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反证法在数学分析解题中的应用

2020-07-06林佳佳

课程教育研究 2020年20期
关键词:反证法结论证明

林佳佳

【摘要】反证法是公认的巧妙的证明方法之一,在数学专业基础课程数学分析解题方面的应用广泛,本文结合自身学习经历,总结出几类反证法在数学分析解题方面的应用,并提出运用反证法所需要注意的事项。

【关键词】反证法  数学分析

【中图分类号】G642   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2020)20-0139-01

数学分析作为大学数学专业的基础专业课程,有着非常重要的地位。对于数学分析的解题方法众多,而反证法作为最巧妙高效的解题方法之一,在其中的应用非常广泛。由于反证法本身高效易懂的特点,已经成为数学解题中最重要的方法之一。笔者结合自身数学学习经验,在总结出一般反证法在数学分析解题方面的应用同时,进一步归纳出解题过程中运用反证法过程中的问题与注意事项。

一、反证法的定义与依据

反证法所依据的是逻辑思维规律中的“矛盾律”和“排中律”。在同一思维过程中,两个互相矛盾的判断不能同时都为真,至少有一个是假的,这就是逻辑思维中的“矛盾律”;两个互相矛盾的判断不能同时都假,简单地说“A或者非A”,这就是逻辑思维中的“排中律”。

二、反证法在数学分析解题中的应用

数学分析是大学数学专业的基础课程,其相关问题的解决有大量的方法。其中,作为巧妙方法之一的反证法在一些题型的解决中有一定的应用。本文归纳出以下几种常见的类型。

(四)证明“唯一性”,宜采用反证法

该类题型并不难证明。如欲证明数列极限的唯一性,只需采用反证法,假设其极限不唯一,进一步利用极限的定义,最后结合ε的任意性即可得到结论。

三、运用反证法应注意的问题

(一)采用反证法时一定要对结论做出全方面准确的否定

“假定命题的结论不成立”作为使用反证法的第一個步骤,若第一步便出错,未能对结论做出全面准确的否定,那么即使后续的解答再完美也无任何用处。

(二)采用合理逻辑以及题目信息推出矛盾

如何推出矛盾是采用反证法解题的关键。推出矛盾的过程虽然是没有确定模式,没有既定标准的,但可以肯定的一点是,做题时一定要准确利用题干信息,并结合使用合理的逻辑与推理规则,切记不可生搬硬套,更应该避免陷入逻辑陷阱。

(三)采用反证法对于解题多数会起到简化求解过程的目的

采用反证法对于解题多数会起到简化求解过程的目的,但注意不可一味的使用反证法求解问题,如此可能使得求解过程略显累赘,至于如何合理使用,对于初学者而言,需要通过平时学习的大量积累,反复推敲直至明白其深刻内涵,最终投入使用时仍需要靠自身经验把握火候。

四、思考与总结

反证法是数学学习的一把利器,在数学各个领域均有体现。值得一提的是,反证法在数学分析解题方面的应用非常普遍,尤其是在证明题与一些概念理解上的应用不可小觑,如果能合理恰当使用反证法解题,可以使得解题过程简洁明了,给人以思维上的震撼,如果能借助反证法对一些难懂的概念加以理解,可以大大提高理解的深度。

参考文献:

[1]https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%8D%E8%AF%81%E6%B3%95/5017739?fr=aladdin

[2]李傅山著.数学分析中的问题与方法.北京:科学出版社, 2016.07.

[3]欧阳光中等编.数学分析(上)第3版.北京:高等教育出版社,2007.04.

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