2.2.2 反证法
一、教学目标
1、知识目标:
通过实例,培养学生用反证法证明简单问题的推理技能,进一步培养观察能力、分析能力、逻辑思维能力及解决问题的能力.
2、能力目标:
了解反证法证题的基本步骤,会用反证法证明简单的命题.
3、情感、态度与价值观目标:
在观察、操作、推理等探索过程中,体验数学活动充满探索性和创造性;渗透事物之间都是相互对立、相互矛盾、相互转化的辩证唯物主义思想.在学习和生活中遇到困难的时候,要学会换个角度思考问题,也许会使问题出现转机.
二、教学重点.难点
重点:1、理解反证法的概念,
2、体会反证法证明命题的思路方法及反证法证题的步骤,
3、用反证法证明简单的命题.
难点:理解“反证法”证明得出“矛盾的所在”即矛盾依据.
三、学情分析
反证过程中的批判思想更有助于学生正确的认识客观世界.在教学过程中,我们要重视培养学生利用反证法对客观世界的认识提出自己的问题,这正是反证法教学所要教给学生的,应该具有的数学能力,也是培养学生数学素质与数学素养的很好教学机会.
四、教学方法
探析归纳,讲练结合
五、教学过程
教学过程:
复习:综合法与分析法
综合法与分析法各有其特点.从需求解题思路来看,分析法执果索因,常常根底渐近,有希望成功;综合法由因导果,往往枝节横生,不容易奏效.
就表达过程而论,分析法叙述烦琐,文辞冗长;综合法形式简洁,条理清晰.也就是说,分析法利于思考,综合法宜于表述.
因此,在实际解题时,常常把分析法和综合法结合起来运用,先以分析法为主寻求解题思路,再用综合法有条理地表述解题过程.
分析归纳,抽象概括
通过对这两个个问题的解答,有学生自主探究反证法的概念及反证法证明的步骤.
(1)定义:
反证法:一般地,假设原命题不成立,(即在原命题的条件下,结论不成立),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,这样的证明方法叫做反证法.
(2)步骤
反证法证题的基本步骤:
1.假设原命题的结论不成立;(假设)
2.从这个假设出发,经过正确的推理,推出矛盾;(归缪)
3.因此说明假设错误,从而证明了原命题成立.(结论)
反证法是一种间接证法,它是先提出一个与命题的结论相反的假设,然后,从这个假设出发,经过正确的推理,导致矛盾,从而否定相反的假设,达到肯定原命题正确的一种方法.反证法可以分为归谬反证法(结论的反面只有一种)与穷举反证法(结论的反面不只一种).用反证法证明一个命题的步骤,大体上分为:(1)反设;(2)归谬;(3)结论.
反设是反证法的基础,为了正确地作出反设,掌握一些常用的互为否定的表述形式是有必要的,例如:是/不是;存在/不存在;平行于/不平行于;垂直于/不垂直于;等于/不等于;大(小)于/不大(小)于;都是/不都是;至少有一个/一个也没有;至少有n个/至多有(n一1)个;至多有一个/至少有两个;唯一/至少有两个.
归谬是反证法的关键,导出矛盾的过程没有固定的模式,但必须从反设出发,否则推导将成为无源之水,无本之木.推理必须严谨.导出的矛盾有如下几种类型:与已知条件矛盾;与已知的公理、定义、定理、公式矛盾;与反设矛盾;自相矛盾.
知识应用,深化理解
例1、写出用“反证法”证明下列命题的第一步“假设”.
【设计意图】:能否正确地写出假设,是解决问题的基础和保障
(1)互补的两个角不能都大于90°.
(2)△ABC中,最多有一个钝角
(3)c b a ,,中至少有一个是正数
例2:已知三个正数a ,b , c 成等比数列,但不成等差数列, 求证:c b a ,,不成等差数列.
【设计意图】:本例是否定性命题,要证的结论与条件之间的联系不明显,直接由条件推出结论的线索不够清晰,于是考虑采用反证法证明本例
例3:用反证法证明关于x 的方程0)1(,0344222=+-+=+-+a x a x a ax x ,
0222=-+a ax x ,当2
3-≤a 或1-≥a 时,至少有一个方程有实数根. 【设计意图】:本例是“至少”“至多”等存在性问题.从正面证明,需要分成多种情形讨论,而从反面证明,只要研究一种或少数几种情形.故考虑采用反证法.
例4、求证:方程32=x
中有且只有一个根.
【设计意图】:本题是证明唯一性问题.需要证明两个方面,一是存在性;二是唯一性.当证明的结论中含“有且只有”“只有一个”“唯一存在”等形式时,由于假设结论易导出矛盾,故采用反证法证明其唯一性往往比较简单.
六、当堂检测
1.否定下列命题的结论:
(1) 在⊿ABC 中如果AB=AC ,那么∠B=∠C. .
(2) 如果点P 在⊙O 外,则d>r (d 为P 到O 的距离,r 为半径)
(3) 在⊿ABC 中,至少有两个角是锐角.
(4) 在⊿ABC 中,至多有只有一个直角.
2.选择题:
证明“在⊿ABC中至多有一个直角或钝角”,第一步应假设:()
A.三角形中至少有一个直角或钝角
B.三角形中至少有两个直角或钝角
C.三角形中没有直角或钝角
D.三角形中三个角都是直角或钝角
3.用反证法证明“三角形中至少有一个内角不小于60°”•应先假设这个三角形中(
)
A.有一个内角小于60° B.每一个内角都小于60°
C.有一个内角大于60° D.每一个内角都大于60°
设计意图:目的是让学生学会用数学的眼光去看待物理模型,建立各学科之间的联系,更深刻地把握事物变化的规律.
七、课堂小结
1.知识建构
2.能力提高
3.课堂体验
八、课时练与测
九、教学反思
精美句子
1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠,读出了它坦荡豪放的胸怀;读太阳,读出了它普照万物的无私;读春雨,读出了它润物无声的柔情。
读大海,读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰,读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝,意恐迟迟归”的牵挂;幸福是“春种一粒粟,秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下,悠然见南山”的闲适;幸福是“奇闻共欣赏,疑义相与析”的愉悦。
幸福是“随风潜入夜,润物细无声”的奉献;幸福是“夜来风雨声,花落知多少”的恬淡。
幸福是“零落成泥碾作尘,只有香如故”的圣洁。
幸福是“壮
志饥餐胡虏肉,笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。
幸福是“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的胸怀。
幸福是“人生自古谁无死,留取丹心照汗青”的气节。
3、大自然的语言丰富多彩:从秋叶的飘零中,我们读出了季节的变换;从归雁的行列中,我读出了集体的力量;从冰雪的消融中,我们读出了春天的脚步;从穿石的滴水中,我们读出了坚持的可贵;从蜂蜜的浓香中,我们读出了勤劳的甜美。
4、成功与失败种子,如果害怕埋没,那它永远不能发芽。
鲜花,如果害怕凋谢,那它永远不能开放。
矿石,如果害怕焚烧(熔炉),那它永远不能成钢(炼成金子)。
蜡烛,如果害怕熄灭(燃烧),那它永远不能发光。
航船,如果害怕风浪,那它永远不能到达彼岸。
5、墙角的花,当你孤芳自赏时,天地便小了。
井底的蛙,当你自我欢唱时,视野便窄了。
笼中的鸟,当你安于供养时,自由便没了。
山中的石!当你背靠群峰时,意志就坚了。
水中的萍!当你随波逐流后,根基就没了。
空中的鸟!当你展翅蓝天中,宇宙就大了。
空中的雁!当你离开队伍时,危险就大了。
地下的煤!你燃烧自己后,贡献就大了
6、朋友是什么?
朋友是快乐日子里的一把吉它,尽情地为你弹奏生活的愉悦;朋友是忧伤日子里的一股春风,轻轻地为你拂去心中的愁云。
朋友是成功道路上的一位良师,热情的将你引向阳光的地带;朋友是失败苦闷中的一盏明灯,默默地为你驱赶心灵的阴霾。
7、一粒种子,可以无声无息地在泥土里腐烂掉,也可以长成参天的大树。
一块铀块,可以平庸无奇地在石头里沉睡下去,也可以产生惊天动地的力量。
一个人,可以碌碌无为地在世上厮混日子,也可以让生命发出耀眼的光芒。
8、青春是一首歌,她拨动着我们年轻的心弦;青春是一团火,她点燃了我们沸腾的热血;青春是一面旗帜,她召唤着我们勇敢前行;青春是一本教科书,她启迪着我们的智慧和心灵。