13.1.3反证法 课件(共27张PPT)2025-2026学年八年级数学上册(华东师大版2024)

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名称 13.1.3反证法 课件(共27张PPT)2025-2026学年八年级数学上册(华东师大版2024)
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资源类型 试卷
版本资源 华东师大版
科目 数学
更新时间 2025-11-10 07:30:07

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文档简介

(共27张PPT)
幻灯片 1:封面
课程名称:13.1.3 反证法
授课教师:[教师姓名]
授课班级:[具体班级]
配图建议:以 “否定之否定” 的逻辑示意图为背景,融入几何证明元素,突出反证法的推理过程
幻灯片 2:目录
情境引入:生活中的反证思维
反证法的概念与原理
反证法的一般步骤
反证法的应用实例(几何篇)
反证法的应用实例(代数篇)
直接证明与反证法的对比
课堂互动:辨析与证明
课堂总结与技巧归纳
课后作业布置
幻灯片 3:情境引入:生活中的反证思维
生活实例:
故事 1:古代有个大臣被污蔑谋反,他要求皇帝当面验证 —— 若自己谋反,则家人中必有同谋,可皇帝查遍其家人无任何谋反证据,最终证明大臣清白。
故事 2:教室里有 50 名学生,老师说 “至少有两名学生的生日在同一个月”,如何证明?若假设 “所有学生生日都在不同月份”,但一年只有 12 个月,50 人不可能都在不同月份,故原结论成立。
问题引导:
这些例子中,证明结论的方式有何共同点?(先假设结论不成立,再推出矛盾)
当直接证明一个结论困难时,这种 “反向思考” 的方法有什么优势?
引入课题:这种通过否定结论、推导矛盾来证明原结论成立的方法,就是数学中的反证法,今天我们将学习反证法的原理与应用。
配图:大臣辩解的场景示意图;日历与学生生日分布的示意图
幻灯片 4:反证法的概念与原理
概念定义:
文字语言:反证法是间接证明的一种基本方法,它先假设命题的结论不成立(即结论的反面成立),然后通过正确的推理,得出矛盾,从而证明原命题成立。
核心思想:“否定之否定等于肯定”,即通过否定结论的反面,来肯定原结论的正确性。
原理分析:
逻辑依据:矛盾律(在同一思维过程中,两个互相矛盾的判断不能同时为真)和排中律(两个互相矛盾的判断必有一真)。
推理链条:假设结论不成立→推出与已知条件、公理、定理等矛盾→假设错误→原结论成立。
适用场景:
直接证明困难的命题(如 “唯一性”“至少”“至多” 类命题)。
否定性命题(如 “不存在”“没有” 类命题)。
以 “无限”“全体” 为对象的命题。
配图:反证法的逻辑流程图,标注 “假设→推理→矛盾→结论” 的环节
幻灯片 5:反证法的一般步骤
步骤分解:
反设:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立(明确写出 “假设…… 不成立,则……”)。
关键:准确找出结论的反面(否定形式),避免遗漏或错误。
示例:原结论 “a 是正数”,反设为 “a 不是正数”(即 a≤0)。
归谬:从这个假设出发,结合已知条件、公理、定理等,进行正确的逻辑推理,得出矛盾。
矛盾类型:与已知条件矛盾;与公理或定理矛盾;与假设自身矛盾;推出荒谬的结论(如 “1=0”)。
结论:由矛盾判定假设不成立,从而肯定原命题的结论成立。
步骤口诀:反设→归谬→存真(否定反面→推出矛盾→肯定正面)。
示例演示:
命题:“在一个三角形中,至少有一个内角不大于 60°”。
反设:假设三角形中所有内角都大于 60°。
归谬:则三个内角之和 > 180°,与三角形内角和定理矛盾。
结论:故假设不成立,原命题成立。
配图:反证法步骤的直观示意图,用箭头连接各环节及示例标注
幻灯片 6:反证法的应用实例(几何篇)—— 基本命题
例题 1:证明 “过同一直线上的三点不能作圆”。
证明:
反设:假设过同一直线 l 上的三点 A、B、C 能作一个圆,设圆心为 O。
归谬:则 OA=OB=OC(圆的半径相等),
∴点 O 在线段 AB 的垂直平分线 l 上,也在线段 BC 的垂直平分线 l 上(到线段两端点距离相等的点在垂直平分线上)。
∴l ⊥l,l ⊥l,即 l ∥l (垂直于同一直线的两直线平行)。
但 l 与 l 都过点 O,两平行线不可能相交,矛盾。
结论:故假设不成立,原命题 “过同一直线上的三点不能作圆” 成立。
例题 2:证明 “在一个三角形中,不能有两个角是钝角”。
证明:
反设:假设在△ABC 中,有两个角是钝角,即∠A>90°,∠B>90°。
归谬:则∠A+∠B+∠C>90°+90°+0°=180°(∠C>0°),
这与三角形内角和定理 “三角形内角和等于 180°” 矛盾。
结论:故假设不成立,原命题成立。
技巧总结:
几何命题反证时,常利用几何公理(如平行线性质、三角形内角和)制造矛盾。
反设时要明确几何元素的否定表述(如 “能作圆” 的反面是 “不能作圆”)。
配图:例题 1 的三点共线与圆心位置示意图;例题 2 的三角形内角关系标注
幻灯片 7:反证法的应用实例(几何篇)—— 直角三角形相关
例题 3:证明 “直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半” 的逆命题的否定:“若三角形一边上的中线不等于这边的一半,则这个三角形不是直角三角形”。
证明:
反设:假设△ABC 中,CD 是 AB 边上的中线,CD≠1/2AB,且△ABC 是直角三角形,∠ACB=90°。
归谬:∵CD 是 Rt△ABC 斜边 AB 的中线(已知∠ACB=90°),
∴根据定理 “直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,得 CD=1/2AB,
这与反设中 “CD≠1/2AB” 矛盾。
结论:故假设不成立,原命题成立。
例题 4:证明 “在△ABC 中,若∠C 是直角,则∠A 和∠B 都是锐角”。
证明:
反设:假设在 Rt△ABC 中,∠C=90°,且∠A 和∠B 不都是锐角,即至少有一个角≥90°。
归谬:不妨设∠A≥90°,则∠A+∠C≥90°+90°=180°,
∴∠A+∠B+∠C≥180°+∠B>180°(∠B>0°),与三角形内角和定理矛盾。
结论:故假设不成立,原命题成立。
技巧总结:
涉及直角三角形的反证法,可结合直角三角形性质(如中线定理、锐角互余)推导矛盾。
对于 “都是”“都不是” 类结论,反设为 “不都是”“至少有一个是”。
配图:例题 3 的中线与斜边关系图;例题 4 的直角三角形内角标注
幻灯片 8:反证法的应用实例(代数篇)
例题 5:证明 “若 a 是偶数,则 a 是偶数”。
证明:
反设:假设 a 不是偶数,即 a 是奇数,设 a=2k+1(k 为整数)。
归谬:则 a =(2k+1) =4k +4k+1=2 (2k +2k)+1,
∴a 是奇数,这与已知条件 “a 是偶数” 矛盾。
结论:故假设不成立,原命题成立。
例题 6:证明 “√2 是无理数”。
证明:
反设:假设√2 是有理数,则可设√2=p/q(p、q 为互质的正整数,q≠0)。
归谬:两边平方得 2=p /q ,即 p =2q ,
∴p 是偶数,故 p 是偶数(由例题 5 结论),设 p=2k,
则 (2k) =2q →4k =2q →q =2k ,∴q 是偶数,故 q 是偶数,
∴p、q 都为偶数,与 “p、q 互质” 矛盾。
结论:故假设不成立,√2 是无理数。
技巧总结:
代数命题反证时,常通过代数式变形、数的性质(奇偶性、互质性)推导矛盾。
对无理数的证明,常假设为分数形式,利用互质条件制造矛盾。
配图:例题 5 的奇偶性推导过程;例题 6 的分数形式假设与变形步骤
幻灯片 9:直接证明与反证法的对比
对比表格:
项目
直接证明
反证法
思维方向
从已知条件出发,直接推出结论
从否定结论出发,间接推出原结论成立
适用场景
条件与结论联系直接,推理路径清晰
直接证明困难,结论否定形式易于推理
推理依据
已知条件、公理、定理直接推导
否定结论 + 已知条件→推出矛盾
优点
直观简洁,逻辑链清晰
拓宽证明思路,解决 “疑难” 命题
示例
证明 “等腰三角形两底角相等”(用全等三角形)
证明 “过直线外一点有且只有一条平行线”
选择原则:
优先考虑直接证明(如综合法、分析法)。
遇到以下情况可尝试反证法:
结论包含 “至少”“至多”“唯一”“不存在” 等词语。
直接证明缺少条件,难以建立推导关系。
否定性命题或涉及无限集的命题。
配图:直接证明与反证法的思维路径对比图,用不同颜色标注逻辑流向
幻灯片 10:课堂互动:辨析与证明
活动一:反设练习:写出下列命题的反设。
练习 1:原命题 “三角形中最多有一个直角”→反设:“三角形中有两个或两个以上直角”。
练习 2:原命题 “若 a、b 都是正数,则 a+b 是正数”→反设:“若 a、b 都是正数,则 a+b 不是正数”。
活动二:证明应用:
练习 3:用反证法证明 “在同一平面内,若一条直线与两条平行线中的一条相交,则必与另一条相交”。
(提示:反设 “与另一条不相交”,则与平行线定义矛盾)
活动三:思路辨析:
练习 4:判断下列命题是否适合用反证法证明,并说明理由。
A. 证明 “对顶角相等”;B. 证明 “质数有无限多个”;C. 证明 “三角形内角和为 180°”。
(答案:B 适合,A、C 可直接证明)
配图:练习 3 的平行线与相交线示意图;练习 4 的命题类型分析提示
幻灯片 11:课堂总结与技巧归纳
知识要点回顾:
反证法定义:假设结论不成立→推矛盾→证原结论成立。
核心步骤:反设(否定结论)→归谬(推导矛盾)→结论(肯定原命题)。
矛盾类型:与已知矛盾、与公理定理矛盾、自相矛盾。
适用场景:否定性命题、“至少 / 至多” 命题、唯一性命题等。
应用技巧:
反设准确:明确结论的否定形式(如 “是”→“不是”,“都”→“不都”)。
归谬合理:推理过程必须正确,矛盾要真实存在。
语言规范:用 “假设……”“则……”“这与…… 矛盾”“故……” 等逻辑连接词。
易错提醒:
反设错误(如将 “至少有一个” 反设为 “至多有一个”)。
推理不严谨,未真正推出矛盾(如循环论证)。
忘记最终结论,未明确 “故原命题成立”。
幻灯片 12:课后作业布置
基础作业:课本 [具体页码] 习题 [具体题号],完成反证法的基础证明题。
提升作业:
用反证法证明 “在△ABC 中,若 AB≠AC,则∠B≠∠C”。
用反证法证明 “如果两个整数的积是偶数,那么至少有一个整数是偶数”。
拓展作业:
探究:反证法在生活中的其他应用实例,写一篇短评(100 字左右)。
挑战:用反证法证明 “圆的切线垂直于过切点的半径”。
2025-2026学年华东师大版数学八年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
13.1.3反证法
第13章 勾股定理
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1、了解反证法的证明步骤,体会反证法证明问题的思想,并能够运用反证法来证明一些问题;
2、理解并体会反证法的思想内涵;
3、通过反证法的学习,培养辩证唯物主义观念;
温故知新
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?
c
a
b
A
C
B
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.
导入新课
路边苦李
王戎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.伙伴问他为什么不去摘?
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.
王戎是怎么知道李子是苦的呢?他运用了怎样的推理方法?
知识点一 反证法
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.
c
a
b
A
C
B
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.
问题探究
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,得出与基本事实、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”.
先假设结论的反面是正确的;然后经过演绎推理,推出与基本事实、已证定理、定义或已知条件相矛盾;从而说明假设不成立,进而得出原命题正确.
即:一、反设;
二、推理得矛盾;
三、假设不成立,原命题正确.
归纳总结
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.
百度百科
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.
思考: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.
典例精析
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
【例1】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。
a
b
A

A,

【例2】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与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.
练一练
1、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°.
2.求证:在一个三角形中,如果两个角不相等,那么它们所对的边也不相等.
证明:假设它们所对的边相等,那么这两个角相等,这与已知条件矛盾,所以假设不成立,所以它们所对的边不相等.
1.试说出下列命题的反面:
(1) a是有理数; (2) a大于5;
(3) a小于4;    (4) 至少有6个;
(5) 最多有一个;   (6) 两条直线相交;
a不是有理数
a小于或等于5
a大于或等于4
没有6个
一个也没有
两直线平行
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
5.求证:两条直线被第三条直线所截,如果同位角不相等,那么这两条直线不平行.
证明:假设这两条直线平行,那么这两条直线被第三条直线所截,同位角相等,这与已知条件矛盾,
∴假设不成立,
∴这两条直线不平行.
1. 用反证法证明命题“四边形中至少有一个角
不是锐角”时,应先假设( )
A. 没有一个角是钝角或直角
B. 至多有一个钝角或直角
C. 没有一个角是锐角
D. 没有一个角是钝角

解此题的关键是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.
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2. 如图,在中,,点 为
内一点,连结,, ,
,求证: ,用反证
法证明时,第一步应假设( )
A. B.
C. D.

返回
3. 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】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.

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4.用反证法证明:两直线平行,同旁内角互补.
【解】已知:如图,,,都被 所截.
求证: .
证明:假设 .
,
.
,
,这和平角为 矛盾,
假设 不成立,即 .
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5. 下列对反证法的理解错误的是( )
A. 直接证明命题比较困难时可以考虑反证法
B. 命题的结论是否定形式时可以考虑反证法
C. 反证法的假设可以作为下面证明时的条件
D. 用反证法证得的结论有时不可靠

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反证法
定义:从命题的结论的反面出发,进行推理论证,引出矛盾,从而证明命题成立,这样的证明方法叫做反证法
步骤
1.先假设命题的结论不成立,即假设结论的反面是正确的
2.从这个假设出发,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
3.由矛盾判定假设不正确,从而得到原结论正确
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!