高中数学 第二章 推理与证明 2.2 反证法课件 新人教B版选修2-2.ppt

2 2直接证明与间接证明 2 2 2反证法 反证法 内容 反证法的概念 步骤 应用 1 直接证明难以下手的命题 2 至少 至多 型命题 3 否定性命题 4 某些存在性命题 本课主要学习反证法 反证法是从否定命题的结论入手 并把对命题结论的否定作为推理的已知条件 进行正确的逻辑推理 使之得到与已知条件 已知公理 定理 法则或者已经证明为正确的命题等相矛盾的结论 本课以视频王戎的故事引入新课 从生活实例抽象出反证法的概念 步骤 让学生感受到了反证法处处可在 也从这些具体的例子中更加熟悉反证法的步骤 并能利用反证法解决简单的问题 证明方法的选择 以及如何发现证明思路是本课的难点 由于学生的实际情况不同 且本节内容涉及过多以往知识点的应用 建议教师在使用本课件时灵活掌握 在讲述反证法的应用时 采用例题与变式结合的方法 通过例1和变式1 让学生明白 当直接证明命题难以下手时 改变其思维方向 从反面进行思考 问题可能解决得十分干脆 通过例2和例3 告诉学生 至少 至多 型命题常用反证法 采用一讲一练针对性讲解的方式 重点理解和巩固反证法的运用方法 1 直接证明的两种基本证法 综合法和分析法 2 这两种基本证法的推证过程和特点 由因导果 执果索因 3 在实际解题时 两种方法如何运用 通常用分析法寻求思路 再由综合法书写过程 综合法 已知条件 结论 分析法 结论 已知条件 路边苦李古时候有个人叫王戎 7岁那年的某天 他和小伙伴在路边玩 看见一颗李子树上的果实多得把树枝都快压断了 小伙伴们都跑去摘 只有王戎站着没动 他说 李子是苦的 我不吃 小伙伴摘来一尝 李子果然苦的没法吃 小伙伴问王戎 这就怪了 你又没吃怎么知道李子是苦的啊 王戎说 如果李子是甜的 树长在路边 李子早就没有了 李子现在还这么多 所以啊 肯定李子是苦的 不好吃 王戎推断李子是苦涩的道理和你的方法一样吗 是什么方法 反证法是我们常见的一种证明方法 它隶属于间接证明 今天我们就来一起探讨反证法在证明问题中的应用 反证法 路边苦李 1 如果有5只鸽子飞进两只鸽笼 至少有3只鸽子在同一只鸽笼 对吗 2 A B C三个人 A说B撒谎 B说C撒谎 C说A B都撒谎 则C在撒谎吗 为什么 分析 假设C没有撒谎 则A B都撒谎 由A撒谎 知B没有撒谎 那么假设C没有撒谎不成立 则C必定是在撒谎 这与B撒谎矛盾 把这种不是直接从原命题的条件逐步推得命题成立的证明方法称为间接证明 注 反证法是最常见的间接证法 反证法 假设命题结论的反面成立 经过正确的推理 引出矛盾 因此说明假设错误 从而证明原命题成立 这样的的证明方法叫反证法 归谬法 反证法的思维方法 正难则反 例1 求证 是无理数 解析 直接证明难以下手的命题 改变其思维方向 从反面进行思考 问题可能解决得十分干脆 例1 求证 是无理数 证明 假设是有理数 则存在互质的整数m n使得 反证法的证明过程 否定结论 推出矛盾 肯定结论 即分三个步骤 反设 归谬 存真 反设 假设命题的结论不成立 存真 由矛盾结果 断定反设不成立 从而肯定原结论成立 归谬 从假设出发 经过一系列正确的推理 得出矛盾 用反证法证明命题的过程用框图表示为 肯定条件否定结论 导致逻辑矛盾 反设不成立 结论成立 证明 因为 所以 例2已知a 0 证明x的方程ax b有且只有一个根 注 结论中的有且只有 有且仅有 形式出现 是唯一性问题 常用反证法 不妨设方程的两根分别为 证 由于 因此方程至少有一个根 假设方程至少存在两个根 则 与已知矛盾 故假设不成立 结论成立 例3 已知x 0 y 0 x y 2 求证 中至少有一个小于2 分析 所谓至少有一个 就是不可能没有 要证 至少有一个 只要证明它的反面 所有都 不成立即可 注 至少 至多 型命题常用反证法 常见否定用语 是 不是有 没有等 不等成立 不成立都是 不都是 即至少有一个不是都有 不都有 即至少有一个没有都不是 部分或全部是 即至少有一个是唯一 至少有两个至少有一个有 是 全部没有 不是 至少有一个不 全部都 应用反证法的情形 1 直接证明困难 2 需分成很多类进行讨论 3 结论为 至少 至多 有无穷多个 类命题 4 结论为 唯一 类命题 正难则反 三个步骤 反设 归谬 存真 归缪矛盾 1 与已知条件矛盾 2 与已有公理 定理 定义矛盾 3 自相矛盾 一般地 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 这样的证明方法叫做反证法 推理与证明 推理 证明 合情推理 演绎推理 直接证明 间接证明 类比推理 归纳推理 分析法 综合法 反证法 已知 整数a的平方能被2整除 求证 a是偶数 证明 假设a不是偶数 则a是奇数 不妨设a 2n 1 n是整数 a2 2n 1 2 4n2 4n 1 4n n 1 1 a2是奇数 与已知矛盾 假设不成立 所以a是偶数