内容正文:
7.1 为什么要证明
学习目标
1.知道通过观察、猜测得到的结论不一定正确
2.知道要判定一个数学结论正确与否,需要进行有根有据的推理
3.明白通过观察得到的结论不一定正确,初步了解推理的必要性
2
2.要点精析:
(1)直觉有时会产生错误,不是永远可信的;
(2)图形的性质并不都是通过测量得出的;
(3)对少数具体例子的观察、测量或计算得出的结论,并不能保证一般情况下都成立;
(4)只有通过推理的方法研究问题,才能揭示问题的本质.
总结归纳
3
核心知识点二
检验数学结论的常用方法
一、 实验验证法
线段a与线段b比较谁更长?
a
b
解:视觉上看,我们感觉线段a比线段b长一点,但用直尺来测量两条线段的长度,我们发现线段a与线段b一样长.
a
4
【解后思考】有时视觉受周围环境的影响,往往误导我们,让我们得出错误的结论,所以仅靠经验、观察是不够的,只有通过科学的实验进行严格的推理,才能得出最准确的结论.
5
二、举出反例法
我们知道:2×2=4,2+2=4.
试问:对于任意数a与b,是否一定有结论a×b=a+b?
解:3×2=6,而3+2=5,因为6≠5,所以不是对于任意数a与b,都有结论a×b=a+b.
【解后思考】通过举反例,找出使a×b=a+b不成立的a,b的值,就可以得出答案.举出反例是判断一个结论错误的最好方法.
6
验证结论的常用方法
(1)实验验证法;
(2)举反例法;
(3)推理论证法.
其中实验验证法用于检验一些比较简单的结论;
举反例用于说明结论不正确;
推理论证主要用于严格的推理证明.
总结归纳
7
知识点一:证明的必要性
1. (1)观察、实验、归纳是人们认识事物的重要手段;
(2)直觉有时会产生错误;图形的性质并不都是通过测量得到;少数具体例子成立时,不一定一般情况下成立;
(3)观察、实验、归纳得到的结论可能正确,也可能不正确,因此,要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠观察、实验、归纳是不够的,必须进行有理有据的________.
证明
自学自研
2. 先观察再验证(如图):
(1)图①中线段a和线段b哪个长?
(2)图②中实线是直的还是弯曲的?
(3)图③中两条线段a与b哪一条更长?
解:观察可能得出的结论是:
(1)a比b长
(2)图中的实线是弯曲的
(3)图中a更长一些
用科学的方法验证可发现:
(1)a与b一样长
(2)图中的实线是直的
(3)a与b一样长
知识点二:检验数学结论常用的方法
3. (1)检验数学结论的常用方法有实验验证、举出反例、推理等;
(2)要说明一个数学结论是正确的,需要严格的推理证明;
(3)举反例可用于说明某个数学结论不正确.
4. 下列说法正确的是( )
A.经验、观察或实验完全可以判断一个数学结论的正确与否
B.推理是数学家的事,与我们学生没有多大关系
C.对于自然数n,n2+n+3一定是质数
D.有10个人订了9个房间,则至少有一个房间的人数不少于2
D
【典例导引】
5. 【例1】某公园计划砌一个如图甲所示的喷水池,有人改为图乙的形状,若外圆的直径不变,水池边沿的宽度和高度不变,你认为砌水池边沿( )
A.甲需要的材料多
B.乙需要的材料多
C.甲、乙需要的材料一样多
D.不确定
C
导学导练
【变式训练】
6. 甲、乙、丙、丁四个同学在玩推理游戏,要找出谁在数学测评中获奖.甲说:“是乙获奖.”乙说:“是丙获奖.”丙说:“乙说的不是实话.”丁说:“反正我没有获奖.”如果这四个同学中只有一个人说了实话,请问是谁获奖( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
D
7. 【例2】若要说明“若a>b,则a2>b2”是错误的,下列所举的例子正确的是( )
A.a=2,b=1 B.a=-2,b=-1
C.a=-1,b=-2 D.a=-1,b=1
C
8. 若要说明“若a+b<0,则a<0,b<0”是错误的,能说明它的例子是( )
A.a=6,b=8 B.a=-6,b=8
C.a=6,b=-8 D.a=-6,b=-8
C
9. 【例3】在学习中,小明发现:
当n=1,2,3时,n2-4n的值都是负数,
于是小明猜想:
当n为任意正整数时,n2-4n的值都是负数,小明的猜想正确吗?请简要说明你的理由.
解:小明的猜想不正确,
理由:当n=5时,n2-4n的值为5,就是非负数
10. 观察下列各式规律:①52-22=3×7;
②72-42=3×11;
③92-62=3×15
……
根据上面等式的规律:
(1)写出第6和第n个等式;
(2)你能用数学方法验证第n个等式的正确性吗?
解:(1)第6个等式为:152-122=3×27;
第n个等式为:(2n+3)2-(2n)2=3(4n+3)
(2)∵左边=4n2+12n+9-4n2=12n+9=3(4n+3)=右边,
∴第n个等式正确
课堂小结
为什么要证明
推理证明的必要性:数学的结论必须经过严格的论证
检验数学结论的常用方法:
实验验证
举出反例
推理论证
20
$$