摘要:
该初中数学课件围绕“命题、公理、定理及证明”展开,通过图形观察(如判断AB和CD是否为直线、六边形大小比较)和反例验证(如a=-b时a³是否等于b³)导入,引导学生从直观感知过渡到理性说理,搭建从已有经验到新知的学习支架。
其亮点在于以“观察-验证-说理”为主线,结合几何直观和推理能力,通过反例(如a=1,b=-1时a³≠b³)判断假命题,用演绎推理证明定理(如对顶角相等),培养数学思维。资料含探究、典例和小结,助学生养成严谨习惯,也为教师提供系统教学资源。
内容正文:
7.1.2 命 题
学习目标
1.了解公理、定理与证明的概念并了解本套教材所采用的公理.(重点)
2.体会命题证明的必要性,体验数学思维的严谨性.(难点)
新知导入
【问题1】如图,AB和CD是直线吗?请你先观察,后判断,然后利用直尺验证你的结论是否正确.
A
B
C
D
AB是直线;
CD是直线.
3
1、“眼见为实”在数学中可靠吗?
(1)在图7.1-1中,AB和CD是直线吗? 请你先观察,后判断,然后利用直尺验证你的结论是否正确.
(2)在图7.1-2中,(1)和(2)两图中间的两个六边形大小一样吗?请你先观察,后判断,然后通过测量验证你的判断是否正确.
新知探究
1
知识点1 说理
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”.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.
探究新知
【问题1】如图所示,(1)和(2)两图中间的两个正六边形大小一样吗?
请你先观察,后判断,然后利用叠合法证明你的判断是否正确.
(1)
(2)
(1)和(2)两图中间的两个正六边形大小一样.
6
探究新知
解:后一个命题不正确.
说明:设 a = 1,b = -1,则 a = -b.(符合命题的条件)
因为a3 = 13 = 1,b3 = (-1)3 = -1,则a3≠b3.(不符合命题的结论)
所以命题“当a = -b时,a3 = b3”是个假命题.
【问题2】如果 a = -b,那么 a2 = b2.由此得出:当 a = -b 时,a3 = b3.你认为后一个命题正确吗?为什么?
(3)如果a=-b,那么a2=b2. 由此得出:当a=-b时,a3=b3. 你认为后一个命题正确吗?为什么?
由观察、实验、归纳和类比等方法得出的命题,可能是真命题,也可能是假命题.
用我们以前学过的观察,实验,验证特例等方法.
如何证实一个命题是真命题呢?
能不能根据已经知道的真命题证实呢?
哦……那可
怎么办?
这些方法往往并不可靠.
那已经知道的真命题又是如何证实的?
命题
真命题
假命题
基本事实(公理)
一般举一个反例即可
定理
公理是定理推导的起点,无需证明但被广泛接受为真.
定理是命题和公理的逻辑延伸,通过证明得到的真命题.
定义,命题,基本事实(公理),定理之间的区别与联系:
定义是命题、公理和定理的基础,明确了它们的讨论范围.
定义
新课讲授
从以上基本事实出发,我们可以证明下面的定理
1.定理 同角(等角)的补角相等
2.定理 同角(等角)的余角相等
3.三角形的任意两边之和大于第三边
归纳总结
由观察、实验、归纳和类比等方法得出的命题,可能是真命题,也可能是假命题.判断命题的真假需要说明理由,这个过程就是说理.
有些命题经过实践经验被公认为真命题,我们把这样的命题叫做基本事实.
探究新知
我们学习过的基本事实有哪些呢?
1.过平面上两点,有且只有一条直线,简记为“两点确定一条直线”.
2.两点之间的连线中,线段最短,简记为“两点之间线段最短”.
3.等式的性质
要判断一个命题是真命题需要说明理由,这个过程就是说理.
判断一个命题是假命题,只要举出一个符合命题条件但不符合命题结论的反例;
判断一个命题是真命题还是假命题的方法:
典例分析
例1.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.
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和∠BOD都是∠AOD的补角(补角的定义).
∴∠AOC=∠BOD(同角的补角相等).
由上面的例题,我们可以得到定理:
定理 对顶角相等.
A
D
B
C
O
典例分析
(1) 已知:∠B 和∠C 是∠A的补角,
求证:∠B =∠C.
证明:∵∠B和∠C是∠A的补角,
∴∠B=180°-∠A,
∠C=180°-∠A,
∴∠B=∠C(等量代换),
∴同角的补角相等.
(2)已知:∠A=∠B,∠C和∠D分别是∠A、∠B 的补角,求证:∠C=∠D.
证明:∵∠C和∠D分别是∠A、
∠B的补角,
∴∠C = 180°-∠A,
∠D = 180°-∠B,
∵∠A=∠B (已知),
∴∠C=∠D (等量代换),
∴等角的补角相等.
试证明定理:同角 (等角) 的补角相等.
例2. 如图7.1-3,说明“如果C,D是线段AB上的两点,且AC=DB,那么AD=CB”是真命题.
理由: 因为 AC=DB (已知),
所以 AC十CD=DB十CD (等式的基本性质).
所以 AD=CB (线段和的定义).
探究新知
“正整数、0和负整数统称为整数”是整数的定义.
“两点之间线段的长度叫作两点之间的距离”是两点之间的距离的定义.
你能说出两条我们学习过的定义吗?
一般地,能清楚地规定某一名称或术语的概念叫作该名称或术语的定义
探究新知
观察相邻两个奇数的和:
1
3
5
7
9
···
4
8
12
16
···
【问题1】相邻两个奇数的和与4之间有什么关系?请提出你的猜想.
相邻两个奇数的和都能被4的整除.
说理
典例分析
(3)已知:∠B和∠C是∠A的余角,求证:∠B=∠C.
证明:
∵∠B和∠C是∠A的余角,
∴∠B = 90°-∠A,
∠C = 90°-∠A,
∴∠B=∠C (等量代换),
∴同角的余角相等.
(4) 已知:∠A=∠B,∠C和∠D分别是∠A、∠B的余角,求证:∠C=∠D.
证明:∵∠C和∠D分别是∠A、∠B的余角,
∴∠C = 90°-∠A,
∠D = 90°-∠B,
∵∠A=∠B(已知),
∴∠C=∠D(等量代换),
∴等角的余角相等.
定理:同角 (等角) 的余角相等.
新课讲授
证明一个命题的一般步骤:
①分清命题的条件和结论,如果与图形有关,首先根据题意,画出图形,并在图形上标出有关字母与符号;
②根据条件、结论,结合图形,写出已知、求证;
③经过分析,找出由已知推出结论的途径,有条理地写出证明过程.
依据已有的事实(包括定义、基本事实、真命题),按照确定的规则,得到某个具体结论的推理就是演绎推理.
有些真命题,它们的正确性已经过演绎推理得到证实,并被作为判定其他命真假的依据,这些命题称为定理.
知识点2 定理和演绎推理
例3. 试说明“若∠A+∠B=180°,∠C+∠D=180°,∠A=∠C,则∠B=∠D”是真命题.
以下是排乱的推理过程:
①因为∠A=∠C(已知);
②因为∠A+∠B=180°, ∠C+∠D=180°(已知);
③所以∠B=180°-∠A,∠D=180°-∠C(等式的基本性质);
④所以∠B=∠D(等量代换);
⑤所以∠B=180°-∠C(等量代换).
正确的顺序是( )
A. ①→③→②→⑤→④
B. ②→③→⑤→①→④
C. ②→③→①→⑤→④
D. ②→⑤→①→③→④
C
小结
已知条件
结论
依据定义、基本事实,已证定理
1.判断命题的真假需要说明理由,这个过程就是说理.
3.依据已有的事实(包括定义、基本事实、已被确认的真命题),按照确定的规则,得到某个具体的结论的推理就是演绎推理.
2.有些真命题,它们的正确性已经过演绎推理得到证实,并被作为判定其他命题真假的依据,这些命题叫做定理.
课堂小结
定理与证明
定义
定理
公理
证明
作出明确规定的名词术语的含义
公认的真命题
演绎推理的过程
经过证明的真命题
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