例1 已知直线a,b和平面α,如果a⊄α,b⊂α,且a∥b,求证:a∥α.
证明 因为a∥b,
所以经过直线a,b确定一个平面β.
因为a⊄α,而a⊂β,所以α与β是两个不同的平面.
因为b⊂α,且b⊂β,所以α∩β=b.
下面用反证法证明直线a与平面α没有公共点.
假设直线a与平面α有公共点P,如图所示,
则P∈α∩β=b,即点P是直线a与b的公共点,
这与a∥b矛盾.所以a∥α.
反思与感悟 数学中的一些基础命题都是数学中我们经常用到的明显事实,它们的判定方法极少,宜用反证法证明.正难则反是运用反证法的常见思路,即一个命题的结论如果难以直接证明时,可考虑用反证法.
跟踪训练1 如图,已知a∥b,a∩平面α=A.
求证:直线b与平面α必相交.
证明 假设b与平面α不相交,即b⊂α或b∥α.
①若b⊂α,因为b∥a,a⊄α,所以a∥α,
这与a∩α=A相矛盾;
②如图所示,如果b∥α,
则a,b确定平面β.
显然α与β相交,
设α∩β=c,因为b∥α,
所以b∥c.又a∥b,
从而a∥c,且a⊄α,c⊂α,
则a∥α,这与a∩α=A相矛盾.
由①②知,假设不成立,
故直线b与平面α必相交.
探究点三 用反证法证明否定性命题
例2 求证:不是有理数.