Question

3．已知f（x）=x²+ax+b，用反證法證明：|f（1）|，|f（2）|，|f（3）|不都小于$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 先根據(jù)函數(shù)f（x）的解析式，分別將x=1，2，3代入求得f（1），f（3），f（2），進而求得f（1）+f（3）-2f（2）．再假設(shè)|f（1）|，|f（2）|，|f（3）|都小于$\frac{1}{2}$，推出-2＜f（1）+f（3）-2f（2）＜2，利用此式與上面求得的式子矛盾，從而得出證明．

解答 證明：∵f（x）=x²+ax+b
∴f（1）=1+a+b，f（2）=4+2a+b，f（3）=9+3a+b，
∴f（1）+f（3）-2f（2）=（1+a+b）+（9+3a+b）-2（4+2a+b）=2．
假設(shè)|f（1）|，|f（2）|，|f（3）|都小于$\frac{1}{2}$，
則|f（1）|＜$\frac{1}{2}$，|f（2）|＜$\frac{1}{2}$，|f（3）|＜$\frac{1}{2}$，
即有-$\frac{1}{2}＜$f（1）＜$\frac{1}{2}$，-$\frac{1}{2}＜$f（2）＜$\frac{1}{2}$，-$\frac{1}{2}＜$f（3）＜$\frac{1}{2}$，
∴-2＜f（1）+f（3）-2f（2）＜2
與f（1）+f（3）-2f（2）=2矛盾，
∴假設(shè)不成立，即原命題成立

點評 反證法是一種從反面的角度思考問題的證明方法，體現(xiàn)的原則是正難則反．反證法的基本思想：否定結(jié)論就會導(dǎo)致矛盾，證題模式可以簡要的概括為“否定→推理→否定”．實施的具體步驟是：
第一步，反設(shè)：作出與求證結(jié)論相反的假設(shè)；
第二步，歸謬：將反設(shè)作為條件，并由此通過一系列的正確推理導(dǎo)出矛盾；
第三步，結(jié)論：說明反設(shè)不成立，從而肯定原命題成立．