6. 用反证法证明:过直线外一点只有一条直线与已知直线垂直. 如图29.1-15所示,有如下步骤:
①∴$∠ PAB + ∠ PBA + ∠ APB > 180°$,这与三角形的内角和等于$180°$相矛盾.
②∴假设不成立,原命题成立.
③假设过点P不止有一条直线与已知直线垂直,不妨设$PH ⊥ l$,垂足为A,$PB ⊥ l$,垂足为B.
④∴$∠ PAB = 90°$,$∠ PBA = 90°$.
下列排列顺序正确的是(

A.①②③④
B.②③④①
C.③④①②
D.④①②③
①∴$∠ PAB + ∠ PBA + ∠ APB > 180°$,这与三角形的内角和等于$180°$相矛盾.
②∴假设不成立,原命题成立.
③假设过点P不止有一条直线与已知直线垂直,不妨设$PH ⊥ l$,垂足为A,$PB ⊥ l$,垂足为B.
④∴$∠ PAB = 90°$,$∠ PBA = 90°$.
下列排列顺序正确的是(
C
).A.①②③④
B.②③④①
C.③④①②
D.④①②③
答案
6. C
解析
【分析】
要确定反证法的步骤排序,首先回忆反证法的基本流程:第一步先假设原命题的结论不成立;第二步从假设出发进行推导,得出和已知定理、公理等矛盾的结果;第三步判定假设不成立,从而得到原命题成立。按照这个逻辑依次对应题干中的四个步骤即可得出正确排序。
【解析】
反证法的证明过程分为三步:
1. 反设:假设原命题“过直线外一点只有一条直线与已知直线垂直”不成立,即假设过点P不止有一条直线与已知直线垂直,不妨设$PH ⊥ l$,垂足为A,$PB ⊥ l$,垂足为B,对应步骤③;
2. 归谬:根据垂直的定义,可得$∠ PAB = 90°$,$∠ PBA = 90°$,对应步骤④;在$△ PAB$中,三个内角和为$∠ PAB + ∠ PBA + ∠ APB = 90°+90°+∠APB>180°$,这与三角形内角和等于$180°$相矛盾,对应步骤①;
3. 结论:由矛盾判定假设不成立,因此原命题成立,对应步骤②。
因此正确的排序为③④①②。
【答案】
C
【知识点】
反证法的步骤;三角形内角和定理;垂直的定义
【点评】
本题考查反证法的证明流程,解题核心是熟记反证法“反设-归谬-结论”的三步逻辑,掌握基础定理即可快速解题。
【难度系数】
0.8
要确定反证法的步骤排序,首先回忆反证法的基本流程:第一步先假设原命题的结论不成立;第二步从假设出发进行推导,得出和已知定理、公理等矛盾的结果;第三步判定假设不成立,从而得到原命题成立。按照这个逻辑依次对应题干中的四个步骤即可得出正确排序。
【解析】
反证法的证明过程分为三步:
1. 反设:假设原命题“过直线外一点只有一条直线与已知直线垂直”不成立,即假设过点P不止有一条直线与已知直线垂直,不妨设$PH ⊥ l$,垂足为A,$PB ⊥ l$,垂足为B,对应步骤③;
2. 归谬:根据垂直的定义,可得$∠ PAB = 90°$,$∠ PBA = 90°$,对应步骤④;在$△ PAB$中,三个内角和为$∠ PAB + ∠ PBA + ∠ APB = 90°+90°+∠APB>180°$,这与三角形内角和等于$180°$相矛盾,对应步骤①;
3. 结论:由矛盾判定假设不成立,因此原命题成立,对应步骤②。
因此正确的排序为③④①②。
【答案】
C
【知识点】
反证法的步骤;三角形内角和定理;垂直的定义
【点评】
本题考查反证法的证明流程,解题核心是熟记反证法“反设-归谬-结论”的三步逻辑,掌握基础定理即可快速解题。
【难度系数】
0.8
7. 用反证法证明“若|a|<2,则$a^2<4$”是真命题,第一步应先假设
$a^2≥4$
。答案
7. $a^2≥4$
解析
【分析】
解这道题首先要回忆反证法的证明步骤:反证法证明一个命题是真命题时,第一步需要先假设命题的结论不成立,即结论的反面成立。我们先拆分原命题,找到它的结论:原命题“若|a|<2,则a²<4”中,条件是|a|<2,结论是a²<4,接下来只需要写出结论的反面表述即可,“小于”的反面是“大于或等于”,因此就能得到第一步的假设内容。
【解析】
根据反证法的步骤,首先需假设所证命题的结论不成立,即结论的反面成立。
原命题的结论为$a^2<4$,其反面为$a^2≥4$,因此第一步应先假设$a^2≥4$。
【答案】
$a^2≥4$
【知识点】
反证法,命题与证明
【点评】
本题考查反证法的基础步骤,解题关键是准确找到命题的结论并正确写出结论的反面,注意“小于”的否定是“大于或等于”,不要遗漏等号的情况。
【难度系数】
0.9
解这道题首先要回忆反证法的证明步骤:反证法证明一个命题是真命题时,第一步需要先假设命题的结论不成立,即结论的反面成立。我们先拆分原命题,找到它的结论:原命题“若|a|<2,则a²<4”中,条件是|a|<2,结论是a²<4,接下来只需要写出结论的反面表述即可,“小于”的反面是“大于或等于”,因此就能得到第一步的假设内容。
【解析】
根据反证法的步骤,首先需假设所证命题的结论不成立,即结论的反面成立。
原命题的结论为$a^2<4$,其反面为$a^2≥4$,因此第一步应先假设$a^2≥4$。
【答案】
$a^2≥4$
【知识点】
反证法,命题与证明
【点评】
本题考查反证法的基础步骤,解题关键是准确找到命题的结论并正确写出结论的反面,注意“小于”的否定是“大于或等于”,不要遗漏等号的情况。
【难度系数】
0.9
8. 用反证法证明“两直线平行,内错角相等”.
已知:如图29.1-16,AB//CD,直线EF交AB于点O.
求证:$∠ 1=∠ 2$.

已知:如图29.1-16,AB//CD,直线EF交AB于点O.
求证:$∠ 1=∠ 2$.
答案
8. 证明:假设∠1≠∠2.
∵AB//CD,
∴∠EOB=∠2.
∵∠1≠∠2,
∴∠1≠∠EOB.
这与对顶角相等矛盾.
这说明假设∠1≠∠2不正确,
∴∠1=∠2.
∵AB//CD,
∴∠EOB=∠2.
∵∠1≠∠2,
∴∠1≠∠EOB.
这与对顶角相等矛盾.
这说明假设∠1≠∠2不正确,
∴∠1=∠2.
解析
【分析】
本题使用反证法证明,遵循反证法的三步解题逻辑:第一步反设,否定待证结论,假设∠1≠∠2;第二步推导矛盾,结合已知AB//CD的条件,根据平行线的性质可得同位角∠EOB=∠2,结合反设的∠1≠∠2可推出∠1≠∠EOB,而∠1和∠EOB是对顶角,根据对顶角相等的性质二者一定相等,此时就出现了和已有定理矛盾的结论;第三步判定原结论成立,矛盾说明假设不成立,因此∠1=∠2。
【解析】
证明:假设∠1≠∠2.
∵AB//CD,
∴∠EOB=∠2(两直线平行,同位角相等).
∵∠1≠∠2,
∴∠1≠∠EOB.
又
∵∠1与∠EOB是对顶角,根据对顶角相等可得∠1=∠EOB,二者矛盾.
因此假设∠1≠∠2不成立,原结论正确。
【答案】
证明:假设∠1≠∠2.
∵AB//CD,
∴∠EOB=∠2.
∵∠1≠∠2,
∴∠1≠∠EOB.
这与对顶角相等矛盾.
这说明假设∠1≠∠2不正确,
∴∠1=∠2.
【知识点】
反证法;平行线的性质;对顶角的性质
【点评】
本题是反证法的基础应用题型,核心考查反证法的证明逻辑,解题的关键是熟练掌握反证法的步骤,结合所学几何性质找到推导过程中的矛盾点,掌握方法后即可轻松解决。
【难度系数】
0.7
本题使用反证法证明,遵循反证法的三步解题逻辑:第一步反设,否定待证结论,假设∠1≠∠2;第二步推导矛盾,结合已知AB//CD的条件,根据平行线的性质可得同位角∠EOB=∠2,结合反设的∠1≠∠2可推出∠1≠∠EOB,而∠1和∠EOB是对顶角,根据对顶角相等的性质二者一定相等,此时就出现了和已有定理矛盾的结论;第三步判定原结论成立,矛盾说明假设不成立,因此∠1=∠2。
【解析】
证明:假设∠1≠∠2.
∵AB//CD,
∴∠EOB=∠2(两直线平行,同位角相等).
∵∠1≠∠2,
∴∠1≠∠EOB.
又
∵∠1与∠EOB是对顶角,根据对顶角相等可得∠1=∠EOB,二者矛盾.
因此假设∠1≠∠2不成立,原结论正确。
【答案】
证明:假设∠1≠∠2.
∵AB//CD,
∴∠EOB=∠2.
∵∠1≠∠2,
∴∠1≠∠EOB.
这与对顶角相等矛盾.
这说明假设∠1≠∠2不正确,
∴∠1=∠2.
【知识点】
反证法;平行线的性质;对顶角的性质
【点评】
本题是反证法的基础应用题型,核心考查反证法的证明逻辑,解题的关键是熟练掌握反证法的步骤,结合所学几何性质找到推导过程中的矛盾点,掌握方法后即可轻松解决。
【难度系数】
0.7
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