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1、
2022年高中數學(北師大版)選修1-2教案:第3章 拓展資料:剖析演繹推理證明的幾種常見錯誤
1.偷換論題
例1求證四邊形的內角和等于。
證明:設四邊形是矩形,則它的四個角都是直角,有
,
所以,四邊形的內角和等于。
剖析:上述推理過程是錯誤的。犯了偷換論題的錯誤。在證明過程中,把論題中的四邊形改為矩形。
正證:對于任意四邊形,連結對角線,則得。
因為三角形內角和等于,
,,
,
又,,
,
四邊形的內角和等于。
2.虛假論據
例2已知和是無理數,試證也是無理數。
錯證:依題設和是無理數,
而無理數與無理數的和是無理數,
所以也是無理數。
剖析:上述
2、推理過程是錯誤的。犯了虛假論據的錯誤。使用的論據是:“無理數與無理數的和是無理數”,這個論據是假的,因為兩個無理數的和不一定是無理數。因此,原題的真假性仍無法斷定。
正證:假設不是無理數,那么它就是有理數,
于是,存在互質的正整數,使得,從而有,
因此,,
即,
,
即,
,
。
因為為互質的正整數,
為有理數,
而為無理數,
矛盾,故假設不成立,
也是無理數。
3.循環(huán)論證
例3在中,求證:。
錯證:因為,
=。
剖析:上述推理過程是錯誤的。犯了循環(huán)論證的錯誤。本題的論證就是人們熟知的勾股定理。上述證明中用了“”這個公式,按照現行中學教材系統(tǒng),這個公式是由
3、勾股定理推出來的,這就間接地用待證命題的真實性作為證明的論據,犯了循環(huán)論證的錯誤。
A
C
B
D
E
L
M
F
G
H
K
正證:分別以的三邊
為邊向外作正方形。連
結,作。顯然,以為旋轉中
心,將逆時針旋轉,則與
重合,于是≌。
因為正方形同底等高,
且矩形同底等高,
,
即。
同理,,
即。
,
即。
4.不能推出
例4設。
求證:。
錯證:因為=,
。
剖析:上述推理過程是錯誤的。犯了不能推出的錯誤。因為只能推出。至于關系式是否唯一地成立,卻無法斷定。因此,只有進一步推出,即,原題才能得證。
正證:因為函數在區(qū)間上是增函數,
又,且,
,
。
又因為=,
。