【数学中的逆向思维】

每个角度都有不同的色彩,给人不同的感受,收获不同的事物,处于困境之时,抱怨之时,别人总会提醒我们换个角度看世界,这时,我们的眼界总会被一瞬间打开,这就类似于我们数学解题过程中的应用到的反证法,逆向思维。

推理与证明是数学的基本思维过程,也是人们学习和生活中经常使用的思维方式,反证法是在学习完推理知识后的证明方法中的一种间接证明问题的基本方法,它弥补了直接证明的不足,完善了证明方法,有利于培养学生的逆向思维能力。

反证法的步骤:

1、假设命题反面成立。

2、从假设出发,经过推理得出和反面命题矛盾,或者与定义,定理矛盾。

3、得出假设命题与原命题的条件矛盾或导出与假设相矛盾的命题,即所求证命题成立。

一般来讲,反证法常用来证明的题型有命题的结论以“至多”,“唯一”或“否定形式”,“无限”,“至少”等形式出现的命题;或者否定结论更明显、具体、简单的命题;或者直接证明难以下手的命题,改善其思维方向,从结论进行反面思考,问题可能解决得十分干脆。

例1 证明若数列{}收敛,则{}的极限是唯一的。

证明:设同时有=A和=B,且A<B.取,由=A可知,,使当n>时,|-A|<,从而有

<A+=          (1)

同理由=B可知,,使当n>时,|-B|<,从而有

>B-=          (2)

取N=max{,},则当n>N时,(1)式和(2)式同时成立,矛盾!

因此,收敛函数的极限是唯一的。

例2 设a为有理数,x为无理数,证明a+x是无理数。

(此题需证明的结论过于简单,使人一眼就看出命题的正确性,却又因为结论过于简单,反而使人不知道怎么证明,此时,我们就会采用反证法)

证明:假设a+x是有理数,则(a+x)-a=x是有理数,这与题意x为无理数相矛盾!

因此,a+x是无理数。

例3 已知A、B、C、D是空间的四个点,AB、CD是异面直线。

求证:AC和BD是异面直线。

(不难看出这个题用直接证法证明比较困难,尤其是证明两条直线是异面直线,因此,我们常会想到利用反证法证明)

证明:假设AC和BD不是异面直线。

因为AC、BD不是异面直线,则AB和BD在同一平面内,即A、B、C、D四点在同一平面上,则AB、CD在这个平面内,即AB和CD不是异面直线,这与已知条件产生矛盾!

因此,AC和BD是异面直线。

有时候,人们用正向思维解答不了的问题,用逆向思维往往可以轻而易举地把问题解决。在现代数学中,反证法已成为最常用和最有效的解决问题的方法之一。然而反证法的作用不止于数学应用和解题研究,它在生活中,在别的领域中也有十分广泛的应用,例如“抽屉原理”,“鸽笼原理”,某些物理化学研究等等,这就需要我们进一步去研究考察了

 

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,802评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,109评论 2 379
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,683评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,458评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,452评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,505评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,901评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,550评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,763评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,556评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,629评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,330评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,898评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,897评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,140评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,807评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,339评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 首先保证你的项目是基于cocoaPods的,并且是通过XX.xcworkspace打开的。cocoaPods安装教...
    罗小耳阅读 2,474评论 1 1
  • 忆云鹏 时光飞逝,今离二00三年已十五载,还忆当年四月二十日,忽听湾下人说,云鹏去逝了,我惊愕异常,真是不敢相信,...
    奇云清乐阅读 125评论 2 2
  • 情感账户也要收支平衡,你来我往让情感流动起来。没有人会一味地付出,当账户里余额不足时,也不用去责怪别人没有人...
    敏子123阅读 175评论 0 0
  • 冬日晨光碎梦深, 抬头依旧天昏沉。 隔窗犹见北风舞, 枝上残叶几片存?
    天地过客的笔记阅读 273评论 0 0