内容正文:
第2章 特殊三角形
2.5 逆命题和逆定理
一、教材分析
《逆命题和逆定理》是浙教版八年级上册的内容,是在学生已学习命题、定理等知识基础上的拓展.它衔接了前面的逻辑推理知识,又为后续深入学习几何证明、特殊图形性质与判定等奠定基础,是培养学生罗辑思维和推理能力的关键环节,让学生理解命题的双向性,完善对数学逻辑体系的认知.
教材通过具体命题实例,先引出逆命题概念,对比原命题与逆命题的条件和结论,再延伸到逆定理,清晰呈现命题-逆命题-定理-逆定理”的逻辑链条.借助生活及数学中的命题、定理实例,帮助学生理解概念,同时安排“做一做”“课内练习”等,让学生在实践中巩固,逐步掌握知识应用.
二、教学目标
1.理解逆命题和逆定理的概念,能准确写出命题的逆命题,判断逆命题真假.
2.掌握定理与逆定理的区别与联系,会识别互逆定理,能探索简单定理的逆定理.
3.通过实例探究、合作交流,培养逻辑推理能力和逆向思维,感受数学知识的严谨性与关联性.
三、教学重难点
重点:理解逆命题和逆定理的概念,能准确写出命题的逆命题,判断逆命题真假.
难点:掌握定理与逆定理的区别与联系,会识别互逆定理,能探索简单定理的逆定理.
四、教学过程
· 复习回顾
问题1:什么是命题?命题由什么组成?
答:对某件事情作出判断的句子叫做命题.命题由条件、结论组成.
问题2:所有的命题都是真命题吗?
答:命题有真有假,正确的命题是真命题,错误的命题是假命题.
师生活动:教师提问,学生举手回答问题.
设计意图:关联旧知引入,回顾命题的组成(条件、结论),激发学生的学习兴趣和求知欲,为新知识的学习做好铺垫.
· 探究新知
活动一:探究逆命题和逆定理的定义
问题:考虑两个命题:“等腰三角形是轴对称图形.”“轴对称图形是等腰三角形.”这两个命题有什么不同?有什么联系?它们都是真命题吗?
师生活动:教师提问,学生自主思考后,同桌交流讨论,尝试表达对两句话条件、结论及正确性的看法.
答:等腰三角形是轴对称图形:
条件:三角形是等腰三角形;结论:它是轴对称图形;
是真命题
轴对称图形是等腰三角形:
条件:三角形是轴对称图形;结论:这个三角形是等腰三角形
是假命题
联系:这两个命题的条件和结论是相反的.
设计意图:以生活中图形相关表述为情境,贴近学生认知,激发好奇心,自然关联命题的条件和结论,为引出逆命题概念做铺垫,让学生初步感受“逆”向表述的特点.
问题:填表并思考:命题(1)和命题(2),命题(3)和命题(4)的条件和结论有什么关系?
师生活动:教师操作:PPT 呈现教材表中的四个命题,引导学生分析.小组内交流,填写表格,明确每个命题的条件和结论,小组内分享发现,理解逆命题是条件和结论互换位置,尝试用自己的话表述逆命题概念,再结合教师总结,准确把握定义。接着,完成教师给出的简单命题写逆命题的练习,初步应用概念.
答:
(1)的条件是(2)的结论,(2)的结论是(1)的条件;
(3)的条件是(4)的结论,(4)的结论是(3)的条件 .
对于两个命题,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.
如果把其中的一个命题叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.
问题:由表中的原命题与逆命题,你有什么发现?
每个命题都有它的逆命题,原命题正确,逆命题不一定正确.
原命题错误,逆命题不一定错误
两个命题为互逆命题,它们的真假性没有关系
如果一个定理的逆命题能被证明是真命题,那么就称之为原定理的逆定理,这两个定理互为逆定理.
设计意图:借助教材表格,让学生自主分析、小组协作,从具体命题中归纳逆命题概念,符合“做中学”理念,提升自主探究和归纳能力.
做一做
1.说出下列命题的逆命题,并判定逆命题的真假.
(1)长方形有两条对称轴;(2)正数大于零.
答:(1)逆命题:有两条对称轴的图形是长方形.是假命题
(2)逆命题:大于零的数是正数.是真命题
2.说出两对互逆的定理.
答:(1)同旁内角互补,两直线平行. 两直线平行,同旁内角互补.
(2) 等腰三角形的两个底角相等. 有两个角相等的三角形是等腰三角形.
设计意图:通过“做一做” 练习,让学生在实践中运用逆命题概念,同桌交流、上台分享,促进思维碰撞,教师引导总结方法,帮助学生突破“逆命题真假判断”的难点,提升逻辑推理能力.
活动二:探究线段垂直平分线性质定理的逆定理
问题:线段的垂直平分线有什么性质?
答:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
问题:请说出它的逆命题,并证明这个逆命题是真命题.
师生活动:教师以“线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等”为例,引导学生找逆命题(到线段两端距离相等的点在线段垂直平分线上),提问:“怎么证明这个逆命题是真的呀?大家想想,能不能利用全等三角形或者垂直平分线的定义。”简单提示后,让学生尝试梳理证明逻辑,教师补充完善证明过程,强调“只有逆命题为真且是定理,才是逆定理,定理和逆定理互为逆定理”学生倾听教师对逆定理概念的讲解,结合实例理解“逆命题为真且是定理”这一条件.在分析线段垂直平分线定理逆命题证明时,自主思考证明方法,尝试发言,参与证明过程的理,明晰逆定理的严谨性.
答:这个定理的逆命题是:
到线段两端距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
已知:如图,AB是一条线段,P是一点,且PA=PB.
求证:点P在线段AB的垂直平分线上.
分析:要证明点P在线段AB的垂直平分线上,可以过点P作AB的垂线,然后证明它恰好平分线段AB.
证明:(1)当点P在线段AB上时,结论显然成立.
(2)当点P不在线段AB上时,如图所示,
作PC⊥AB于点O.
由PA=PB,PO⊥AB,可得OA=OB,
故PC是AB的垂直平分线.
所以点P 在线段AB的垂直平分线上.
OA=OB的原理:等腰三角形三线合一性质
总结:线段垂直平分线性质定理的逆命题是真命题.
线段垂直平分线性质定理的逆定理:
到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上.
几何语言:
因为PA=PB
所以点P在AB的垂直平分线上.
设计意图:从逆命题自然过渡到逆定理,结合熟悉的定理实例,降低概念理解难度.通过分析线段垂直平分线定理的逆定理及证明,让学生感受逆定理的形成过程,理解其与原定理的互逆关系,提升逻辑推理的严谨性.
· 应用新知
【教材例题】
例1写出命题“两个全等三角形的面积相等”的逆命题,判断这个命题的真假,并说明理由.
解:逆命题是:“ 如果两个三角形的面积相等,那么这两个三角形全等”这个逆命题是假命题。举反例如下:
如图,在△ABC中,AB≠AC. AD为BC边上的中线,则△ABD与△ACD的面积相等,但它们不全等.
所以这个逆命题是假命题.
△ABD与△ACD的面积相等,但它们不全等的原因:△ABD和△ACD等底同高所以面积相等,又因为AB≠AC,不满足全等三角形判定条件所以不全等.
总结:说明一个命题是真命题需经证明,而说明一个命题是假命题只需举一个反例.
例2 写出命题“如果一个三角形是直角三角形,那么它的两个锐角的角平分线所夹的锐角是45°”的逆命题,并证明这个命题是真命题.
解:逆命题是:如果一个三角形的两个角的角平分线所夹的锐角是45°,那么这个三角形是直角三角形.
已知:如图,△ABC中,BE是∠ABC的角平分线,交AC于E,AD是∠CAB的角平分线,交BC于D,BE和AD相交于O点,且∠EOA=45°.
求证:△ABC是直角三角形.
证明:因为BE是∠ABC的角平分线,AD是∠CAB的角平分线,
所以∠OAB=∠CAB,∠OBA=∠CBA,
所以∠OAB+∠OBA=(∠CAB+∠CBA),
所以180°-∠AOB=(180°-∠C),
所以∠AOB=90°+∠C
又因为∠EOA=45°,
所以∠AOB=135°=90°+∠C,
所以∠C=90°,
所以△ABC是直角三角形.
师生活动:教师讲解例1、例2的解题思路和方法,引导学生分析问题,让学生自己思考解答,然后教师进行讲解和总结,强调解题的关键和注意事项.
设计意图:在教师的引导下学生逐步构建研究思路,关注学生的实际操作,激发学生探究兴趣,给学生留有充分的探索和交流空间,引导学生在操作中思考、总结.
· 课堂练习
教材练习
1.写出下列各命题的逆命题,并判断原命题和逆命题的真假.
(1)同位角相等;
(2)如果|a|=|b|,那么a=b.
解:(1)原命题是假命题.
逆命题:相等的两个角是同位角.是假命题
(2) 原命题是假命题.
逆命题:如果a=b,那么|a|=|b|
2.下列定理中,哪些有逆定理?如果有,说出它的逆定理.
(1)等腰三角形的两个底角相等;
(2)内错角相等,两直线平行;
(3)等边三角形的三个角都是60°;
(4)对顶角相等.
解:(1)有逆定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形.
(2)有逆定理:两直线平行,内错角相等.
(3)有逆定理:三个角都是60°的三角形是等边三角形
(4)没有逆定理.
3.下列判断是正确的是( )
A.真命题的逆命题是假命题 B.假命题的逆命题是真命题
C.定理逆命题的逆命题是真命题 D.真命题都是定理
分析:A、错误,真命题的逆命题有可能是真命题,也有可能是假命题
B、错误,假命题的逆命题有可能是真命题,也有可能是假命题
C、正确,定理逆命题的逆命题是这个定理
D、错误,经过证明正确的命题叫定理
答:C
4.下列命题中,逆命题不正确的是( )
A.两直线平行,同旁内角互补 B.等腰三角形两腰上的高线长相等
C.全等三角形对应角相等
D.线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等
答:C
5.已知命题“如果a=b,那么a2=b2.”
(1)写出此命题的条件和结论;
(2)写出此命题的逆命题;
(3)判断此命题的逆命题是真命题还是假命题,如果是假命题,请举出一个反例进行说明.
解:(1)条件:a=b; 结论:a2=b2
(2)逆命题:如果a2=b2,那么a=b
(3)此命题的逆命题是假命题,例如:当a=2,b=-2时,22=(-2)2,但是2≠-2
6.求证:等腰三角形两底角的平分线相等.根据条件和结论,结合图形,用符号语言写出“已知”和“求证”,并进行证明.
分析:先根据命题写出已知和求证,再利用全等三角形的判定和性质进行证明.
已知:在△ABC中,AB=AC,BD平分ABC,CE平分ACB.
求证:BD=CE.
证明:因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB
因为BD平分ABC,CE平分ACB,
所以∠DBC=∠ABC,∠ECB=∠ACB.
所以∠DBC=∠ECB
在△DBC和△ECB中,,
所以△DBC≌△ECB(ASA).
所以BD=CE.
所以等腰三角形两底角的平分线相等.
7.求证:不等边三角形一边的两端到这边的中线所在直线的距离相等.
(要求:根据命题,画出图形,再写出已知、求证,完成证明).
已知:如图,AD是不等边三角形ABC的中线.
求证:点B和点E到AD的距离相等.
证明:分别过B点和C点作BE⊥AD于E,
CF⊥AD于F ,所以∠BED=∠CFD=90°
因为AD是不等边△ABC的中线
所以BD=CD,又因为∠BDE=∠CDF(对顶角相等)
所以△BDE≌△CDF(AAS)
所以BE=CF ,
所以B点和C点到AD的距离相等.
师生活动:学生独立完成课堂练习,教师巡视指导,了解学生的掌握情况,然后对练习题进行讲解和分析,让学生说出解题思路和方法,教师进行点评和总结.
设计意图:基础练习巩固逆命题、逆定理概念及真假判断,同桌检査促进学生互相学习、强化知识.小组讨论互逆定理,提升合作探究能力,让学生在交流中深化对定理互逆关系的理解。
· 归纳总结
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.逆命题的定义是什么?关键点是什么?
3.逆定理的定义是什么?
设计意图:帮助学生梳理本节课的知识结构,加深学生对所学知识的理解和记忆,让学生明确本节课的重点和难点,为后续学习做好准备.
· 实践作业:生活命题收集
目标:观察生活,提炼数学命题(如交通灯规则、购物满减),转化为数学命题后写逆命题,结合实际判断真假,分析生活合理性.
例如:交通规则:“红灯停,绿灯行” —— 数学命题“若信号灯是红灯,则车辆停止;若信号灯是绿灯,则车辆通行”,写出逆命题“若车辆停止,则信号灯是红灯;若车辆通行,则信号灯是绿灯”.分析生活中是否成立(结合实际,存在黄灯等情况,判断逆命题真假).
成果:记最3-5个生活案例,完成命题转化、逆命题构造及真假分析,形成文字报告,说明数学与生活的关联.
学科网(北京)股份有限公司
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