反证法(2)

2019-05-26 22:38

12.用反证法证明命题“a,b∈N,ab可被5整除,那么a,b中至少有一个能被5整除”,那么反设的内容是________________.

[答案] a,b都不能被5整除

[解析] “至少有一个”的否定是“都不能”.

13.用反证法证明命题:“一个三角形中不能有两个直角”的过程归纳为以下三个步骤: ①∠A+∠B+∠C=90°+90°+∠C>180°,这与三角形内角和为180°相矛盾,则∠A=∠B=90°不成立;

②所以一个三角形中不能有两个直角;

③假设∠A,∠B,∠C中有两个角是直角,不妨设∠A=∠B=90°. 正确顺序的序号排列为____________. [答案] ③①②

[解析] 由反证法证明的步骤知,先反证即③,再推出矛盾即①,最后作出判断,肯定结论即②,即顺序应为③①②.

14.用反证法证明质数有无限多个的过程如下:

假设______________.设全体质数为p1、p2、?、pn,令p=p1p2?pn+1.

显然,p不含因数p1、p2、?、pn.故p要么是质数,要么含有______________的质因数.这表明,除质数p1、p2、?、pn之外,还有质数,因此原假设不成立.于是,质数有无限多个.

[答案] 质数只有有限多个 除p1、p2、?、pn之外 [解析] 由反证法的步骤可得. 三、解答题

15.已知:a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0. 求证:a>0,b>0,c>0. [证明] 用反证法:

假设a,b,c不都是正数,由abc>0可知,这三个数中必有两个为负数,一个为正数, 不妨设a<0,b<0,c>0,则由a+b+c>0, 可得c>-(a+b),

又a+b<0,∴c(a+b)<-(a+b)(a+b) ab+c(a+b)<-(a+b)(a+b)+ab 即ab+bc+ca<-a2-ab-b2

∵a2>0,ab>0,b2>0,∴-a2-ab-b2=-(a2+ab+b2)<0,即ab+bc+ca<0, 这与已知ab+bc+ca>0矛盾,所以假设不成立. 因此a>0,b>0,c>0成立.

116.已知a,b,c∈(0,1).求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a不能同时大于4.

6

1

[证明] 证法1:假设(1-a)b、(1-b)c、(1-c)a都大于4.∵a、b、c都是小于1的正数,∴1a、1-b、1-c都是正数.

(1-a)+b

≥(1-a)b>12

4=12

, 同理

(1-b)+c1(1-c)+a2>2

>1

2,2. 三式相加,得

(1-a)+b2+(1-b)+c(1-c)+a32+2>2, 即3>3

22,矛盾.

所以(1-a)b、(1-b)c、(1-c)a不能都大于1

4. 证法2:假设三个式子同时大于1-a)b>111

4,即(14,(1-b)c>4,(1-c)a>4,三式相乘得(1-a)b(1-b)c(1-c)a>??1?

?4?3?

因为0

1-a+a??2?2?=1

4. 同理,0

4,0

?

.②

因为①与②矛盾,所以假设不成立,故原命题成立. 17.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a,b∈R. (1)若a+b≥0,求证:f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b); (2)判断(1)中命题的逆命题是否成立,并证明你的结论. [解析] (1)证明:∵a+b≥0,∴a≥-b. 由已知f(x)的单调性得f(a)≥f(-b). 又a+b≥0?b≥-a?f(b)≥f(-a). 两式相加即得:f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b). (2)逆命题:

f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)?a+b≥0. 下面用反证法证之. 假设a+b<0,那么:

a+b<0?a<-b?f(a)

?f(a)+f(b)

7

这与已知矛盾,故只有a+b≥0.逆命题得证.

1?2?n-1

18.(2010·湖北理,20改编)已知数列{bn}的通项公式为bn=4?3?.求证:数列{bn}中的任意

??三项不可能成等差数列.

[解析] 假设数列{bn}存在三项br、bs、bt(r

项为,公比为的等比数列,于是有bt>bs>br,则只可能有2bs=br+bt成立.

43

1?2?s-11?2?r-11?2?t-1

??????∴2·4?3?=4?3?+4?3?.

两边同乘3t-121-r,化简得3t-r+2t-r=2·2s-r3t-s,

由于r

8


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