反证法证明题(简单)
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反证法证明题
例1. 已知,,为内角.
A ∠
B ∠
C ∠ABC ∆求证:,,中至少有一个不小于60o .
A ∠
B ∠
C ∠ 证明:假设的三个内角,,都小于60o ,ABC ∆A ∠B ∠C ∠ 即60o ,60o ,60o ,A ∠
180A B C ∠+∠+∠< 与三角形内角和等于180o 矛盾,
所以假设不成立,所求证结论成立.
例2. 已知,证明x 的方程有且只有一个根.0a ≠ax b = 证明:由于,因此方程至少有一个根.0a ≠ax b =b x a
=
假设方程至少存在两个根,ax b =不妨设两根分别为且,12,x x 12x x ≠则,12,ax b ax b ==所以,12ax ax =所以.
12()0a x x -=因为,所以,
12x x ≠120x x -≠所以,与已知矛盾,0a =0a ≠所以假设不成立,所求证结论成立.
例3. 已知求证.3
3
2,a b +=2a b +≤ 证明:假设,则有,
2a b +>2a b >- 所以即,3
3
(2)a b >-3
2
3
8126a b b b >-+- 所以.
3
2
3
2
81266(1)2a b b b b >-+-=-+
因为2
6(1)22
b -+≥所以,与已知矛盾.3
3
2a b +>3
3
2a b +=所以假设不成立,所求证结论成立.
例4. 设是公比为的等比数列,为它的前n 项和.
{}n a n S 求证:不是等比数列.
{}n S 证明:假设是等比数列,则,
{}n S 2
213S S S =⋅
即.222
111(1)(1)a q a a q q +=⋅++
因为等比数列,
10a ≠所以即,与等比数列矛盾,2
2
(1)1q q q +=++0q =0q ≠所以假设不成立,所求证结论成立.
例5. 是无理数.
是有理数,则存在互为质数的整数m ,n .m n
=
所以即,
m =
222m n = 所以为偶数,所以为偶数.2
m m 所以设,*
2()m k k N =∈ 从而有即.2
2
42k n
=2
2
2n k = 所以也为偶数,所以为偶数.2
n n
与m ,n 互为质数矛盾.
是无理数成立.
例6. 已知直线和平面,如果,且,求证。
,a b ,a b αα⊄⊂//a b //a α证明:因为, 所以经过直线a , b 确定一个平面
//a b 。
β因为,而,a α⊄a β⊂所以 与是两个不同的平面.αβ因为,且,b α⊂b β⊂所以.
b αβ= 下面用反证法证明直线a 与平面没有公共点.假 α设直线a 与平面有公共点,则,αP P b αβ∈= 即点是直线 a 与b 的公共点,
P 这与矛盾.所以 .
//a b //a α例7.已知0 < a , b , c < 2,求证:(2 - a )c , (2 - b )a ,(2 - c )b 不可能同时大于1
证明:假设(2 - a )c , (2 - b )a ,(2 - c )b 都大于1,
即 (2 - a )c>1, (2 - b )a>1, (2 - c )b>1,则(2 - a )c (2 - b )a (2 - c )b >1 …①又因为设0 < a , b , c < 2,(2 - a ) a ,
12
)2(=+-≤a
a 同理 (2 -
b ) b≤1, (2 -
c ) c≤1,
所以(2 - a )c (2 - b )a (2 - c )b ≤1此与①矛盾.所以假设不成立,所求证结论成立.
例8.若x , y > 0,且x + y >2,则
和中至少有一个小于2
x
y +1y x
+1证明:假设
≥2,≥2,
x
y
+1y x +1
因为x , y > 0,所以 , 12,12y x x y +≥+≥可得x + y ≤2 与x + y >2矛盾.所以假设不成立,所求证结论成立.
例9.设0 < a , b , c < 1,求证:(1 - a )b , (1 - b )c , (1 - c )a ,不可能同时大于
4
1证明:假设设(1 - a )b >
, (1 - b )c >, (1 - c )a >,41414
1则三式相乘:ab < (1 - a )b •(1 - b )c •(1 - c )a < ①
64
1
又∵0 < a , b , c < 1 ∴412)1()1(02
=⎥⎦
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