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1、
2022年高中數(shù)學(xué)(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(cuò)誤
1.偷換論題
例1求證四邊形的內(nèi)角和等于。
證明:設(shè)四邊形是矩形,則它的四個(gè)角都是直角,有
,
所以,四邊形的內(nèi)角和等于。
剖析:上述推理過程是錯(cuò)誤的。犯了偷換論題的錯(cuò)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(jié)對角線,則得。
因?yàn)槿切蝺?nèi)角和等于,
,,
,
又,,
,
四邊形的內(nèi)角和等于。
2.虛假論據(jù)
例2已知和是無理數(shù),試證也是無理數(shù)。
錯(cuò)證:依題設(shè)和是無理數(shù),
而無理數(shù)與無理數(shù)的和是無理數(shù),
所以也是無理數(shù)。
剖析:上述
2、推理過程是錯(cuò)誤的。犯了虛假論據(jù)的錯(cuò)誤。使用的論據(jù)是:“無理數(shù)與無理數(shù)的和是無理數(shù)”,這個(gè)論據(jù)是假的,因?yàn)閮蓚€(gè)無理數(shù)的和不一定是無理數(shù)。因此,原題的真假性仍無法斷定。
正證:假設(shè)不是無理數(shù),那么它就是有理數(shù),
于是,存在互質(zhì)的正整數(shù),使得,從而有,
因此,,
即,
,
即,
,
。
因?yàn)闉榛ベ|(zhì)的正整數(shù),
為有理數(shù),
而為無理數(shù),
矛盾,故假設(shè)不成立,
也是無理數(shù)。
3.循環(huán)論證
例3在中,求證:。
錯(cuò)證:因?yàn)椋?
=。
剖析:上述推理過程是錯(cuò)誤的。犯了循環(huán)論證的錯(cuò)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(gè)公式,按照現(xiàn)行中學(xué)教材系統(tǒng),這個(gè)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(shí)性作為證明的論據(jù),犯了循環(huán)論證的錯(cuò)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(jié),作。顯然,以為旋轉(zhuǎn)中
心,將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),則與
重合,于是≌。
因?yàn)檎叫瓮椎雀撸?
且矩形同底等高,
,
即。
同理,,
即。
,
即。
4.不能推出
例4設(shè)。
求證:。
錯(cuò)證:因?yàn)?,
。
剖析:上述推理過程是錯(cuò)誤的。犯了不能推出的錯(cuò)誤。因?yàn)橹荒芡瞥?。至于關(guān)系式是否唯一地成立,卻無法斷定。因此,只有進(jìn)一步推出,即,原題才能得證。
正證:因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上是增函數(shù),
又,且,
,
。
又因?yàn)?,
。