12.【阅读材料】古埃及法老欲建金字塔,要求侧面三角形既契合几何对称之美,又承载结构稳固之责.工匠们发现,若三角形的锐角太少,砖石拼接会扭曲变形.于是提出猜想——“任意三角形中,至少存在两个锐角”.如何用严谨逻辑证明这一猜想?不妨试试反证法,也许它将成为破解三角形内角规律的关键钥匙.
证明“一个三角形中至少有两个锐角”.
已知:任意三角形ABC.
求证:该三角形中至少有两个锐角.
本题可采用反证法来证明.假设三角形中最多只有一个锐角,即至少有两个直角或钝角.由此可分如下三种情况讨论.
情况一:三角形有两个直角(如$∠ A=90°$,$∠ B=90°$),则$∠ A+∠ B=180°$.
因为$∠ C>0$,所以该三角形的内角和超过$180°$,不符合题意.
情况二:三角形有一个直角和一个钝角(如$∠ A=90°$,$∠ B>90°$),则$∠ A+∠ B>180°$,不符合题意.
情况三:三角形有两个钝角(如$∠ A>90°$,$∠ B>90°$),则$∠ A+∠ B>180°$,不符合题意.
所以假设错误,一个三角形中至少有两个锐角.
反证法不仅是数学工具,更是科学探索的通用智慧.从否定假设中寻找矛盾,能帮我们在诸多领域突破认知盲区,窥见真理的轮廓.
证明“一个三角形中至少有两个锐角”.
已知:任意三角形ABC.
求证:该三角形中至少有两个锐角.
本题可采用反证法来证明.假设三角形中最多只有一个锐角,即至少有两个直角或钝角.由此可分如下三种情况讨论.
情况一:三角形有两个直角(如$∠ A=90°$,$∠ B=90°$),则$∠ A+∠ B=180°$.
因为$∠ C>0$,所以该三角形的内角和超过$180°$,不符合题意.
情况二:三角形有一个直角和一个钝角(如$∠ A=90°$,$∠ B>90°$),则$∠ A+∠ B>180°$,不符合题意.
情况三:三角形有两个钝角(如$∠ A>90°$,$∠ B>90°$),则$∠ A+∠ B>180°$,不符合题意.
所以假设错误,一个三角形中至少有两个锐角.
反证法不仅是数学工具,更是科学探索的通用智慧.从否定假设中寻找矛盾,能帮我们在诸多领域突破认知盲区,窥见真理的轮廓.
答案
任意一个三角形中至少有两个锐角,证明成立。
解析
采用反证法证明,步骤如下:1. 假设结论不成立,即一个三角形中最多只有一个锐角,至少有两个角是直角或钝角;2. 分三种情况验证:①若有两个直角,设∠A=90°,∠B=90°,则∠A+∠B=180°,加上第三个角∠C(∠C>0°),内角和>180°,与三角形内角和为180°矛盾;②若有一个直角和一个钝角,设∠A=90°,∠B>90°,则∠A+∠B>180°,与内角和矛盾;③若有两个钝角,设∠A>90°,∠B>90°,则∠A+∠B>180°,与内角和矛盾;3. 故假设错误,原结论成立。
【解决问题】用反证法证明“垂直于同一条直线的两条直线不能相交”.
已知:直线 $ l ⊥ m $,$ l ⊥ n $.
求证:直线 $ m $ 和 $ n $ 不相交.
已知:直线 $ l ⊥ m $,$ l ⊥ n $.
求证:直线 $ m $ 和 $ n $ 不相交.
答案
12. 假设直线m和n相交于点P.因为直线l⊥m,l⊥n,所以直线l同时垂直直线m,n于不同的点.因为在同一平面内,过直线外一点有且只有一条直线与已知直线垂直,所以假设错误,直线m和n不相交
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