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1、2019版数学精品资料(北师大版)反证法的应用例题解析反证法是一种间接证明的方法,其基本思路是从命题结论的反面出发,引出矛盾,从而证明命题成立。运用反证法的关键是“寻找矛盾”,可以与已知的公理、定义、定理矛盾;与题目的已知条件矛盾;与临时假设矛盾或推出两个互相矛盾的命题。下面结合解题实际,谈一谈什么时侯宜用反证法。一、证明否定型命题时常用反证法例1如果是不全相等的实数,若成等差数列,求证:不成等差数列。证明:假设成等差数列,则由于成等差数列,得那么,即由、得与是不全相等的实数矛盾。故不成等差数列。点评:本题是否定型命题,对于否定型命题的常规论证方法也是用反证法,从否定结论开始,在成等差数列的条
2、件下进行推理,得到又成等比数列,因此,与已知矛盾,从而结论成立。二、正面证明困难时宜用反证法例2求证:方程的解是惟一的.证明:确定方程的解:由对数的定义易得是这个方程的一个解. 证明惟一性:假设这个方程的不是惟一的,它还有另解,则, 又,则,即., 由假设,得,从而,当时,;当时,.显然,、都与矛盾,这说明假设不成立,方程的解是惟一的.点评:当原命题从证明下手证明较困难时,可不时时机地选择从它的反面证明,有时会起到事半功倍的效果.三、当问题中出现“至多”“至少”时: 例3已知都是正数,试证:关于的三个方程,至少有一个方程有两个不相等的实根。证明:假设三个方程均无不相等的实根,则与都是正数矛盾故
3、三个方程中至少有一个方程有两个不相等的实根点评:“至少”、“至多”型问题的常规证法是反证法;本题首先否定结论,利用方程的根与判别式之间的关系进行推理,最终推出与已知矛盾的结果,从而肯定命题的正确性。借助反证法,整个推理过程顺理成章,试想一下如果不用反证会将如何?四、解决存在型问题时有时可用反证法 例4 已知数列中,a为正实数,(1)若,试求a的取值范围。(2)是否存在正实数a,使对任意恒成立。解(1),(2)不存在正实数a,使对任意恒成立。下面用反证法加以证明。假设存在正实数a,对任意,使恒成立,则,恒成立。 又即故取,即,有,则与矛盾,因此,不存在正实数a,使,对,恒成立。点评:“存在”就是有,证明有或者可以找出一个也行。“不存在”就是没有,找不到。这类问题常用反证法加以认证。“是否存在”的问题,结论有两种:如果存在,找出一个来;如果不存在,需说明理由,这时,通常用反证法。