2024年3月21日发(作者:八上数学试卷第二单元沪)
谈反证法在分析学中的应用
XXX
(莆田学院数学学院 指导教师: XXX)
一、 研究背景及动态
反证法的应用是分析学中的一个非常重要的课题,它不但是高等数学和数学分析中许
多问题的解题基础,并且它也为许多数学分支,如微分几何、常微分方程、泛函分析等的
进一步研究提供了坚实的理论依据。目前国内外已经有很多学者研究反证法在分析学中的
应用这个课题。
一般而言,在现在的大学学习阶段,对于反证法的应用提及的不少,但只是说到一些表
面的应用,而且没有针对反证法的应用进行分类归纳。而现行的数学专业教材中则很少对
此作出总结,文献综述也较为分散,本课题是在前人学者研究的基础之上针对教材相关知
识点的概括和升华。对以后解决相关的命题可能会起到不可替代的作用,为我们进一步学
习和掌握相关内容提供了更好更全的方法。
二、 评述
从命题结论的反面出发,引出矛盾,从而证明原命题成立,这样的证明方法叫做反证
法。反证法是一种十分重要的数学证明方法,它的使用可以上溯到毕达哥拉斯学派,与无理
数的发现密切相关。法国数学家阿达玛(ard,1865~1963)对反证法的实质做
过概况:“若肯定定理的假设而否定其结论,就会导致矛盾”。英国数学家牛顿曾经说过:
“反证法是数学家最精当的武器之一\"。正是由于前人学者对于反证法的重视和研究,也是
由于反证法的重要性,以至于现在我们不得不重新审视反证法,对于反证法的应用再次进行
归纳总结和推广。
陈艳凌、陈继龙、张锐梅几位学者在“关于数学分析中宜用反证法证明的问题”一文
中指出,运用反证法证明的习题类型及规律是:1。证明“函数某个特定常数”;2。在已知极
限存在货易证出极限存在的前提下,证明“极限等于零\"或“极限等于某个特定常数”;3。
证明有关“不存在”的题目;4。证明“至少有一点”的题目,对于题设中函数不具连续条
件者,有时适宜用实数理论找点,再用反证法证明为所求;5。证明集合个数为“有限个”;
6。证明“函数有界限”;7。证明“最多只有”的题目;8。证明“唯一性”。
徐秀娟在“反证法在高等数学证明题中的应用”中通过对于具体例题的分析,归纳出
一些多采用反证法证明的命题,如命题结论涉及“否定”含义;命题结论涉及“无限”;命
题结论出现“至少……\"、“至多……”、“仅有……\"形式等,采用反证法证明较易的问题。
我国学者郭建在“分析学中的逻辑方法”一文中指出,分析学中,关于唯一性的各种
命题的论证,多用反证法。并阐述了反证法的两种形式——归谬法和穷举法.在数学逻辑的
角度对反证法的应用进行了说明。
学者殷堰工在“数学分析中的反证法\"一文中指出反证法对于那些抽象程度高而且用直
接证法难于达到目的的数学命题常常奏效.同时通过对大量的反证法处理的命题进行分析、
归纳、总结出一些适用反证法的规律性问题。
孟红玲、赵远在“反证法在高等数学中的应用举例”中说明了反证法的含义,及用反
证法证明的严密性,反证法的证明步骤,及适宜用反证法证明的问题。同时本文的一些经
典例题参考自孙涛的“数学分析经典习题解析”以及李明振的“数学方法与解题研究\"。
参考了大量的关于此类命题研究的文章,选取了对笔者启发比较大比较有代表性的一
些文章进行参考.随着历史的车轮时间的脚步,通过前人学者的研究我们可以发现,反证法
的定义大致上没有什么改变,但是在对于细节上日臻完善。同样在对反证法在分析学中的
应用,前人学者也都各自有着自己的看法和见解。总结分类方面也不尽相同,笔者就是在
前人的研究基础之上,进行了再一次的探究和论证,希望对以后的学者在对反证法在分析学
中的应用方面有着更好的认识,能够抓住要点,掌握精髓.
三、 结论
总体上来看,在分析学中宜用反证法证明的命题形式分为几种:1、结论为否定形式的命
题;2、结论为以“至少\"、“至多”、“任一”、“惟一”、“无一”、“全部\"等形式出现的命题;
3、结论以“无限\"的形式出现或涉及“无限\"性质的命题;4、关于存在性的命题;5、已知
条件少或从已知出发所能推出结论甚少的命题,以及其他的一些方面等,笔者就是从前人学
者的基础上进行再次总结,并对接触到的关于反证法在分析学中应用的新的形式或题型进
行了总结和例举。由于水平知识有限,所以文章存在着这样那样的漏洞和缺点,希望大家
能帮忙改正。
参考文献:
[1]陈艳凌,陈继龙,张锐梅. 关于数学分析中宜用反证法证明的问题[J]. 齐齐哈尔师
范高等专科学校学报,2007,03:125-126。
[2]徐秀娟. 反证法在高等数学证明题中的应用[J]. 河北理工学院学报(社会科学
版),2005,04:115—117.
[3]孟红玲,赵远. 反证法在高等数学中的应用举例[J]. 洛阳大学学报,
2002,04:110—112.
[4]郭健。 分析学中的逻辑方法[J]. 商洛师专学报,1995,02:1-7。
[5]殷堰工。 数学分析中的反证法[J]. 南都学坛,1990,03:67—71.
[6]李明振.数学方法与解题研究[M]。上海科技教育出版社,2003
[7]孙涛。数学分析经典习题解析[M]。高等教育出版社,2004
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