14.1.3 反证法 教案+学案+课件(共30张PPT)

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名称 14.1.3 反证法 教案+学案+课件(共30张PPT)
格式 zip
文件大小 5.3MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 数学
更新时间 2021-08-17 08:53:38

文档简介

(共30张PPT)
14.1.3
反证法
新知导入
议一议
小故事:路边苦李
从前有个聪明的孩子叫王戎.他7岁时,与小伙伴们外出游玩,看到路边的李树上结满了果子.小伙伴们纷纷去摘取果子,只有王戎站在原地不动.
有人问王戎为什么,王戎回答说:“树在道边而多子,此必苦李.”
小伙伴摘取一个尝了一下果然是苦李.
王戎是怎样知道李子是苦的呢?他运用了怎样的推理方法?
王戎推理方法是:
假设“李子甜”
树在道边则李子少
与已知条件“树在道边而多子”产生矛盾
假设
“李子甜”不成立
所以“树在道边而多子,此必为苦李”
是正确的
王戎的推理方法是:
假设李子不苦,
则因树在“道”边,李子早就被别
人采摘而没有了,
这与“多子”产生矛盾.
所以假设不成立,李为苦李.
合作探究
想一想
妈妈:小华,听说邻居小芳全家这几天正在外地旅游.
小华:不可能,我上午还在学校碰到了她和她妈妈呢!
上述对话中,小华要告诉妈妈的命题是什么?
小芳全家没有外出旅游.
小华是如何推断该命题的正确性的?
假设小芳全家外出旅游,
那么今天不可能碰到小芳,
与上午在学校碰到小芳和她妈妈矛盾,
所以假设不成立,
所以小芳全家没有外出旅游.
说一说
在你的日常生活中也有类似的例子吗?请举一个例子.
例:
小华睡觉前,地上是干的,早晨起
来,看见地上全湿了。小华说:
“昨天晚上下雨了.”
您能对小华的判断说出理由吗?
假设昨天晚上没有下雨,那么地上应是干的,这与早晨地上全湿了相矛盾,所以说昨晚下雨是正确的。
我们已经知道,当一个三角形的三边长a、b、c(
a≤b≤c)有关系a2+b2=
c2时,这个三角形一定是直角三角形。
那么,如果此时a2+b2≠c2,这个三角形是否一定不是直角三角形呢?
做一做
画出以如下各组数为边长的三角形,算算较短的两边长的平方和是否等于最长边的平方,再观察它们的图形,
你发现了什么?
(1)a=
1.0,b=2.4,
c=2.6;
(2)a=2,b=3,C=4;
(3)a=1.5,b=2.5,c=3.
我们可以发现,第一组恰好满足a2+b2=c2,由勾股定理的逆定理可知,组成的三角形是一个直角三角形,与所画图形一致.
而另外两个三角形的较短的两边长的平方和都不等于最长边的平方,所画图形都不是直角三角形.
由此,可以猜想:
当一个三角形的三边长a、b、c
(a≤b≤c)有关系
a2
+b2≠c2时,这个三角形不是直角三角形.
然而,想从已知条件a2
+b2≠c2(a≤b≤c)出发,直接经过推理,得出结论,十分困难.
我们可以换一种思维方式,用如下方法证明这个结论:
(1)假设它是一个直角三角形;
(2)根据勾股定理,一定有a2+b2=c2,与已知条件a2+b2≠c2矛盾;
(3)因此假设不成立,即它不是一个直角三角形.
这种证明方法叫做“反证法”.
注意a、b、c
的大小关系:a≤b≤c.
“反证法”其步骤为:
先假设结论的反面是正确的;
然后通过演绎推理,推出与基本事实、已证的定理、定义或已知条件相矛盾;
从而说明假设不成立,进而得出原结论正确.
回想一下,以前用过类似的方法吗?
读一读
反证法是数学证明的一种重要方法,历史上许多著名的命题都是用反证法证明的.一个命题,当正面证明有困难或者不可能时,就可以尝试运用反证法,有时该问题竟能轻易地被解决,此即所谓“正难则反”.
因此,牛顿就说过:“反证法是数学家最精良的武器之一.”用反证法不是直接证明结论,而是间接地去否定与结论相反的一面,从而得出事物真实的一面.反证法是一种间接的证明方法.
思考
现在再回到勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.即“在△ABC中,如果AB=c,
BC=a,
CA=b,且∠C=90°
,
那么a2+b2
=c2”是一个真命题.
先思考作什么假设,再用反证法写出推理过程.
对于一般的非直角三角形,情况又会如何呢?即“在△ABC中,如果AB=c,
BC=a,
CA=b,且∠C≠90°,那么
a2+b2≠c2”是真命题吗?
例5
求证:两条直线相交只有一个交点.
已知:两条相交直线l1与l2.
求证:l1与l2只有一个交点.
分析
:想从已知条件“两条相交直线l1与l2”出发,经过推理,得出结论“l1与l2只有一个交点”是很困难的,因此可以考虑用反证法.
证明
假设两条相交直线l1与l2不止一个交点,
不妨假设l1与l2有两个交点A和B.
这样过点A和点B就有两条直线l1和l2.
这与两点确定一条直线,即经过点A和点B的直线只有一条的基本事实矛盾.
所以假设不成立,因此两条直线相交只有一个交点.
例6
求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.
已知:△ABC.
求证:△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
证明:
假设△ABC中没有一个内角小于或等于60°,
即∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°.
于是
∠A+∠B+∠C>60°+60°+60°=180°.
这与“三角形的内角和等于180°”这个定理矛盾.
所以△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
变式
用反证法证明:等腰三角形的底角必定是锐角.
已知:在△ABC中,AB=AC.
求证:∠B,∠C必为锐角.
证明:假设∠B,∠C都不是锐角,即∠B,∠C为直角或钝角,
∵AB=AC,∴∠B=∠C,
当∠B、∠C都是直角时,∠B+∠C=180°,
这与三角形内角和定理相矛盾,
当∠B、∠C都是钝角时,∠B+∠C>180°,
这与三角形内角和定理相矛盾,
综上所述,假设不成立,
∴∠B,∠C必为锐角.
注意:
反证法是一种间接证明命题的基本方法,
通常在证明一个数学命题时,如果运用直接语法比较困难或难以证明时,可运用反证法进行证明.
反证法适用场景:
(1)结论本身是以否定形式出现的.
(2)有关结论是以“至多……”“至少……”的形式出现的命题.
(3)结论的反面比原结论更具体,更简单容易的命题.
(4)关于唯一性、存在性的问题.
互为否定的表述方式:
是——不是;
等于——不等于;
都是——不都是;
小于——不小于;
大于——不大于;
至少有一个——一个也没有;
至少有三个——至多有两个
课堂练习
1.用反证法证明“四边形的四个内角不能都是锐角”时,应首先假设__________________.
四边形的四个内角都是锐角
2.用反证法证明:“一个三角形中至多有一个钝角”时,应假设( 
)
A.一个三角形中至少有两个钝角
B.一个三角形中至多有两个钝角
C.一个三角形中至少有一个钝角
D.一个三角形中没有钝角
【解析】
反证法就是从结论的反面出发进行假设,所以证明“一个三角形中至多有一个钝角”,应假设:一个三角形中至少有两个钝角.选A
3.如图,在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,∠C≠90°,请问结论a2+b2≠c2成立吗?请说明理由.
解:假设a2+b2=c2,由勾股定理逆定理,可知三角形ABC是直角三角形,且∠C=90°,这与已知条件∠C≠90°矛盾.假设不成立,从而说明原结论a2+b2≠c2成立.
【点悟】反证法的步骤:假设结论的反面成立→逻辑推理得出矛盾→肯定原结论正确.
4.求证:在同一平面内,如果一条直线和两条平行线中的一条相交,那么和另一条也相交.
已知:如图,直线l1,l2,l3在同一平面内,且l1∥l2,l3与l1相交于点P.
求证:l3与l2相交.
证明:假设______________,那么_________.因为已知___________,所以过直线l2外一点P,有两条直线与l2平行,这与“________________________________________
__________”矛盾,所以假设不成立,即求证的命题正确.
l3与l2不相交
l3∥l2
l1∥l2
经过直线外一点,有且只有一条直线与已知
直线平行
基础作业:
课本P117练习第1、2题
练习册基础
能力作业:
课本P117练习第6题
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
14.1.3
反证法
学案
课题
14.1.3
反证法
单元
第14章
学科
数学
年级
八年级
学习
目标
1.通过实例,体会反证法的含义.
2.了解反证法的基本步骤,会用反证法证明简单的命题.
重点
难点
运用反证法进行推理论证.
理解“反证法”证明得出“矛盾的所在”.




议一议
从前有个聪明的孩子叫王戎.他7岁时,与小伙伴们外出游玩,看到路边的李树上结满了果子.小伙伴们纷纷去摘取果子,只有王戎站在原地不动.
王戎推理方法是:
有人问王戎为什么,王戎回答说:“树在道边而多子,此必苦李.”
小伙伴摘取一个尝王戎是怎样知道李子是苦的呢?他运用了怎样的推理方法?
了一下果然是苦李.
想一想
妈妈:小华,听说邻居小芳全家这几天正在外地旅游.
小华:不可能,我上午还在学校碰到了她和她妈妈呢!
上述对话中,小华要告诉妈妈的命题是什么?
小芳全家没有外出旅游.
小华是如何假设小芳全家外出旅游,
那么今天不可能碰到小芳,
与上午在学校碰到小芳和她妈妈矛盾,
所以假设不成立,
所以小芳全家没有外出旅游.
推断该命题的正确性的?
王戎的推理方法是:
假设李子不苦,则因树在“道”边,李子早就被别
人采摘而没有了,这与“多子”产生矛盾.
所以假设不成立,李为苦李.




究一:
我们已经知道,当一个三角形的三边长a、b、c(
a≤b≤c)有关系a2+b2=
c2时,这个三角形一定是直角三角形。
那么,如果此时a2+b2≠c2,这个三角形是否一定不是直角三角形呢?
画出以如下各组数为边长的三角形,算算较短的两边长的平方和是否等于最长边的平方,再观察它们的图形,
你发现了什么?
(1)a=1.0,b=2.4,
c=2.6;
(2)a=2,b=3,C=4;
(3)a=2,b=2.5,c=3.
由此,可以猜想:
当一个三角形的三边长a、b、c
(a≤b≤c)有关系a2
+b2≠c2时,这个三角形不是直角三角形.
然而,想从已知条件a2
+b2≠c2(a≤b≤c)出发,直接经过推理,得出结论十分困难.
我们可以换一种思维方式,用如下方法证明这个结论:
(1)假设它是一个直角三角形;
(2)根据勾股定理,一定有a2+b2=
c2,与已知条件a2+
b2≠c2矛盾;
(3)因此假设不成立,即它不是一个直角三角形.
这种证明方法叫做“反证法”.
“反证法”其步骤为:
先假设结论的反面是正确的;
然后通过演绎推理,推出与基本事实、已证的定理、定义或已知条件相矛盾;
从而说明假设不成立,进而得出原结论正确.
回想一下,以前用过类似的方法吗?
探究二:
现在再回到勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.即“在△ABC中,如果AB=c,
BC=a,
CA=b,且∠C=90°,
那么a2
+b2
=c2”是一个真命题.
对于一般的非直角三角形,情况又会如何呢?即“在△ABC中,如果AB
=
c,
BC
=
a,
CA
=
b,且∠C≠90°那么a2
+b2≠c2”是真命题吗?
先思考作什么假设,再用反证法写出推理过程.
例5
求证:两条直线相交只有一个交点
已知:两条相交直线l1与l2.
求证:l1与l2只有一个交点.
分析:想从已知条件“两条相交直线l1与l2”出发,经过推理,得出结论“l1与l2只有一个交点”是很困难的,因此可以考虑用反证法.
探究三:
例6
求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.
已知:△ABC.
求证:△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
反证法适用场景:
(1)结论本身是以否定形式出现的.
(2)有关结论是以“至多……”、“至少……”的形式出现的命题.
(3)结论的反面比原结论更具体,更简单容易的命题.
(4)关于唯一性、存在性的问题.
互为否定的表述方式:
是——不是;
等于——不等于;
都是——不都是;
小于——不小于;
大于——不大于;
至少有一个——一个也没有;
至少有三个——至多有两个




1.用反证法证明“四边形的四个内角不能都是锐角”时,应首先假设__________________.
四边形的四个内角都是锐
2.用反证法证明:“一个三角形中至多有一个钝角”时,应假设( 
)
A.一个三角形中至少有两个钝角
B.一个三角形中至多有两个钝角
C.一个三角形中至少有一个钝角
D.一个三角形中没有钝角
【解析】
反证法就是从结论的反面出发进行假设,所以证明“一个三角形中至多有一个钝角”,应假设:一个三角形中至少有两个钝角.选A
3.如图,在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,∠C≠90°,请问结论a2+b2≠c2成立吗?请说明理由.
解:假设a2+b2=c2,由勾股定理逆定理,可知三角形ABC是直角三角形,且∠C=90°,这与已知条件∠C≠90°矛盾.假设不成立,从而说明原结论a2+b2≠c2成立.
【点悟】反证法的步骤:假设结论的反面成立→逻辑推理得出矛盾→肯定原结论正确.
4.求证:在同一平面内,如果一条直线和两条平行线中的一条相交,那么和另一条也相交.
已知:如图,直线l1,l2,l3在同一平面内,且l1∥l2,l3与l1相交于点P.
求证:l3与l2相交.
证明:假设______________,那么_________.因为已知___________,所以过直线l2外一点P,有两条直线与l2平行,这与“________________________________________
__________”矛盾,所以假设不成立,即求证的命题正确.
l3与l2不相交
l3∥l2
l1∥l2
经过直线外一点,有且只有一条直线与已知
直线平行.


参考答案
合作探究:
探究一:
我们可以发现,第一组恰好满足a2+
b2=
c2,由勾股定理的逆定理可知,组成的三角形是一个直角三角形,与所画图形一致.
而另外两个三角形的较短的两边长的平方和都不等于最长边的平方,所画图形都不是直角三角形.
探究二:
证明:
假设两条相交直线l1与l2不止一个交点,
不妨假设l1与l2有两个交点A和B.
这样过点A和点B就有两条直线l1和l2.
这与两点确定一条直线,即经过点A和点B的直线只有一条的基本事实矛盾.
所以假设不成立,因此两条直线相交只有一个交点.
探究三:
证明:
假设△ABC中没有一个内角小于或等于60°,
即∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°.
于是
∠A+∠B+∠C>
60°+60°+
60°=
180°
这与“三角形的内角和等于180°”这个定理矛盾.
所以△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
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精品试卷·第
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14.1.3
反证法
教案
课题
4.1.3
反证法
单元
第14单元
学科
数学
年级
八年级(上)
学习目标
1.通过实例,体会反证法的含义.2.了解反证法的基本步骤,会用反证法证明简单的命题.
重点难点
运用反证法进行推理论证.理解“反证法”证明得出“矛盾的所在”.
教学过程
教学环节
教师活动议一议
设计意图
讲授新课
做一做注意a、b、c的大小关系:a≤b≤c.回想一下,以前用过类似的方法吗?读一读思考
课堂练习1.用反证法证明“四边形的四个内角不能都是锐角”时,应首先假设__________________.四边形的四个内角都是锐2.用反证法证明:“一个三角形中至多有一个钝角”时,应假设( 
)A.一个三角形中至少有两个钝角B.一个三角形中至多有两个钝角C.一个三角形中至少有一个钝角D.一个三角形中没有钝角【解析】
反证法就是从结论的反面出发进行假设,所以证明“一个三角形中至多有一个钝角”,应假设:一个三角形中至少有两个钝角.选A3.如图,在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,∠C≠90°,请问结论a2+b2≠c2成立吗?请说明理由.解:假设a2+b2=c2,由勾股定理逆定理,可知三角形ABC是直角三角形,且∠C=90°,这与已知条件∠C≠90°矛盾.假设不成立,从而说明原结论a2+b2≠c2成立.【点悟】反证法的步骤:假设结论的反面成立→逻辑推理得出矛盾→肯定原结论正确.4.求证:在同一平面内,如果一条直线和两条平行线中的一条相交,那么和另一条也相交.已知:如图,直线l1,l2,l3在同一平面内,且l1∥l2,l3与l1相交于点P.求证:l3与l2相交.证明:假设______________,那么_________.因为已知___________,所以过直线l2外一点P,有两条直线与l2平行,这与“________________________________________
__________”矛盾,所以假设不成立,即求证的命题正确.l3与l2不相交
l3∥l2
l1∥l2经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行.
课堂小结
小故事:路边苦李
从前有个聪明的孩子叫王戎.他7岁时,与小伙伴们外出游玩,看到路边的李树上结满了果子.小伙伴们纷纷去摘取果子,只有王戎站在原地不动.
王戎推理方法是:
有人问王戎为什么,王戎回答说:“树在道边而多子,此必苦李.”
小伙伴摘取一个尝了一下果然是苦李.
王戎是怎样知道李子是苦的呢?他运用了怎样的推理方法?
想一想
妈妈:小华,听说邻居小芳全家这几天正在外地旅游.
小华:不可能,我上午还在学校碰到了她和她妈妈呢!
上述对话中,小华要告诉妈妈的命题是什么?
小芳全家没有外出旅游.
小华是如何推断该命题的正确性的?
假设小芳全家外出旅游,那么今天不可能碰到小芳,
与上午在学校碰到小芳和她妈妈矛盾,
所以假设不成立,所以小芳全家没有外出旅游.
王戎的推理方法是:
假设李子不苦,则因树在“道”边,李子早就被别
人采摘而没有了,这与“多子”产生矛盾.
所以假设不成立,李为苦李.
例:小华睡觉前,地上是干的,早晨起
来,看见地上全湿了。小华说:
“昨天晚上下雨了.”
说一说
您能对小华的判断说出理由吗?
假设昨天晚上没有下雨,那么地上应是干的,这与早晨地上全湿了相矛盾,所以说昨晚下雨是正确的。
画出以如下各组数为边长的三角形,算算较短的两边长的平方和是否等于最长边的平方,再观察它们的图形,
你发现了什么?
(1)a=
1.0,b=2.4,
c=2.6;
(2)a=2,b=3,C=4;
(3)a=1.5,b=2.5,c=3.
我们可以发现,第一组恰好满足a2+b2=c2,由勾股定理的逆定理可知,组成的三角形是一个直角三角形,与所画图形一致.
而另外两个三角形的较短的两边长的平方和都不等于最长边的平方,所画图形都不是直角三角形.
由此,可以猜想:
当一个三角形的三边长a、b、c
(a≤b≤c)有关系
a2
+b2≠c2时,这个三角形不是直角三角形.
然而,想从已知条件a2
+b2≠c2(a≤b≤c)出发,直接经过推理,得出结论,十分困难.
我们可以换一种思维方式,用如下方法证明这个结论:
(1)假设它是一个直角三角形;
(2)根据勾股定理,一定有a2+b2=c2,与已知条件a2+b2≠c2矛盾;
(3)因此假设不成立,即它不是一个直角三角形.
这种证明方法叫做“反证法”.
“反证法”其步骤为:
先假设结论的反面是正确的;
然后通过演绎推理,推出与基本事实、已证的定理、定义或已知条件相矛盾;
从而说明假设不成立,进而得出原结论正确.
反证法是数学证明的一种重要方法,历史上许多著名的命题都是用反证法证明的.一个命题,当正面证明有困难或者不可能时,就可以尝试运用反证法,有时该问题竟能轻易地被解决,此即所谓“正难则反”.
因此,牛顿就说过:“反证法是数学家最精良的武器之一.”用反证法不是直接证明结论,而是间接地去否定与结论相反的一面,从而得出事物真实的一面.反证法是一种间接的证明方法.
现在再回到勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.即“在△ABC中,如果AB=c,
BC=a,
CA=b,且∠C=90°
,
那么a2+b2
=c2”是一个真命题.
先思考作什么假设,再用反证法写出推理过程.
对于一般的非直角三角形,情况又会如何呢?即“在△ABC中,如果AB=c,
BC=a,
CA=b,且∠C≠90°,那么
a2+b2≠c2”是真命题吗?
例5
求证:两条直线相交只有一个交点.
已知:两条相交直线l1与l2.
求证:l1与l2只有一个交点.
分析
:想从已知条件“两条相交直线l1与l2”出发,经过推理,得出结论“l1与l2只有一个交点”是很困难的,因此可以考虑用反证法.
证明
假设两条相交直线l1与l2不止一个交点,
不妨假设l1与l2有两个交点A和B.
这样过点A和点B就有两条直线l1和l2.
这与两点确定一条直线,即经过点A和点B的直线只有一条的基本事实矛盾.
所以假设不成立,因此两条直线相交只有一个交点.
例6
求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.
已知:△ABC.
求证:△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
证明:
假设△ABC中没有一个内角小于或等于60°,
即∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°.
于是
∠A+∠B+∠C>60°+60°+60°=180°.
这与“三角形的内角和等于180°”这个定理矛盾.
所以△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
变式
用反证法证明:等腰三角形的底角必定是锐角.
已知:在△ABC中,AB=AC.
求证:∠B,∠C必为锐角.
证明:假设∠B,∠C都不是锐角,即∠B,∠C为直角或钝角,
∵AB=AC,∴∠B=∠C,
当∠B、∠C都是直角时,∠B+∠C=180°,
这与三角形内角和定理相矛盾,
当∠B、∠C都是钝角时,∠B+∠C>180°,
这与三角形内角和定理相矛盾,
综上所述,假设不成立,
∴∠B,∠C必为锐角.
注意:
反证法是一种间接证明命题的基本方法,
通常在证明一个数学命题时,如果运用直接语法比较困难或难以证明时,可运用反证法进行证明.
反证法适用场景:
(1)结论本身是以否定形式出现的.
(2)有关结论是以“至多……”“至少……”的形式出现的命题.
(3)结论的反面比原结论更具体,更简单容易的命题.
(4)关于唯一性、存在性的问题.
互为否定的表述方式:
是——不是;
等于——不等于;
都是——不都是;
小于——不小于;
大于——不大于;
至少有一个——一个也没有;
至少有三个——至多有两个
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