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安徽省滁州二中高二數(shù)學《222 反證法》教案 新人教A版選修2-2
教學目的:搞清函數(shù)的反證法,了解反證法是間接證明的一種方法,理解反證法的思考過程,會用反證法證明數(shù)學問題.
教學重點:反證法的解題思想
教學難點:反證法的解題步驟.
教學過程:
用反證法證明否定性命題
例1 已知三個正數(shù) 成等比數(shù)列,但不成等差數(shù)列,求證:不成等差數(shù)列.
證明:假設成等差數(shù)列,
則即,
而,即,
,即.
從而,與不成等差數(shù)列矛盾,故不成等差數(shù)列.
點評:結(jié)論中含有“不”“不是”“不可能”“不存在”等詞語的命題的反面比較具體,適用反證法.(2)反證法屬于“間接解題的方法”書寫格式
2、易錯之處是“假設”易錯寫成“設”.
二、用反證法證明唯一性問題
例2 一點A和平面.
求證:經(jīng)過點A只能有一條直線和平面垂直.
證明:根據(jù)點A和平面的位置關系,分兩種情況證明.
(1)如圖(1),點A在平面內(nèi),假設經(jīng)過點A至少有平面的兩條垂線AB、AC,那么AB、AC是兩條相交直線,它們確定一個平面,平面和平面相交于經(jīng)過點A的一條直線.
因為平面,平面,,所以,在平面內(nèi)經(jīng)過點A有兩條直線都和直線垂直,這與平面幾何中經(jīng)過直線上一點只能有已知直線的一條垂線相矛盾.
(2)如圖(2),點A在平面外,假設經(jīng)過點A至少有平面的兩條垂線AB和AC(B、C為垂足),那么AB、AC是兩條相
3、交直線,它們確定一個平面,平面和平面相交于直線BC,因為平面,平面,,,所以.
在平面內(nèi)經(jīng)過點A有兩條直線都和BC垂直,這與平面幾何中經(jīng)過直線外一點只能有已知直線的一條垂線相矛盾.綜上,經(jīng)過一點A只能有平面的一條垂線.
三、用反證法證明“至多”或“至少”類問題.
例3 已知,且,求證:方程和中,至少有一個方程有實根
證明:假設兩個一元二次方程都沒有實根,那么它們的判別式都小于零,即,,把代入上式,得,即。這與“任何實數(shù)的平方為非負數(shù)”相矛盾,所以假設不成立。故這兩個方程中,至少有一個方程有實根.
點評;對于否定性命題或結(jié)論中出現(xiàn)“至多”“至少”“不可能”等字樣時,常用反證法.
常用的“原結(jié)論詞”與“反設詞”歸納如下表:
原結(jié)論詞
至少有一個
至多有一個
至少有個
至多有個
反設詞
一個也沒有
至少有兩個
至多有個
至少有
總結(jié)歸納:
課后練習:設均為實數(shù),且,求證:
中至少有一個大于零.
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