1、宜用反证法证明的几类命题反证法是证明数学命题的一种重要方法,当直接证明思路受阻,难以成功时,反证法常使人茅塞顿开,柳暗花明它通常用来证明下列几类命题一、否定性命题问题的结论是以否定形式出现(例如“没有” , “不是” , “不存在”等)的命题,宜用反证法例 1 求证: 是无理数3lg2分析:在实数集内,证它是无理数,即证它不是有理数证明:假设 不是无理数,即为有理数,则设 ,l2 3lg2mn(,+N互质)从而 得, nm, 3mnmn32上式表明:偶数等于奇数,这与偶数不等于奇数矛盾,于是假设不成立故 是无理数lg2例 2 证明:一个三角形中不可能有两个直角分析:用三角形内角和为 证一个三角
2、形中不存在两个直角018证明:假设一个三角形中有两个直角不妨设 , 0909 0901818这与三角形内角和定理矛盾 假设不成立,即原命题成立二、 “至少”或“至多”类命题若一个命题的结论是“至少”或“至多” , “不都”则可考虑用反证法例 3 已知 、 、 、 ,且 2( )1p21q21p1q2求证:方程 和 中,至少有一个方程有xx实根分析:“至少有一个”是“有一个” 、 “有两个” ,它的反面是“一个都没有” 证明:假设这两个一元二次方程都没有实根,那么他们的判别式都小于A BP,即:212211 404qpqp ( )代入上式得)(1111q2,即 这与“任何实数的平方为非22.0)(2负数”相矛盾,所以假设不成立故这两方程中,至少有一个方程有实根三、唯一性命题若一个命题的结论是“唯一”的形式出现,则可考虑用反证法例 4 求证:在一个平面内,过直线 外一点 P 只能作出一条直线垂直于 l l证明:假设过点可以作两条直线垂直于直线 如图,那么 PAB PBAl09于是 APB PAB PBA 018即 PAB 的内角和大于 ,0这与定理“三角形内角和等于 ”相矛盾,0故假设不成立l