内容正文:
专题16.4 命题与证明
教学目标
1. 理解命题、真命题、假命题的概念,能准确识别命题,区分命题的条件(题设)和结论,会将命题改写成 “如果……,那么……” 的形式。
2.了解互逆命题的概念,能识别两个命题是否为互逆命题,会写出一个简单命题的逆命题。
3. 理解证明的含义,掌握证明的基本步骤.
教学重难点
1.重点
命题的概念、结构(条件与结论),真假命题的判断; 互逆命题的识别与简单逆命题的书写;证明的基本步骤与简单命题的规范证明(含举反例判定假命题)
2.难点
几何证明的逻辑性与严谨性:避免跳跃推理、循环论证,做到每一步推理都有依据
知识点01 命题
1.命题的概念
用自然语言、符号或式子表达,且可以判断其真假的语句叫作_______.
判断一句话是不是命题,关键是看这句话有无进行判断.如:“同角的余角相等”是命题,因为它对两个角是否相等做出了判断;再比如“互为相反数的绝对值相等吗?”这句话是个疑问句,不是命题,因为它没有对两个数是否相等做出判断.
易错点:假命题也是命题.
【即学即练】
下列句子不是命题的是( )
A.对顶角相等
B.内错角相等,两条直线平行
C.如果a²=b²,那么a=b
D.画∠AOB的平分线
2.命题的真假
正确的命题叫作_______,错误的命题叫作_______.
上述即学即练中,选项A、B都是真命题;选项C是假命题.
3.条件和结论
数学命题通常由条件、结论两部分组成.命题常可以写成“如果……,那么……”的形式.其中,用“如果”开始的部分是_______,用“那么”开始的部分是_______.
易错点: 有一些命题是简缩句,省略掉的词句要先补充完整再作条件和结论的分析.
【即学即练】
将下列命题改成“如果……那么……”的形式,并指出条件和结论.
(1)两直线平行,内错角相等
(2)对顶角相等
4.互逆命题
在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,且第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫作______________. 如果把其中一个命题叫作原命题,那么另外一个命题就叫作它的______________.
易错点:原命题是真命题,逆命题不一定是真命题.
【即学即练】
命题“对顶角相等”的逆命题是___________________________
知识点02 证明
1. 证明一个命题为真,先明确_______、_______,再_______.其中,“已知”是命题的条件,“求证”是命题的结论,“证明”是在“已知”和“求证”之间建立逻辑联系的完整推理过程.
2. 在初中平面几何中,证明通常遵循的步骤:
(1)根据题意画出示意图;
(2)根据条件和结论,参照示意图,写出“已知”和“求证”;
(3)写出由条件推出结论的完整过程.
3. 判断一个命题为假命题,只需要举一个反例即可.
【即学即练】
1. 求证:两直线平行,内错角的平分线互相平行.
2. 判断命题“如果,那么”是真命题还是假命题?
题型01 命题的概念
【典例1】下列语句中,是命题的是( )
A.作线段 B.吗?
C.垂直用符号“⊥”表示 D.对顶角相等
【变式1】下列语句不是命题的是( ).
A.两直线平行,同位角相等 B.作线段的垂直平分线
C.若,则 D.同角的补角相等
【变式2】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3】下列语句不是命题的为( )
A.你饿了吗? B.线段的垂线有无数条
C.两点之间,线段最短 D.相等的角一定是对顶角
【变式4】“相等的角是对顶角”是命题. (判断对错)
题型02 判断命题的真假
【典例1】命题“同位角相等”是 (填“真”或“假”)命题.
【变式1】给出以下命题:①一个角的余角大于这个角;②如果,那么与是对顶角;③如果两个角的和等于,那么这两个角互为补角;④如果,,那么.其中真命题有 .(填所有真命题的序号)
【变式2】下列命题中,是真命题的是 .(填序号)
同位角相等;过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;两个锐角之和一定是钝角.
【变式3】“垂线段最短”有下列说法:是命题;是假命题;是真命题;是定理,其中正确的说法是 .
【变式4】下列命题的逆命题是假命题的有 .(填序号)
①对顶角相等;②两直线平行,同旁内角互补;③全等三角形的周长相等;④若,则.
题型03 命题的条件和结论
【典例1】把命题“等角的余角相等”改写成:“如果 ,那么 ”.
【变式1】把“垂直于同一条直线的两条直线平行”改写成“如果……那么……”的形式是
【变式2】命题“等角的补角相等”的条件是 .
【变式3】把命题“同旁内角互补,两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式为:如果 ,那么 .
【变式4】把命题“平行于同一条直线的两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式为:如果 ,那么 .
题型04 互逆命题
【典例1】在同一平面内不相交的两条直线叫作平行线.
【变式1】命题“互余的两个角都是锐角”的逆命题是 .(用“如果…那么…”的形式写出).
【变式2】命题“在同一平面内,垂直于同一直线的两直线平行”的逆命题是 .
【变式3】命题“如果两个角的和等于,那么这两个角互余”的逆命题是 命题.(填“真”或“假”)
【变式4】命题“如果,那么”的逆命题是 ,该逆命题是 命题.(填“真”或“假”)
题型05 进行简单的推理证明
【典例1】命题:在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行.
(1)请将此命题改写成“如果……那么……”的形式;
(2)证明该命题.(要求先画出图形,再写出已知和求证,最后写出证明过程)
【变式1】把命题“邻补角的角平分线互相垂直”改写成“如果……那么……”的形式,指出它的题设和结论,请画出图形,并进行证明.
【变式2】证明:平行于同一条直线的两条直线平行.
请将下列命题的证明过程补充完整,并进行证明.
已知:____________.
求证:____________.
证明:
【变式3】如图,,与互为补角.求证:.
【变式4】如图,点E,F在直线AB上,点G在线段CD上,ED与FG交于点H,连接CE并延长至点M,,.
(1)试说明:.
(2)试判断与之间的数量关系,并说明理由.
(3)若,,求的度数.
题型06 举反例说明一个命题是假命题
【典例1】用一组a,b,c的值说明命题“若,则”是假命题,所举反例可以是( )
A. B.
C. D.
【变式1】要判断命题“若,则”是错误的,可以举一个反例,则下列反例中符合要求的是( )
A., B.,
C., D.,
【变式2】判断命题“如果,那么”是真命题还是假命题?如果是真命题,请证明;如果是假命题,请举反例.
【变式3】判断命题“已知三条直线a,b,c,如果a⊥b,b⊥c,那么a⊥c”是真命题还是假命题.如果是真命题,请证明;如果是假命题,请举反例.
【变式4】判断命题“同位角相等”是真命题还是假命题.如果是真命题,请证明;如果是假命题,请举反例.
一、单选题
1.下列命题是真命题的是( )
A.两条直线被第三条直线所截,同位角相等
B.同旁内角互补
C.相等的角是对顶角
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
2.下列命题是真命题的是( )
A.两条直线被第三条直线所截,同位角的平分线互相平行
B.直线外一点到这条直线的垂线段,就是这一点到这条直线的距离
C.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线平行
3.下列命题的逆命题是假命题的是( )
A.夹角为90的两条直线互相垂直 B.内错角相等,两直线平行
C.对顶角相等 D.同(等)角的余角相等
4.下列命题都正确,其逆命题也正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
5.下列是命题的是( )
A.作两条相交直线 B.∠和∠相等吗?
C.垂线段最短 D.若a2=4,求a的值
6.“任何一个角的补角都不小于这个角”是假命题.正确的反例是( )
A.两个角互为邻补角
B.,的补角,
C.,的补角,
D.,的补角,
二、填空题
7.在讨论“对顶角不相等”是不是命题的问题时,甲说:“这不是命题,因为这句话是错误的.”乙说:“这是命题,因为它作出了判断,只不过这是错误的判断,所以它是假命题.”由此可判断 的说法是正确的.
8.命题:“如果,那么”的逆命题是 ,如果,那么,该命题是 命题(填真或假).
9.命题“如果,那么”的逆命题是 .命题(填“真”或“假”)
10.给出下列5个命题:①垂线段最短;②两条直线被第三条直线所截,内错角相等;③互补的角是邻补角;④同旁内角相等,两直线平行;⑤同旁内角的两个角的平分线互相垂直.其中是真命题的是 .(填写命题的序号即可)
三、解答题
11.把下列命题改写成“如果……那么……”的形式.
(1)同角的余角相等.
(2)同号两数相乘,积为正数.
12.下列命题的条件是什么?结论是什么?
(1)两直线平行,同位角相等.
(2)若,,则.
(3)不等式的两边同乘一个负数,不等号方向改变.
13.写出下列各命题的逆命题,并判断其逆命题是真命题还是假命题.
(1)同位角相等,两直线平行;
(2)末位数字是0的数一定能被5整除.
14.如图,,,,求证:
15.如图,已知点、分别在、上,连接、交于点、.有以下三个论断:①;②,③.
(1)请你从中任选两个作为题设,另一个作为结论,写出所有的命题,并指出这些命题是真命题还是假命题;
(2)选择(1)中的一个真命题加以证明.
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专题16.4 命题与证明
教学目标
1. 理解命题、真命题、假命题的概念,能准确识别命题,区分命题的条件(题设)和结论,会将命题改写成 “如果……,那么……” 的形式。
2.了解互逆命题的概念,能识别两个命题是否为互逆命题,会写出一个简单命题的逆命题。
3. 理解证明的含义,掌握证明的基本步骤.
教学重难点
1.重点
命题的概念、结构(条件与结论),真假命题的判断; 互逆命题的识别与简单逆命题的书写;证明的基本步骤与简单命题的规范证明(含举反例判定假命题)
2.难点
几何证明的逻辑性与严谨性:避免跳跃推理、循环论证,做到每一步推理都有依据
知识点01 命题
1.命题的概念
用自然语言、符号或式子表达,且可以判断其真假的语句叫作命题.
判断一句话是不是命题,关键是看这句话有无进行判断.如:“同角的余角相等”是命题,因为它对两个角是否相等做出了判断;再比如“互为相反数的绝对值相等吗?”这句话是个疑问句,不是命题,因为它没有对两个数是否相等做出判断.
易错点:假命题也是命题.
【即学即练】
1.下列句子不是命题的是( )
A.对顶角相等
B.内错角相等,两条直线平行
C.如果a²=b²,那么a=b
D.画∠AOB的平分线
【答案】D
【分析】判断一句话是不是命题,关键是看这句话有无对某件事进行判断,与判断是否正确无关.
【详解】
A.“对顶角相等”是命题,因为它对两个角是否相等做出了判断;
B.“内错角相等,两条直线平行”这句话也是命题,因为它对两条直线的位置关系做出了判断;
C.“如果a²=b²,那么a=b”是命题,因为它对a和b的大小做出了判断,尽管判断错误,但仍属于判断;
D.“画∠AOB的平分线”不是命题,这句话没有对一件事进行判断.
2.命题的真假
正确的命题叫作真命题,错误的命题叫作假命题.
上述命题中,选项A、B都是真命题;选项C是假命题.
3.条件和结论
数学命题通常由条件、结论两部分组成.命题常可以写成“如果……,那么……”的形式.其中,用“如果”开始的部分是条件,用“那么”开始的部分是结论.
易错点: 有一些命题是简缩句,省略掉的词句要先补充完整再作条件和结论的分析.
【即学即练】
将下列命题改成“如果……那么……”的形式,并指出条件和结论.
(1)两直线平行,内错角相等
(2)对顶角相等
【答案】见解析
【分析】说出一个命题的条件和结论,要写成“如果……那么……”的形式,用“如果”开始的部分是条件,用“那么”开始的部分是结论.
【详解】
(1)如果两条直线平行,那么内错角相等.条件是:两条直线平行,结论是:内错角相等.
(2)“如果两个角是对顶角,那么这两个角相等”,条件是:两个角是对顶角,结论是:这两个角相等.
4.互逆命题
在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,且第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫作互逆命题. 如果把其中一个命题叫作原命题,那么另外一个命题就叫作它的逆命题.
易错点:原命题是真命题,逆命题不一定是真命题.
【即学即练】
命题“对顶角相等”的逆命题是___________________________
【答案】见解析
【分析】写出一个命题的逆命题首先要辨析清楚它的条件和结论,然后将它的条件和结论交换位置即可.
【详解】因为“对顶角相等”的条件是“两个角是对顶角”,结论是“这两个角相等”,所以它的逆命题是“相等的角是对顶角”.
知识点02 证明
1. 证明一个命题为真,先明确“已知”“求证”,再“证明”.其中,“已知”是命题的条件,“求证”是命题的结论,“证明”是在“已知”和“求证”之间建立逻辑联系的完整推理过程.
2. 在初中平面几何中,通常遵循步骤:
(1)根据题意画出示意图;
(2)根据条件和结论,参照示意图,写出“已知”和“求证”;
(3)写出由条件推出结论的完整过程.
3. 判断一个命题为假命题,只需要举一个反例即可.
【即学即练】
求证:两直线平行,内错角的平分线互相平行.
【分析】本题考查了命题的证明等知识,掌握这些基础知识是关键.
(1)分清命题的题设与结论;
(2)画出图形,结合图形写出已知、求证,利用平行线的判定即可完成证明.
【详解】(1)如图,已知直线,直线与直线,分别相交于点,,平分,平分.求证:
证明:∵,
∴,
∵平分,平分.
∴,,
∴,
∴;
2. 判断命题“如果,那么”是真命题还是假命题?
【答案】假命题;举例见解析;
【分析】本题主要考查真假命题的判断,假命题只要举出反例即可,反证法的应用,命题的改写要区分题设和结论.
【详解】解:此命题是假命题;
如,,符合,但不满足;
题型01 命题的概念
【典例1】下列语句中,是命题的是( )
A.作线段 B.吗?
C.垂直用符号“⊥”表示 D.对顶角相等
【答案】D
【分析】本题考查命题的定义,根据“能判断真假的陈述句叫做命题”,逐一分析各选项是否符合该定义.
【详解】命题的定义是“能判断真假的陈述句”,
选项A“作线段”是操作指令,不是陈述句,也无法判断真假,所以选项A不是命题;
选项B“吗?”是疑问句,不是陈述句,所以选项B不是命题;
选项C“垂直用符号‘⊥’表示”是陈述符号的表示方法,并非能判断真假的命题类语句,所以选项C不是命题;
选项D“对顶角相等”是陈述句,且可以判断其为真,符合命题的定义,所以选项D是命题.
故选:D.
【变式1】下列语句不是命题的是( ).
A.两直线平行,同位角相等 B.作线段的垂直平分线
C.若,则 D.同角的补角相等
【答案】B
【分析】本题主要考查了命题的概念,掌握其概念:判断一件事情的语句叫做命题,是解题的关键.
判断一件事情的语句叫做命题,据此判断即可.
【详解】解:A为陈述句,可判断真假,是命题;
B为作图指令,非陈述句,不可判断真假,不是命题;
C为陈述句,可判断真假(虽可能假),是命题;
D为陈述句,可判断真假,是命题.
故选:B.
【变式2】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.
【详解】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3】下列语句不是命题的为( )
A.你饿了吗? B.线段的垂线有无数条
C.两点之间,线段最短 D.相等的角一定是对顶角
【答案】A
【分析】本题考查了命题的定义.根据命题的定义,命题是能够判断真假的陈述句,选项A是疑问句,不符合命题要求,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:A、“你饿了吗?”是疑问句,不是陈述句,故不是命题,故该选项符合题意;
B、线段的垂线有无数条,是命题,故该选项不符合题意;
C、两点之间,线段最短,是命题,故该选项不符合题意;
D、相等的角一定是对顶角,是命题,故该选项不符合题意;
故选:A.
【变式4】“相等的角是对顶角”是命题. (判断对错)
【答案】对
【分析】根据命题的概念判断即可.
【详解】解:判断一件事情的语句,叫做命题,所以相等的角是对顶角是命题,对
故答案为:对.
【点睛】本题考查了命题与定理,命题是指可以判断真假的陈述语句,加深对相关概念的理解是解此类问题的关键.
题型02 判断命题的真假
【典例1】命题“同位角相等”是 (填“真”或“假”)命题.
【答案】假
【分析】本题考查判断命题的真假,根据平行线的性质,判断命题的真假即可.
【详解】解:同位角不一定相等,只有两直线平行时,同位角才相等,故原命题为假命题;
故答案为:假.
【变式1】给出以下命题:①一个角的余角大于这个角;②如果,那么与是对顶角;③如果两个角的和等于,那么这两个角互为补角;④如果,,那么.其中真命题有 .(填所有真命题的序号)
【答案】③④/④③
【分析】本题考查真假命题的判断,涉及余角、对顶角、补角的定义以及平行线的性质;通过举反例和定义分析即可判断.
【详解】①一个角的余角不一定大于这个角,反例:的余角是,,故①是假命题;
②如果,那么与不一定是对顶角,反例:等腰三角形的底角相等但不是对顶角,故②是假命题;
③补角的定义:如果两个角的和等于,那么这两个角互为补角,故③是真命题;
④根据平行线的性质,如果两条直线平行,且其中一条垂直于第三条直线,则另一条也垂直于第三条直线,故④是真命题.
故答案为:③④.
【变式2】下列命题中,是真命题的是 .(填序号)
同位角相等;过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;两个锐角之和一定是钝角.
【答案】
【分析】本题考查了判断命题真假,逐一判断各命题的真假:同位角相等需两直线平行才成立,否则不真;符合平行公理,正确;两个锐角之和可能为锐角、直角或钝角,不一定为钝角,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:对于命题,同位角相等的前提是两直线平行,否则不一定相等,因此是假命题;
对于命题,过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行,是真命题;
对于命题,锐角定义是小于的角,两个锐角之和可能小于(如,仍为锐角)、等于(如,为直角)或大于但小于(如,为钝角),因此不一定为钝角,是假命题,
故答案为:.
【变式3】“垂线段最短”有下列说法:是命题;是假命题;是真命题;是定理,其中正确的说法是 .
【答案】
【分析】此题主要考查了命题与定理,正确把握命题与定理的定义是解题关键.直接利用命题以及定理的定义分析得出即可.
【详解】解:由命题的定义可知:“垂线段最短”是命题,所以①正确,
由“垂线段最短”是定理,再结合所有的定理都是真命题可得②错误,③④正确.
故答案为:①③④.
【变式4】下列命题的逆命题是假命题的有 .(填序号)
①对顶角相等;②两直线平行,同旁内角互补;③全等三角形的周长相等;④若,则.
【答案】①③④
【详解】本题考查逆命题的真假判断,需先写出每个命题的逆命题,再根据数学知识判断其真假.
【分析】解:①对顶角相等的逆命题是“相等的角是对顶角”,该逆命题是假命题,因为相等的角不一定是对顶角(如等腰三角形的底角相等但不是对顶角),符合题意;
②两直线平行,同旁内角互补的逆命题是“同旁内角互补,两直线平行”,该逆命题是真命题,是平行线的判定定理,不符合题意;
③全等三角形的周长相等的逆命题是“周长相等的两个三角形全等”,该逆命题是假命题,因为周长相等的三角形不一定全等(如边长分别为3、4、5和4、4、4的三角形周长均为12但不全等),符合题意;
④若,则的逆命题是“若,则”,该逆命题是假命题,因为时a与b可能互为相反数(如,),符合题意.
综上所述,逆命题是假命题的有①、③、④.
故答案为:①③④.
题型03 命题的条件和结论
【典例1】把命题“等角的余角相等”改写成:“如果 ,那么 ”.
【答案】 两个角相等 它们的余角相等
【分析】本题考查了命题的改写,将命题改写成“如果…那么…”形式,需明确题设和结论,“如果”后接题设,“那么”后接结论.
【详解】解:命题“等角的余角相等”中,“等角”表示两个角相等,是题设;“余角相等”表示它们的余角相等,是结论.因此改写成“如果两个角相等,那么它们的余角相等”.
故答案为:两个角相等,它们的余角相等.
【变式1】把“垂直于同一条直线的两条直线平行”改写成“如果……那么……”的形式是
【答案】如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行
【分析】写出命题的题设与结论.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.
【详解】解:原命题的题设是“两条直线垂直于同一条直线”,结论是“这两条直线平行”,
因此改写成“如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行”.
故答案为:如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行.
【变式2】命题“等角的补角相等”的条件是 .
【答案】两个角相等
【分析】本题考查了余角和补角以及命题的构成,命题由题设和结论两部分组成.其中题设是已知的条件,结论是由题设推出的结果.命题的已知部分是条件,即题设,由条件得出结果是结论,由此即可得答案.
【详解】解:“等角的补角相等”可改写成“如果两个角相等,那么它们的补角也相等”,
所以:“等角的补角相等”的条件是:两个角相等;
故答案为:两个角相等.
【变式3】把命题“同旁内角互补,两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式为:如果 ,那么 .
【答案】 同旁内角互补 两直线平行
【分析】本题考查了写出命题的题设与结论,如果后面是题设,那么后面是结论.
根据命题“同旁内角互补,两直线平行”的题设和结论进行分析,解答即可.
【详解】解:依题意,把命题“同旁内角互补,两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式为:如果同旁内角互补,那么两直线平行,
故答案为:同旁内角互补,两直线平行
【变式4】把命题“平行于同一条直线的两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式为:如果 ,那么 .
【答案】 两条直线都和第三条直线平行 这两条直线也平行
【分析】本题考查了写出命题的题设与结论,如果后面是题设,那么后面是结论.
根【详解】解:依题意,把命题“平行于同一条直线的两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式为:如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也平行,
故答案为:两条直线都和第三条直线平行 这两条直线也平行
题型04 互逆命题
【典例1】在同一平面内不相交的两条直线叫作平行线.
【答案】如果两条直线平行,那么这两条直线没有公共交点.
【分析】本题考查了命题的逆命题.根据逆命题的定义,将原命题的条件和结论互换即可解答.
【详解】解:命题“在同一平面内不相交的两条直线叫作平行线.
”的逆命题是“如果两条直线平行,那么这两条直线没有公共交点.”.
故答案为:如果两条直线平行,那么这两条直线没有公共交点..
【变式1】命题“互余的两个角都是锐角”的逆命题是 .(用“如果…那么…”的形式写出).
【答案】如果两个角都是锐角,那么这两个角互余
【分析】本题考查了命题的逆命题.根据逆命题的定义,将原命题的条件和结论互换即可解答.
【详解】解:命题“互余的两个角都是锐角”的逆命题是“如果两个角都是锐角,那么这两个角互余”.
故答案为:如果两个角都是锐角,那么这两个角互余.
【变式2】命题“在同一平面内,垂直于同一直线的两直线平行”的逆命题是 .
【答案】在同一平面内,如果两条直线平行,那么这两条直线一定垂直于同一条直线.
【分析】本题考查命题与逆命题,根据逆命题定义把题设和结论互换得到逆命题.
【详解】解:“在同一平面内,垂直于同一直线的两直线平行”可以改成“在同一平面内,如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行”,所以它的逆命题是“在同一平面内,如果两条直线平行,那么这两条直线一定垂直于同一条直线.”.
【变式3】命题“如果两个角的和等于,那么这两个角互余”的逆命题是 命题.(填“真”或“假”)
【答案】真
【分析】本题主要考查了命题之间的关系,解决问题的关键是掌握原命题与逆命题的关系;
原命题的逆命题是“如果两个角互余,那么这两个角的和等于90°”,根据互余角的定义,该逆命题成立.
【详解】解:命题“如果两个角的和等于,那么这两个角互余”的逆命题是:“如果两个角互余,那么这两个角的和等于”,逆命题是真命题.
故答案为:真.
【变式4】命题“如果,那么”的逆命题是 ,该逆命题是 命题.(填“真”或“假”)
【答案】 如果,那么 假
【分析】本题考查逆命题,判断命题的真假,将原命题的条件和结论互换写出逆命题,再判断命题的真假即可.
【详解】解:命题“如果,那么”的逆命题是:如果,那么;
当时,;
故该逆命题为假命题;
故答案为:如果,那么;假.
题型05 进行简单的推理证明
【典例1】命题:在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行.
(1)请将此命题改写成“如果……那么……”的形式;
(2)证明该命题.(要求先画出图形,再写出已知和求证,最后写出证明过程)
【答案】(1)在同一平面内,如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线互相平行
(2)见解析
【分析】本题考查了命题,命题的改写,命题的证明等知识,掌握这些基础知识是关键.
(1)分清命题的题设与结论,按照如果部分后面是题设,那么部分后面是结论的形式改写即可;
(2)画出图形,结合图形写出已知、求证,利用平行线的判定即可完成证明.
【详解】(1)解:改成“如果……那么……”的形式为:在同一平面内,如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线互相平行.
(2)已知:如图,是同一平面内的三条直线,且.
求证:.
证明:.
.
又和是同位角,
∴.
【变式1】把命题“邻补角的角平分线互相垂直”改写成“如果……那么……”的形式,指出它的题设和结论,请画出图形,并进行证明.
【答案】见解析
【详解】如果两条射线分别是一对邻补角的平分线,那么它们互相垂直.
题设:两条射线分别是邻补角的角平分线;
结论:它们互相垂直.是真命题;
如图,已知O是直线AC上一点,,分别平分,.求证:MO⊥NC
证明:∵,分别平分,
∴∠MOB=∠AOB,∠NOB=∠BOC
又∵O在直线AC上
∴∠AOB +∠BOC=180
∴∠MOB+∠NOB=∠AOB+∠BOC=×180=90
∴MO⊥NO.
【变式2】证明:平行于同一条直线的两条直线平行.
请将下列命题的证明过程补充完整,并进行证明.
已知:____________.
求证:____________.
证明:
【答案】见解析
【分析】写出已知,求证,利用平行线的判定定理证明即可.
【详解】已知:如图,直线中,,,
求证:.
证明:作直线的截线,交点分别为.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查平行线的判定和性质,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
【变式3】如图,,与互为补角.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了补角的性质:同角的补角相等,平行线的判定等知识;熟悉这些知识是关键;由题意得,再由平行线的判定即可证明.
【详解】证明:∵,与互为补角,
∴,
∴.
【变式4】如图,点E,F在直线AB上,点G在线段CD上,ED与FG交于点H,连接CE并延长至点M,,.
(1)试说明:.
(2)试判断与之间的数量关系,并说明理由.
(3)若,,求的度数.
【答案】(1)说明见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)观察和的位置关系,利用同位角相等的条件判定CE与GF平行;
(2)由推出角相等,结合证明,进而得到与的数量关系;
(3)利用平行线的性质求出相关角的度数,通过角的和计算的度数.
【详解】(1)解:∵,
∴.
(2)解:.理由如下:
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)解:∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
题型06 举反例说明一个命题是假命题
【典例1】用一组a,b,c的值说明命题“若,则”是假命题,所举反例可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了真假命题的判断,以及等式的性质,代值验证是解决本题的关键.
将选项中a,b,c的值代入验证是真假命题即可.
【详解】解:A选项,当时,满足,且,该例子不符合反例的定义;
B选项,当时,不满足,该例子不符合反例的定义;
C选项,当时,满足,但,该例子符合反例的定义;
D选项,当时,满足,且,该例子不符合反例的定义.
故选:C.
【变式1】要判断命题“若,则”是错误的,可以举一个反例,则下列反例中符合要求的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】本题考查的是命题和定理.根据条件,逐项把数值代入计算并判断,即可解题.
【详解】解:A、,且,满足命题,不符合题意;
B、,且,不满足命题,符合题意;
C、,且,满足命题,不符合题意;
D、,不满足命题,不符合题意;
故选:B.
【变式2】判断命题“如果,那么”是真命题还是假命题?如果是真命题,请证明;如果是假命题,请举反例.
【答案】假命题;举例见解析;
【分析】本题主要考查真假命题的判断,假命题只要举出反例即可
【详解】解:此命题是假命题;
如,,符合,但不满足;
【变式3】判断命题“已知三条直线a,b,c,如果a⊥b,b⊥c,那么a⊥c”是真命题还是假命题.如果是真命题,请证明;如果是假命题,请举反例.
【答案】假命题;举例见解析;
【分析】本题主要考查真假命题的判断,假命题只要举出反例即可
【详解】解:此命题是假命题;
如图所示,a⊥b,b⊥c,结果a//c,所以原命题是假命题.
【变式4】判断命题“同位角相等”是真命题还是假命题.如果是真命题,请证明;如果是假命题,请举反例.
【答案】假命题;举例见解析;
【分析】本题主要考查真假命题的判断,假命题只要举出反例即可
【详解】解:此命题是假命题;
如图所示,∠1,,2虽是同位角,但并不相等.所以原命题是假命题.
一、单选题
1.下列命题是真命题的是( )
A.两条直线被第三条直线所截,同位角相等
B.同旁内角互补
C.相等的角是对顶角
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【答案】D
【分析】本题考查的是命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.根据对顶角的概念、平行线的性质、垂直的定义判断.
【详解】解:A、两条直线被第三条直线所截,同位角不一定相等,故选项A为假命题,不符合题意;
B、两条直线被第三条直线所截,同旁内角互补不一定相等,故选项B为假命题,不符合题意;
C、相等的角不一定是对顶角,故选项C为假命题,不符合题意;
D、在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,故选项D正确,为真命题,符合题意.
故选:D.
2.下列命题是真命题的是( )
A.两条直线被第三条直线所截,同位角的平分线互相平行
B.直线外一点到这条直线的垂线段,就是这一点到这条直线的距离
C.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线平行
【答案】C
【分析】根据平行线的判定,平行公理、垂线的性质、点到直线的距离进行判断即可.
【详解】解:A、两条平行线被第三条直线所截,同位角的平分线互相平行,故为假命题,不合题意;
B、直线外一点到这条直线的垂线段的长度,就是这一点到这条直线的距离,故为假命题,不合题意;
C、在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,故为真命题,符合题意;
D、在同一平面内,过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故为假命题,不合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果那么”形式.有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.
3.下列命题的逆命题是假命题的是( )
A.夹角为90的两条直线互相垂直 B.内错角相等,两直线平行
C.对顶角相等 D.同(等)角的余角相等
【答案】C
【分析】逐一分析各选项的原命题及其逆命题,判断逆命题的真假.本题考查了命题的判断,熟练掌握解题要领是解题的关键.
【详解】A. 原命题:“夹角为90的两条直线互相垂直”.
逆命题:“互相垂直的两条直线夹角为90”,是真命题;
B. 原命题:“内错角相等,两直线平行”.
逆命题:“两直线平行,内错角相等”.
这是平行线的性质,逆命题为真.
C. 原命题:“对顶角相等”.
逆命题:“相等的角是对顶角”.是假命题;
D. 原命题:“同(等)角的余角相等”.
逆命题:“如果两个角的余角相等,那么这两个角相等或是同一个角.”是真命题.
故选:C.
4.下列命题都正确,其逆命题也正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】先确定各选项的逆命题,再进行判断即可.
【详解】解:A.若,则逆命题为若,则是假命题,不合题意;
B.若,则逆命题为若,则是假命题,不合题意;
C.若,则逆命题为若,则是假命题,不合题意;
D.若,则逆命题为若,则是真命题,符合题意.
故选:D
【点睛】本题考查了原命题、逆命题的定义和不等式的性质.两个命题中,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又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题,其中一个命题称为另一个命题的逆命题.解题关键是能够根据不等式的性质对逆命题进行判断.
5.下列是命题的是( )
A.作两条相交直线 B.∠和∠相等吗?
C.垂线段最短 D.若a2=4,求a的值
【答案】C
【分析】根据命题的定义对各选项进行判断.
【详解】解:A.“作两条相交直线”为描叙性语言,它不是命题,所以A选项错误;
B.“∠和∠相等吗?”为疑问句,它不是命题,所以B选项错误;
C.垂线段最短,它是命题,所以C选项正确;
D.“若a2=4,求a的值”为描叙性语言,它不是命题,所以D选项错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式. 有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.
6.“任何一个角的补角都不小于这个角”是假命题.正确的反例是( )
A.两个角互为邻补角
B.,的补角,
C.,的补角,
D.,的补角,
【答案】C
【分析】本题考查补角的定义,以及假命题的反例,解题的关键要熟记补角的定义,然后进行判断即可.
【详解】解:“任何一个角的补角都不小于这个角”是假命题.
其反例应满足“存在一个角的补角小于这个角”,
A、两个角互为邻补角,无法判断大小,不符合题意;
B、,的补角,,即补角等于这个角,不符合题意;
C、,的补角,,即补角小于这个角,符合题意;
D、,的补角,,即补角大于这个角,不符合题意;
故选:C.
二、填空题
7.在讨论“对顶角不相等”是不是命题的问题时,甲说:“这不是命题,因为这句话是错误的.”乙说:“这是命题,因为它作出了判断,只不过这是错误的判断,所以它是假命题.”由此可判断 的说法是正确的.
【答案】乙
【分析】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式;有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.根据命题的定义对两种说法进行判断.
【详解】解:乙的说法正确.因为“对顶角不相等”是一个判断语句,所以它是命题,根据对顶角的性质可得到它是假命题.
故答案为:乙.
8.命题:“如果,那么”的逆命题是 ,如果,那么,该命题是 命题(填真或假).
【答案】如果,那么;假
【分析】写出原命题的逆命题后判断正误即可.
【详解】解:根据题意得:命题“如果,那么”的条件是“”,结论是“”,
故逆命题是如果,那么,该命题是假命题,
故答案为:如果,那么;假.
【点睛】本题考查了命题与定理的知识,解题的关键是正确的写出一个命题的逆命题,难度不大.
9.命题“如果,那么”的逆命题是 .命题(填“真”或“假”)
【答案】真
【分析】本题考查了互逆命题的知识、不等式的性质,熟知两个命题中,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又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题称为另一个命题的逆命题.把已知命题的条件和结论互换就得到它的逆命题,再判断命题的真假即可.
【详解】解:根据题意得:命题“如果,那么”的逆命题是“如果,那么”,
∴该命题是真命题.
故答案为:真.
10.给出下列5个命题:①垂线段最短;②两条直线被第三条直线所截,内错角相等;③互补的角是邻补角;④同旁内角相等,两直线平行;⑤同旁内角的两个角的平分线互相垂直.其中是真命题的是 .(填写命题的序号即可)
【答案】①
【分析】本题考查了真命题,平行线的判定与性质,垂线段最短,熟练掌握平行线的判定与性质及垂线段最短是解题的关键.根据平行线的判定与性质及垂线段最短公理,即可判断答案.
【详解】①是公理,正确;
②忽略了两条直线必须是平行线,故②错误;
③举反例,两直线平行,同旁内角互补,显然这两个角不是邻补角,故③错误;
④“同旁内角互补,两直线平行”,故④不符合平行线的判定,是错误的;
⑤当同旁内角互补时,它们的角的平分线才互相垂直,故⑤错误;
所以真命题是①.
故答案为:①.
三、解答题
11.把下列命题改写成“如果……那么……”的形式.
(1)同角的余角相等.
(2)同号两数相乘,积为正数.
【答案】(1)如果两个角都是另外一个角的余角,那么这两个角相等
(2)如果两个数的符号相同,那么它们的积为正数.
【分析】根据“如果”后面是条件,“那么”后面是结论把原命题改写成“如果……那么……”的形式即可.
【详解】(1)解:命题“同角的余角相等”,改写成“如果……那么……”的形式为,如果两个角都是另外一个角的余角,那么这两个角相等;
(2)解:命题“同号两数相乘,积为正数”,改写成“如果……那么……”的形式为,如果两个数的符号相同,那么它们的积为正数.
【点睛】本题主要考查了把命题改写成“如果……那么……”的形式,熟知“如果”后面是条件,“那么”后面是结论是解题的关键.
12.下列命题的条件是什么?结论是什么?
(1)两直线平行,同位角相等.
(2)若,,则.
(3)不等式的两边同乘一个负数,不等号方向改变.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了命题的条件和结论;
(1)由命题的题设和结论的定义进行求解即可;
(2)由命题的题设和结论的定义进行求解即可;
(3)由命题的题设和结论的定义进行求解即可;
理解命题的条件和结论是解题的关键.
【详解】(1)解:条件:两直线平行;
结论:同位角相等;
(2)解:条件:,,
结论:;
(3)解:条件:不等式的两边同乘一个负数,
结论:不等号方向改变.
13.写出下列各命题的逆命题,并判断其逆命题是真命题还是假命题.
(1)同位角相等,两直线平行;
(2)末位数字是0的数一定能被5整除.
【答案】(1)两直线平行,同位角相等,是真命题
(2)能被5整除的数末位数字一定是0,是假命题
【分析】此题考查命题的逆命题,真假命题的定义,
(1)写出逆命题,判定真假命题;
(2)写出逆命题,判定真假命题;
正确掌握逆命题的定义及真假命题的定义是解题的关键.
【详解】(1)解:逆命题为:两直线平行,同位角相等.
是真命题;
(2)逆命题为:能被5整除的数末位数字一定是0.
是假命题.
14.如图,,,,求证:
【答案】答案见详解;
【分析】本题主要考查垂线的性质和平行线的性质与判定,根据条件与结论因果关系直接写出完整的推理过程是关键.
【详解】证明:∵,(已知),
∴(垂直的定义),
∴( 同位角相等,两直线平行 ),
∴( 两直线平行,同位角相等 ),
∵(已知),
∴(等量代换),
∴( 内错角相等,两直线平行 ).
15.如图,已知点、分别在、上,连接、交于点、.有以下三个论断:①;②,③.
(1)请你从中任选两个作为题设,另一个作为结论,写出所有的命题,并指出这些命题是真命题还是假命题;
(2)选择(1)中的一个真命题加以证明.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了判断命题真假,平行线的性质与判定:
(1)任选两个条件作为题设,另外一个条件作为结论写出对应的命题,再判断真假即可;
(2)根据(1)所求结合平行线的性质与判定条件证明即可.
【详解】(1)解:选择①②为题设,③为结论,命题为:若,,则,该命题是真命题;
选择①③为题设,②为结论,命题为:若,,则,该命题是真命题;
选择②③为题设,①为结论,命题为:若,,则,该命题是真命题;
(2)证明:选择①②为题设,③为结论,
,,
,
,
,
,
,
;
选择①③为题设,②为结论,
,,
,
,
,
∴,
,
;
选择②③为题设,①为结论,
,
,
,
,
,
,
又,
.
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