明:假定这三个方程均无实数根,那么(4m)2-4(-4m+3) <0 (m-1)2-4m2<0 4m2+8m<0 3.命题属无穷性的也就是有关存在“无限”结论的的命題。
例:求证素数的数量是没有极限的多个。
证明:假定素数存在的数量是m个:F1、F2……,我们取整M=F1·F2……FM+1,可以看出所列的数中不存在能够整除M的情况。
所以,或者M为素数(明显的可以观察到M不在F1、F2……FM中),或者说M存在除这m个素数范畴之外的素数 s,如此一来,这些均与素数存在m个的设定相悖,所以素数是有无穷多的、无限的。
4.属于存在性命题例设x,y∈(0,1),求证:对于m,n∈R,必存在能够满足这个条件的x,y,使∣xy-mx-ny∣≥成立。
证明:假定对于所有的
x,y∈(0,1),使∣xy-mx-ny∣≥永远成立,令x=0,y=1,则∣n∣<,令x=1,y=0,得出∣m∣<,令x=y=1,得∣1-m-n∣<,但∣1-m-n∣≥1-∣m∣-∣n∣>1--=是相矛盾的,因此证明结论是正确的。
(三)反证法的使用需要关注的事项
1.必须要正确地否定结论是用反证法最重要的第一个需要注意的问题就是必须能够正确地否定结论。
例如“三角形的直角内角必定是唯一的”。
“唯一一个”的含义是:只有一个,或者一个也没有;这个命题的反命题是“存在两个直角”、“内角全部是直角”,也就是“直角最少也有两个”。
2.反证法的推理特点必须要明确反证法的核心就是通过导出矛盾从而对结论进行否定,在推导的过程中我们无法判定矛盾出现的时间和矛盾的种类,并且也没有对反证法划定一个标准,有时会出现难以判定的情况,通常情况下我们需要在命题的所涉及到的范畴内进行思考(例如平面几何问题一般均涉及到有关公理等方面),这是反证法自身存在的典型特征。
3.洞悉导出矛盾的种类利用反证法推理导出的矛盾种类繁多,通过推理,我们导出的推理结论有可能与题设或题设中的一部分相悖,也有可能与已知的真命题,即定义、公理相悖,有时候与已知的定理性质相矛盾,还有一种情况就是与临时假设相矛盾,或者我们使用反证法推导出两个相互矛盾的结果等等。
三、结语
在数学教学中,引导学生学会使用反证法能够培养学生的逻辑性思维能力,并激发学生的创造性思维能力,对于提升学生的数学解题能力大有裨益,有利于学生的发展。
参考文献
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[4]颜长安.反证法初探.[J].数学通讯.2001(13):22-24.
居莉琴(1968-),女,甘肃成县,学历,本科,成县教育局干部,职称,中学一级教师。