内容正文:
12.1 命题、定义、定理与证明
第2课时 定义、定理与证明
第12章 全等三角形
学习目标
1.理解基本事实、定理等概念.(重点)
2.理解证明的概念,并会对真命题进行证明.(难点)
我们已经学过线段、角、平行线等许多名词,我们需要用不同的语句来说明这些名词各自所包含的确切意义.
例如:我们用“在同一平面内不相交的两条直线”来说明“平行线”所包含的意义,这样的语句叫做这些名词的定义.
讨论:你能举出其他类似的例子吗?
定义、定理与证明
1
讨论:判断下列命题哪些是真命题? 哪些是假命题?
(1) 内错角相等,两直线平行;
(2) 如果两个角互补,那么它们是邻补角;
(3) 如果 | a | = | b |,那么 a = b;
(4) 过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
(5) 两点确定一条直线.
真命题
假命题
假命题
真命题
真命题
(4)(5)是公认的真命题.
(4) 过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
(5) 两点确定一条直线.
基本事实:我们将这些命题视为基本事实,它们是我们在继续学习过程中用来判断其他命题真假的原始依据,即出发点.
思考:你能举例说出几个学过的基本事实吗?
2. 同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
1. 两点之间线段最短.
3. 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).
(1) 内错角相等,两直线平行
定理: 数学中,有些命题可以从基本事实或其他真命题出发,用逻辑推理的方法判断它们是正确的,并且可以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.
真命题
“内错角相等,两直线平行”这条定理就是在“同位角相等,两直线平行”这个基本事实的基础上推理而出的,它又可以作为判定平行线的依据.
(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乘积加1一定也是质数. 他的结论正确吗?
试一试:计算一下 2×3×5×7×11 + 1 与2×3×5×7×11×13 + 1,你发现了什么?
结果都是质数.
思考
(2) 如图,一位同学在画图时发现:三角形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. 他的结论正确吗?
不正确.
如钝角三角形.
(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规律?
实际上,这是一个正确的结论.
上面的几个例子说明了什么问题?
通过特殊的事例得到的结论可能正确,也可能不正确.
证明:根据条件、定义以及基本事实、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.
探讨归纳
命题
真命题
假命题
基本事实
一般举一个反例即可
定理
基本事实是定理推导的起点,无需证明但被广泛接受为真.
定理是命题和基本事实的逻辑延伸,通过证明得到的真命题.
定义,命题,基本事实,定理之间的区别与联系:
定义是命题、基本事实和定理的基础,明确了它们的讨论范围.
定义
归纳总结
证实其他命题的正确性
推理
推理的过程叫证明
经过证明的真命题叫定理
定义、基本事实
一些条件
+
归纳总结
例1 证明命题:直角三角形的两个锐角互余.
已知:如图,在△ABC 中,∠C = 90°.
求证:∠A +∠B = 90°.
证明:∵∠A + ∠B + ∠C = 180°,
(三角形的内角和等于 180°),
又∵∠C = 90° (已知),
∴∠A +∠B = 180° -∠C = 90°(等式的性质).
A
B
C
典例精析
此命题可以用来作为判断其他命题真假的依据,因此我们把它也作为定理.
方法归纳:演绎推理是研究数学的一个重要方法.除了基本事实与已知的定理外,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.
例2 两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补.
b
a
(
2
)
1
) 3
你能根据图写出此定理的已知和求证吗?
证明:我们将∠1的同位角记为∠3.
∵ a∥b (已知),
∴∠1 =∠3 (两直线平行,同位角相等).
已知:如图,直线 a∥b,∠1 与∠2 是同旁内角.
求证:∠1 + ∠2 = 180°.
∴ ∠1 + ∠2=180°(等量代换).
又∵∠3+∠2=180°(邻补角的定义),
典例精析
注意:
如果要证明一个文字语言叙述的证明题,而没有给出图形、已知、求证,我们要证明这个命题,就必须:
1. 首先根据命题的要求准确的画出图形,标出字母.
2. 再根据要求按照图中所标的字母用数学语言写出已知和求证.
3. 如果命题已给出已知和求证,那么就按照所学有关的基本事实、定理、性质等直接进行证明.
定义、定理与证明
基本事实
定理的概念
证明
步骤:(1) 根据题意作出图形;
(2) 写出已知和求证;
(3) 写出证明的过程
概念
定义
一、 选择题
1. 下列语句中,不属于定义的是( C )
A. 两点之间的线段的长度叫做这两点之间的距离
B. 含有未知数的等式叫做方程
C. 同角或等角的余角相等
D. 求一个数的立方根的运算叫做开立方
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2. 下列真命题中,能作为基本事实的是( D )
A. 对顶角相等
B. 三角形的内角和是180°
C. 内错角相等,两直线平行
D. 同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3. 下列说法中,错误的是( D )
A. 基本事实都是真命题
B. 基本事实是判断命题真假的依据
C. 所有的定理都是真命题
D. 所有的命题都是定理
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4. ★如图,AE∥CD,AC平分∠BCD,∠2=35°,∠D=60°,则
∠B的度数为( B )
A. 52° B. 50° C. 45° D. 25°
第4题
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二、 填空题
5. “六边形的内角和等于720°”是 (填“真”或“假”)命
题,它 (填“是”或“不是”)基本事实.
6. 在△ABC中,∠A=30°,∠B=70°,则依据
定理,可推出∠C的度数为 .
7. 有下列说法:① 三角形的内角和等于180°是命题也是定理;② “两点之间线段最短”是命题也是基本事实;③ “相等的角是对顶角”是假命题;④ “从直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到
直线的距离”是定义.其中,正确的是 (填序号).
真
不是
三角形的内角和
80°
①②③④
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8. ★如图,AF∥CD,BC平分∠ACD,BD平分∠EBF,且
BC⊥BD,有下列结论:① BC平分∠ABE;② AC∥BE;③ ∠BCD+
∠D=90°;④ ∠DBF=60°.其中,正确的结论有 个.
第8题
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
三、 解答题
9. (18分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别在边
AB、AC上,给出下列信息:① CD⊥AB;② BE平分∠ABC;
③ ∠CFE=∠CEF.
第9题
(1) 请在上述三个信息中选择其中两个作为条件,另一个信息作为结
论组成一个命题.若要使组成的命题为真命题,你选择的作为条件的信
息是 ,作为结论的是 (填序号).(答案不唯一)
①③
②
(答案不唯一)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(2) 请证明(1)中你组成的命题是真命题.
解:∵ ∠CFE=∠CEF,∠CFE=∠BFD,∴ ∠CEB=∠BFD.
∵ ∠ACB=90°,CD⊥AB,∴ ∠CBE+∠CEB=90°,∠BFD+
∠DBF=90°.∴ ∠DBF=∠CBE. ∴ BE平分∠ABC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
$