内容正文:
第七章 证明
7.2 认识证明(2)
1.理解公理、定理以及证明等概念,了解八条基本事实;
2.掌握对顶角相等、三角形两边之和大于第三边等常用定理;
3.理解证明的一般思路,掌握基本的书写格式,能对推理论证有初步的
认识;
4.在学习证明的过程中,培养严谨的学习习惯和勇于探索、大胆尝试的
意志品质。
学习目标
哦……那可怎么办?
用我们以前学过的观察、实验、验证特例等方法。
这些方法往往不可靠。
能不能根据已经知道的真命题证实呢?
那已经知道的真命题又是如何证实的?
情境引入
我们知道举一个反例就可以说明一个命题是假命题,那么如何证实一个命题是真命题呢?
古希腊数学家欧几里得(Euclid,公元前3世纪)的著作《原本》:
你知道吗
原名:某些挑选出的数学名词称为原名。
公理:公认的真命题称为公理。
证明:除了公理外,其它真命题的正确性都需要通过演绎推理的方法证实。
演绎推理的过程称为证明。
定理:经过证明的真命题称为定理。
注意:每个定理都只能用公理、定义和已经证明为真的命题来证明。
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。
4.两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。
(简述为:同位角相等,两直线平行)
5.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行。
6.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等。
7.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等。
8.三边分别相等的两个三角形全等。
你知道吗
本套教科书选用九条基本事实作为证明的出发点和依据,我们已经认识了其中的八条,它们是:
补充:9.平行线分线段成比例。
此外,数与式的运算律和运算法则、等式的有关性质,以及反映大小关系的有关性质都可以作为证明的依据.
例如,如果a = b,b = c,那么a = c,这一性质也可以作为证明的依据,称为“等量代换”。
你知道吗
又如,如果a > b,b > c,那么a > c,这一性质同样可以作为证明的依据。
从这些基本事实出发,就可以证明已经探索过的结论了。
怎样进行证明?
1.根据命题的条件写出已知(往往需要结合图形);
想一想
2.根据命题的结论写出求证;
3.证明:写出演绎推理的过程。
试一试
证明下面的定理:
定理:同角(或等角)的补角相等。
①已知:∠1与∠2互补,∠1与∠3互补。
求证:∠2 = ∠3。
证明:∵∠1与∠2互补,
∴∠1+∠2 = 180°,
即∠2 = 180°-∠1。
∵∠1与∠3互补,
∴∠1+∠3 = 180°,
即∠3 = 180°-∠1。
∴∠2 = ∠3。
②已知:∠1与∠2互补,∠3与∠4互补,
∠1 = ∠3。
求证:∠2 = ∠4。
证明:∵∠1与∠2互补,
∴∠1+∠2 = 180°,
即∠2 = 180°-∠1。
∵∠3与∠4互补,
∴∠3+∠4 = 180°,
即∠4 = 180°-∠3。
∵∠1 = ∠3,
∴∠2 = ∠4。
你能证明定理:同角(或等角)的余角相等吗?
练一练
证明下面的定理:
定理2:同角(或等角)的余角相等。
证明:∵∠1与∠2互余,
∴∠1+∠2 = 90°,
即∠2 = 90°-∠1。
∵∠1与∠3互余,
∴∠1+∠3 = 90°,
即∠3 = 90°-∠1。
∴∠2 = ∠3。
证明:∵∠1与∠2互余,
∴∠1+∠2 = 90°,
即∠2 = 90°-∠1。
∵∠3与∠4互余,
∴∠3+∠4 = 90°,
即∠4 = 90°-∠3。
∵∠1 = ∠3,
∴∠2 = ∠4。
①已知:∠1与∠2互余,∠1与∠3互余。
求证:∠2 = ∠3。
②已知:∠1与∠2互余,∠3与∠4互余,
∠1 = ∠3。
求证:∠2 = ∠4。
试一试
证明下面的定理:
定理:三角形的任意两边之和大于第三边。
已知:如图△ABC。
求证:AB+AC > BC ,AB+BC > AC ,BC+AC > AB 。
A
B
C
证明:∵点B和点C之间的最短距离是线段BC的长,
∴AB+AC > BC。(两点之间线段最短)
同理:AB+BC > AC ,
BC+AC > AB 。
例题学习
已知:如图,直线AB与直线CD相交于点O,∠AOC与∠BOD是对顶角。
求证:∠AOC =∠BOD。
例
证明:∵直线AB与直线CD相交于点O,
∴∠AOB和∠COD都是平角(平角的定义)。
∴∠AOC+∠AOD = 180°,
∠BOD+∠AOD = 180°(补角的定义)。
∴∠AOC = ∠BOD。(同角的补角相等)
定理:对顶角相等。
公理是不需要推理证实的真命题;可以作为判断其他命题真假的根据。
1.对于公理:
2.对于定理:
(1)定理都是真命题,但真命题不一定都是定理;
(2)定理可以作为推理论证其他命题的依据。
课堂小结
(1)根据题意,画出图形;
(2)根据条件和结论,结合图形写出已知和求证;
(3)经过分析,找出由已知推出求证的途径,写出证明过程。
3.证明的一般步骤:
4.假命题的判断:
判断一个命题是假命题,只要举出反例来说明即可。
证明的意义:
演绎推理的过程称为证明,每个定理都只能用公理、定义和已经证明为真的命题来证明。
随堂检测
1.下列说法错误的是 ( )
A. 所有的命题都是定理; B. 定理是真命题;
C. 公理是真命题; D. “画线段AB = CD”不是命题。
A
2.下列所学过的真命题中,不是公理的是 ( )
A.对顶角相等;
B.同位角相等,两直线平行;
C.两角及夹边分别相等的两个三角形全等;
D.两点确定一条直线。
A
3.在修建公路时,有时需要将弯曲的道路改直,这样做的根据是 ( )
A.两点确定一条直线;
B.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
C.两点之间线段最短;
D.垂线段最短。
C
4.写出下面命题的已知、求证,并完成证明过程。
命题:如果一个三角形的两个角相等,那么这两个角所对的边也相等。
(简称:“等角对等边”)。
已知:如图,_ ____________________。求证:________ 。
在△ABC中,∠B =∠C
AB = AC
证明:如图,过点A作AD⊥BC于点D,
∴∠ADB =∠ADC = 90°(垂直的定义)。
∵在△ABD和△ACD中,
∠ADB = ∠ADC,
∠B = ∠C,
AD = AD,
∴△ABD≌△ACD(AAS)。
∴AB = AC(全等三角形对应边相等)。
随堂检测
A
B
C
5. 已知:如图,若∠1 = ∠2,EB⊥NM,FD⊥MN。
求证:AB∥CD。
随堂检测
证明:∵EB⊥NM,FD⊥MN(已知),
∴∠EBN = ∠FDN = 90°(垂直定义)。
∴∠1+∠ABN = 90°,∠2+∠CDN = 90°。
∵∠1 = ∠2,
∴AB∥CD(同位角相等,两直线平行)。
∴∠ABN = ∠CDN(等角的余角相等),
2.如图,AB∥CD,直线EF分别交AB,CD于点E,F, EG平分∠AEF,
∠EGF = 35°,求∠EFG的度数。
随堂检测
解:∵AB∥CD,∠EGF = 35°,
∴∠AEG =∠EGF = 35°(两直线平行,内错角相等),
∠EFG+∠AEF = 180°(两直线平行,同旁内角互补)。
∴∠EFG = 180°-∠AEF = 180°-70°= 110°。
∵ EG 平分∠AEF,
∴∠AEF = 2∠AEG = 2×35°= 70°(角平分线定义),
再 见
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