内容正文:
第7章 命题与证明
7.1 为什么要证明
【素养目标】
1. 经历观察、归纳、验证等活动过程,在活动中体会到观察、实验、归纳所得到的结论未必可靠。 (重点)
2. 初步感受证明的必要性, 发展推理意识。 (难点)
3. 仅仅依靠实验、观察、归纳是不够的,必须进行有根有据地证明,培养科学严谨的学习态度。
【情境导入】
如果有一天有人这样告诉你:“你可以沿着一段一直向上的台阶(或楼梯)走,最终能回到出发点.” 你会怎样回答?
“彭罗斯阶梯”埃舍尔的著名版画作品《升与下降》
【想一想】
(1) 两图的中间圆大小一样吗?
(2) 观察下面图片,是运动的还是静止的?
【合作探究】
探究点一:数学的结论必须经过严格的论证
问题1:
(1) 线段 与线段 哪个比较长?
(2) 图中的四边形是正方形吗?
有时候视觉受周围环境的影响, 往往误导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.
新知探究 探究点一:数学的结论必须经过严格的论证
(3) 如图,把地球看成球形,假如用一根比地球赤道长 的铁丝将地球赤道围起来,铁丝与地球赤道之间的间隙能有多大? 能放进一个拳头吗?先凭感觉想象一下, 再具体算一算,看看与你的感觉是否一致,并与同伴进行交流。
【思考】
(1) 代数式 的值是质数吗?取 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5试一试,你能否由此得到结论“对于所有的自然数 的值都是质数”?
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
11
13
17
23
31
41
53
67
83
101
质数/合数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
(2) 如图,在 中,点 分别是 的中点,连接 与 有怎样的位置关系和数量关系? 请你先猜一猜,再设法检验你的猜想.
你能肯定你的结论对所有的 都成立吗? 与同伴进行交流.
【归纳与总结】
(1) 直觉有时会产生错误,不一定可信;
(2) 图形的性质并不都是通过测量得出的;
(3) 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.
判断一个数学结论是否正确, 仅靠观察、猜想、 实验还不够, 必须经过一步一步、有根有据地推理.
探究点二: 检验数学结论的常用方法
例1 先观察再验证. 可以借助实验的方法验证
(1) 图 ① 中的实线是直的还是弯曲的?
(2) 图 ② 中两条线段 与 哪一条更长?
(3) 图 ③ 中的直线 与直线 平行吗?
例2 如图,从点 出发作出四条射线、 ,已知 .
(1) 若 ,求 和 的度数;
(2) 若 ,求 和 的度数;
(3) 由 (1) (2) 你发现了什么?
(4) 你能说明一下你的理由吗?
【方法总结】
检验数学结论具体经历的过程是:
观察、度量、实验 猜想归纳 推理 正确结论.
当堂反馈
1. 下列语句中说法正确的是 ( )
A. 一个锐角与一个钝角的和等于一个平角
B. 任何一个角的补角都比这个角大
C. 一个锐角加上一个锐角的和是钝角
D. 任意两个直角都相等
2. 下列推理正确的是 ( )
A. 因为 ,所以
B. 因为 ,所以
C. 因为 ,所以
D. 因为 ,所以
3. 甲、乙、丙、丁在比身高,甲说:“我最高.” 乙说:“我不是最矮.” 丙说:“我没有甲高,但还是有人比我矮. ”丁说:“我最矮.” 实际测量表明只有一人说错了,则身高从高到低排第三位的是______.
4. [教材变式] 当 为正整数时,代数式 的值都等于1吗?
参考答案
探究点一:数学的结论必须经过严格的论证
问题1(1) (2) 是正方形
(3) 解: 设赤道周长为 ,则铁丝与地球赤道之间的间隙为
.
它们的间隙不仅能放进一个红枣,而且也能放进一个拳头.
【思考】(1)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
11
13
17
23
31
41
53
67
83
101
质数/合数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
当 时, 的值为 ,
所以,对于所有自然数 的值未必都是质数.
(2) 位置关系: ,数量关系: 验证方法: 测量推理
不一定正确对所有的 都成立
探究点二: 检验数学结论的常用方法
例1 解: 通过观察可能得出的结论是:
(1) 实线是弯曲的. (2) 更长一些. (3) 与 不平行.
而我们用科学的方法验证后发现: (1) 实线是直的. (2) 与 一样长.
(3) 平行于 .
例2 解: (1) 因为 , 所以 .
因为 , 所以 ,
.
(2) ,
.
(3) 发现 .
(4) 因为 , ,
所以 .所以 .
当堂反馈
1. D 2. B 3. 丙 .
4. 解: 当 时, ;
当 时, ;
当 时, ;
当 时, ;
当 时, .
所以当 为正整数时,代数式 的值不一定等于1.
第 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$