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=⎥⎦