2019-2020学年人教A版选修2-2 2.2.2反证法 学案
2019-2020学年人教A版选修2-2   2.2.2反证法   学案第3页

证明 假设是有理数.于是,

存在互质的正整数m,n,

使得=,从而有m=n,因此m2=2n2,

所以m为偶数.于是可设m=2k(k是正整数),从而有

4k2=2n2,即n2=2k2,

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,从而不是有理数.

反思与感悟 当结论中含有"不"、"不是、"不可能"、"不存在"等否定形式的命题时,由于此类问题的反面比较具体,适于应用反证法.

跟踪训练2 已知三个正数a,b,c成等比数列,但不成等差数列,求证:,,不成等差数列.

证明 假设,,成等差数列,则

+=2,即a+c+2=4b,

而b2=ac,即b=,∴a+c+2=4,

∴(-)2=0.即=,

从而a=b=c,与a,b,c不成等差数列矛盾,

故,,不成等差数列.

探究点四 含至多、至少、唯一型命题的证明

例3 若函数f(x)在区间a,b]上是增函数,那么方程f(x)=0在区间a,b]上至多有一个实根.

证明 假设方程f(x)=0在区间a,b]上至少有两个实根,设α、β为其中的两个实根.因为α≠β ,不妨设α<β,又因为函数f(x)在a,b]上是增函数,所以f(α)

反思与感悟 当一个命题的结论有"最多"、"最少"、"至多"、"至少"、"唯一"等字样时,常用反证法来证明,用反证法证明时,注意准确写出命题的假设.

跟踪训练3 若a,b,c均为实数,且a=x2-2y+,b=y2-2z+,c=z2-2x+.求证:a、b、c中至少有一个大于0.

证明 假设a,b,c都不大于0,即a≤0,b≤0,c≤0,

所以a+b+c≤0,

而a+b+c=(x2-2y+)+(y2-2z+)+(z2-2x+)=(x2-2x)+(y2-2y)+(z2-2z)+π