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4.6 反证法 同步分层作业
1.用反证法证明“若a∥b,b∥c,则a∥c”时,应假设( )
A.a与c不平行 B.a∥b C.a⊥c D.a与b不平行,b与c不平行
2.用反证法证明“在△ABC中,AB=AC,则∠ABC<90°”时,应先假设( )
A.∠ABC≠90° B.AB≠AC C.∠ABC>90° D.∠ABC≥90°
3.用反证法证明命题“在△ABC中,AB≠AC,则∠B≠∠C”时,首先应该假设( )
A.AB=AC B.∠B=∠C C.AB=AC且∠B=∠C D.AB=AC且∠B≠∠C
4.用反证法证明命题“若a⊥c,b⊥c,则a∥b”时,第一步应假设( )
A.a不平行于b B.a平行于b C.a不垂直于c D.b不垂直于c
5.用反证法证明命题“同旁内角互补,两直线平行”时,第一步应假设( )
A.两直线不平行 B.同旁内角不互补 C.同旁内角相等 D.同旁内角不相等
6.命题“若△ABC中,AC2+BC2≠AB2,则∠C≠90°”,若用反证法证明此命题时,应假设: .
7.用反证法证明:“若a≥b>0,则a2≥b2”,应先假设 .
8.对于命题“如图,如果OA=OC,OB≠OD,那么四边形ABCD不是平行四边形”.用反证法证明这个结论时,第一步应假设 .
9.用反证法证明“同旁内角不互补的两条直线不平行”(填空)
已知:如图,直线l1,l2被直线l3所截,∠1+∠2 180°.
求证:直线l1与l2 .
证明:假设l1 l2,
则∠1+∠2 180°( ).
这与 矛盾,故 不成立.
所以 .
10.反证法是数学证明的一种重要方法.请将下面运用反证法进行证明的过程补全.
已知:在△ABC中,AB=AC.求证:∠B<90°.
证明:假设 .
∵AB=AC,
∴∠B=∠C≥90°,
∴∠A+∠B+∠C>180°,
这与 .
∴ 不成立.
∴∠B<90°
11.用反证法证明“一个三角形中至多有一个内角为钝角”时,应先作出的假设是( )
A.一个三角形中有两个内角为钝角 B.一个三角形中三个内角都是钝角
C.一个三角形中至少有一个内角为钝角 D.一个三角形中至少有两个内角为钝角
12.用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个角不大于60°”时,应先假设( )
A.三个内角都大于60° B.三个内角都小于60°
C.三个内角都不大于60° D.三个内角至多有两个大于60°
13.已知△ABC中,AB=AC,求证:∠B<90°.下面写出运用反证法证明这个命题的四个步骤:
①所以∠A+∠B+∠C>180°,这与三角形内角和为180°矛盾;
②因此假设不成立,所以∠B<90°;
③假设在△ABC中,∠B≥90°;
④由AB=AC,得∠B=∠C≥90°,即∠B+∠C≥180°.
这四个步骤正确的顺序应是 .(填序号)
14.我们可以用反证法来证明“在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°”.下面写出了证明该问题过程中的四个步骤:①这与“三角形的内角和等于180°”这个定理矛盾.②所以在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.③假设三角形没有一个内角小于或等于60°,即三个内角都大于60°.④则三角形的三个内角的和大于180°.这四个步骤正确的顺序是 .
15.数学课上,学生提出如何证明以下问题:
如图,AB∥CD.求证:∠B+∠E+∠D=360°.
老师说,我们可以用反证法来证明,具体过程如下:
证明:假设∠B+∠E+∠D≠360°,
如图,延长BE交CD的延长线于点F,G为DF延长线上一点.
∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠EFG.
∵∠ABE+∠BED+∠CDE≠360°,
∴∠BED+∠CDE+∠EFG≠360°,
这与“_____”相矛盾,
∴假设不成立,
∴∠ABE+∠BED+∠CDE=360°.
以上证明过程中,横线上的内容应该为 .
16.用反证法证明:在四边形中,至少有一个内角大于或等于90°,应先假设( )
A.四边形中每一个内角都小于90° B.四边形中最多有一个内角不小于90°
C.四边形中每一个内角都大于90° D.四边形中有一个内角大于90°
17.下列说法,正确的是( )
A.两条直线被第三条直线所截,同位角相等
B.“若a>b,则a2>b2”的逆命题是真命题
C.两边分别相等的两个直角三角形全等
D.用反证法证明命题“三角形中不能有两个角是直角”,首先要假设“这个三角形中有两个角是直角”
18.命题“在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行”,用反证法证明时,最终推出与( )矛盾.
A.两点确定一条直线 B.在同一平面内,过一点与已知直线垂直的直线只有一条
C.过直线外一点与已知直线平行的直线只有一条 D.垂直的定义
19.用反证法证明“已知五个正数的和等于1,求证:这五个正数中至少有一个大于或等于”时,首先要假设 .
20.用反证法证明下列问题:
如图,在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,BD、CE相交于点O.求证:BD和CE不可能互相平分.
21.如图,在△ABC中,AB、BC、AC均不相等,点D、E、F分别是AC、AB、BC的中点.
求证:(1)四边形EFCD是平行四边形.
(2)用反证法证明:线段EC与FD不垂直.
22.设a,b,c是不全相等的任意实数,若x=b2﹣ac,y=c2﹣ab,z=a2﹣bc.求证:x,y,z至少有一个大于零.
答案与解析
1.用反证法证明“若a∥b,b∥c,则a∥c”时,应假设( )
A.a与c不平行 B.a∥b C.a⊥c D.a与b不平行,b与c不平行
【点拨】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立.
【解析】解:反证法证明“若a∥b,b∥c,则a∥c”时,应假设a与c不平行,
故选:A.
【点睛】本题考查的是反证法,在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.
2.用反证法证明“在△ABC中,AB=AC,则∠ABC<90°”时,应先假设( )
A.∠ABC≠90° B.AB≠AC C.∠ABC>90° D.∠ABC≥90°
【点拨】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立,∠ABC<90°的反面是∠ABC≥90°.
【解析】解:反证法证明“在△ABC中,AB=AC,则∠ABC<90°”时,应先假设∠ABC≥90°,
故选:D.
【点睛】本题考查的是反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.
3.用反证法证明命题“在△ABC中,AB≠AC,则∠B≠∠C”时,首先应该假设( )
A.AB=AC B.∠B=∠C C.AB=AC且∠B=∠C D.AB=AC且∠B≠∠C
【点拨】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立.
【解析】解:用反证法证明命题“若在△ABC中,AB≠AC,则∠B≠∠C时,首先应假设∠B=∠C,
故选:B.
【点睛】本题考查的是反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.
4.用反证法证明命题“若a⊥c,b⊥c,则a∥b”时,第一步应假设( )
A.a不平行于b B.a平行于b C.a不垂直于c D.b不垂直于c
【点拨】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立,a∥b的反面是a不平行于b.
【解析】解:用反证法证明命题“若a⊥c,b⊥c,则a∥b”时,第一步应假设a不平行于b,
故选:A.
【点睛】本题考查的是反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.
5.用反证法证明命题“同旁内角互补,两直线平行”时,第一步应假设( )
A.两直线不平行 B.同旁内角不互补 C.同旁内角相等 D.同旁内角不相等
【点拨】根据命题“同旁内角互补,两直线平行”得到应先假设结论不成立,本题得以解决.
【解析】解:由题意可得,反证法证明命题“同旁内角互补,两直线平行”时,应先假设两条直线不平行,
故选:A.
【点睛】本题主要考查反证法,余角和补角,同位角、内错角、同旁内角,平行线的判定与性质,解答本题的关键要掌握:反证法是指“证明某个命题时,先假设它的结论的否定成立,然后从这个假设出发,根据命题的条件和已知的真命题,经过推理,得出与已知事实(条件、公理、定义、定理、法则、公式等)相矛盾的结果.这样,就证明了结论的否定不成立,从而间接地肯定了原命题的结论成立.
6.命题“若△ABC中,AC2+BC2≠AB2,则∠C≠90°”,若用反证法证明此命题时,应假设: ∠C=90° .
【点拨】根据反证法,从命题的结论反面出发进行假设进而得出答案.
【解析】解:命题“若△ABC中,AC2+BC2≠AB2,则∠C≠90°”,
若用反证法证明此命题时,应假设:∠C=90°
故答案为:∠C=90°.
【点睛】此题主要考查了反证法,勾股定理,正确掌握反证法的第一步是解题关键.
7.用反证法证明:“若a≥b>0,则a2≥b2”,应先假设 a2<b2 .
【点拨】根据反证法的一般步骤:先假设结论不成立进行解答.
【解析】解:用反证法证明“若a≥b>0,则a2≥b2”的第一步是假设a2<b2,
故答案为:a2<b2.
【点睛】本题考查了反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.反证法的步骤是:(1)假设结论不成立;(2)从假设出发推出矛盾;(3)假设不成立,则结论成立.
8.对于命题“如图,如果OA=OC,OB≠OD,那么四边形ABCD不是平行四边形”.用反证法证明这个结论时,第一步应假设 四边形ABCD是平行四边形 .
【点拨】用反证法证明命题的真假,先假设命题的结论不成立,从这个结论出发,经过推理论证,得出矛盾;由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
【解析】解:用反证法证明某个命题的结论“四边形ABCD不是平行四边形”时,第一步应假设四边形ABCD是平行四边形,
故答案为:四边形ABCD是平行四边形.
【点睛】此题考查了反证法,反证法是指“证明某个命题时,先假设它的结论的否定成立,然后从这个假设出发,根据命题的条件和已知的真命题,经过推理,得出与已知事实(条件、公理、定义、定理、法则、公式等)相矛盾的结果.这样,就证明了结论的否定不成立,从而间接地肯定了原命题的结论成立.”
9.用反证法证明“同旁内角不互补的两条直线不平行”(填空)
已知:如图,直线l1,l2被直线l3所截,∠1+∠2 ≠ 180°.
求证:直线l1与l2 不平行 .
证明:假设l1 ∥ l2,
则∠1+∠2 = 180°( 两直线平行,同旁内角互补 ).
这与 ∠1+∠2≠180° 矛盾,故 l1∥l2 不成立.
所以 l1与l2不平行 .
【点拨】直接利用反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
【解析】已知:如图,直线l1,l2被直线l3所截,∠1+∠2≠180°.
求证:直线l1与l2不平行.
证明:假设l1∥l2,
则∠1+∠2=180°(两直线平行,同旁内角互补).
这与,∠1+∠2≠180°矛盾,故l1∥l2,不成立.
所以l1与l2不平行.
故答案为:≠,不平行,∥,=,两直线平行,同旁内角互补;∠1+∠2≠180°,l1∥l2,l1与l2不平行.
【点睛】此题主要考查了反证法,正确掌握反证法的一般步骤是解题关键.
10.反证法是数学证明的一种重要方法.请将下面运用反证法进行证明的过程补全.
已知:在△ABC中,AB=AC.求证:∠B<90°.
证明:假设 ∠B≥90° .
∵AB=AC,
∴∠B=∠C≥90°,
∴∠A+∠B+∠C>180°,
这与 三角形内角和定理或三角形的内角和等于180°相矛盾 .
∴ 此假设 不成立.
∴∠B<90°
【点拨】根据反证法的证明步骤分析即可.
【解析】证明:假设∠B≥90°,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C≥90°,
∴∠A+∠B+∠C>180°,
这与三角形内角和定理或三角形的内角和等于180°相矛盾.
∴此假设不成立.
∴∠B<90°,
故答案为:∠B≥90°;三角形内角和定理或三角形的内角和等于180°相矛盾;此假设.
【点睛】本题考查的是三角形的内角和定理,等边对等角及反证法,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
11.用反证法证明“一个三角形中至多有一个内角为钝角”时,应先作出的假设是( )
A.一个三角形中有两个内角为钝角 B.一个三角形中三个内角都是钝角
C.一个三角形中至少有一个内角为钝角 D.一个三角形中至少有两个内角为钝角
【点拨】根据反证法就是从结论的反面出发进行假设,直接假设出一个三角形中至少有两个钝角即可.
【解析】解:证明“一个三角形中至多有一个内角为钝角”,应假设:一个三角形中至少有两个内角为钝角.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了反证法,三角形内角和定理,根据题意得出命题结论的反例是解答问题的关键.
12.用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个角不大于60°”时,应先假设( )
A.三个内角都大于60° B.三个内角都小于60°
C.三个内角都不大于60° D.三个内角至多有两个大于60°
【点拨】“至少有一个”的否定是“一个也没有”,即“三角形的三个内角都大于60°”.
【解析】解:∵命题“三角形的内角中至少有一个角不大于60°”,即三角形的三个内角中存在一个或者多个角是小于等于60°的,
∴用反证法证明该命题时,应假设“三角形的三个内角都大于60°”.
故选:A.
【点睛】本题考查了反证法,三角形内角和定理,解答本题的关键明确:反证法是先提出一个与命题的结论相反的假设,然后通过推理,推出矛盾,从而证明原命题成立.
13.已知△ABC中,AB=AC,求证:∠B<90°.下面写出运用反证法证明这个命题的四个步骤:
①所以∠A+∠B+∠C>180°,这与三角形内角和为180°矛盾;
②因此假设不成立,所以∠B<90°;
③假设在△ABC中,∠B≥90°;
④由AB=AC,得∠B=∠C≥90°,即∠B+∠C≥180°.
这四个步骤正确的顺序应是 ③④①② .(填序号)
【点拨】根据反证法的一般步骤判断即可.
【解析】解:运用反证法证明这个命题的四个步骤:1、假设在△ABC中,∠B≥90°,
2、由AB=AC,得∠B=∠C≥90°,即∠B+∠C≥180°,
3、∴∠A+∠B+∠C>180°,这与三角形内角和为180°矛盾,
4、因此假设不成立.∴∠B<90°,
故答案为:③④①②.
【点睛】本题考查的是反证法,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
14.我们可以用反证法来证明“在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°”.下面写出了证明该问题过程中的四个步骤:①这与“三角形的内角和等于180°”这个定理矛盾.②所以在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.③假设三角形没有一个内角小于或等于60°,即三个内角都大于60°.④则三角形的三个内角的和大于180°.这四个步骤正确的顺序是 ③④①② .
【点拨】由反证法的步骤解答即可.
【解析】解:求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.
证明:假设三角形没有一个内角小于或等于60°,即三个内角都大于60°,
则三角形的三个内角的和大于180°,
这与“三角形的内角和等于180°”这个定理矛盾,
所以在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.
则四个步骤正确的顺序是③④①②,
故答案为:③④①②.
【点睛】此题主要考查了反证法的步骤,三角形的内角和定理.解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.
15.数学课上,学生提出如何证明以下问题:
如图,AB∥CD.求证:∠B+∠E+∠D=360°.
老师说,我们可以用反证法来证明,具体过程如下:
证明:假设∠B+∠E+∠D≠360°,
如图,延长BE交CD的延长线于点F,G为DF延长线上一点.
∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠EFG.
∵∠ABE+∠BED+∠CDE≠360°,
∴∠BED+∠CDE+∠EFG≠360°,
这与“_____”相矛盾,
∴假设不成立,
∴∠ABE+∠BED+∠CDE=360°.
以上证明过程中,横线上的内容应该为 三角形的外角和等于360° .
【点拨】根据三角形的外角和等于360°解答即可.
【解析】证明:假设∠B+∠E+∠D≠360°,
如图,延长BE交CD的延长线于点F,G为DF延长线上一点,
∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠EFG.
∵∠ABE+∠BED+∠CDE≠360°,
∴∠BED+∠CDE+∠EFG≠360°,
这与“三角形的外角和等于360°”相矛盾,
∴假设不成立,
∴∠ABE+∠BED+∠CDE=360°.
故答案为:三角形的外角和等于360°.
【点睛】本题考查的是反证法,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
16.用反证法证明:在四边形中,至少有一个内角大于或等于90°,应先假设( )
A.四边形中每一个内角都小于90° B.四边形中最多有一个内角不小于90°
C.四边形中每一个内角都大于90° D.四边形中有一个内角大于90°
【点拨】至少有一个角不小于90°的反面是每个角都小于90°,据此即可假设.
【解析】解:用反证法证明:在四边形中,至少有一个角不小于90°,
应先假设:四边形中的每个角都小于90°.
故选:A.
【点睛】此题考查了反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.
17.下列说法,正确的是( )
A.两条直线被第三条直线所截,同位角相等
B.“若a>b,则a2>b2”的逆命题是真命题
C.两边分别相等的两个直角三角形全等
D.用反证法证明命题“三角形中不能有两个角是直角”,首先要假设“这个三角形中有两个角是直角”
【点拨】涉及了平行线的性质、逆命题及其判断、全等三角形的判定、反证法,根据相关知识进行逐项判断即可.
【解析】解:A、两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,故原说法错误,不符合题意;
B、“若a>b,则a2>b2”的逆命题是“若a2>b2,则a>b”,不是真命题,比如:(﹣3)2>22,但﹣3<2,故原说法错误,不符合题意;
C、斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等,故原说法错误,不符合题意;
D、用反证法证明命题“三角形中不能有两个角是直角”,首先要假设“这个三角形中有两个角是直角”,故原说法正确,符合题意,
故选:D.
【点睛】本题考查判断命题的正确性,正确记忆相关知识点是解题关键.
18.命题“在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行”,用反证法证明时,最终推出与( )矛盾.
A.两点确定一条直线 B.在同一平面内,过一点与已知直线垂直的直线只有一条
C.过直线外一点与已知直线平行的直线只有一条 D.垂直的定义
【点拨】根据反证法的一般步骤解答即可.
【解析】解:命题“在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行”,
用反证法证明时,最终推出与在同一平面内,过一点与已知直线垂直的直线只有一条矛盾,
故选:B.
【点睛】本题考查的是反证法,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
19.用反证法证明“已知五个正数的和等于1,求证:这五个正数中至少有一个大于或等于”时,首先要假设 这五个数都小于 .
【点拨】熟记反证法的步骤,直接从结论的反面出发得出即可.
【解析】解:首先要假设这五个数都小于.
故答案为:这五个数都小于.
【点睛】此题主要考查了反证法,反证法的步骤是:
(1)假设结论不成立;
(2)从假设出发推出矛盾;
(3)假设不成立,则结论成立.
在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.
20.用反证法证明下列问题:
如图,在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,BD、CE相交于点O.求证:BD和CE不可能互相平分.
【点拨】利用反证法证明的第一步假设BD和CE互相平分,进而利用平行四边形的判定与性质得出BE∥CD,进而得出与已知出现矛盾,从而得出原命题正确.
【解析】证明:连接DE,
假设BD和CE互相平分,
∴四边形EBCD是平行四边形,
∴BE∥CD,
∵在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,
∴AB不可能平行于AC,与已知出现矛盾,
故假设不成立原命题正确,
即BD和CE不可能互相平分.
【点睛】此题主要考查了反证法的证明,根据反证法步骤得出假设BD和CE互相平分进而得出矛盾是解题关键.
21.如图,在△ABC中,AB、BC、AC均不相等,点D、E、F分别是AC、AB、BC的中点.
求证:(1)四边形EFCD是平行四边形.
(2)用反证法证明:线段EC与FD不垂直.
【点拨】(1)利用三角形中位线定理判定四边形BEFD的两组对边相互平行,则四边形EFCD是平行四边形.
(2)假设线段EC与FD垂直.首先判定平行四边形EFCD是菱形.利用菱形的四边相等和三角形中位线定理推知BC=AC.这与BC、AC均不相等相矛盾.推知该假设不成立.
【解析】证明:(1)∵点D、E、F分别是AC、AB、BC的中点,
∴DE和EF都是△ABC的中位线.
∴ED∥BC,EF∥AC.
∴ED∥FC,EF∥DC.
∴四边形EFCD是平行四边形.
(2)假设线段EC与FD垂直.
由(1)知,四边形EFCD是平行四边形,则平行四边形EFCD是菱形.
∴EF=DE.
由(1)知,DE和EF都是△ABC的中位线,
∴DE=BC,EF=AC.
∴BC=AC.
∴这与BC、AC均不相等相矛盾.
∴该假设不成立.
∴线段EC与FD不垂直.
【点睛】本题主要考查了三角形的中位线定理,反证法以及平行四边形的判定定理,关键是掌握三角形中位线定理中的“三角形的中位线平行于第三边”.
22.设a,b,c是不全相等的任意实数,若x=b2﹣ac,y=c2﹣ab,z=a2﹣bc.求证:x,y,z至少有一个大于零.
【点拨】假设x,y,z都小于零,列出算式,根据完全平方公式把原式变形,根据偶次方的非负性判断即可.
【解析】解:假设x,y,z都小于零,
则b2﹣ac+c2﹣ab+a2﹣bc<0,
2b2﹣2ac+2c2﹣2ab+2a2﹣2bc<0,
(a﹣b)2+(a﹣c)2+(b﹣c)2<0,
这与偶次方的非负性相矛盾,
∴假设不成立,
∴x,y,z至少有一个大于零.
【点睛】本题考查的是反证法的应用,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
基础过关
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