内容正文:
专题 7.1 证明(全章复习讲义)
目录
一.知识梳理 1
【知识点一】为什么要证明 1
【知识点二】认识证明 1
【知识点三】平行线的证明 2
二.题型精析 2
(一)基础篇 2
【★题型 1】代数证明 2
【★题型 2】定义的判断 5
【★题型 3】命题的判断 6
【★题型 4】命题及命题的题设与结论 7
【★题型 5】简单的几何证明 8
(二)培优篇 11
【★★题型 6】代数证明 11
【★★题型 7】写出一个命题的已知、求证、证明过程 14
【★★题型 8】逻缉推荐与论证 17
【★★题型 9】综合推理与证明 18
一.知识梳理
【题型】带“★”表示基础题,带“★★”表示综合题,带“★★★”表示压轴题
【知识点一】为什么要证明
观察、实验、归纳得到的结论可能正确,也可能不正确。因此,要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠观察、实验、归纳是不够的,必须进行有理有据的证明。
【知识点二】认识证明
定义:对名称和术语的含义加以描述,作出明确的规定,也就是给出它们的定义。
命题:判断一件事情的句子,叫作命题
命题的条件和结论:一般地,每个命题都由条件和结论两部分组成。条件是已知的事项,结论是由已知事项推断出的事项。命题通常可以写成“如果………,那么………”的形式,其中“如果”引出的部分是条件,“那么”引出的部分是结论。
真命题、假命题、反例:正确的命题称为真命题,不正确的命题称为假命题。要说明一个命题是假命题,常常可以举出一个例子,使它具备命题的条件,而不具有命题的结论,这种例子称为反例。
公理、证明、定理:公认的真命题称为公理,除了公理外,其他命题的真假都需要通过演绎推理的方法进行判断。演绎推理的过程称为证明,经过证明的真命题称为定理。
【知识点三】平行线的证明
定理1:两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行。
简述为:内错角相等,两直线平行。
定理2:两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行。
简述为:同旁内角互补,两直线平行。
定理3:两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等。
简述为:两直线平行,同位角相等。
二.题型精析
(一)基础篇
【★题型 1】代数证明
【例题1】(北师大八上181页随堂练习第1题改编)(25-26八年级上·全国·课前预习)当时,代数式的值都是质数,那么当n为正整数时,代数式的值一定都是质数吗?
【答案】当n为正整数时,代数式的值不一定都是质数,如当时,,它是合数.
【分析】此题考查了代数式求值,质数的判断,将代入求解,结合其答案可作出判断.
解:当时,,25是合数,
∴当n为正整数时,代数式的值不一定都是质数.
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)方方给同桌小颖出了一道题:“当时,计算代数式的值,并猜想当x为任意实数时,代数式的值为非负数.”请你帮助小颖解答这道题,并验证该猜想的正确性.
【答案】当时,代数式的值分别为;该猜想是正确的,见分析
【分析】先将分别代入代数式计算出对应的值,再对代数式进行变形,根据完全平方式的非负性验证猜想.
解:当时,;
当时,;
当时,.
猜想:当为任意实数时,代数式的值为非负数.
验证:该猜想是正确的.
【点拨】本题通过代入计算和代数式变形,掌握利用完全平方公式变形代数式,根据完全平方式的非负性判断代数式的值的范围是解题的关键.
【变式2】(24-25八年级下·全国·课后作业)判断下列各式是否正确,如果不正确,请举出一个反例来说明.
(1):
(2):
(3).
【答案】(1)不正确,反例见分析;(2)正确;(3)不正确,反例见分析
【分析】本题考查了举反例,涉及了二次根式的化简和运算,解题关键是牢记运算法则.
(1)令代入左右计算即可判断;
(2)根据二次根式的乘法法则运算即可判断;
(3)令代入左右计算即可判断.
解:(1)解:不正确,反例为,,,则;
(2)解:正确;
(3)解:不正确,反例为,,.
【变式3】(25-26八年级上·福建厦门·期中)观察下列各式,解答问题:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
第5个等式:;
…
(1)请按照以上规律写出第6个等式: ;
(2)请写出你猜想的第n个等式(用含n的式子表示),请问该等式一定成立么?若成立,请证明,若不成立,请举反例.
【答案】(1);(2);该等式一定成立,理由见分析
【分析】本题考查了数字类规律探索,正确得出规律是解此题的关键.
(1)观察所给等式,发现各部分的变化规律即可解决问题;
(2)结合(1)中发现的规律,并进行证明即可解决问题.
解:(1)解:因为;
;
;
;
;
…,
所以第n个等式可表示为:;
当时,
第6个等式为:;
故答案为:;
(2)由(1)知,
第n个等式可表示为:;
该等式一定成立,理由如下:
左边右边,
所以此等式一定成立.
【★题型 2】定义的判断
【例题2】(北师大八上188页习题7.2第1题)找出本书第六章中的所有定义.(北师大版八年级上册)
【答案】见分析
【分析】根据北师大版八年级上册第六章的内容中的定义即可求解.
解:北师大版八年级上册第六章为数据的分析
故定义有:平均数的定义:一般地,如果有n个数x1,x2,x3,…xn,那么叫做这n个数的平均数.
众数的定义:在一组数据中,出现次数最多的数据叫做这组数据的众数.
中位数的定义:将一组数据按大小依次排列,把处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数.
极差的定义:一组数据中最大数据与最小数据的差叫做这组数据的极差.
方差的定义:在一组数据x1,x2,x3,…xn中,各数据与他们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差.
【点拨】此题主要考查定义的求解,解题的关键是熟知北师大版八年级上册第六章的主要内容.
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)下列语句中,属于定义的是( )
A.两点确定一条直线 B.同角的余角相等
C.组成三角形的三条线段叫三角形的边 D.对顶角相等
【答案】C
【分析】本题考查定义的概念,熟练掌握定义的概念是解题的关键.
定义是描述概念或术语含义的语句,据此逐项判断即可.
解:定义是给出术语含义的语句,
选项A是公理,选项B和D是定理,均需证明,
选项C直接定义“三角形的边”为组成三角形的三条线段,符合定义特征,
故选:C.
【变式2】(25-26八年级上·全国·课后作业)在学完定义与命题后,小林在笔记本上记下了几个定义:
①如果一个方程含有两个未知数,并且所含未知数的项的次数都为1,那么这个方程就叫作二元一次方程;②不在同一条直线上的三条线段首尾顺次连接得到的图形是三角形;③正比例函数是特殊的一次函数.你认为其中正确的是 .(请填写序号)
【答案】②
【分析】本题主要考查了二元一次方程、三角形和正比例函数的定义,熟练掌握三者的定义是解题的关键.
解:①如果一个整式方程含有两个未知数,并且所含未知数的项的次数都为1,那么这个方程就叫作二元一次方程,原说法错误,故①错误;
②由不在同一条直线上的三条线段首尾顺次连接得到的图形是三角形,符合定义的要求,故②正确;
③正比例函数的定义:形如,且k是常数的函数,叫做正比例函数;“正比例函数是特殊的一次函数”描述的是正比例函数与一次函数的关系,不是正比例函数的定义,故③错误.
故答案为:②.
【★题型 3】命题的判断
【例题3】(北师大八上188页习题7.2第2题)(2025八年级上·全国·专题练习)下列句子中,哪些是命题?哪些不是命题?
(1)正数大于一切负数吗?
(2)两点之间线段最短;
(3)2不是无理数;
(4)作一条直线和已知直线平行.
【答案】(2)(3)是命题,(1)(4)不是命题
【分析】本题主要考查了命题的定义,一般地,在数学中把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.
根据命题的定义即可求解.
解:由命题的定义可得(2)(3)是命题,(1)(4)不是命题.
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)下列语句中,不是命题的是( )
A.在同一平面内两条直线不平行就相交 B.邻补角的角平分线互相垂直
C.过直线l外一点P,作直线 D.,a与c相交,则b与c也相交
【答案】C
【分析】本题考查命题的定义,熟练掌握命题的定义是解题的关键.
根据命题的定义,命题是表示判断的语句,可以判断真假的陈述句,据此逐项判断即可.
解:命题必须是陈述句且可判断真假,
选项A、B、D均为陈述句,可判断真假,是命题;
选项C为操作指令,不是陈述句,不是命题,
故选:C.
【变式2】
【★题型 4】命题及命题的题设与结论
【例题4】(北师大八上188页习题7.2第3题)(2026七年级下·全国·专题练习)写出下列命题的条件和结论:
(1)能被整除的数一定是偶数.
(2)两直线平行,同旁内角互补.
(3)平行于同一条直线的两条直线平行.
【答案】(1)条件:一个数能被2整除;结论:这个数是偶数;(2)条件:两直线平行;结论:同旁内角互补;(3)条件:两条直线都平行于同一条直线;结论:这两条直线平行.
【分析】本题主要考查命题,条件和结论的概念,熟练掌握其概念是做题的关键.
(1)根据原命题改写为“如果一个数能被整除,那么这个数一定是偶数”,即可得出答案;
(2)根据原命题改写为“如果两直线平行,那么同旁内角互补”,即可得出答案;
(3)根据原命题改写为“如果两条直线都平行于同一条直线,那么这两条直线平行”,即可得出答案.
解:(1)解:条件:一个数能被2整除;结论:这个数是偶数.
(2)解:条件:两直线平行;结论:同旁内角互补.
(3)解:条件:两条直线都平行于同一条直线;结论:这两条直线平行.
【变式1】(25-26八年级上·河南周口·期中)命题“对顶角相等”的条件是( )
A.两个角 B.相等 C.两个角相等 D.两个角是对顶角
【答案】D
【分析】本题考查了命题的结构及对顶角的定义,命题“对顶角相等”是“如果两个角是对顶角,那么这两个角相等”的简写,因此条件部分是“两个角是对顶角”.
解:∵命题“对顶角相等”等价于“如果两个角是对顶角,那么这两个角相等”,
∴条件为“两个角是对顶角”,
故选:D.
【变式2】(23-24八年级上·江苏南京·开学考试)命题“垂直于同一条直线的两条直线平行”写成“如果…,那么…”的形式为:如果 ,那么 .
【答案】 两条直线都垂直于同一条直线 这两条直线平行
【分析】本题考查的是命题的含义,命题由题设和结论两部分组成,“如果”后面接题设,“那么”后面接结论.本题中,题设是“两条直线都垂直于同一条直线”,结论是“这两条直线平行”.
解:原命题“垂直于同一条直线的两条直线平行”中,题设是“两条直线都垂直于同一条直线”,结论是“这两条直线平行”.因此,改写成“如果……那么……”的形式为:如果两条直线都垂直于同一条直线,那么这两条直线平行.
故答案为:“两条直线都垂直于同一条直线”, “这两条直线平行”.
6.(25-26八年级上·全国·课后作业)判断下列句子是不是命题
①对顶角相等;( )
②画一个角等于已知角;( )
③两直线平行,同位角相等;( )
④a,b两条直线平行吗?( )
【答案】 是 不是 是 不是
【分析】本题考查了命题的定义:一般地,在数学中我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.分析是否是命题,需要分别分析各选项是否是用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句即可.
解:①对顶角相等,是命题;
②画一个角等于已知角,不是命题;
③两直线平行,同位角相等,是命题;
④a,b两条直线平行吗?是问句,未做判断,不是命题;
故答案为:是,不是,是,不是.
【★题型 5】简单的几何证明
【例题5】(北师大八上195页习题7.3第3题)已知:如图,直线a,b被直线c所截,且.求证:.你有几种证明方法?
【答案】证明见分析.
【分析】由平行线的判定方法、对顶角相等以及邻补角关系即可得出结论.
解:①∵∠1+∠2=180°,∠1=∠5,
∴∠5+∠2=180°,
∴a∥b(同旁内角互补,两直线平行);
②∵∠1+∠2=180°,∠1+∠3=180°,
∴∠3=∠2,
∴a∥b(同位角相等,两直线平行);
③∵∠1+∠2=180°,∠1+∠4=180°,
∴∠4=∠2,
∴a∥b(内错角相等,两直线平行).
【点拨】本题考查了平行线的判定方法、对顶角相等、邻补角关系;熟记平行线的三个判定方法是解决问题的关键.方法多样,利用“同位角相等,两直线平行”“内错角相等,两直线平行”“同旁内角互补,两直线平行”都可以证明.
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)已知:如图,,,.求证:
【答案】证明见分析
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质、平行线的判定与性质,熟练掌握三角形全等的判定与性质是解题关键.先证出,根据平行线的性质可得,再证出,根据全等三角形的性质可得,最后根据平行线的判定即可得证.
解:证明:∵,
∴,即,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
【变式2】(25-26八年级上·福建泉州·期中)如图,在中,,延长至点使得.
(1)请在图中连接,求证:;
(2)分别是上的点,且,延长至点使得,求证:三点共线.
【答案】(1)见分析;(2)见分析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握三角形全等的判定方法,是解题的关键.
(1)根据“”证明即可;
(2)证明,得出,根据,得出,从而得出,说明射线和重合,即可证明结论.
解:(1)证明:连接,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
∴射线和重合,
∴三点共线.
(二)培优篇
【★★题型 6】代数证明
【例题6】(北师大八上181页随堂练习第2题改编)观察下列各式:
1=12﹣02,3=22﹣12,5=32﹣22,7=42﹣32……
你能否得到结论:所有奇数都可以表示为两个自然数的平方差?所有偶数也能表示为两个自然数的平方差吗?说明理由.
【答案】所有奇数都可以表示为两个自然数的平方差,偶数不一定能表示为两个自然数的平方差,理由见分析
解:试题分析:所有奇数都可以表示为两个自然数的平方差,由题意可知:对于任意的奇数2n-1=n2-(n-1)2;把等式的右边展开后等式的左右两边相等,即可得结论;对于偶数,则不一定能表示成两个自然数的平方差,举一个反例即可.
试题解析:
所有奇数都可以表示为两个自然数的平方差,
依题意知:当n为正整数时,第n个式子可以表示为2n﹣1=n2﹣(n﹣1)2,
因为等式右边=n2﹣(n2﹣2n+1)=n2﹣n2+2n﹣1=2n﹣1=左边,
所以所有奇数都可以表示为两个自然数的平方差,
对于偶数,则不一定能表示成两个自然数的平方差,如10就不能写成两个自然数的平方差.
【变式1】(25-26八年级上·全国·月考)已知.
(1)计算:当时, ___________, ___________;
当时, ___________,___________;
当时,__________,__________.
(2)猜想:无论为任何非负实数, __________始终成立(填“>”“<”“≥”“≤”或“=”).
(3)请说明(2)中猜想的合理性.
【答案】(1);;,;(2);(3)见分析
【分析】本题考查了二次根式运算和性质,掌握二次根式的运算是解题的关键.
(1)把的值分别代入计算即可求解;
(2)根据(1)所得结果即可判断求解;
(3)分别求出,再利用作差法比较出的大小,进而即可求证.
解:(1)解:当时,,;
当时, ,;
当时,
故答案为:;;,;
(2)猜想:无论为任何非负实数,始终成立,
故答案为:.
(3)因为,
所以 ,,
因为 ,,
所以 ,
因为 ,
所以,
所以,
即.
【变式2】(25-26九年级上·四川成都·自主招生)南山中学高一年级举办数学竞赛,A、B、C、D、E五位同学得了前五名,发奖前,老师让他们猜一猜各人的名次排列情况.
A说:B第三名,C第五名;
B说:E第四名,D第五名;
C说:A第一名,E第四名;
D说:C第一名,B第二名;
E说:A第三名,D第四名.
老师说:每个名次都有人猜对,试判断获得第一至第五名的依次为 .
【答案】C、B、A、E、D
【分析】此题考查了逻辑推理,
根据老师的话“每个名次都有人猜对”,分析各人的猜测,由于第二名只有D猜测“B第二名”,因此B必须是第二名;进而第三名必须被猜对,只有E猜测“A第三名”可能正确,因此A是第三名;第一名由D猜测“C第一名”正确,故C是第一名;第四名和第五名需被猜对,第五名只能是D(因为C已是第一名),故D是第五名;第四名只能是E,被B或C猜对.
解:∵每个名次都有人猜对,第二名只有D猜测“B第二名”
∴B是第二名;
∴此时A的“B第三名”错误,E的“A第三名”必须正确以确保第三名被猜对,
∴A是第三名;
∴C的“A第一名”错误,
∴D的“C第一名”正确,
∴C是第一名;
∴A的“C第五名”错误,
∴B的“D第五名”正确,
∴D是第五名;
∴ B的“E第四名”正确,
∴E是第四名.
故答案为:C、B、A、E、D.
【★★题型 7】写出一个命题的已知、求证、证明过程
【例题7】求证:如果两个三角形有两条边和其中一边上的中线分别相等,那么这两个三角形全等.(写出此命题的已知,求证和证明过程)
【答案】见分析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,准确识图并熟练掌握全等三角形的判定方法与性质是解题的关键.证出,根据证,推出,根据证即可.
解:已知:在和中,与分别是边上的中线,且,
求证:;
证明:∵与分别是边上的中线,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)命题“两个全等三角形对应角平分线相等”.根据几何命题的证明步骤,证明该命题.
已知:如图,,______.
求证:______.
证明:
【答案】和分别平分和,,证明见分析
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定,命题的题设和结论,掌握相关知识是解决问题的关键.由可证,进而得出,可证.
解:已知:如图,,和分别平分和,
求证:.
证明:,
.
分别是和的角平分线,
,
.
在和中,
,
,
.
故答案为:和分别平分和,.
【变式2】(25-26八年级上·全国·课后作业)求证:顶角是锐角的等腰三角形腰上的高与底边的夹角等于其顶角的一半.
小明同学根据题意画出了不完整的图形(如图),并写出了不完整的已知、求证:
已知:在中,,________________.
求证:________________.
(1)请将图形、已知和求证补充完整.
(2)请写出该命题的证明过程.
【答案】(1)见分析;(2)见分析
【分析】(1)把题目中的等腰、高、锐角顶角等条件和“夹角等于顶角的一半”的结论用几何语言完整表达出来.
(2)利用等腰三角形底角相等和三角形内角和,结合直角三角形两锐角互余,推导出高与底边的夹角等于顶角的一半.
解:(1)解:如图所示:
于点D .
(2)证明:,
.
又,
.
【点拨】本题主要运用等腰三角形的性质(等边对等角)以及三角形内角和定理来证明.
【★★题型 8】逻缉推荐与论证
【例题8】(24-25七年级下·四川成都·月考)将2,3,…,n()任意分成两组,如果总可以在其中一组中找到数a,b,c(可以相同),使得,求n的最小值.
【答案】n的最小值为
【分析】本题主要考查了整数问题的综合运用,解题时通过列举法表示符合条件的数据,也可以通过考虑2,4,16,256,65536的分组情况得到n最小值.可假设将这些数分成两组A,B,由于,,所以A组不存在数a,b,c,使得,这样可设2在A组,这样可得出在A组,在B组,这样8放在A,B中任意一个,都有,这便说明这样的n的最小值为.
解:当时,把2,3,…,n分成如下两个数组:和…,,
在A组…,中,由于,,
所以其中不存在数a,b,c,使得,
在B组…,中,由于,
所以其中不存在数a,b,c,使得,
所以,,
下面证明当时,满足题设条件.
不妨设2在A组,若也在A组,则结论已经成立.
故不妨设在B组. 同理可设在A组,在B组.
此时考虑数,如果8在A组,我们取,,,此时;
如果8在B组,我们取,,,此时,
综上,满足题设条件.
所以,n的最小值为 .
【变式1】(24-25七年级下·四川成都·月考)将15个相同的小球放入编号分别为1,2,3的三个盒子中,求每个盒子放入的球的个数不小于它的编号数的放法有多少种?
【答案】共有种方法.
【分析】本题考查排列组合知识等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.先在编号为2,3的盒内分别放入1个,2个球,然后再将剩12个小球,利用隔板法分为三堆放入即可.
解:先在编号为2,3的盒内分别放入1个,2个球,还剩12个小球,
三个盒内每个盒子至少再放入1个,将12个球排成一排,
有11个空隙,插入2块挡板分为三堆放入三个盒中,
共有种方法.
【变式2】甲、乙、丙、丁四个小朋友正在教室里玩耍,忽听“砰”的一声,讲台上的花盆被打破了.甲说:“是乙不小心闯的祸.”乙说“是丙闯的祸.”丙说:“乙说的不是实话.”丁说:“反正不是我闯的祸”.如果刚才四个小朋友中只有一个人说了实话,那么这个小朋友是谁?谁闯了祸?
【答案】丙说了实话;是丁闯了祸.
【分析】本题考查了运用反证法的方法进行推理与论证.
运用反证法的方法先分别假设甲说的是实话、乙说的是实话、丁说的是实话,然后推理都得出与题设相矛盾的结论,则只有丙只有一个人说了实话.
解:假设甲说的是实话,“是乙不小心闯的祸.”,则丁说的也应该是实说,这与四个小朋友中只有一个人说了实话相矛盾;
假设乙说的是实话,则丁说的也应该是实说,这与四个小朋友中只有一个人说了实话相矛盾;
假设丁说的是实话,乙说的是假话,则丙说:“乙说的不是实话.”应该是实话,这与四个小朋友中只有一个人说了实话相矛盾;
所以四个小朋友中只有一个人说了实话,这个小朋友是丙,则丁说的是假话,可知是丁闯了祸.
【★★题型 9】综合推理与证明
【例题9】(24-25七年级下·陕西商洛·期末)【问题提出】
(1)如图1,直线,被直线所截,平分交于点,,判断与是否平行,并说明理由.
【问题解决】
(2)如图2,,,是三条主路,,超市的入口在主路上,三角形区域是一个大型购物中心,且平分,小路,为一条特色小吃街,,已知,求特色小吃街与主路的夹角的度数.
【答案】(1),理由见分析;(2)
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,角平分线的定义,熟练掌握平行线的判定和性质定理是解题的关键.
(1)根据角平分线的定义和平行线的判定定理即可得到结论;
(2)由得,结合垂直的定义求出,由平分得出,然后根据求解即可.
解:(1),理由如下:
平分,
,
,
,
.
(2),
,
,
,
,即,
平分,,
,
,
,
,
,
特色小吃街与主路的夹角的度数为.
【变式1】(24-25七年级下·山西临汾·期末)阅读与思考:等角线的奥秘
【概念理解】
在平面几何中,我们引入“等角线”的概念:如图1,若在中,射线、是内部的两条射线,且,则称射线与是的一对等角线.
【问题探究】
(1)基础应用
如图2,已知在中,,射线、是的一对等角线,且,则 .
(2)性质拓展
如图3,在中,、是的一对等角线,过点作交于点,过点作交于点.证明:.
(3)尺规作图
已知和内部的一条射线,请用尺规作图的方法,过点作射线,使、成为的一对等角线.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1);(2)见分析;(3)见分析
【分析】本题考查作图—作与已知角相等的角,平行线的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)利用角的和差定义求解;
(2)根据平行线的性质以及一对等角线的定义证明即可;
(3)以A为顶点,为边,在左侧作,交于点N.
解:(1)(1)解:如图2中,由题意,
.
故答案为:;
(2)证明:是的一对等角线,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图3中,射线即为所求.
【变式2】(25-26八年级上·河南郑州·期中)小熙和小组同学根据平行线的知识开展课题学习活动.
(1)【问题初探】如图1,,,求证:.
(2)【拓展探究】在(1)的条件下,试问,与之间满足怎样的数量关系?并说明理由.
(3)【迁移应用】一种路灯的示意图如图2,其底部支架与吊线平行,灯杆与底部支架所成锐角度数为,顶部支架与灯杆所成锐角度数为,的度数为______.(用含,的式子表示)
【答案】(1)见分析;(2);(3)
【分析】(1)根据得,继而得,结合,得即可证明.
(2)根据平行线的性质,等式性质解答即可.
(3)过E作,利用平行线的性质,等式的性质,平角的定义解答即可.
本题考查了平行线的判定和性质,等式的性质,平角的定义,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
解:(1)证明:∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)证明:,理由如下:
∵,,
∴,,,
∴,,
∴.
(3)证明:如图,过E作,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
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专题 7.1 证明(全章复习讲义)
目录
一.知识梳理 1
【知识点一】为什么要证明 1
【知识点二】认识证明 1
【知识点三】平行线的证明 2
二.题型精析 2
(一)基础篇 2
【★题型 1】代数证明 2
【★题型 2】定义的判断 3
【★题型 3】命题的判断 3
【★题型 4】命题及命题的题设与结论 4
【★题型 5】简单的几何证明 4
(二)培优篇 5
【★★题型 6】代数证明 5
【★★题型 7】写出一个命题的已知、求证、证明过程 6
【★★题型 8】逻缉推荐与论证 7
【★★题型 9】综合推理与证明 7
一.知识梳理
【题型】带“★”表示基础题,带“★★”表示综合题,带“★★★”表示压轴题
【知识点一】为什么要证明
观察、实验、归纳得到的结论可能正确,也可能不正确。因此,要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠观察、实验、归纳是不够的,必须进行有理有据的证明。
【知识点二】认识证明
定义:对名称和术语的含义加以描述,作出明确的规定,也就是给出它们的定义。
命题:判断一件事情的句子,叫作命题
命题的条件和结论:一般地,每个命题都由条件和结论两部分组成。条件是已知的事项,结论是由已知事项推断出的事项。命题通常可以写成“如果………,那么………”的形式,其中“如果”引出的部分是条件,“那么”引出的部分是结论。
真命题、假命题、反例:正确的命题称为真命题,不正确的命题称为假命题。要说明一个命题是假命题,常常可以举出一个例子,使它具备命题的条件,而不具有命题的结论,这种例子称为反例。
公理、证明、定理:公认的真命题称为公理,除了公理外,其他命题的真假都需要通过演绎推理的方法进行判断。演绎推理的过程称为证明,经过证明的真命题称为定理。
【知识点三】平行线的证明
定理1:两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行。
简述为:内错角相等,两直线平行。
定理2:两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行。
简述为:同旁内角互补,两直线平行。
定理3:两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等。
简述为:两直线平行,同位角相等。
二.题型精析
(一)基础篇
【★题型 1】代数证明
【例题1】(北师大八上181页随堂练习第1题改编)(25-26八年级上·全国·课前预习)当时,代数式的值都是质数,那么当n为正整数时,代数式的值一定都是质数吗?
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)方方给同桌小颖出了一道题:“当时,计算代数式的值,并猜想当x为任意实数时,代数式的值为非负数.”请你帮助小颖解答这道题,并验证该猜想的正确性.
【变式2】(24-25八年级下·全国·课后作业)判断下列各式是否正确,如果不正确,请举出一个反例来说明.
(1):
(2):
(3).
【变式3】(25-26八年级上·福建厦门·期中)观察下列各式,解答问题:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
第5个等式:;
…
(1)请按照以上规律写出第6个等式: ;
(2)请写出你猜想的第n个等式(用含n的式子表示),请问该等式一定成立么?若成立,请证明,若不成立,请举反例.
【★题型 2】定义的判断
【例题2】(北师大八上188页习题7.2第1题)找出本书第六章中的所有定义.(北师大版八年级上册)
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)下列语句中,属于定义的是( )
A.两点确定一条直线 B.同角的余角相等
C.组成三角形的三条线段叫三角形的边 D.对顶角相等
【变式2】(25-26八年级上·全国·课后作业)在学完定义与命题后,小林在笔记本上记下了几个定义:
①如果一个方程含有两个未知数,并且所含未知数的项的次数都为1,那么这个方程就叫作二元一次方程;②不在同一条直线上的三条线段首尾顺次连接得到的图形是三角形;③正比例函数是特殊的一次函数.你认为其中正确的是 .(请填写序号)
【★题型 3】命题的判断
【例题3】(北师大八上188页习题7.2第2题)(2025八年级上·全国·专题练习)下列句子中,哪些是命题?哪些不是命题?
(1)正数大于一切负数吗?
(2)两点之间线段最短;
(3)2不是无理数;
(4)作一条直线和已知直线平行.
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)下列语句中,不是命题的是( )
A.在同一平面内两条直线不平行就相交 B.邻补角的角平分线互相垂直
C.过直线l外一点P,作直线 D.,a与c相交,则b与c也相交
【变式2】
【★题型 4】命题及命题的题设与结论
【例题4】(北师大八上188页习题7.2第3题)(2026七年级下·全国·专题练习)写出下列命题的条件和结论:
(1)能被整除的数一定是偶数.
(2)两直线平行,同旁内角互补.
(3)平行于同一条直线的两条直线平行.
【变式1】(25-26八年级上·河南周口·期中)命题“对顶角相等”的条件是( )
A.两个角 B.相等 C.两个角相等 D.两个角是对顶角
【变式2】(23-24八年级上·江苏南京·开学考试)命题“垂直于同一条直线的两条直线平行”写成“如果…,那么…”的形式为:如果 ,那么 .
6.(25-26八年级上·全国·课后作业)判断下列句子是不是命题
①对顶角相等;( )
②画一个角等于已知角;( )
③两直线平行,同位角相等;( )
④a,b两条直线平行吗?( )
【★题型 5】简单的几何证明
【例题5】(北师大八上195页习题7.3第3题)已知:如图,直线a,b被直线c所截,且.求证:.你有几种证明方法?
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)已知:如图,,,.求证:
【变式2】(25-26八年级上·福建泉州·期中)如图,在中,,延长至点使得.
(1)请在图中连接,求证:;
(2)分别是上的点,且,延长至点使得,求证:三点共线.
(二)培优篇
【★★题型 6】代数证明
【例题6】(北师大八上181页随堂练习第2题改编)观察下列各式:
1=12﹣02,3=22﹣12,5=32﹣22,7=42﹣32……
你能否得到结论:所有奇数都可以表示为两个自然数的平方差?所有偶数也能表示为两个自然数的平方差吗?说明理由.
【变式1】(25-26八年级上·全国·月考)已知.
(1)计算:当时, ___________, ___________;
当时, ___________,___________;
当时,__________,__________.
(2)猜想:无论为任何非负实数, __________始终成立(填“>”“<”“≥”“≤”或“=”).
(3)请说明(2)中猜想的合理性.
【变式2】(25-26九年级上·四川成都·自主招生)南山中学高一年级举办数学竞赛,A、B、C、D、E五位同学得了前五名,发奖前,老师让他们猜一猜各人的名次排列情况.
A说:B第三名,C第五名;
B说:E第四名,D第五名;
C说:A第一名,E第四名;
D说:C第一名,B第二名;
E说:A第三名,D第四名.
老师说:每个名次都有人猜对,试判断获得第一至第五名的依次为 .
【★★题型 7】写出一个命题的已知、求证、证明过程
【例题7】求证:如果两个三角形有两条边和其中一边上的中线分别相等,那么这两个三角形全等.(写出此命题的已知,求证和证明过程)
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)命题“两个全等三角形对应角平分线相等”.根据几何命题的证明步骤,证明该命题.
已知:如图,,______.
求证:______.
证明:
【变式2】(25-26八年级上·全国·课后作业)求证:顶角是锐角的等腰三角形腰上的高与底边的夹角等于其顶角的一半.
小明同学根据题意画出了不完整的图形(如图),并写出了不完整的已知、求证:
已知:在中,,________________.
求证:________________.
(1)请将图形、已知和求证补充完整.
(2)请写出该命题的证明过程.
【★★题型 8】逻缉推荐与论证
【例题8】(24-25七年级下·四川成都·月考)将2,3,…,n()任意分成两组,如果总可以在其中一组中找到数a,b,c(可以相同),使得,求n的最小值.
【变式1】(24-25七年级下·四川成都·月考)将15个相同的小球放入编号分别为1,2,3的三个盒子中,求每个盒子放入的球的个数不小于它的编号数的放法有多少种?
【变式2】甲、乙、丙、丁四个小朋友正在教室里玩耍,忽听“砰”的一声,讲台上的花盆被打破了.甲说:“是乙不小心闯的祸.”乙说“是丙闯的祸.”丙说:“乙说的不是实话.”丁说:“反正不是我闯的祸”.如果刚才四个小朋友中只有一个人说了实话,那么这个小朋友是谁?谁闯了祸?
【★★题型 9】综合推理与证明
【例题9】(24-25七年级下·陕西商洛·期末)【问题提出】
(1)如图1,直线,被直线所截,平分交于点,,判断与是否平行,并说明理由.
【问题解决】
(2)如图2,,,是三条主路,,超市的入口在主路上,三角形区域是一个大型购物中心,且平分,小路,为一条特色小吃街,,已知,求特色小吃街与主路的夹角的度数.
【变式1】(24-25七年级下·山西临汾·期末)阅读与思考:等角线的奥秘
【概念理解】
在平面几何中,我们引入“等角线”的概念:如图1,若在中,射线、是内部的两条射线,且,则称射线与是的一对等角线.
【问题探究】
(1)基础应用
如图2,已知在中,,射线、是的一对等角线,且,则 .
(2)性质拓展
如图3,在中,、是的一对等角线,过点作交于点,过点作交于点.证明:.
(3)尺规作图
已知和内部的一条射线,请用尺规作图的方法,过点作射线,使、成为的一对等角线.(保留作图痕迹,不写作法)
【变式2】(25-26八年级上·河南郑州·期中)小熙和小组同学根据平行线的知识开展课题学习活动.
(1)【问题初探】如图1,,,求证:.
(2)【拓展探究】在(1)的条件下,试问,与之间满足怎样的数量关系?并说明理由.
(3)【迁移应用】一种路灯的示意图如图2,其底部支架与吊线平行,灯杆与底部支架所成锐角度数为,顶部支架与灯杆所成锐角度数为,的度数为______.(用含,的式子表示)
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