反证法
一、教学目标:结合已经学过的数学实例,了解间接证明的一种基本方法──反证法;了解反证法的思考过程与特点。
二、教学重点:了解反证法的思考过程与特点
教学难点:正确理解、运用反证法
三、教学方法:探析归纳,讲练结合
四、教学过程
(一)、复习:反证法的思考过程与特点。
反证法是一种间接证法,它是先提出一个与命题的结论相反的假设,然后,从这个假设出发,经过正确的推理,导致矛盾,从而否定相反的假设,达到肯定原命题正确的一种方法。反证法可以分为归谬反证法(结论的反面只有一种)与穷举反证法(结论的反面不只一种)。
用反证法证明一个命题的步骤,大体上分为:(1)反设;(2)归谬;(3)结论。
反设是反证法的基础,为了正确地作出反设,掌握一些常用的互为否定的表述形式是有必要的,例如:是/不是;存在/不存在;平行于/不平行于;垂直于/不垂直于;等于/不等于;大(小)于/不大(小)于;都是/不都是;至少有一个/一个也没有;至少有n个/至多有(n一1)个;至多有一个/至少有两个;唯一/至少有两个。
归谬是反证法的关键,导出矛盾的过程没有固定的模式,但必须从反设出发,否则推导将成为无源之水,无本之木。推理必须严谨。导出的矛盾有如下几种类型:与已知条件矛盾;与已知的公理、定义、定理、公式矛盾;与反设矛盾;自相矛盾。
(二)、探究新课
反证法是数学中非构造性证明中的极重要的方法。对于处理存在性问题、否定性问题、唯一性问题和至多、至少性问题,反证法具有特殊的优越性。
例1、已知,求证:中,至少有一个数大于25。
证明:假设命题的结论不成立,即均不大于25,那么
,
这与已知条件相矛盾。所以,中,至少有一个数大于25。
例2、求证:1,2,不可能是一个等差数列中的三项。