浅谈数学中的反证法
浅谈反证法

浅谈反证法摘要:在数学的诸多证明方法中,有一种被称为“数学家最精良的武器之一”的间接证明方法,这就是反证法。
它与一般证明方法不同,反证法又可分为归谬反证法和穷举反证法两种。
只要抓住要领,反证法就能使一些不易直接证明的问题变得简单、易证,它在数学证题中确有奇效。
本文阐述反证法的概念、步骤,依据及分类。
反证法如何正确的作出反设及导出矛盾,及何时宜用反证法,反证法在中学中最常用的证明的题型展示,反证法的综合思路分析。
关键词:反证法数学学习正文:一:反证法的概念一般地,假设原命题不成立,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.二:反证法的证明过程①反设:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;②归谬:从假设出发,经过正确的推理证明,得出矛盾;③结论:由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确三:反证法的适用范围(1)直接证明困难的例:在△ABC中,D、E分别是AB、AC上的任意两点,用反证法证明,BE与AC不能互相平分。
假设BE与AC可以平分两条相互平分的线段的端点间可以做出一个平行四边形,你先做出一个图形出来那么∠BDE+∠DEC=180°而这是三角形外角得出来的而∠BDE+∠DEC=(∠A+∠AED)+(∠A+∠ADE)=(∠A+∠AED+∠ADE)+∠A=180°+∠A=180°∠A=0°这显然是不可能的所以:BE与AC不能互相平分(2)否定性命题例. 给定实数a,a≠0且a≠1,设函数y=xax --11(其中x∈R且x≠1a),证明:①.经过这个函数图像上任意两个不同点的直线不平行于x轴;【分析】“不平行”的否定是“平行”,假设“平行”后得出矛盾从而推翻假设。
【证明】①设M1(x1,y1)、M2(x2,y2)是函数图像上任意两个不同的点,则x1≠x2,假设直线M1M2平行于x轴,则必有y1=y2,即xax1111--=xax2211--,整理得a(x1-x2)=x1-x2∵x1≠x2∴ a=1,这与已知“a≠1”矛盾,因此假设不对,即直线M1M2不平行于x轴。
反证法在初中数学解题中的运用分析

反证法在初中数学解题中的运用分析反证法是数学解题中常用的一种证明方法,它通过对反命题进行证明,从而推出原命题的真实性。
在初中数学中,反证法的应用十分广泛,尤其在数学证明和解题过程中起到了重要作用。
本文将通过分析初中数学中常见的反证法运用案例,探讨反证法在数学解题中的运用及其意义。
1.证明题中的应用在初中数学中,证明题是数学学习中的一个重要内容。
而反证法在证明题中常常发挥重要作用。
证明某个命题成立时,我们可以采用反证法,假设命题不成立,然后进行推导证明出现矛盾,从而得出原命题的成立。
2. 数学问题的解答中的应用在初中数学解题中,反证法也常常用于解决一些复杂的数学问题。
有一个常见的数列问题:已知数列的通项公式为an=n^2+n+41,要证明对于任意的整数n,an不可能是素数。
采用反证法,假设存在一个整数n,使得an是素数,然后进行推导得出矛盾,从而证明了原命题的成立。
这个案例展示了反证法在解决数学问题中的应用。
二、反证法在初中数学解题中的意义1. 提高解题的逻辑性反证法在初中数学解题中的应用,可以提高解题的逻辑性,让解题过程更加清晰和严密。
在解题过程中,采用反证法可以让学生对问题进行更全面的思考,不仅能够得出结论,还能够通过推导和反驳的过程加深对问题的理解。
2. 培养学生的思维能力反证法的应用可以培养学生的逻辑思维能力和推理能力。
通过运用反证法,学生需要进行思考、推导和分析,从而加深对问题的理解和抽象能力。
这对学生的思维发展和逻辑能力的培养有着重要的意义。
反证法的应用可以提高学生解题的灵活性。
在解题过程中,遇到一些较为复杂的问题,可以尝试采用反证法来解决。
这种方法能够拓宽解题思路,增加解题的方式和途径,提高解题的灵活性。
三、结语反证法在初中数学解题中的运用极为广泛,它在证明题、数学问题解答及几何问题的解答中发挥着重要作用。
采用反证法不仅可以提高解题的逻辑性和灵活性,还能够培养学生的思维能力。
在教学实践中,应该重视反证法的教学和运用,让学生在解题过程中更加注重推理、严密、逻辑,从而提高数学学习的效果。
反证法在初中数学解题中的应用探讨

反证法在初中数学解题中的应用探讨初中数学作为学生学习的一门重要学科,是培养学生逻辑思维能力和解决实际问题的能力的重要途径。
在初中数学中,反证法是一种常见的证明方法,也是解决数学问题的有效手段之一。
本文将探讨反证法在初中数学解题中的应用及其重要性,帮助学生更好地理解和掌握这一证明方法。
一、反证法的基本概念我们先来了解一下反证法的基本概念。
反证法是一种证明方法,通过假设所要证明的结论不成立,推导出与已知事实矛盾的结论,从而证明原命题的方法。
简而言之,就是假设反面,然后推导出矛盾,从而推翻原假设,从而达到证明的目的。
要证明“根号2是无理数”,可以采用反证法。
假设根号2是有理数,即可以表示为一个分数a/b,其中a、b为整数,并且a、b没有公因数。
那么,根号2=a/b可得2=(a/b)²,进一步可得2b²=a²。
这时候可以得出,a²是2的倍数,那么a也是2的倍数,设a=2m,那么可以得出2b²=(2m)²,得b²=2m².可见b²也是2的倍数,那么b也是2的倍数。
而这与a、b没有公因数的前提相矛盾,所以得出根号2是无理数。
可以看出,通过反证法,我们成功地证明了根号2是无理数的结论。
二、反证法在初中数学中的应用在初中数学中,反证法常常在几何问题、不等式问题以及集合问题中得到应用。
下面我们将通过具体的数学问题来探讨反证法在初中数学中的应用。
1. 几何问题在初中数学的几何学习中,有些问题需要证明一些形状或者性质的关系,可以运用反证法。
证明平行线性质、三角形全等性质以及圆的性质等。
一般来说,通过假设反面,推导出矛盾来证明原命题的正确性。
举个例子,要证明“平行线上的等角是相等的”,可以采用反证法。
可以假设在平行线上存在两个等角,但是这两个角却不相等。
通过推导出这种假设的矛盾,可以证明原命题的正确性。
2. 不等式问题在初中数学的不等式学习中,有些问题需要证明不等式的大小关系,可以运用反证法。
浅谈数学中的反证法

浅谈数学中的反证法摘要反证法是数学中一个从反面的角度思考问题的证明方法,属于“间接证明法”一类。
基本步骤即:对题目中给出的已知条件予以肯定而否定需证明的结论,从而利用否定后的结论和原命题中的已知条件进行正确的推理导出矛盾,从而以此来肯定原命题结论的正确性。
本文的主要内容是先对反证法的定义、逻辑依据、证明步骤、证明过程中如何正确否定命题结论及常见的矛盾形式等作一简单阐述。
接着将反证法所适用的命题形式大致分为八种一一作详细的论述,这八种命题是:基本命题、限定式命题、存在性命题、无穷性命题、唯一性命题、否定性命题、肯定性命题、一些不等式命题,最后在本文结束前列举两个关于反证法在生活中的实际应用。
关键词:反证法;证明;假设;矛盾;结论AbstractThe reductio ad absurdum method of proof of mathematics from the opposite point of view think, belong to a class of "indirect proof of the Law. Basic steps: given the known conditions in the title be sure to negate the need to prove the conclusion, which deny the conclusions and the known conditions in the original proposition for correct reasoning export contradiction, so in order to affirm the original proposition conclusions are correct. The main content of this article is the first on the definition of reductio ad absurdum, the rationale supporting the steps to prove the process of how to properly deny the proposition conclusions and contradictions form a simple set. Then the reductio ad absurdum of the applicable form of the proposition is broadly divided into eight kinds of eleven for a detailed discussion of the eight propositions: the basic proposition, limit the type proposition, the existence of propositions, endless proposition, the only proposition, negative proposition, certainly sexual proposition, some inequalities proposition, the last before the end of this article cited two of reductio ad absurdum in the real-life applications.keywords:Reductio ad absurdum;Prove;Hypothesis;Contradiction;Conclusion1.研究反证法的必要性我们在解决数学问题时,一般总是习惯从正面入手,利用常规的思维方式来进行思考,以便找到解决问题的方法,这被称之为正向思维。
介绍反证法及举例

反证法将更多地与其他证明方法相结合,形成更强大的证 明工具。例如,可以与归纳法、构造法等相结合,共同解 决复杂问题。
完善理论体系
未来反证法的理论体系将进一步完善,包括更严谨的假设 条件、更精确的推导过程以及更广泛的应用范围。
推动学科发展
反证法的不断发展和完善将推动相关学科的进步,为数学 、物理学、哲学等领域的研究提供更有效的工具和方法。
原理
基于逻辑中的排中律和矛盾律。排中律指出任何命题要么为真要么为假,没有中间状态;矛盾律则表 明一个命题不能既为真又为假。通过假设命题的否定并推导出矛盾,可以证明原命题的成立。
适用范围及局限性
适用范围
反证法在数学、逻辑学、哲学等多个领域都有广泛应用。它特别适用于直接证 明困难或不可能的情况,通过间接方式证明命题的成立。
03
反证法在物理领域应用
力学问题中反证法应用
假设物体不受外力作用时,其运动状 态不会改变。如果物体运动状态发生 了改变,则可以推导出物体必定受到 了外力的作用,从而证明了牛顿第一 定律的正确性。
VS
假设两个物体之间的摩擦力与它们之 间的正压力成正比。如果两个物体之 间的摩擦力与正压力不成正比,则可 以推导出物体之间的滑动摩擦系数不 是一个常数,从而证明了库仑摩擦定 律的正确性。
电磁学问题中反证法应用
假设电荷在电场中受到的电场力与其所带电荷量成正比。如 果电荷在电场中受到的电场力与其所带电荷量不成正比,则 可以推导出电场强度不是一个恒定的值,从而证明了库仑定 律的正确性。
假设电流在导体中产生的磁场与电流强度成正比。如果电流 在导体中产生的磁场与电流强度不成正比,则可以推导出磁 感应强度不是一个恒定的值,从而证明了安培环路定律的正 确性。
浅谈反证法的教学

一、反证法的概念:反证法作为一种论证方式,是数学上的一种常用方法。
反证法是先对命题进行假设,在原来的命题题目的条件下,根据题目的要求,假设命题结论不成立。
然后对于推理出的结果,进行分析是否存在矛盾。
存在矛盾则能得出结论的假设不成立,最终可以证明原命题.二、反证法的思维过程:“否定→推理→否定”,是对反证法的简单概括。
对于结论先开始否定,接着经过精确的推理得出逻辑矛盾,最终形成一个新的否定。
像法国数学家阿达玛(Hadamard)对反证法的实质做过概括那样:“若肯定定理的假设而否定其结论,就会导致矛盾”.否定结论→推导出矛盾→结论成立,是其中的三个主要步骤.在审视好条件与结论后实施的三步走的策略:第一步,反设:做出与求证结论相反的假设;第二步,归谬:将反设作为条件,并由此通过一系列的正确推理导出矛盾;第三步,结论:说明反设不成立,从而肯定原命题成立.只有用“反设”进行推理,从而证明问题时,才能称为反证法。
在反证法的证题过程中。
只要驳倒一种情况就能证明命题的方法,属于反证法的一种,叫作“归谬法”.如果存在多种情况,需要一一驳倒,最终才能证明结论的方法,属于反证法的另一种,称为“穷举法”.反证法是一种常用的证明方法.在证明解决中很多数学题问题的过程中,它给我们的解题指明了一个方向,让一些解题思路遇阻或遇到比较麻烦的问题时,另辟蹊径,寻求一个简单的解决方法.排中律和矛盾律属于反证法的逻辑依据.在数学教学中,反证法的使用,有助于培养学生思维严密性。
并且能够培养学生的反向思维,发散思维.三、反证法的逻辑原理证明用符号如下五、反证法在教学中的作用(一)培养学生逻辑思维的严密性在学生平时解题过程中,往往对于题目的信息了解得不够全面。
经常有以偏概全,顧此失彼,解题思路不清晰的问题时常出现。
可能前面刚记住的数据下一秒就记错了,就像做证明题,对于题目的条件关系弄不清楚,不能将条件有条理的记录出来。
对于题中的知识点不清楚,记得错乱。
浅谈“反证法”在高中数学的应用

浅谈“反证法”在高中数学的应用反证法,又称归谬法,是一种通过否定或质疑对方的论点,从而证明自己观点正确性的方法。
这种证明方法在高中数学中有着广泛的应用,下面我们就来谈谈反证法在高中数学中的应用。
反证法的原理是:如果一个命题的结论是错误的,那么这个命题的前提也必须是错误的。
这个原理基于逻辑推理的矛盾性,即如果一个命题的前提和结论之间存在矛盾,那么这个命题就是错误的。
根据这个假设,推导出与原命题的结论相矛盾的结论;说明这个矛盾的结论与原命题的结论是矛盾的,从而证明原命题的结论是正确的。
下面我们通过一个实例来说明反证法在高中数学中的应用:例题:求证:在任意三角形ABC中,至少有一个内角小于或等于60度。
证明:假设在三角形ABC中,所有内角都大于60度,即每个内角都大于60度。
根据三角形内角和定理,三角形内角和为180度,因此三角形ABC的内角和大于180度。
但是,这与三角形内角和定理相矛盾,因为三角形的内角和不可能大于180度。
因此,我们的假设是错误的,至少有一个内角小于或等于60度。
通过这个例子,我们可以看到反证法的应用范围很广,可以用来证明各种类型的命题,包括数量关系、不等式、函数性质等等。
虽然反证法在高中数学中有着广泛的应用,但是并不是所有的命题都可以使用反证法来证明。
一般来说,反证法适用于那些结论是“至多”、“至少”等形式的命题,因为这些命题的结论可以被否定。
如果命题的结论是“等于”、“不等于”等形式,那么就不适合使用反证法。
反证法是一种非常重要的数学证明方法,在高中数学中有着广泛的应用。
通过掌握反证法的原理和步骤,我们可以更好地理解和掌握数学中的各种知识点,提高自己的数学素养。
使用反证法也可以培养我们的逻辑思维能力,让我们更加严谨、准确地思考问题。
因此,我们应该认真学习反证法,并将其应用到实际生活中去。
在中学数学的学习过程中,我们经常会遇到一些看似简单但实际上需要巧妙思维才能解决的问题。
这时候,反证法就像是一把利剑,能帮助我们破解难题。
初中数学反证法

初中数学反证法在初中数学的学习中,我们会接触到各种各样的解题方法,其中反证法是一种独特而富有魅力的方法。
它就像是数学世界中的“逆向思维魔法”,常常能帮助我们在看似无解的困境中找到出路。
反证法,顾名思义,就是先假设命题的结论不成立,然后通过一系列的推理,得出与已知条件、定理、公理等相互矛盾的结果,从而证明原命题的结论是正确的。
这种方法听起来似乎有点绕,但其实只要我们深入理解,就能发现它的巧妙之处。
为了更好地理解反证法,让我们来看一个简单的例子。
假设要证明“在一个三角形中,最多只能有一个直角”。
我们先假设在一个三角形中可以有两个或三个直角。
如果有两个直角,那么三角形的内角和就会超过 180 度,这与三角形内角和是 180 度这个定理相矛盾。
同样,如果有三个直角,内角和更是远远超过 180 度,这显然是不可能的。
所以,我们的假设是错误的,从而得出在一个三角形中最多只能有一个直角的结论。
再比如,证明“根号 2 是无理数”。
如果假设根号 2 是有理数,那么它可以表示为一个既约分数 p/q(p、q 为整数,且互质),即根号 2 =p/q,两边平方得到 2 = p^2/q^2,即 p^2 = 2q^2。
由此可知 p^2 是偶数,因为只有偶数的平方才是偶数,所以 p 也是偶数。
不妨设 p = 2m,代入上式得到 4m^2 = 2q^2,即 2m^2 = q^2,这又说明 q 也是偶数。
但是 p、q 都是偶数,这与 p、q 互质矛盾。
所以,假设不成立,根号 2 是无理数。
反证法的应用范围非常广泛。
在几何证明中,当直接证明某个结论比较困难时,反证法常常能发挥意想不到的作用。
比如在证明“过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行”时,就可以使用反证法。
假设过直线外一点有两条直线与已知直线平行,然后通过一系列的推理,会得出与平行公理相矛盾的结论,从而证明原命题的正确性。
在代数中,反证法也有很多用武之地。
例如,证明方程 x^5 + x 1=0 只有一个正实数根。
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浅谈数学中的反证法
一、反证法的定义
关于反证法,牛顿说:“反证法是数学家最精当的武器之一。
”这就充分肯定了反证法在数学应用中的积极作用和不可动摇的重要地位.古希腊数学家欧道克斯正是依据了反证法发现了无理数(√2的非有理性证性明就是一例).罗巴切夫斯基(Lobatchevsky)也是依据了反证法发现非欧几何学,从某种意义上说,也是总结了用反证法证明平行公理失败的教训,从而得到启示的结果.就是说把有理数域扩充到实数以及非欧几何的诞生都是逆向思维——特别是反证法的伟大功绩.鉴于此,近年来的教育工作中,对学生的逆向思维原则的培养得以增强,各大中小学教育中更加注重培养学生思维的多向性、创造性与灵活性.
二、反证法的步骤
在中学数学题目的求解证明过程中,当直接证明一个命题感到困难时,我们经常采用反证法的思想.由此,我们总结出用反证法证明命题的四个步骤: ①审题
一定要将命题的前提,命题的结论弄清楚.
②提出假设
根据假设的条件以及原命题,对原命题提出否定.
③逻辑证明
从假设出发,根据数学中现有的公理、定义、公式、定理以及,命题等条件,在逻辑推理的正确引导下得出逻辑矛盾.
④肯定结论
对原命题的正确性进行肯定.
三、反证法的逻辑应用
反证法指的是从反面的角度,对问题进行思考的一种证明方法,也是间接证明中的一种类型.换言之,就是对题设肯定,却对结论否定,在这个过程中将矛盾到过来进行推理.
四、中学数学中反证法的应用
1)否定性命题的证明
例题1:三个正整数a,b,c成等比数列,但不成等差数列,求证√a,√b,√c不成等差数列
解:假设√a,√b,√c成等差数列,则√a+√c=2√b,
两边同时平方得a+c+2√ac=4b.
又a,b,c成等比数列,所以b2=ac,
即b=√ac,
所以a+c+2√ac=4√ac,
所以a+c-2√ac=0,即((√a−√c)2=0,
所以√a=√c,从而a=b=c,
所以a,b,c可以成等差数列,这与已知中“a,b,c不成等差数列”矛盾.
原假设错误,故√a,√b,√c不成等差数列.
2)限定式命题的证明
3)无穷性命题的证明
例题3:求证:质数序列2,3,5,7,11,13,17,19......是无限的
证:假设质数序列是有限的,序列的最后一个也就是最大质数为P,全部序列
为2,3,5,7,11,13,17,19......P
再构造一个整数N=2×3×5×7×11×…×P+1
显然N不能被2整除,N不能被3整除,……N不能被P整除,
即N不能被2,3,5,7,11,13,17,19......P中的任何一个整除,所以N是个质数,而且是个大于P的质数,与最大质数为P矛盾,即质数序列2,3,5,7,11,13,17,19......是无限的.
4)逆命题的证明
5)某些存在性命题的证明
6)全称肯定性命题的证明
7)一些不等量命题的证明
8)基本命题的证明
五、总结。