内容正文:
第八章证明
1 为什么要证明
列清单·划重点
知识点● 证明
证明的必要性;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.
明考点·识方法
考点① 证明的必要性
典例1 先观察图中的两个图形,再用直尺验证一下:
l
(1)图1中小棒的中间部分比两端宽吗?
(2)图2中直线l 与m 平行吗?
思路导析根据题干提示解答即可,注意观察得到的结论不一定正确.
变式先观察再验证(如图).
(1)图1中实线是直的还是弯曲的?
(2)图2 中左图中间的圆圈大还是右图中间的圆圈大?
考点② 生活或数学中的推理
典例2七年级 2 班小明、小华、小强三位同学玩“谁是卧底”游戏(规则:卧底提供的信息是完全相反的),关于本班级篮球队本周年段小组赛的得分,他们三人的说法如下:小明:得分不少于 75分;小华:得分不少于 72 分;小强:得分为奇数.若小明是卧底,通过三人的对话分析可知该班篮球队本周年段小组赛的得分为( )
A.71分 B.72分
C.73分 D.74分
思路导析根据题干信息,给出得分的取值范围,然后对各选项逐一进行排除即可.
变式1 某届世界杯的小组比赛规则:四个球队进行单循环比赛(每两队赛一场),胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分,某小组比赛结束后,甲、乙、丙、丁四队分别获得第一、二、三、四名,各队的总得分恰好是四个连续奇数,则与乙打平的球队是( )
A.甲 B.甲与丁
C.丙 D.丙与丁
变式2 说明:两个奇数之和是偶数.
2 认识证明
第1课时 定义与命题
列清单·划重点
知识点① 定义
的句子叫作定义.
知识点② 命题
叫作命题.
注意命题不仅是一个完整的陈述句,而且还必须是判断句,通过句子可以对事物作出肯定或否定的判断.
知识点③ 命题的组成
一般地,每个命题都由 和 两部分组成.
命题通常可以写成“ ”的形式,其中“如果”引出的部分是 ,“那么”引出的部分是
知识点④ 真命题与假命题
1. 叫作真命题.
2. 叫作假命题.
知识点⑤ 反例
要判断一个命题是假命题,只要能够举出一个例子,使之具备命题的 ,而不具有命题的 ,就可以说明这一命题是假命题,这种例子通常称为反例.
明考点·识方法
考点① 定义与命题的概念
典例1 下列语句中,是命题的是 ( )
A.连接A,B 两点
B.画一条线段等于已知线段
C.过点 M 画直线 PQ 的垂线
D.同旁内角不互补,两直线不平行
思路导析根据命题的定义逐一判断即可。
变式1 下面各个命题中,定义为 ( )
A.两点之间,线段最短
B.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
C.在正数前加上符号“一”的数叫作负数
D.今天的天气很好
变式2下列语句是命题的有 ( )
①你喜欢数学吗? ②熊猫没有翅膀
③任何一个三角形一定有直角
④作线段AB=CD
⑤无论 n是怎样的自然数,式子 的值都是质数
⑥如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
考点② 命题的组成
典例2 将下列命题改写成“如果……,那么……”的形式:
(1)内错角相等,两直线平行;
(2)两条边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等;
(3)直角三角形两个锐角互余;
(4)同角的余角相等.
变式请将下列命题改写成“如果……,那么……”的形式,再指出命题的条件和结论.
(1)同号两数的和一定不是负数;
(2)若x=2,则1-5x=0;
(3)互为倒数的两个数的积为1.
考点③ 命题的真假
典例3下列命题是假命题的是 ( )
A.到线段两端点距离相等的点在该线段的垂直平分线上
B.有一个角等于 60°的等腰三角形是等边三角形
C.如果 ab>0,那么a>0,b>0
D.三角形三条角平分线交于一点,并且这一点到三条边的距离相等
思路导析对各选项进行逐一判断即可.
变式有下列语句:
①画线段 AB ②两个负数的差一定是负数 ③同角的余角相等 ④如果直线a,b不相交,那么a 与b平行吗?其中是命题的有 ,是真命题的有 .(填序号)
考点④ 反例
典例4 举反例说明下列命题是假命题.
(1)若 则x=0.4;
(2)如果∠1+∠2=88°,那么∠1≠∠2.
思路导析根据反例的定义,举出一个例子,令其满足命题的条件,而不具有命题的结论即可.
变式举例说明命题“两个无理数a,b的和一定是无理数”是假命题,a= ,b= .
第2课时 基本事实与定理
列清单·划重点
知识点① 公理与定理
1. 称为公理.
2. 称为证明.
3. 称为定理.
注意公理与定理的联系:都是真命题.区别:公理不需证明,定理必须证明.
知识点② 常用的公理
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 .
5.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行.
6. 的两个三角形全等.
7. 的两个三角形全等.
8. 的两个三角形全等.
知识点③ 证明一个命题的主要步骤
证明一个命题的正确性,要按“ ”“ ”“ ”的顺序和格式写出.其中“ ”是命题的条件,“ ”是命题的结论,而“证明”则是由条件(已知)出发,根据已给出的定义、公理、已经证明的定理,经过一步一步地推理,最后证实结论(求证)的过程.
明考点·识方法
考点① 基本事实和定理
典例1 下列语句中,属于基本事实的是( )
A.在直线 AB 上任取一点 E
B.两点确定一条直线
C.有一个角是直角的三角形叫作直角三角形
D.内错角相等,两直线平行
思路导析根据课本给出的常用基本事实判断即可.
变式 下面关于基本事实和定理的联系的说法不正确的是 ( )
A.基本事实和定理都是真命题
B.基本事实就是定理,定理就是基本事实
C.基本事实和定理都可以作为推理论证的依据
D.基本事实的正确性不需证明,定理的正确性需证明
考点②命题的证明
典例2 命题:角平分线上的点到角两边的距离相等,是真命题,还是假命题?如果是真命题,请证明;如果是假命题,请举一反例.
思路导析先判断该命题为真命题,然后可画出图示,将该命题的条件和结论分别转化为数学语言,进而利用已学知识证明即可.
变式 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)
1 为什么要证明
【明考点·识方法】
典例1 解:观察两个图形得到:(1)图1中间部分比两端宽;(2)图2 中直线l与m 不平行;
用直尺验证发现:(1)图1中间部分和两端一样宽;(2)图2中直线l与m平行.
变式 解:观察可能得出的结论是:
(1)的实线是弯曲的;
(2)右图中间的圆圈大.
用科学的方法验证可发现:
(1)中的实线是直的:
(2)左右两个中间圆一样大,
典例2 C
变式1 B 解析:因为甲、乙、丙、丁四队分别获得第一、二、三、四名,各队的总得分恰好是四个连续奇数,
所以甲得分为7分,2胜1平,乙得分5分,1胜2平,丙得分3分,1胜0平,丁得分1分,0胜1平,
因为甲、乙都没有输球,所以甲一定与乙平,因为丙得分3分,1胜0平,乙得分5分,1胜2平,所以与乙打平的球队是甲与丁.
变式2 解:设两个奇数分别为2m+1,2n+1,其中m,n为整数,
则(2m+1)+(2n+1)=2m+1+2n+1=2m+2n+2=2(m+n+1).
因为m,n,1都为整数,
所以m+n+1为整数,
所以2(m+n+1)是偶数,
所以两个奇数之和是偶数.
2 认识证明
第1课时 定义与命题
【列清单·划重点】
知识点1 对名称和术语的含义加以描述,作出明确规定
知识点2 判断一件事情的句子
知识点3 条件 结论 如果⋯⋯,那么⋯⋯条件 结论
知识点4 1.正确的命题
2.不正确的命题
知识点5 条件 结论
【明考点·识方法】
典例1D 变式1C 变式2 B
典例2 解:(1)如果内错角相等,那么两直线平行;
(2)如果两个三角形两条边和它们的夹角对应相等,那么这两个三角形全等;
(3)如果一个三角形是直角三角形,那么它的两个锐角互余;
(4)如果两个角是同一个角的余角,那么这两个角相等.
变式 解:(1)如果两个数同号,那么这两个数的和一定不是负数.
条件是两个数是同号,结论是这两个数的和一定不是负数;
(2)如果x=2,那么1-5x=0.
条件是x=2,结论是1-5x=0;
(3)如果两个数互为倒数,那么这两个数的积为1.
条件是两个数互为倒数,结论是这两个数的积为1.
典例3C 变式 ②③ ③
典例4 解:(1)当x=-0.4时, ∴x不一定等于0.4,∴命题为假命题;
(2)当∠1=∠2=44°时,∠1+∠2=88°,此时∠1=∠2,∴命题为假命题.
变式 (答案不唯一)
第2课时 基本事实与定理
【列清单·划重点】
知识点I 1.公认的真命题
2.演绎推理的过程
3.经过证明的真命题
知识点 2 4.平行
6.两边及其夹角分别相等
7.两角及其夹边分别相等
8.三边分别相等
知识点3 已知 求证 证明 已知 求证
【明考点·识方法】
典例1 B 变式 B
典例2 解:真命题.
已知:如图,点P 在∠AOB 的平分线上,且PD⊥OA 于点 D,PE⊥OB 于点E.
求证:PD=PE.
证明:∵OP 平分∠AOB(已知),
∴∠AOP=∠BOP(角平分线的定义).
又∵PD⊥OA,PE⊥OB(已知),
∴∠PDO=∠PEO=90°(垂直的定义).
在△POD 和△POE 中,
∴△POD≌△POE(AAS),
∴PD=PE(全等三角形的对应边相等).
变式 解:(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)已知:如图,a,b,c是同一平面内的三条直线,且a⊥c,b⊥c.
求证:a∥b.
证明:∵a⊥c,b⊥c,
∴∠1=90°,∠2=90°,∴∠1=∠2.
又∵∠1和∠2是同位角,∴a∥b.
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