内容正文:
第2章 常用逻辑用语
2.1 命题、定理、定义
▍教学目标
1. 通过已有经验,分析命题的条件和结论,能够判断命题的真假.
2.
熟悉命题的结构,能够用“如果,那么”或“若,则”的形式对命题进行改写.
3. 能够判断命题的真假,并将一些作为推理依据而直接使用的真命题称之为定理.
4. 了解定义是对某些对象标明符号、指明称谓,或者揭示所研究问题中对象的内涵.
数学抽象:正确理解定理、定义,发展数学抽象素养.
逻辑推理:分析命题条件和结论间的推理关系,探索命题成立的过程,培养辩证思维能力与严谨治学的良好品质,发展逻辑推理素养.
▍情境设置
[教师引导]
通过一些有趣的悖论,我们发现数学语言表达的重要性.本章我们将学习常用逻辑用语,通过学习有关逻辑知识,帮助学生完善表述方式,学会用逻辑用语表达数学内容,进而形成逻辑地表达自己的思想、判断、推理的能力.
【问题导引1】
(1) “等角的余角相等.”与“等角的余角相等吗?”这两句话一样吗?如不一样,它们有什么不同?
(2) “经过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”与“经过一点作已知直线的垂线”有什么不同?
(3) “四边形不是多边形”与“四边形不一定是多边形”又有什么不同?
▍概念的探究与建构
一、命题的概念
【问题1】
【问题导引1】中的六句话是否都是命题?
[学生活动]
“等角的余角相等吗?”不是命题.
“经过一点作已知直线的垂线”不是命题,它是几何的作法.
“四边形不一定是多边形”不是命题.
它们都不能判断真假.
其余的都是命题.其中,“四边形不是多边形”这个句子的判断是错误的,但它依然是命题,是假命题.
形成知识
1. 在数学中,能够判断真假的陈述句叫作命题.
2. 判断一个语句是否为命题的两个要素:
(1) 是陈述句,表达形式可以是符号、表达式或语言.
(2) 可以判断真假,即对某种事情作出判断.
【问题导引2】
试判断下列语句是否正确,并归纳这些语句表达形式的特点.
(1) 如果两条平行直线被第三条直线所截,那么同位角相等;
(2)
有一个内角是的等腰三角形是正三角形;
(3) 如果两个三角形的面积相等,那么这两个三角形全等;
(4) 对顶角相等;
(5)
若,则;
(6) 若一个三角形是直角三角形,则这个三角形的两个锐角互余.
答:以上语句的特点是它们都是陈述句,可以判断真假,因而它们都是命题.其中,(1)(2)(4)(6)为真命题,(3)(5)为假命题.
【问题2】
观察【问题导引2】中的(1)(3)(5)(6),这些命题有怎样的表示形式?
[教师引导]
这些命题都表述成了“若,则”(也可表述成“如果,那么”)的形式.例如命题(1):是“两条平行直线被第三条直线所截”,是“同位角相等”.
[学生活动]
命题(3)中:是“两个三角形的面积相等”,是“这两个三角形全等”.
命题(5)中:是“”,是“”.
命题(6)中:是“一个三角形是直角三角形”,是“这个三角形的两个锐角互余”.
形成知识
数学中,许多命题可表示为“如果,那么”或“若,则”的形式,其中叫作命题的条件,叫作命题的结论.
【例题1】
指出下列命题中的条件和结论:
(1)
若,则;
(2)
若,则;
(3)
如果二次函数的图象经过坐标原点,那么;
(4) 如果两个三角形的三边分别对应相等,那么这两个三角形全等.
[解析]
(1)
,.
(2)
,.
(3)
:二次函数的图象经过坐标原点,:.
(4)
:两个三角形的三边分别对应相等,:这两个三角形全等.
【例题2】
将下列命题改写成“若,则”(或“如果,那么”)的形式.
(1)
有一个内角是的等腰三角形是正三角形;
(2) 对顶角相等;
(3) 平行四边形的对角线互相平分.
(4) 对角线互相平分的四边形是平行四边形.
[解析]
(1)
若一个等腰三角形有一个内角是,则这个三角形是正三角形.
(2) 若两个角是对顶角,则这两个角相等.
(3) 若一个四边形是平行四边形,则它的对角线互相平分.
(4) 如果一个四边形的对角线互相平分,那么这个四边形是平行四边形.
【问题3】
判断命题为真,需要进行证明,判断命题为假,又该怎么做呢?
【例题3】
判断下列命题的真假:
(1)
若,则;
(2)
若,则;
(3) 全等三角形的面积相等;
(4) 面积相等的三角形全等.
[解析]
(1)
当时,显然有.所以,命题为真.
(2)
当,时,,即由,不能推出.所以,命题为假.
(3) 由全等三角形的定义可知,当两个三角形全等时,这两个三角形的面积一定相等.所以命题为真.
(4) 可以通过举反例:两个三角形同底等高,面积相等,但是并不一定全等.所以,命题为假.
形成知识
判断命题为真,需要进行证明,判断命题为假,只需举出一个反例即可.
【问题4】
【问题导引2】中(5)这个命题为什么是假命题?
[学生活动]
可以举反例:还可以等于.
[解析]
(1)
当时,显然有.所以,命题为真.
(2)
当,时,,即由,不能推出.所以,命题为假.
(3) 由全等三角形的定义可知,当两个三角形全等时,这两个三角形的面积一定相等.所以命题为真.
(4) 可以通过举反例:两个三角形同底等高,面积相等,但是并不一定全等.所以,命题为假.
二、定理的概念
[教师引导]
举一些定理的例子.
形成知识
在数学中,有些已经被证明为真的命题可以作为推理的依据而直接使用,一般称之为定理.
三、定义的概念
[教师引导]
例如“两组对边分别平行的四边形叫作平行四边形”.定义的特点是用已知的对象及关系来解释、刻画陌生的对象,并加以区别,如“平行四边形”就是通过“四边形”与两组“对边”分别“平行”来描述的.
形成知识
定义是对某些对象标明符号、指明称谓,或者揭示所研究问题中对象的内涵.
【问题5】
你能举出所学过的一些定理和定义吗?
▍课堂反馈
1.
(多选)下列语句是命题的有( )
A.
B.
C.这是一棵大树
D.平行四边形不是梯形
[答案]
AD
[解析]
A,D都是可以判断真假的陈述句,所以是命题;
B,C无法判断真假,故不是命题.
方法归纳
判断一个语句是不是命题,先看其是否是陈述句,再看其是否作出判断且能判断真假.一般地,祈使句、疑问句、感叹句都不是命题.
1.
指出下列命题的条件和结论,并将其改写成“若,则”的形式.
(1) 菱形的对角线互相垂直且平分;
(2) 两条直线相交有且只有一个交点;
(3) 能被5整除的整数的个位数字为5.
[提示]
改写过程中要适当增加词语,切勿生搬硬套.
[解析]
(1)
:一个四边形是菱形;:这个四边形的对角线互相垂直且平分.
若一个四边形是菱形,则这个四边形的对角线互相垂直且平分.
(2)
:两条直线相交;:这两条直线有且只有一个交点.
若两条直线相交,则这两条直线有且只有一个交点.
(3)
:一个整数能被5整除;:这个整数的个位数字为5.
若一个整数能被5整除,则这个整数的个位数字为5.
方法归纳
添加“若”“则”(或“如果”“那么”)后,命题的意义不能改变,改写的句子要完整、通顺,这样可使命题的条件和结论更明朗,更易于分辨.
1.
判断下列命题的真假.
(1)
当时,且且;
(2)
若,则;
(3)
一次函数的图象经过点.
[解析]
(1)假命题.(2)假命题.(3)真命题.
方法归纳
一个命题为假,只需举一个反例;一个命题为真,一般要给出严谨的证明过程.
▍课堂总结
【问题6】
通过本节课的学习和研究,你有哪些收获或启示?
[教师引导]
学生交流在本节课学习中的体会、收获,交流学习过程中的体验和感受,师生合作共同完成小结.
知识框图
1. 命题的概念,命题的形式与命题的条件和结论.
2. 判断命题真假的方法.
3. 定理、定义的概念.
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