当命题中出现"至多""至少"等词语时,直接证明不易入手且讨论较复杂.这时,可用反证法证明,证明时常见的"结论词"与"反设词"如下:
结论词 反设词 结论词 反设词 至少有一个 一个也没有 对所有x成立 存在某个x0不成立 至多有一个 至少有两个 对任意x不成立 存在某个x0成立 至少有n个 至多有n-1个 p或q 綈p且綈q 至多有n个 至少有n+1个 p且q 綈p或綈q
跟踪训练2 已知a,b,c是互不相等的实数,求证:由y1=ax2+2bx+c,y2=bx2+2cx+a和y3=cx2+2ax+b确定的三条抛物线至少有一条与x轴有两个不同的交点.
证明 假设题设中的函数确定的三条抛物线都不与x轴有两个不同的交点,
由y1=ax2+2bx+c,y2=bx2+2cx+a,y3=cx2+2ax+b,
得Δ1=(2b)2-4ac≤0,且Δ2=(2c)2-4ab≤0,且Δ3=(2a)2-4bc≤0.
同向不等式求和得:
4b2+4c2+4a2-4ac-4ab-4bc≤0,
所以2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ac≤0.
所以(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2≤0.
所以a=b=c.
这与题设a,b,c互不相等矛盾,
因此假设不成立,从而命题得证.
类型三 用反证法证明唯一性命题
例3 求证:方程2x=3有且只有一个根.
证明 ∵2x=3,∴x=log23.
这说明方程2x=3有根.
下面用反证法证明方程2x=3的根是唯一的.
假设方程2x=3至少有两个根b1,b2(b1≠b2),
则2b1=3,2b2=3,两式相除得2b1-b2=1,
∴b1-b2=0,则b1=b2,这与b1≠b2矛盾.
∴假设不成立,从而原命题得证.
反思与感悟 用反证法证明唯一性命题的一般思路:证明"有且只有一个"的问题,需要