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假设昨天晚上没有下雨,那么地上应是干的,这与 早晨地上全湿了相矛盾,所以说昨晚下雨是正确的。 我们可以把这种说理方法应用到数学问题上。
一、复习引入
A
如图,在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b, 如果∠C=90°,a、b、c三边有何关系?为 什么?
解析: 由∠C=90°可知是直角三角 形,根据勾股定理可知 a2 +b2 =c2 .
b
c
C
a
C
二、探究
若将上面的条件改为“在 △ABC中,AB=c,BC=a, AC=b,∠C≠90°”,请问结论a2 +b2 ≠ c2 成立吗?请说明理由。
问题:
A
b
C
c
a
C
探究:假设a2 +b2 =c2,由勾股定理
可知三角形ABC是直角三角形,且 ∠C=90°,这与已知条件∠C≠90°矛 盾。假设不成立,从而说明原结论a2 +b2 、用反证法证明:等腰三角形的底 角必定是锐角. 分析:解题的关键是反证法的第一步否定结 论,需要分类讨论. 已知:在△ABC中,AB=AC. 求证:∠B、∠C为锐角. 证明:假设等腰三角形的底角不是锐角,那 么只有两种情况: (1)两个底角都是直角; (2)两个底角都是钝角;
(1)由∠A=∠B=90° 则∠A+∠B+∠C=∠A+90°+90°>180°, 这与三角形内角和定理矛盾, ∴∠A=∠B=90°这个假设不成立. (2)由90°<∠B<180°, 90°<∠C<180°, 则 ∠A+∠B+∠C>180°,这与三角形内角和定理矛盾
a b c A
小结:根据假设推出结论除了可以与已知 条件矛盾以外,还可以与我们学过的定理、 公理矛盾
例4
求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于 或等于60°。 已知:△ABC 求证:△ABC中至少有一个内角小于或等于60°. 证明:假设 △ABC中没有一个内角小于或等于60°, ∠A>60°,∠B>60°,∠C>60° 则 。 ∴ ∠A+∠B+∠C>60°+60°+60°=180° , 即 ∠A+∠B+∠C>180° 。 这与 三角形的内角和为180度 矛盾.假设不成立. ∴ △ABC中至少有一个内角小于或等于60°. .
他运用了怎样的推理方法? • 在古希腊时,有三个哲学家,由于 争论和天气的炎热感到疲倦,于是 就在花园里的一棵大树下躺下休息 睡着了。这时一个爱开玩笑的人用 炭涂黑了他们的前额,当他们醒过来 后,彼此相看时都笑了。一会儿其 中有一个人却突然不笑了,他是觉 察到什么了?
各抒己见
自己的前额也被涂黑了.
点拨:至少的反面是没有!
求证:在同一平面内,如果一条直线和两条平 行线中的一条相交,那么和另一条也相交. 已知: 直线l1, l2, l3在同一平面内,且l1∥l2, l3与l1相 交于点P. 求证: l3与l2相交. l3
例5
l3与l2 不相交. 证明: 假设____________, l3∥l2 那么_________. l1∥l2 因为已知_________, 所以过直线l2外一点P,有两条直线和l2平行, 经过直线外一点,有且只有一条直 这与“_______________________ 线平行于已知直线 _____________”矛盾. 所以假设不成立,即求证的命题正确.
发现知识:
这种证明方法与前面的证明方法不同,它是首先假设结论 的反面成立,然后经过正确的;逻辑推理得出与已知、定理、 公理矛盾的结论,从而得到原结论的正确。象这样的证明方法 叫做反证法。
三、应用新知
例1在△ABC中,AB≠AC,求证:∠B
≠∠
尝试解决问题
C
A
感 受 反 证 法:
证明:假设 ∠B = ∠ C, 则 这与 AB=AC ( 等角对等边 已知AB≠AC 矛盾. )
假设自己的前额没有被涂黑, 那么另一个哲学家也不会有异常行为,
这与另一个哲学家笑个不停矛盾,
所以假设“自己的前额没有涂黑”不正 确, 于是自己的前额也被涂黑了.
一、问题情境 小华睡觉前,地上是干的,早晨起来,看见地上全湿 了。小华对婷婷说:“昨天晚上下雨了。”
你能对小华的判断说出理由吗?
小华的理由:
a
●
A,
A
b
●
小结:根据假设推出结论除了可以与已知 条件矛盾以外,还可以与我们学过的定理、 公理矛盾
已知:如图有a、b、c三条直线, 且a//c,b//c. 求证:a//b
例3
证明:假设a与b不平行,则 可设它们相交于点A。 那么过点A 就有两条直 线a、b与直线c平行,这与 “过直线外一点有且只有一 条直线与已知直线平行矛盾, 假设不成立。 ∴a//b.
14.1.3反证法
小故事
路边苦李
王戎7岁时,与小 伙伴们外出游玩,看 到路边的李树上结满 了果子.小伙伴们纷 纷去摘取果子,只有 王戎站在原地不动.
王戎回答说:“树在道边而多子,此必苦李.” 小伙伴摘取一个尝了一下果然是苦李.
王戎是怎样知道李子是苦的呢?他运用了怎样 的推理方法?
假设李子不是苦的,即李子是甜的, 那么这长在人来人往的大路边的李子会不会被 过路人摘去解渴呢? 那么,树上的李子还会这么多吗? 这与事实矛盾。说明 李子是甜的这个假设是错 的还是对的? 所以,李子是苦的
B
C
假设不成立. ∴ ∠B ≠ ∠ C .
小结:
反证法的步骤:假设结论的反面不成立→逻辑推理 得出矛盾→肯定原结论正确
例2
求证:两条直线相交只有一个交点。 已知:如图两条相交直线a、b。 求证:a与b只有一个交点。
证明:假设a与b不止一个交点,不 妨假设有两个交点A和A’。 因为两点确定一条直线,即经 过点A和A’的直线有且只有一条,这与 与已知两条直线矛盾,假设不成立。 所以两条直线相交只有一个交点。
甲:在五一长 假里,我和爸 爸、妈妈去新 加坡玩了整整6 天,真是太高 兴了.
丙:是啊,5 月4号我确实 和甲在“步 行街”逛街!
乙:这不可能,5月4 号上午还看见你和丙 在“步行街”逛街呢!
乙:甲没有去新加坡玩了6天.
假设甲去新加坡玩了6天,
那么甲从5月1号至6号或是2号至7号在 新加坡, 即5月4号甲在新加坡, 这与“5月4号甲在桂阳的“步行街””矛 盾, 所以假设“甲去新加坡玩了6天”不正确, 于是“甲没有去新加坡玩了6天”正确.