时间:2013-09-21 10:17 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:张峰 点击次数:
在生活中,我们都有这样的常识,去掉大米中的砂粒,有两种方法.一种是直接从大米中把砂粒一粒一粒地拣出来;一种是用间接的方法--淘洗法,把砂粒残留下来.这两种方法虽然形式不同,但结果却是一样的,都能达到去掉砂粒的目的.有时用直接方法很困难,而用间接方法却容易得多.牛顿曾说:"反证法是数学家最精当的武器之一."当一些命题不易从正面直接证明时,就可考虑用反证法.
一、反证法的基本概念
1.反证法的定义
法国数学家阿达玛对反证法的实质做了如下概括:"若肯定定理的假设而否定其结论,就会导致矛盾."这是对反证法的极好概括.其实反证法也称作归谬法。反证法适合一些正面证明比较困难,但是否定则比较简单的题目,在高中数学中的应用较为广泛,在解决一些较难问题的时候,反证法能体现其优越性.
2.反证法的基本思想
反证法的基本思想就是否定之否定,这种基本思想可以用下面的公式表示:
"否定→推理→矛盾→肯定",即从否定结论开始,经过正确无误的推理导致逻辑矛盾,达到新的否定.
3.反证法的逻辑依据
通过以上三个步骤,为什么能肯定原命题正确呢?其逻辑根据就在于形成逻辑的两个基本规律:"排中律"和"矛盾律".在同一思维过程中,两个互相矛盾的判断不能同时都为真,至少有一个是假的,这就是逻辑思维中的"矛盾律";两个互相矛盾的判断不能同时都假,简单地说"A或者非A",这就是逻辑思维中的"排中律".反证法在其证明过程中,得到矛盾的判断,根据"矛盾律",这些矛盾的判断不能同时为真,必有一假,而已知条件、已知公理、定理、法则或者已经证明为正确的命题都是真的,所以"否定的结论"必为假.再根据"排中律",结论与"否定的结论"这一对立的互相否定的判断不能同时为假,必有一真,于是我们得到原结论必为真.所以反证法是以逻辑思维的基本规律和理论为依据的,反证法是可信的.
二、反证法的步骤
用反证法证题一般分为三个步骤:
1.反设.假设原命题的结论不成立;
2.归谬.从这个结论出发,经过推理论证,得出矛盾;
3.结论.由矛盾判定假设不成立,从而肯定原命题的结论正确.
即:否定结论→推导出矛盾→结论成立.
三、反证法的种类
1.归谬反证.结论的反面只有一种情形,只要把它驳倒,就能达到证题目的.
2.穷举反证.结论的反面不止一种情形,必须将它们逐一驳倒,才能达到证题目的.
四、反证法的典型例题
例1:已知:AB,CD是圆内非直径的俩弦(如图),求证:AB与CD不能互相平分.
证明:假设AB与CD互相平分与点M,则由已知条件AB,CD均非圆O直径,可以判定M不是圆心O,联结OA,OB,OM.
因为OA=OB,M是AB中点,所以OM⊥AB(等腰三角形底边上的中线垂直于底边).同理可得:OM⊥CD,从而过点M有两条直线AB,CD都垂直于OM.这与已知的定理相矛盾.故AB与CD不能互相平分.
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