内容正文:
第12章 全等三角形
12.1.2 定义、定理与证明
一、教材分析
华师大版八年级上册13章第一节第二课时,借实例区分基本事实与定理,以三角形内角和等展示证明流程,强化“∵∴”规范.用反例凸显证明必要,练习衔接旧知,为后续奠基,培养逻辑推理与表达能力.
二、教学目标
1.清晰阐述定义的含义,能够针对数学及生活中的常见概念准确给出定义;
2.能够深入理解定理的概念,并举例说明教材中涉及的相关定理;
3.熟练掌握证明的基本方法和书写格式,能够依据已知条件、定义及基本事实、定理等,对命题进行严谨证明;
4.通过学习体会数学证明的严谨性和逻辑性,感受数学知识的科学性和确定性,培养严谨认真的学习态度.
三、教学重难点
重点:清晰阐述定义的含义,能够针对数学及生活中的常见概念准确给出定义 .
难点:熟练掌握证明的基本方法和书写格式,能够依据已知条件、定义及基本事实、定理等,对命题进行严谨证明.
四、教学过程
复习回顾
想一想,我们学过哪些几何名词,你还记得吗?
(1) 线段 (2)角 (3)平行线 (4)射线 (5)同位角 (6)外角 ……
师生活动:小组形式汇报.
思考:你能说明什么是平行线吗?
平行线:在同一平面内,不相交的两条直线.
提问:任选几个几何名词,你能对其进行说明吗?
设计意图:通过复习导入让学生回顾复习旧知识,有助于新知的引入和学习.
探究新知
活动一:探究定义的意义
试一试:任选几个几何名词,你能对其进行说明吗?
说明下列几何名词的意义
(1)线段: 直线上两个点和它们之间的部分
(2)射线: 把线段的一端无限延伸就是射线
(3)外角: 多边形内角的一边与另一边的反向延长线所组成的角
师生活动:小组形式汇报.
总结:我们需要用不同的语句来说明这些名词所包含的确切意义;这些语句叫做这些名词的定义.
设计意图:通过让学生探究定义的意义,进而明确何为定义,为后面进行证明的学习打下基础.
活动二:探究基本事实的特征
问题1:判断下列命题的真假:
师生活动:小组形式汇报.
1.两点确定一条直线; 真命题
2.两点之间,线段最短; 真命题
3.过一点有且只有一条直线与已知直线垂直; 真命题
4.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行. 真命题
总结:通过七年级的学习,我们发现它们都是正确的,并且都是公认的真命题,这些命题叫做基本事实.
试一试:尽可能多的说出我们学过的基本事实
1.两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;
2.过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行;
3.如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行.
思考:现在你能说出什么是基本事实了吗?
总结:基本事实的特征:
①真命题;②公认的,无需证明的;
③基本事实是在继续学习的过程中,用来判断其他命题的真假的原始依据,即出发点.
活动三:探究定理的特征
试一试:如图,直线AB和直线CD相交于点O,请尝试说明 ∠AOC=∠BOD.
师生活动:小组形式汇报.
解:因为AB是直线,且点O在AB上,
所以
同理,
所以
思考:通过求解的过程你有什么发现吗?
我们发现:它就是我们七年级所学的“对顶角相等”.
这个过程从平角的定义这一个基本事实作为出发点,用逻辑推理的方法判断出来它是正确的;并且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.
总结:定理的特征:
①从基本事实或其他真命题出发;
②用逻辑推理的方法判断它们是正确的;
③可以作为进一步判断其他命题真假的依据;
定理的作用不仅在于它揭示了客观事物的本质属性,而且可以作为进一步确认其他命题真假的依据.
活动四:探究证明的特征
试一试:运用所学过的知识判断下列说法是否正确
师生活动:小组形式汇报.
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.
例如:
2×3×5×7×11+1=2311 是质数
2×3×5×7×11×13+1=30031=59×509 不是质数
故,说法不正确.
2.一位同学在画图时发现:三角形的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.
例如:当三角形为钝角三角形时,交点在三角形外部
故,说法不正确.
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?
正确;经过验证,每个多边形的内角和都满足这一结论.
思考:通过对上面几个例子的探究,你有什么发现吗?
我们发现:上面几个例子说明: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.
总结:根据条件、定义、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.
注意:等式与不等式的有关性质以及等量代换也经常作为推理的依据
总结:证明的特征
①根据条件、定义、基本事实、定理
②演绎推理
③判断一个命题是否正确的过程叫做证明
注意: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.
应用新知
教材例题
例1 证明命题:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补.
已知:如图,直线a∥b,∠1与∠2是同旁内角
求证:∠1+∠2=180°.
证明:我们将∠1的同位角记作∠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)
总结:我们由“两直线平行,同位角相等”推导出“两直线平行,同旁内角互补”的结论.
前者是定理,后者叫做前者的推论.
注意:推论和定理一样,可以作为进一步证明的依据.
经典例题
例2 填写下面证明过程的推理依据:
如图:已知AC,BD相交于点O,DF平分∠CDO与AC相交于点F,BE平分∠ABO与AC相交于点E,∠A=∠C.求证:∠1=∠2
证明:∵,∴ 内错角相等,两直线平行
∴ 两直线平行,内错角相等
又∵DF平分∠CDO,BE平分∠ABO(已知)
∴, 角平分线的定义
∴∠1=∠2(等量代换)
总结:证明的相关注意事项
1.证明是从条件出发,经过一步步推理,最后推出结论的过程;
2.证明必须做到“言必有据”,这些根据可以是已知条件,也可以是定义、基本事实、定理、推论.
3.已学过的定理在初学证明时要把根据写在每一步推理的后面,熟练后可以将推理后面的依据逐渐简化.
设计意图:通过具体的题目,展现出来条件、定义、基本事实、定理的应用,让学生在证明时能够灵活应用,明白每一步的依据,做到言之有据.
课堂练习
【教材练习】
1.把下列定理改写成“如果……,那么……”的形式,指出它们的条件和结论,并用演绎推理证明小(1)所示的定理.
(1)同旁内角互补,两直线平行
如果同旁内角互补,那么两直线平行
条件:同旁内角互补,结论:两直线平行
(2)
如果三个角是三角形的外角,那么它们的和为360°
条件:三个角是三角形的外角,结论:它们的和为360°
(1)的证明
已知:如图,直线a和b都被同一条直线所截,且∠1+∠2=180°
求证:a∥b
证明:∵∠3+∠2=180°(平角的定义)
又∠1+∠2=180°(已知)
∴∠1=∠3(等量代换)
∴(同位角相等,两直线平行)
2.判断命题“两条直线被第三条直线所截,内错角相等”是真命题还是假命题,并说明理由.
答:假命题;
定理“内错角相等”的前提是两条直线平行,该命题没有说明已知的两条直线是平行的,故说法错误.
3.如图,已知∠B=50°,∠C=70°,点D、E分别在AB、BC上,且∠ADE=120°,
求证:DE∥AC.对于上述问题,请将下列证明过程补充完整.
证明:∵°(三角形内角和是180°)
(已知),(已知)
∴(等式的性质)
∵(已知)
∴(等式的性质)
∴同旁内角互补,两直线平行)
4.下列命题是真命题的是( A )
A. 两个角的和等于平角时,这两个角互为补角
B. 同旁内角相等,两直线平行
C. 两条直线被第三条直线所截,内错角相等
D. 相等的角是对顶角
5.命题“同位角相等”的条件是 有两个角是同位角 .
6.如图,,,∠2=50°,则∠1的度数是( A )
A.40° B.50°
C.60° D.140°
解析: (已知)
(直角三角形的两个锐角互余)
(已知)
(两直线平行,同位角相等)
7.完成下面的证明过程,并在括号内填上理由.
已知:如图所示,AD∥BC,∠BAD=∠BCD.求证:AB∥CD.
证明:因为 (已知),
所以∠1=__∠2___ (两直线平行,内错角相等),
又因为 (已知),
所以 (等式的性质),
即∠3=∠4,所以 (内错角相等,两直线平行).
设计意图:通过本节练习,学生能够在短时间内快速回顾和强化本堂课所学相关知识,并能及时获知学生对所学知识的掌握程度,锻炼了学生的解题速度和对数学原理的理解能力,同时培养他们的时间管理意识和学习兴趣.
总结归纳
师生活动:教师和学生一起回顾本节课所讲的内容.
1.本节课你学到了什么?
2.证明的过程需要注意什么?
设计意图:本节课的课堂总结活动通过几个关键问题,引导学生全面回顾了本节课的学习内容.这种总结方式不仅帮助学生巩固了知识,还提高了他们的自我反思和总结能力.同时,通过师生互动,教师也能及时了解学生的学习情况,为后续的教学提供有针对性的指导.通过小结让学生进一步熟悉巩固本节课所学的知识.
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