内容正文:
第12章 全等三角形
12.1 命题、定义、定理与证明
第2课时 定义、定理与证明
我们已经学过线段、角、平行线等许多名词,我们需要用不同的语句来说明这些名词各自所包含的确切意义,例如,我们用“在同一平面内不相交的两条直线”来说明“平行线”所包含的意义.这样的语句叫做这些名词的定义.
讲授新课
定义
一
问题导入
导入新课
问题:我们学过的哪些命题是真命题﹖
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.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
5.两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.
基本事实 :我们将这些命题视为基本事实,它们是我们在继续学习过程中用来判断其他命题真假的原始依据,即出发点.
下列的真命题可作为基本事实:
1.一条直线截两条平行线所得的同位角相等;
2.两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;
3.全等三角形的对应边、对应角分别相等.
基本事实与定理
二
定理:
数学中,有些命题可以从基本事实或其他真命题出发,用逻辑推理的方法判断它们是正确的,并且可以作为进一步判断其他命题真假的依据,这样的真命题叫做定理.
比如:“内错角相等,两直线平行”这条定理就是在“同位
角相等,两直线平行”这个基本事实的基础上推理而出的,它又可
以作为判定平行线的依据.
基本事实、定理、命题的关系:
命题
真命题
假命题
基本事实
定理(由基本事实或其他真命题推理证实)
思 考
(1)一位同学在钻研数学题时发现:
2+1=3,
2×3+1=7,
2×3×5+1=31,
2×3×5×7+1=211,
于是,他根据上面的结果并利用质数表得出结论:从质数2开始,排在前面的任意多个质数的积加1一定也是质数.他的结论正确吗?
试一试:
计算一下2×3×5×7×11+1和2×3×5×7×11×13+1,你发现了什么?
(2)如图,一位同学在画图时发现:三角形三条边的垂直平分线的交点都在三角形的内部.于是他得出结论:任何一个三角形三条边的垂直平分线的交点都在三角形的内部.他的结论正确吗?
画一个钝角三角形试试看.
(3)我们曾经通过计算四边形、五边形、六边形、七边形等的内角和,得到一个结论:n边形的内角和等于(n-2)×180°.这个结论正确吗?是否有一个多边形的内角和不满足这一结论?
实际上,这是一个正确的结论.
上面几个例子说明了什么问题?
探讨归纳
通过特殊事例得到的结论可能正确,也可能不正确.因此,通过这种方式得到的结论,还需进一步加以证实.
定义:根据条件、定义及基本事实、定理等,经过演绎推理,来判断一个命题是否正确,这样的推理过程叫做证明.
例1 证明命题:直角三角形的两个锐角互余.
已知:如图,在△ABC中,∠C=90°.
求证:∠A+∠B=90°.
证明:∵∠A+∠B+∠C=180°(三角形的内角和等于180°),
又∵∠C=90°(已知),
∴∠A+∠B=180°-∠C=90°(等式的性质).
此命题可以用来作为判断其他命题真假的依据,因此我们把它也作为定理.
方法归纳:演绎推理是研究数学的一个重要方法.除了基本事实和已知的定理外,等式与不等式的有关性质以及等量代换也可以作为推理的依据.
典例精析
现在我们就用演绎推理的方法来证明下面的性质:
例2 如图,直线 ,∠1与∠2是同旁内角.求证:∠1+∠2=180°.
证明:我们将∠1的同位角记为∠3.
∵ (已知),
∴∠1=∠3(两直线平行,同位角相等).
又∵∠3+∠2=180°(邻补角的定义),
∴∠1+∠2=180°(等量代换).
a
b
3
1
2
定义、定理与证明
课堂小结
定义
定理的概念
证明
证明命题
概念
基本事实
1. 下列属于定义的是( C )
A. 任何一个三角形一定有直角
B. 锐角都小于钝角
C. 从直线外一点到这条直线的垂线段的长度叫做点到直线的距离
D. ∠A是锐角
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2. 下列语句中,属于定理的是 ( C )
A. 在直线AB上任取一点E
B. 两点确定一条直线
C. 两条平行线被第三条直线所截,内错角相等
D. 同旁内角不能相等
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
3. 如图,直线AB、EF相交于点O,AB∥CD,则可以判定EF一定不与CD平行,此处用到的基本事实是 过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行 .
过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
4. 如图,∠1=30°,∠B=60°,AB⊥AC,要使AB∥CD,则还需添加的一个条件是 ∠ACD=90° .(答案不唯一)
∠ACD=90°
(答案不唯一)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
5. 如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=∠D,点E在线段AD上,点F在BC的延长线上,连结EF. 求证:∠DEF=∠F.
(第5题)
解:∵ AB∥CD(已知),∴ ∠DCF=∠B(两直线平行,同位角相等).∵ ∠B=∠D(已知),∴ ∠DCF=∠D(等量代换).∴ AD∥BC(内错角相等,两直线平行).
∴ ∠DEF=∠F(两直线平行,内错角相等).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
6. 有下列说法:① 真命题都是定理;② 定理都是真命题;③ 假命题不是命题;④ 基本事实都是真命题;⑤ 基本事实的正确性必须得到证明.其中,正确的有( D )
A. 5个 B. 4个
C. 3个 D. 2个
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
7. 如图,从∠1=∠2,∠C=∠D,∠A=∠F这三个条件中选出两个作为条件,另一个作为结论,所有组成的命题中,真命题的个数为( A )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
8. 新趋势·与物理融合 如图所示为一个潜望镜模型示意图,AB、CD代表镜子摆放的位置,并且AB与CD平行,光线经过镜子反射时,满足∠1=∠2,∠3=∠4.求证:离开潜望镜的光线MN平行于进入潜望镜的光线EF.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
将以下证明过程和推理依据补充完整:
∵ AB∥CD(已知),
∴ ∠2= ∠3 ( 两直线平行,内错角相等 ).
∵ ∠1=∠2,∠3=∠4(已知),
∴ ∠1=∠2=∠3=∠4(等量代换).
∵ ∠1+∠2+∠5=180°,∠3+∠4+ ∠6 =180°(平角的定义),
∴ ∠5= ∠6 .
∴ MN∥EF( 内错角相等,两直线平行 ).
∠3
两直线平行,内错角相等
∠6
∠6
内错角相等,两直线平行
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
9. ★对“如果两条平行线被第三条直线所截,那么一对同位角的平分线平行”进行证明(先画图,写出已知、求证,再证明).
解:已知:如图,EM∥FN,直线AC分别交EM、FN于点A、C,AB、CD分别是∠EAC和∠FCG的平分线.求证:AB∥CD. ∵ EM∥FN(已知),∴ ∠EAC=∠FCG(两直线平行,同位角相等).∵ AB平分∠EAC,CD平分∠FCG(已知),∴ ∠EAB=∠BAC=
∠FCG(角平分线的定义).∴ ∠BAC=∠DCG(等式的性质).∴ AB∥CD(同位角相等,两直线平行).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
10. 如图,点E在直线CD上,射线EF平分∠AED,过点E作EB⊥EF,G为射线EC上一点,连结BG,且∠BGE=90°.
(1) 求证:∠DEF=∠EBG.
解:(1) ∵ EB⊥EF(已知),∴ ∠FEB=90°(垂直的定义).
∴ ∠DEF+∠BEG=180°-90°=90°(平角的定义).
又∵ ∠BGE=90°(已知),∴ ∠EBG+∠BEG=90°(直角三角形的两个锐角互余).∴ ∠DEF=∠EBG(同角的余角相等).
(第10题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(2) 若∠EBG=∠A,试判断AB与EF的位置关系,并加以证明.
解:(2) AB∥EF. ∵ EF平分∠AED(已知),∴ ∠AEF=∠DEF= ∠AED(角平分线的定义).∵ ∠EBG=∠A(已知),∠DEF=
∠EBG(已证),∴ ∠A=∠DEF(等量代换).又∵ ∠DEF=∠AEF
(已证),∴ ∠A=∠AEF(等量代换).∴ AB∥EF(内错角相等,两直线平行).
(第10题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
$