反证法证明题(简单)

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反证法证明题

例1. 已知A ∠,B ∠,C ∠为ABC ∆内角.

求证:A ∠,B ∠,C ∠中至少有一个不小于60o .

证明:假设ABC ∆的三个内角A ∠,B ∠,C ∠都小于60o ,

即A ∠<60o ,B ∠<60o ,C ∠<60o ,

所以O 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0a ≠,证明x 的方程ax b =有且只有一个根.

证明:由于0a ≠,因此方程ax b =至少有一个根b x a =

. 假设方程ax b =至少存在两个根,

不妨设两根分别为12,x x 且12x x ≠,

则12,ax b ax b ==,

所以12ax ax =,

所以12()0a x x -=.

因为12x x ≠,所以120x x -≠,

所以0a =,与已知0a ≠矛盾,

所以假设不成立,所求证结论成立.

例3. 已知332,a b +=求证2a b +≤.

证明:假设2a b +>,则有2a b >-,

所以33

(2)a b >-即3238126a b b b >-+-, 所以323281266(1)2a b b b b >-+-=-+.

因为26(1)22b -+≥

所以332a b +>,与已知33

2a b +=矛盾.

所以假设不成立,所求证结论成立.

例4. 设{}n a 是公比为的等比数列,n S 为它的前n 项和.

求证:{}n S 不是等比数列.

证明:假设是{}n S 等比数列,则2213S S S =⋅,

即222111(1)(1)a q a a q q +=⋅++.

因为等比数列10a ≠,

所以22(1)1q q q +=++即0q =,与等比数列0q ≠矛盾,

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m =

即222m n =, 所以2m 为偶数,所以m 为偶数.

所以设*2()m k k N =∈,

从而有2242k n =即222n k =.

所以2n 也为偶数,所以n 为偶数.

与m ,n 互为质数矛盾.

是无理数成立.

例6. 已知直线,a b 和平面,如果,a b αα⊄⊂,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b αβ=.

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 ,则P b αβ∈=,

即点P 是直线 a 与b 的公共点,

这与//a b 矛盾.所以 //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x

y +1和y x +1中至少有一个小于2 证明:假设x

y +1≥2,y x +1≥2, 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

41 证明:假设设(1 - a )b >41, (1 - b )c >41, (1 - c )a >4

1, 则三式相乘:ab < (1 - a )b •(1 - b )c •(1 - c )a <64

1 ① 又∵0 < a , b , c < 1 ∴412)1()1(02=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+-≤-

1)1(≤-c c 以上三式相乘: (1 - a )a •(1 - b )b •(1 - c )c ≤64

1 与①矛盾 所以原式成立 例10. 设二次函数q px x x f ++=2)(,求证:)3(,)2(,)1(f f f 中至少有一个不小于

21. 证明:假设)3(,)2(,)1(f f f 都小于2

1, 则.2)3()2(2)1(<++f f f (1)

另一方面,由绝对值不等式的性质,有

2)39()24(2)1()

3()2(2)1()3()2(2)1(=+++++-++=+-≥++q p q p q p f f f f f f (2)

(1)、(2)两式的结果矛盾,所以假设不成立,原来的结论正确.

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