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14.1 勾股定理
第14章 勾股定理
3.反证法
八年级华师版数学
如图,在△ABC 中,AB = c,BC = a,AC = b (a≤b≤c) 有关系 a2 + b2 = c2 时,这个三角形一定是直角三角形吗?
解析:由 a2 + b2 = c2,根据勾股定理的逆定理可知∠C = 90°,这个三角形一定是直角三角形.
c
a
b
A
C
B
若将上面的条件改为“在△ABC 中,AB = c,BC = a,AC = b (a≤b≤c),a2 + b2≠c2”,请问这个三角形是否一定不是直角三角形呢?请说明理由.
探究: (1) 假设它是一个直角三角形;
(2) 由勾股定理,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.
c
a
b
A
C
B
问题探究
反证法
这种证明方法与前面的证明方法不同,其步骤为:(1) 先假设结论的反面是正确的;
(2) 然后通过逻辑推理,推出与基本事实、已证的定理、定义或已知条件相矛盾;
(3) 从而说明假设不成立,进而得出原结论正确.
探究发现
像这样的证明方法叫“反证法”.
例1 写出下列各结论的反面:
(1) a∥b;
(2) a≥0;
(3) b 是正数;
(4) a⊥b.
a<0
b 是 0 或负数
a 不垂直于 b
a 不平行于 b
典例精析
例2 在△ABC 中,AB≠AC,求证:∠B≠∠C.
A
B
C
证明:假设 ,
则 ( ).
这与 矛盾.
假设不成立.
∴ .
∠B=∠C
AB=AC
等角对等边
已知 AB≠AC
∠B≠∠C
小结: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
例3 求证:两条直线相交只有一个交点.
已知:如图,两条相交直线 a,b.
求证:a 与 b 只有一个交点.
分析:想从已知条件“两条相交直线 a,b”出发,经过推理,得出结论“a,b只有一个交点”是很困难的,因此可以考虑用反证法.
a
b
A
●
证明:假设 a 与 b 不止一个交点,
不妨假设有两个交点 A 和 A',
因为两点确定一条直线,即经过
点 A 和 A' 的直线有且只有一条,这与已知两条直线矛盾,假设不成立.
所以两条直线相交只有一个交点.
小结:根据假设推出结论除了可以与已知条件矛盾以外,还可以与我们学过的基本事实、定理矛盾.
a
b
A
●
A'
●
例4 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 ,
即 ,
∴ ,
这与 矛盾.假设不成立.
∴ .
△ABC 中没有一个内角小于或等于 60°
∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°
三角形的内角和为180°
△ABC 中至少有一个内角小于或等于 60°
点拨:至少的反面是没有!
∠A +∠B +∠C>60° + 60° + 60° = 180°
1.试说出下列语句的反面:
(1)a 是实数;
(2)a 大于 2;
(3)a 小于2;
(4)至少有两个;
(5)最多有一个;
(6)两条直线平行.
a 不是实数
a 小于或等于 2
a 大于或等于 2
最多有一个
至少有两个
两直线不平行
2.用反证法证明“若a2 ≠ b2,则 a ≠ b”的第一步是 .
3.用反证法证明“如果一个三角形没有两个相等的角,那么这个三角形不是等腰三角形”的第一步 .
假设 a = b
假设这个三角形是等腰三角形
4.命题“三角形中最多只有一个内角是直角”的结论的否定是( )
A. 有两个内角是直角
B. 有三个内角是直角
C. 至少有两个内角是直角
D. 没有一个内角是直角
C
5.否定“自然数 a,b,c 中恰有一个偶数”时,正确的反设为( )
A. a,b,c 都是奇数
B. a,b,c 都是偶数
C. a,b,c 中至少有两个偶数
D. a,b,c 中都是奇数或至少有两个偶数
D
6.准确地作出反设(即否定结论)是非常重要的,下面是一些常见的关键词的否定形式.
原词语 否定词 原词语 否定词
等于 任意的
是 至少有一个
都是 至多有一个
大于 至少有 n 个
小于 至多有 n 个
对所有 x成立 对任何 x 不成立
不是
不都是
不大于
不小于
一个也没有
至少有两个
至多有(n - 1)个
至少有(n + 1)个
存在某个 x 不成立
存在某个 x 成立
不等于
某个
反证法
概念
反证法证明的思路:假设命题不成立→正确的推理,得出矛盾→肯定待定命题的结论.
证明步骤