内容正文:
7.2 定义与命题
第 2 课时 定理与证明
教学目标
【知识与能力】
1.了解公理、定理与证明的概念并了解本套教材所采用的公理;
2.体会命题证明的必要性,体验数学思维的严谨性.
【过程与方法】
通过对公理的认识,明确证明需要公理和定理.
经历实际情境,初步体会公理化的思想和方法.
【情感态度价值观】
通过从具体例子中提炼数学概念,培养学生思维的严密性和逻辑性.
结合实例让学生意识到证明的必要性,培养学生做到有理有据,有条理地表达自己的想法的良好意识,培养语言表达能力.
教学重难点
【教学重点】
理解公理、证明和定理的概念.
【教学难点】
理解公理与定理的区别,写出有理有据的证明过程.
教学过程
一、导入新知
如何证实一个命题是真命题呢?
用我们以前学过的观察,实验,验证特例等方法.
这些方法往往并不可靠.
哦……那可怎么办
能不能根据已经知道的真命题证实呢?
那已经知道的真命题又是如何证实的?
二、课堂新授
公理、证明、定理的概念
了解《原本》与《几何原本》;了解古希腊数学家欧几里得(Euclid,公元前300前后);找出下列各个定义并举例.
1.原名:某些数学名词称为原名.
2.公理:公认的真命题称为公理.
3.证明:除了公理外,其他真命题的正确性都需要通过演绎推理的方法证实.演绎推理的过程称为证明.
4.定理:经过证明的真命题称为定理.
本套教科书选用九条基本事实作为证明的出发点和依据,我们已经认识了其中的八条:
1.两点确定一条直线;
2.两点之间线段最短;
3.同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
4.两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行(简述为:同位角相等,两直线平行);
5.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
6.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等;
7.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等;
8.三边分别相等的两个三角形全等.
其他公理
等式的有关性质和不等式的有关性质(以后将会学到)都可以看作公理.
“在等式或不等式中,一个量可以用它的等量来代替”.这一性质也看作公理,简称为“等量代换”.
证明的过程
证明定理“对顶角相等”
例 如图,直线AB与直线CD相交于点O,∠AOC与∠BOD是对顶角.求证:∠AOC =∠BOD.
证明:∵直线AB与直线CD相交于点O (已知),
∴ ∠AOB与∠COD都是平角(平角的定义).
∴ ∠AOC+∠AOD=180°,∠BOD+∠AOD=180°(补角的定义).
∴ ∠AOC =∠BOD (同角的补角相等).
证明的书写格式:
根据题设、结论,结合图形,写出已知、求证,经过分析找出由已知推出结论的途径,写出证明过程,并注明依据.
证明过程的注意事项:
证明的每一步推理都要有根据,不能“想当然”.这些根据,可以是已知条件,也可以是学过的定义、基本事实、定理等.
证明定理 :同角的补角相等.
已知:如图,∠2是∠1的补角, ∠3是∠1的补角.
求证:∠2=∠3.
证明:∵∠2是∠1的补角(已知),
∴ ∠2+∠1=180°(补角的定义).
∴ ∠2= 180°-∠1 (等式的性质).
∵∠3是∠1的补角(已知),
∴ ∠3+∠1=180°(补角的定义).
∴ ∠3= 180°-∠1 (等式的性质).
∴ ∠2=∠3(等量代换).
考点 证明推理的应用
如图,∠1=∠2,试说明直线AB,CD平行.
分析:要证明AB,CD平行,就需要同位角相等的条件,图中∠1与∠3就是同位角.我们只要找到:能说明它们相等的条件就行了.
从图中,我们可以发现:∠2与∠3是对顶角,所以∠3=∠2.这样我们就找到了∠1与∠3相等的确切条件了.
证明:∵∠2与∠3是对顶角(对顶角的定义),
∴∠3=∠2(对顶角的性质).
又∵∠1=∠2(已知),
∴∠1=∠3(等量代换).
∴AB∥CD(同位角相等,两直线平行).
练习
如图,直线AB和直线CD,直线BE和直线CF都被直线BC所截,在下面三个式子中,请你选择其中两个作为题设,剩下的一个作为结论,组成一个真命题并写出对应的推理过程.
①AB∥CD,②BE∥CF,③∠1=∠2
题设(已知): ①② .
结论(求证): ③ .
证明:∵AB∥CD(已知),
∴∠ABC=∠DCB(两直线平行,内错角相等).
又∵BE∥CF(已知),
∴∠EBC=∠FCB(两直线平行,内错角相等).
∵∠ABC-∠EBC=∠DCB-∠FCB(等式的性质),
∴∠1=∠2.
三、巩固练习
1.“两点之间,线段最短”这个语句是( )
A.定理 B.公理 C.定义 D.只是命题
1.“两点之间,线段最短”这个语句是( )
A.定理 B.公理 C.定义 D.只是命题
3.下列句子中,是定理的是( ),是公理的是( ).
A.若a=b,b=c,则a=c;
B.对顶角相等;
C.全等三角形的对应边相等,对应角相等.
4.在下面的括号内,填上推理的依据.
如图,AB ∥ CD,CB ∥ DE ,
求证∠ B+ ∠D=180°.
证明:
∵ AB ∥ CD,
∴ ∠B= ∠C( ).
∵ CB ∥ DE,
∴ ∠ C+ ∠ D=180°( ).
∴ ∠ B+ ∠ D=180°( ).
5.已知:b∥c, a⊥b .求证:a⊥c.
证明:∵ a ⊥b(已知),
∴∠1=90°(垂直的定义).
又∵b ∥ c(已知),
∴∠2=∠1=90°(两直线平行,同位角相等).
∴a ⊥ c(垂直的定义).
6.填空:
已知:如图,∠1=∠2,∠3=∠4.
求证:EG∥FH.
证明:∵∠1=∠2(已知),∠AEF=∠1 ( ),
∴∠AEF=∠2 ( ).
∴AB∥CD ( ).
∴∠BEF=∠CFE ( ).
∵∠3=∠4(已知),
∴∠BEF-∠4=∠CFE-∠3,
即∠GEF=∠HFE ( ).
∴EG∥FH ( ).
7.如图,已知AB∥CD,直线AB,CD被直线MN所截,交点分别为P,Q,PG平分∠BPQ,QH平分∠CQP,求证PG∥HQ.
证明:∵AB∥CD(已知),
∴∠BPQ=∠CQP(两直线平行,内错角相等).
又∵PG平分∠BPQ,QH平分∠CQP(已知),
∴∠GPQ=∠BPQ,∠HQP=∠CQP(角平分线的定义),
∴∠GPQ=∠HQP(等量代换),
∴PG∥HQ(内错角相等,两直线平行).
四、课堂小结
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