第二章推理与证明 2.2 直接证明与间接证明2
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一、学习目标
(1)了解间接证明的一种基本方法──反证法;
(2)了解反证法的思考过程与特点,会用反证法证明数学问题.
二、自主学习
1.反证法
假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这种证明方法叫做反证法.
2.反证法常见的矛盾类型
反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾,这个矛盾可以是与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实矛盾等.
[化解疑难]
1.反证法实质
用反证法证明命题"若p,则q"的过程可以用以下框图表示:
―→―→―→
2.反证法与逆否命题证明的区别
反证法的理论依据是p与綈p真假性相反,通过证明綈p为假命题说明p为真命题,证明过程中要出现矛盾;逆否命题证明的理论依据是"p⇒q"与"綈q⇒綈p"是等价命题,通过证明命题"綈q⇒綈p"为真命题来说明命题"p⇒q"为真命题,证明过程不出现矛盾.
三、合作探究
探究1:用反证法证明否定性命题
[例1] 设函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)中,a,b,c均为整数,且f(0),f(1)均为奇数.
求证:f(x)=0无整数根.
[证明] 假设f(x)=0有整数根n,则an2+bn+c=0(n∈ ),而f(0),f(1)均为奇数,即c为奇数,a+b为偶数,则an2+bn=-c为奇数,即n(an+b)为奇数,
∴n,an+b均为奇数.又∵a+b为偶数,∴an-a为奇数,即a(n-1)为奇数,
∴n-1为奇数,这与n为奇数矛盾.∴f(x)=0无整数根.
[类题通法]
1.用反证法证明否定性命题的适用类型
一般地,当题目中含有"不可能""都不""没有"等否定性词语时,宜采用反证法证明.
2.反证法的一般步骤