学案导学与随堂笔记北师大数学选修全套备课精选同步练习: 反证法

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§4 反证法

课时目标 1.了解反证法是间接证明的一种基本方法.2.理解反证法的思考过程,会用反证法证明数学问题.

1.反证法:先假定____________________成立,在这个前提下,若推出的结果与

____________________相矛盾,或与命题中的______________相矛盾,或与________相矛盾,从而说明命题结论的反面不可能成立,由此断定________________成立.

2.反证法的证题步骤是:(1)作出否定结论的假设;(2)进行推理,导出矛盾;(3)否定假设,肯定结论.

一、选择题

1.用反证法证明命题“三角形的内角至多有一个钝角”时,假设正确的是( )

A .假设至少有一个钝角

B .假设至少有两个钝角

C .假设没有一个钝角

D .假设没有一个钝角或至少有两个钝角

2.实数a 、b 、c 不全为0的含义为( )

A .a 、b 、c 均不为0

B .a 、b 、c 中至多有一个为0

C .a 、b 、c 中至少有一个为0

D .a 、b 、c 中至少有一个不为0

3.如果两个数的和为正数,则这两个数( )

A .一个是正数,一个是负数

B .两个都是正数

C .至少有一个是正数

D .两个都是负数

4.设x 、y 、z 均为正实数,a =x +1y ,b =y +1z ,c =z +1x

,则a 、b 、c 三个数( ) A .至少有一个不大于2 B .都小于2

C .至少有一个不小于2

D .都大于2

5.用反证法证明命题:“若整系数一元二次方程ax 2+bx +c =0有有理根,那么a ,b ,c 中存在偶数”时,否定结论应为( )

A .a ,b ,c 都是偶数

B .a ,b ,c 都不是偶数

C .a ,b ,c 中至多一个是偶数

D .至多有两个偶数

二、填空题

6.用反证法证明命题“x 2-(a +b )x +ab ≠0,则x ≠a 且x ≠b ”时应假设为____________.

7.用反证法证明“一个三角形不能有两个直角”有三个步骤:

①∠A +∠B +∠C =90°+90°+∠C >180°,这与三角形内角和为180°矛盾,故假设错误. ②所以一个三角形不能有两个直角.

③假设△ABC 中有两个直角,不妨设∠A =90°,∠B =90°.

上述步骤的正确顺序为__________.(填序号)

8.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”

四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是________.

三、解答题

9.若下列方程:x 2+4ax -4a +3=0,x 2+(a -1)x +a 2=0,x 2+2ax -2a =0至少有一个方程有实根,试求实数a 的取值范围.

10.已知三个正数a ,b ,c 成等差数列,且公差d ≠0,求证:1a ,1b ,1c

不可能成等差数列.

能力提升

11.在不等边△ABC 中,A 是最小角,求证:A <60°.

12.已知函数f (x )=a x +x -2x +1

(a >1),用反证法证明方程f (x )=0没有负数根.

1.在使用反证法时,必须在假设中列出与原命题相异的结论,缺少任何一种可能,反证法都是不完全的.

2.推理必须从假设出发,不用假设进行论证就不是反证法.

3.对于否定性命题,结论中出现“至多”、“至少”、“不可能”等字样时,常用反证法.

§4 反证法

答案

知识梳理

1.命题结论的反面 定义、公理、定理 已知条件 假定 命题的结论

作业设计

1.B

2.D

3.C

4.C

5.B

6.x =a 或x =b

解析 否定结论时,一定要全面否定,x ≠a 且x ≠b 的否定为x =a 或x =b .

7.③①②

解析 考查反证法的一般步骤.

8.丙

解析 若甲说的话对,则丙、丁至少有一人说的话对,则乙说的话不对,则甲、丙至少有一个人获奖是对的.又∵乙或丙获奖,∴丙获奖.

9.解 设三个方程均无实根,则有:

⎩⎪⎨⎪⎧ Δ1=16a 2-4(-4a +3)<0Δ2=(a -1)2-4a 2<0

Δ3=4a 2-4(-2a )<0,

解得⎩⎨⎧

-3213-2

.

即-32

时,三个方程至少有一个方程有实根. 10.证明 假设1a ,1b ,1c

成等差数列, 则2b =1a +1c =a +c ac

. ∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c ,

∴2b =2b ac

⇒b 2=ac . ∴⎝ ⎛⎭

⎪⎫a +c 22=ac ⇒(a +c )2 =4ac ⇒(a -c )2=0⇒a =c .

又2b =a +c ,∴a =b =c .

因此,d =b -a =0,这与d ≠0矛盾.

所以1a ,1b ,1c

不可能成等差数列. 11.证明 假设A ≥60°,

∵A 是不等边三角形ABC 的最小角(不妨设C 为最大角), ∴B ≥A ≥60°,C >A ≥60°,

∴A +B +C >180°,与三角形内角和等于180°矛盾, ∴假设错误,原结论成立,即A <60°.

12.证明 假设方程f (x )=0有负数根,设为x 0(x 0≠-1).则有x 0<0,且f (x 0)=0.

∴ax 0+x 0-2

x 0+1=0⇔ax 0=-x 0-2x 0+1

. ∵a >1,∴0

<1. 解上述不等式,得12

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