§2.2.2反证法一、教学目标:1、知识与技能:结合已经学过的数学实例,了解间接证明的一种基本方法──反证法;了解反证法的思考过程、特点。2、过程与方法:培养学生的辨析能力和分析问题、解决问题的能力;3、情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。二、教学重点:了解反证法的思考过程、特点三、教学难点:反证法的思考过程、特点四、教学过程:(一)导入新课:1、复习综合法和分析法的思考过程和特点。2、反证法反证法是一种间接证法,它是先提出一个与命题的结论相反的假设,然后,从这个假设出发,经过正确的推理,导致矛盾,从而否定相反的假设,达到肯定原命题正确的一种方法。在解决某些数学问题时,我们会不自觉地使用反证法。3、思考:桌面上有3枚正面朝上的硬币,每次用双手同时翻转2枚硬币,那么无论怎么翻转,都不能使硬币全部反面朝上。你能解释这种现象吗?学生尝试用直接证明的方法解释。采用反正法证明:假设经过若干次翻转可以使硬币全部反面向上,由于每枚硬币从正面朝上变为反面朝上都需要翻转奇数次,所以3枚硬币全部反面朝上时,需要翻转3个奇数之和次,即要翻转奇数次.但由于每次用双手同时翻转2枚硬币,3枚硬币被翻转的次数只能是2的倍数,即偶数次.这个矛盾说明假设错误,原结论正确,即无论怎样翻转都不能使3枚硬币全部反面朝上.(二)推进新课1、反证法的特点:一般地,假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法。2、例题讲解:例1、已知直线,ab和平面,如果,ab,且||ab,求证||a。证明:因为||ab,用心爱心专心1所以经过直线a,b确定一个平面。因为a,而a,所以与是两个不同的平面.因为b,且b,所以b.下面用反证法证明直线a与平面没有公共点.假设直线a与平面有公共点P,则Pb,即点P是直线a与b的公共点,这与||ab矛盾.所以||a.例2、求证:2不是有理数分析:直接证明一个数是无理数比较困难,我们采用反证法.假设2不是无理数,那么它就是有理数.我们知道,任一有理数都可以写成形如mn(,mn互质,*,mZnN”的形式.下面我们看看能否由此推出矛盾.证明:假设2不是无理数,那么它就是有理数.于是,存在互质的正整数,mn,使得2mn,从而有2mn,因此,222mn,所以m为偶数.于是可设2mk(k是正整数),从而有2242kn,即222nk所以n也为偶数.这与m,n互质矛盾!由上述矛盾可知假设错误,从而2是无理数.注:正是2的发现,使人们认识到在有理数之外,还有一类数与1是不可公度的,这就是无理数;从而引发了数学史上的第一次危机,大大推动了数学前进的步伐。例3、已知0ba,求证:nnba(Nn且1n)证明:假设na不大于nb,即nnab或nnab.用心爱心专心2∵a>0,b>0∴由nnab()()nnnnab又由nnabab但这些都与已知条件,a>b>0相矛盾.∴nnba成立.(三)课堂练习:课本P91页练习1、2(四)课堂小结:反证法的思考过程和特点。(五)布置作业:课本P91页A组4、B组1。用心爱心专心3