内容正文:
专题02定义.命题与证明暑假预习讲义
1.能区分定义、命题两个概念,说出定义、命题的含义;会识别一句话是否为命题,能把命题改写成 “如果…… 那么……” 标准形式,准确找出命题的条件与结论。
2.掌握真命题、假命题的概念,知道判断假命题只需举出反例;了解基本事实、定理的含义,分清定义、基本事实、定理都是真命题。
3.理解证明的含义,明白证明是从已知条件出发,依据定义、公理、定理,一步步推理得出结论的过程;看懂简单几何证明的书写步骤,分清每一步推理对应的依据。
4.初步掌握几何证明的规范书写格式,能结合三角形相关知识完成简单文字命题、几何图形命题的证明;学会在证明中标注每一步推理理由。
5.预习时梳理易混淆概念(命题 / 定义、真 / 假命题、定理 / 基本事实),标记看不懂的证明逻辑、改写命题难点,课堂重点突破。
预习必备
知识梳理
1.核心基础概念
2.命题
3.原命题与逆命题
4.公理.定理及证明
5.证明书写规范
6.三角形内角和定理
7.三角形的外角
8.高频易错点汇总
常考题型
精讲精练
1.判断是否是命题
2.写出命题的题设与结论
3.判断命题真假
4.举例说明假(真)命题
5.举反例
6.定理与证明
7.代数问题证明
8.写出命题已知.求证及证明过程
9.已知证明过程填写理论依据
10.由给出论断组命题并证明
11.逻辑推理与论证
12.三角形内角和定理的证明
13.三角形的外角定义及性质
14.以几何位背景的推理与论证
15.以代数为背景的推理与论证
强化题型
解答题8题
知识点01:核心基础概念(必背)
概念
定义
关键考点
定义
对名称、术语的含义作出准确、规范的描述
句式:…… 叫做……;定义一定是真命题
命题
判断一件事情对错的语句
只有判断句是命题;疑问、命令、画图句都不是
真命题
条件成立,结论一定成立的命题
可以作为推理依据
假命题
条件成立,结论不一定成立的命题
只需1 个反例即可推翻
反例
满足命题条件,但不满足结论的例子
证明假命题的唯一方法
知识点02:命题
1. 命题组成
所有命题统一分为两部分: 条件(题设)+结论
2. 标准改写格式
统一改写为:如果……(条件),那么……(结论)
3. 命题改写注意点
(1)改写时不能改变原意
(2)语句残缺的命题需要补全主语
(3)找准谁是已知、谁是推出结果
4. 命题的分类(按真假)
类型
定义
判断方法
示例
真命题
条件成立时,结论一定成立的命题
严格推理证明
对顶角相等;两直线平行,同位角相等
假命题
条件成立时,结论不一定成立的命题
举反例(一个符合条件但结论不成立的例子)
若a2=b2,则a=b(反例:a=2,b=−2)
知识点03:原命题与逆命题(高频考点)
类型
变换方法
真假规律
原命题
原有命题:如果 P,那么 Q
真命题逆命题不一定真
逆命题
互换条件与结论:如果 Q,那么 P
假命题逆命题可真可假
知识点04:公理、定理、证明(几何核心)
名称
定义
是否需要证明
能否当推理依据
公理(基本事实)
人们长期实践公认正确的命题
不需要证明
可以直接用
定理
经过推理证明为正确的真命题
必须证明
可以直接用
证明
从已知出发,依据定义、公理、定理,逐步推理得到结论的过程
—
几何大题书写核心
知识点05:证明题书写规范(老师最看重)
1.每一步推理必须写依据
2.依据仅限:已知、定义、公理、定理
3.逻辑连贯,不跳步、不臆造条件
4.先写条件推导,最后得出结论
知识点06:三角形内角和定理
1. 定理内容
三角形的三个内角的和等于 180°。∠A+∠B+∠C=180∘
2. 证明思路(重点)
(1)过三角形的一个顶点作对边的平行线;
(2)利用两直线平行,内错角相等,把三个内角转化为一个平角;
(3)平角 = 180°,从而证明内角和为 180°。
∵ EF∥BC(已知),
∴ ∠EAB = ∠B(两直线平行,内错角相等),
∠FAC = ∠C(两直线平行,内错角相等)。
又∵ ∠EAB + ∠BAC + ∠FAC = 180°(平角的定义),
∴ ∠B + ∠BAC + ∠C = 180°(等量代换)。
即三角形三个内角的和等于 180°。
3.三角形内角取值规律
(1)任意三角形最多 1 个直角、最多 1 个钝角;
(2)最少有两个锐角;
(3)三个角都小于 90为锐角三角形;一个角等于 90 为直角三角形;一个角大于 90为钝角三角形。
知识点07:三角形的外角
1.外角定义
三角形的一边与另一边的延长线组成的角,叫做三角形的外角。
(1)每个顶点对应 2 个相等外角,一个三角形共 6 个外角;
(2)一个外角与相邻内角互为邻补角,和为 180。
2.数量:每个顶点可作 2 个外角,整图共 6 个外角,同顶点的两个外角相等;日常解题一般取每个顶点 1 个外角,共 3 个。
关系:外角和它相邻的内角互为邻补角,二者相加等于180。
3.外角解题优势
遇到求 “飞镖模型、八字模型、折叠角度” 时,用外角性质可省去多次内角和计算,简化推理步骤。
知识点08高频易错点汇总
错误行为
规范要求
推理无依据、乱写依据
每一步必须标注定义 / 公理 / 定理 / 等式性质
文字命题不画图、不写已知求证
文字类几何命题必须画图,规范书写已知、求证
跳关键步骤,逻辑断层
初学完整写出每一步,不省略核心推导
用测量、举例证明真命题
证明真命题只能逻辑推理,特例不能作证明
混淆外角相邻、不相邻内角
外角仅等于两个不相邻内角之和,不含相邻内角
认为外角一定大于三角形所有内角
外角只大于两个不相邻内角,小于相邻内角
题型1.判断是否是命题
【典例】下列语言叙述是命题的是( )
A.赶紧写作业!
B.你喜欢陇南吗?
C.画一条端点为A的射线
D.《飞驰人生3》是2026年春节档电影票房冠军
【答案】D
【分析】命题是对某一事件作出判断的语句,据此对各选项逐一判断即可.
【详解】解:A、赶紧写作业!是祈使句,未对事件作出判断,不是命题;
B、你喜欢陇南吗?是疑问句,未对事件作出判断,不是命题;
C、画一条端点为A的射线,是操作指令,未对事件作出判断,不是命题;
D、《飞驰人生3》是2026年春节档电影票房冠军,对该事件作出了明确判断,是命题.
【跟踪专练1】有下列语句:①植物生长都需要水;②负数大于正数;③零既不是正数,也不是负数;④画直角三角形;⑤因为,所以.其中,是命题的是_______(填序号).
【答案】①②③⑤
【分析】本题考查命题的判断,根据命题的定义,对某一事件作出判断的语句叫做命题,逐一进行判断即可.
【详解】解:植物生长都需要水,是命题,故①符合题意;
负数大于正数,是命题,故②符合题意;
零既不是正数,也不是负数,是命题,故③符合题意;
画直角三角形,不是命题,故④不符合题意;
因为,所以,是命题,故⑤符合题意;
故答案为:①②③⑤.
【跟踪专练2】下列语句中,是命题的是( )
A.你喜欢数学吗? B.取线段的中点
C.美丽的天空 D.两直线平行,内错角相等
【答案】D
【分析】本题考查了命题的定义,判断一件事情的语句叫命题,根据命题的定义逐一进行判断即可得到答案,掌握命题的定义是解题的关键.
【详解】解:、你喜欢数学吗?是疑问句,没有作出判断,不是命题,不符合题意;
、取线段的中点,没有作出判断,不是命题,不符合题意;
、美丽的天空,是描叙性语言,没有作出判断,不是命题;
、两直线平行,内错角相等,是命题,符合题意;
故选:.
题型2.写出命题的题设与结论
【典例】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”.
【详解】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.
【跟踪专练1】将命题“对顶角相等”改写成“如果……那么……”的形式:如果______,那么________.
【答案】 两个角是对顶角 这两个角相等
【分析】把命题改写成“如果……那么……”形式时,“如果”的部分接命题的条件,“那么”的部分接命题的结论;原命题“对顶角相等”中,条件是两个角为对顶角,结论是这两个角相等,按要求拆分填写即可.
【详解】解:如果两个角为对顶角,那么两个角相等.
【跟踪专练2】把命题“同位角相等”改写成“如果…,那么…”的形式:____________________.
【答案】如果两个角是同位角,那么这两个角相等
【详解】解:把命题“同位角相等”改写成“如果…,那么…”的形式:如果两个角是同位角,那么这两个角相等.
【跟踪专练3】命题“平行于同一条直线的两条直线互相平行”的题设是( )
A.两条直线平行于同一条直线 B.三条直线平行
C.两条直线平行 D.两条直线垂直
【答案】A
【分析】命题由题设和结论两部分组成,题设是已知条件,将原命题改写为“如果…那么…”的形式,即可拆分出题设.
【详解】解:将原命题改写为“如果…那么…”的形式:如果两条直线平行于同一条直线,那么这两条直线互相平行.
∵“如果”引出的已知条件部分是命题的题设,
∴该命题的题设是“两条直线平行于同一条直线”.
题型3.判断命题真假
【典例】命题“若,则”是_______命题.(填“真”或“假”).
【答案】
假
【分析】利用平方的性质,通过举反例即可验证命题是否正确.
【详解】解:取,,计算得,,
此时满足,但,不满足,
因此原命题不成立,该命题是假命题.
【跟踪专练1】下列命题中,是假命题的是( )
A.两点之间,线段最短
B.在同一平面内,两条直线被第三条直线所截,同位角相等,两直线平行
C.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
D.从直线外一点到这条直线的垂线段叫做点到直线的距离
【答案】D
【详解】解:A、两点之间,线段最短是几何基本公理,是真命题,不符合题意;
B、在同一平面内,同位角相等,两直线平行是平行线的判定定理,是真命题,不符合题意;
C、过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行是平行公理,是真命题,不符合题意;
D、点到直线的距离的定义为: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,原命题混淆了垂线段与垂线段的长度,因此是假命题,符合题意.
【跟踪专练2】在以下命题中:①对顶角相等;②同旁内角互补;③平行于同一条直线的两条直线互相平行;④经过一点,有且只有一条直线与已知直线垂直.其中是假命题的有:_____________.(填序号)
【答案】②④
【分析】根据命题与真假命题的概念,对顶角性质、平行线的性质、平行公理、垂线的定义,等知识点,逐项判断,找出假命题即可.
【详解】解:①对顶角相等,符合对顶角的性质,是真命题;
②同旁内角互补的前提是两直线平行,命题未给出该前提,结论不成立,故②是假命题;
③平行于同一条直线的两条直线互相平行,符合平行公理的推论,是真命题;
④“经过一点,有且只有一条直线与已知直线垂直”的前提是在同一平面内,命题缺少该前提,结论不成立,故④是假命题;
∴假命题的有②④.
【跟踪专练3】下列四个命题中,是真命题的是( )
A.相等的角是对顶角
B.直线外一点到这条直线的垂线段,叫作点到直线的距离
C.两条直线被第三条直线所截,同旁内角互补
D.平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【答案】D
【详解】解:A.相等的角不一定是对顶角,如平行线的同位角相等,但不是对顶角,因此A是假命题,不符合要求;
B.直线外一点到这条直线的垂线段的长度,才叫作点到直线的距离,原命题描述错误,因此B是假命题,不符合要求;
C.只有两条平行直线被第三条直线所截,同旁内角才互补,原命题缺少前提条件,因此C是假命题,不符合要求;
D.平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,符合垂线的基本性质,因此D是真命题,符合要求.
题型4.举例说明假(真)命题
【典例】要说明命题“若,则”是假命题,请举出一个反例: ________.
【答案】(答案不唯一)
【分析】只需找出满足题设,但不满足结论的的值即可解题.
【详解】解: 当时,,但不满足,因此可作为该假命题的反例.
故答案为(答案不唯一).
【跟踪专练1】举反例证明“两个锐角的和一定是钝角”是假命题,正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】要证明“两个锐角的和一定是钝角”是假命题,反例需满足两个条件,即两个角都是锐角,且它们的和不是钝角,计算各选项后即可判断.
【详解】解:选项A:,和为钝角,不符合要求;
选项B:,,均为锐角,,和为锐角,不是钝角,满足反例要求;
选项C:,和为钝角,不符合要求;
选项D:是直角,不是锐角,不满足“两个锐角”的前提,不符合要求;
选B.
【跟踪专练2】可以用一个的值说明命题“正数的算术平方根一定大于它的立方根”是假命题,这个值可以是_____.
【答案】
(答案不唯一)
【分析】要说明一个命题是假命题,只需举出一个满足条件但不满足结论的反例即可,即找到一个正数,使它的算术平方根不大于它的立方根.
【详解】解:当时,
的算术平方根为,
的立方根为,
此时的算术平方根等于它的立方根,不满足原命题的结论,
可以说明原命题是假命题.
【跟踪专练3】有下列命题:
①若,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则.
其中假命题有( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】B
【分析】本题考查了判断真假命题,平方根、立方根等相关知识,根据算术平方根和立方根的意义逐项进行判断,进而可得答案.
【详解】解:∵ 对于①,取,,有,但,∴①为假命题;
∵ 对于②,立方根具有唯一性,,则,∴②为真命题;
∵ 对于③,取,,有,但,∴③为假命题;
∵ 对于④, 则 ,∴④为真命题.
∴ 假命题有①和③.
故选:B.
题型5.举反例
【典例】用一组,的值说明命题“如果,那么”是假命题,这组值可以是________,________.
【答案】
【分析】要说明该命题是假命题,只需举出满足条件,但不满足结论的反例即可.
【详解】解:当,时,满足,
计算得,,
∵,
∴,
不满足,因此可以说明命题“如果,那么”是假命题.
故,时,命题“如果,那么”是假命题.(答案不唯一)
【跟踪专练1】为说明“若,则”是假命题,可举反例( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】要说明原命题是假命题,只需找出满足条件,但不满足结论的反例,逐个验证选项即可.
【详解】解:选项A.,,且,符合原命题,不是反例.
选项B.,,且,满足条件,但不满足结论,是原命题的反例.
选项C.,,不满足命题条件,不是反例.
选项D.,,不满足命题条件,不是反例.
【跟踪专练2】能说明命题“若,则”是假命题的一组实数,的值为______,______.
【答案】
【分析】掌握举反例判断假命题的方法是解题关键,只需找到满足,但不满足的一组实数即可.
【详解】解:当,时,满足条件,
此时,,
可得,
不满足,
可以说明该命题是假命题.
【跟踪专练3】对于命题“如果,那么”,能说明它是假命题的反例是( )
A., B.
C., D.,
【答案】B
【分析】能说明原命题是假命题的反例,需要满足原命题的条件,但不满足原命题的结论,据此逐一判断选项即可.
【详解】解:A、∵,,
∴,且,不可以说明原命题是假命题,故此选项不符合题意;
B、∵,
∴,且,可以说明原命题是假命题,故此选项符合题意;
C、∵,,
∴,不满足,不可以说明原命题是假命题,故此选项不符合题意;
D、∵,
∴,不满足,不可以说明原命题是假命题,故此选项不符合题意.
题型6.定理与证明
【典例】用___________的方法判断为正确的命题叫做定理.定理可以作为判断其他命题真假的依据.
【答案】推理
【分析】根据定理的定义进行求解即可.
【详解】解:用推理的方法判断为正确的命题叫做定理.定理可以作为判断其他命题真假的依据.
故答案为:推理.
【点睛】本题主要考查了定理的定义,熟知定理的定义是解题的关键.
【跟踪专练1】命题、定理、基本事实的关系如下:①基本事实是真命题;②定理是由基本定义和基本事实推出来的真命题;③真命题是基本事实;④真命题一定是定理.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】根据命题、定理、基本事实的概念,逐一判断四个说法的正误即可解答.
【详解】解:∵基本事实是经过实践检验公认的真命题,
∴①正确;
∵定理是依据基本事实、定义等,经过推理证明得到的真命题,
∴②正确;
∵并不是所有真命题都是基本事实,只有公认的作为推理依据的真命题才是基本事实,
∴③错误;
∵只有经过证明,可作为推理依据的真命题才是定理,并非所有真命题都是定理,
∴④错误;
综上,正确的说法有2个.
【跟踪专练2】下列命题可以称为定理的有( )
①与的平均数是;②能被整除的数也能被整除;③是方程的根;④三角形的内角和是;⑤等式两边加上同一个数,等式仍成立.
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】A
【分析】本题主要考查的知识点有:定理的概念:定理是经过逻辑证明为真的陈述,是具有普遍意义、经过严格证明的结论.包括平均数的计算、能被和整除的数的特征、方程的根的验证、三角形内角和定理、等式的基本性质等相关数学概念和性质,通过对这些内容的考查,判断哪些命题符合定理的定义.
【详解】解:命题①平均数的计算是,所以“与的平均数是”是错误的,不是定理;
命题②能被整除的数不一定能被整除,例如能被整除,但不能被整除,所以该命题错误,不是定理;
命题③“将 代入方程,左边,右边,左边右 边,所以该命题是错误的,不是定理;
命题④“三角形的内角和是”,这是经过严格的几何证明(如通过平行线性质、拼图等方法证明),具有普遍适用性的结论,是定理;
命题⑤“等式两边加上同一个数,等式仍成立”,这是等式的基本性质之一,是经过数学定义和推导确定的、具有普遍意义的结论,是定理;
综上,命题④和命题⑤是定理,共个.
故选:A.
题型7.代数问题证明
【典例】证明:两个奇数之和是偶数.
【答案】见解析
【分析】本题考查证明,设两个奇数分别为,,其中,为整数,进而得到,即可得证.
【详解】证明:设两个奇数分别为,,其中,为整数,则
.
因为,,都为整数,
所以为整数.
所以是偶数.
所以两个奇数之和是偶数.
【跟踪专练1】证明:如果一个数的平方的个位数不是5,那么这个数的个位数也不是5.
【答案】见解析
【分析】根据逆否命题以及完全平方公式进行判断即可.
【详解】证明:设整数个位数为5,可表示为,
∴,
因此,这个整数平方的个位数为5,
∴如果一个数的个位数是5,那么这个数的平方的个位数是5为真命题,
∴一个数的平方的个位数不是5,那么这个数的个位数也不是5.
【跟踪专练2】代数证明题是数学中常见的一种题型,它要求运用逻辑推理和代数知识来证明某个数学命题的正确性.
例如:证明命题“如果,,那么”是真命题.
证明:,(已知)
在不等式两边都加上,得.(不等式的基本性质)
,(已知)
在不等式两边都加上,得.(不等式的基本性质)
,,(已证)
.(不等式的传递性)
(1)已知有理数、满足,证明:(补全下列推理过程);
证明:且,均为正数,(已知)
不等式的两边都乘以同一个正数,得______,(不等式的基本性质)
不等式的两边都乘以同一个正数,得______.(不等式的基本性质)
.(不等式的传递性)
(2)请你尝试证明:若,则.
(3)命题“三个连续自然数之和能被3整除”是真命题还是假命题?若为真命题,请证明;若为假命题,请举一个反例说明.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查不等式的性质,命题的判定,关键是掌握不等式的性质.
(1)不等式的两边同时乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变,由此即可证明问题;
(2)不等式的两边同时加上同一个数b得,不等式的两边同时除以同一个正数2,由此即可证明问题;
(3)设这三个自然数分别是,,,其中,将这三个自然数求和即可得出结论.
【详解】(1)解:证明:且,均为正数,(已知)
不等式的两边都乘以同一个正数,得,(不等式的基本性质)
不等式的两边都乘以同一个正数,得.(不等式的基本性质)
.(不等式的传递性);
故答案为:,;
(2)证明:,
不等式两边同加上,得,
不等式两边同时除以2,得;
(3)解:真命题,
证明:设这三个自然数分别是,,,其中,
,
能被3整除,
这三个自然数的和能被3整除.
题型8.写出命题已知.求证及证明过程
【典例】要判定一个命题是真命题,往往需要从命题的条件出发,根据已知的定义、基本事实、定理(包括推论),一步一步地推得结论成立,这样的推理过程叫做___________.
要说明一个命题是假命题,通常可以通过___________的方法,命题的反例是具备命题的条件,但不具备命题的___________的实例.
【答案】 证明 举反例 结论
【分析】根据根据证明的概念和举反例的概念直接填空即可..
【详解】解:要判定一个命题是真命题,往往需要从命题的条件出发,根据已知的定义、基本事实、定理(包括推论),一步一步地推得结论成立,这样的推理过程叫做证明.
要说明一个命题是假命题,通常可以通过举反例的方法,命题的反例是具备命题的条件,但不具备命题的结论的实例.
故答案为:证明;举反例;结论.
【点睛】本题主要考查了证明和举反例的概念,熟知相关知识是解题的关键.
【跟踪专练1】实验、观察、归纳得到的结论______正确.因此,要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠实验、观察、归纳是不够的,必须进行有根有据的______.
【答案】 不一定, 证明
【解析】略
【跟踪专练2】试说明“若,,,则”是真命题.以下是排乱的推理过程:
①因为(已知);
②因为,(已知);
③所以,(等式的性质);
④所以(等量代换);
⑤所以(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
【答案】C
【分析】写出正确的推理过程,进行排序即可.
【详解】证明:因为,(已知),
所以,(等式的性质);
因为(已知),
所以(等量代换).
所以(等量代换).
∴排序顺序为:②→③→①→⑤→④.
故选C.
【点睛】本题考查推理过程.熟练掌握推理过程,是解题的关键.
题型9.已知证明过程填写理论依据
【典例】有下列各项:①公理;②已学定理;③定义;④等量代换;⑤不等式的性质;⑥度量结果;⑦已知条件;⑧正确的观察结果;⑨猜测结果.其中可以作为推理依据的有________(填序号).
【答案】①②③④⑤⑦
【分析】本题考查了定理与证明,熟练掌握定理与证明的特性是解题的关键;
先明确推理依据的定义,在逐项分析所给各项是否符合推理依据的要求,最后统计符合条件的个数即可.
【详解】解:推理依据是指在数学推理过程中,无需证明即可直接使用的确定事实,包括公认的基本事实、学过的定义、性质、定理、公理以及题目中给出的已知条件等.
①公理:公理是经过人类长期反复实践检验,不需要再加证明的基本命题,是推理依据;
②已学定理:定理是经过证明的真命题,是推理依据;
③定义:定义是对事物本质特征的描述,是明确概念的依据,是推理依据;
④等量代换:等量代换是基本的逻辑规则,即如果两个量相等,那么它们可以互相替换,是推理依据;
⑤不等式的性质: 不等式的性质是经过证明的,如不等式两边同时加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变等,是推理依据;
⑥度量结果:度量结果可能因测量工具、方法等因素存在误差,不是确定的已知事实,不能作为推理依据;
⑦已知条件:题目中给出的已知条件是推理的起点,是推理依据;
⑧正确的观察结果: 观察结果可能受主观或客观因素影响,不是绝对可靠的确定事实,不能作为推理依据;
⑨猜测结果:猜测结果没有经过证明,不具有确定性,不能作为推理依据;
故答案为:①②③④⑤⑦ .
【跟踪专练1】如图,E是,CD外一点,.求证:.
证明:_________
_________,
(等量代换).
_________.
【答案】 已知 三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和 内错角相等,两直线平行
【分析】此题考查利用三角形外角的性质,平行线的性质和判定定理进行证明,能灵活运用定理进行推理是解题的关键.
根据已知条件和三角形的外角性质和平行线的判定结合证明步骤即可得出答案.
【详解】(已知),
(三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和),
(等量代换),
∴(内错角相等,两直线平行) .
故答案为:已知;三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和;内错角相等,两直线平行.
【跟踪专练2】老师布置了一项作业,对一个真命题进行证明,下面是小云给出的证明过程:
证明:如图,,
.
,
,
,
已知该证明过程是正确的,则证明的真命题是( )
A.在同一平面内,若,且,则 B.在同一平面内,若,且,则
C.两直线平行,同位角不相等 D.两直线平行,同位角相等
【答案】A
【分析】阅读证明可以得到答案.
【详解】解:根据证明过程可知,证明的真命题是,且,则,
故选:A.
【点睛】本题考查命题与定理,解题的关键是能分清命题的题设与结论.
题型10.由给出论断组命题并证明
【典例】金乡县某中学七年级共有四个班,每班各选5名同学组成一个代表队,这四支代表队(分别用A,B,C,D表示)进行数学知识应用竞赛,前三名将参加金乡县数学知识竞赛,甲,乙,丙三位同学预测的结果分别为:甲:C得亚军;D得季军;乙:D得冠军;A得亚军;丙:C得冠军;B得亚军.已知每人的预测都是半句正确,半句错误,则冠,亚,季,殿军分别为______.
【答案】C,A,D,B
【分析】因为三人都猜对了一半,假设甲说的前半句正确,来看看后面的说法有没有矛盾,有矛盾就是错误的没矛盾就是正确的.
【详解】解:①假设甲说的:C是亚军正确,则他说D是季军错误,
于是乙说:D是殿军正确,则乙说的A得亚军就错误,
故丙说:B得亚军正确,与假设甲说的:C是亚军正确互相矛盾,
所以:甲说的:C是亚军错误;
②假设甲说的:C是亚军错误,则他说D是季军正确,
于是乙说:D是冠军错误,则乙说的A得亚军就正确,
故丙说:B得亚军错误,C是冠军正确;
没有矛盾,
故:冠,亚,季,殿军分别为:C,A,D,B.
故答案为:C,A,D,B.
【点睛】本题主要考查了推理能力,往往假设一个正确或错误,来推看看有没有矛盾.
【跟踪专练1】如图,直线a,b,c被直线m,n所截,有下列命题:
①;②;③.
从①②③中选出两个作为条件,第三个作为结论,写出一个真命题,并说明理由.
【答案】见解析
【分析】本题考查命题的证明,根据命题的定义,选择条件和结论,根据平行线的判定和性质,进行证明即可.
【详解】从题干中选出其中的两个作为条件,第三个作为结论,可以构造出3个命题,分别为:①②⇒③;②③⇒①;①③⇒②.以上3个命题都是真命题,
①②⇒③,
,
,
,
,
,
;
②③⇒①,
,
,
,
,
,
;
①③⇒②,
,
,
,
,
,
.
【跟踪专练2】已知:如图,在中,D,E是边上的两点,G是边上的一点,连接并延长,交的延长线于点F.从以下三个条件中选两个作为条件,另一个作为结论,构成一个真命题,并加以证明:①平分;②;③.
条件:_______,结论:_______.(填序号)
证明:
【答案】见解析,证明见解析
【分析】本题考查命题的证明,先选择条件和结论,再根据平行线的性质和判定,角平分线的定义,以及三角形的外角的性质,进行证明即可.
【详解】解:当条件是①平分,②;结论是③时:
证明:平分,
.
,
,.
;
当条件是①③,结论是②时:
证明:平分,
.
∵,
∴,
∴,
∴;
当条件是②③,结论是①时:
,
,.
,
,
∴平分.
题型11.逻辑推理与论证
【典例】有三个不透明的饮料瓶,上面标签分别贴着“橙汁”“可乐”“咖啡”,标号为1、2、3号,工作人员说三个标签全部贴错了,让小明打开2号瓶发现里边装着咖啡,则可乐在_________号瓶.
【答案】1
【分析】根据三个标签全部贴错的约束条件,结合已知2号瓶装咖啡,通过排除法推理得到可乐所在的瓶子编号.
【详解】解:由题意得,1号瓶标签为橙汁,2号瓶标签为可乐,3号瓶标签为咖啡,且所有标签全部贴错,
所以,实际1号瓶内饮料橙汁,实际2号瓶内饮料可乐,实际3号瓶内饮料咖啡,
已知2号瓶内实际装咖啡,满足实际2号瓶内饮料可乐,符合全部贴错的条件.
剩余饮料为橙汁和可乐,需要分配给1号瓶和3号瓶,由实际1号瓶内饮料橙汁,可得1号瓶内只能装可乐,剩余3号瓶内装橙汁.
【跟踪专练1】四个小孩在校园内踢球,“砰”的一声,不知是谁踢的球把课堂窗户的玻璃打破了,王老师跑出来一看,问:“是谁打破了玻璃?”
小张说:“是小强打破的.”
小强说:“是小胖打破的.”
小明说:“我没有打破窗户的玻璃.”
小胖说:“王老师,小强在说谎,不要相信他.”
这四个小孩只有一个说了实话.请判断:是谁打破了窗户的玻璃?( )
A.小张 B.小强 C.小明 D.小胖
【答案】C
【分析】本题考查了逻辑推理与论证,仔细读题是解决本题的关键.
根据小强说“是小胖打破的”,小胖说“小强在说谎”,两人的话相互矛盾,进而判断即可.
【详解】解:根据题意得,小强说“是小胖打破的”,小胖说“小强在说谎”,两人的话相互矛盾,
∴两人的话必有一真一假,
∵“只有一个小孩说真话”,
∴小张和小明的话都是假话,
∴小明说“我没有打破窗户的玻璃”是假话,说明小明打破了玻璃.
故选C.
【跟踪专练2】在一次数学活动课上,老师将写有共十个整数的不透明卡片(每张卡片仅写一个数字,且数字不重复)背面朝上洗匀后,随机发给甲、乙、丙、丁、戊五位同学,每人恰好两张卡片.五位同学观察自己卡片后,在黑板上写下各自卡片数字之和:
甲:17 乙:4 丙:12 丁:9 戊:13
根据以上信息,甲同学手里两张卡片上的数字之和为17,则这两个数字的乘积是________.
【答案】72
【分析】先确定乙的两张卡片上的数字为,根据甲同学手里两张卡片上的数字之和为17,得到甲同学手里两张卡片上的数字组合只能是或,分两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:在中,两个不同的正整数的和为4的只有,
故乙手中的两张卡片数字为和,
∵,
∴甲手中的两张卡片上的数字只有8和9或10和7两种情况,
当甲手中的两张卡片上的数字为8和9时,则剩余三人手中的卡片数字只有2,4,5,6,7,10,
其中和为13的只有和,故戊手中的两张卡片上的数字为和;
和为12的为10和2,和为9的为4和5,即丙手中的两张卡片上的数字为10和2,丁手中的两张卡片上的数字为4和5,符合题意;
故甲同学手里两张卡片上的数字的乘积为;
当甲手中的两张卡片上的数字为10和7时,则剩余三人手中的卡片数字只有2,4,5,6,8,9,
其中和为12的只有4和8,和为9的只有4和5, 数字4只有一张,不符合题意;
综上:甲同学手里两张卡片上的数字的乘积为.
【跟踪专练3】以下4位老师分别任教语文、数学、英语和科学.张老师说:我不是语文老师:王老师说:我不教数学;李老师说:我是英语老师:赵老师说:我不是数学老师,也不是科学老师.下面说法不正确的是( )
A.张老师教科学 B.王老师教科学
C.李老师教英语 D.赵老师教语文
【答案】A
【分析】本题主要考查了逻辑推理应用题,解题方法是由确定项开始用排除法,逐个推论确定各自的正确选项,最终解决问题.根据四位老师的陈述,逐一确定各自所教学科,再判断选项的正确性.
【详解】解:李老师明确表示自己是英语老师,因此确定李老师教英语.
赵老师说“我不是数学老师,也不是科学老师”,因此赵老师只能教剩下的语文.
王老师说“我不教数学”,结合赵老师已教语文,王老师只能教科学.
张老师说“我不是语文老师”,剩下的数学由张老师任教.
验证选项:
A. 张老师教科学:错误,张老师实际教数学.
B. 王老师教科学:正确.
C. 李老师教英语:正确.
D. 赵老师教语文:正确.
综上,不正确的选项是A
故选:A.
题型12.三角形内角和定理的证明
【典例】如图,折叠一张三角形纸片,把三角形三个角拼在一起,就能验证一个几何定理.请写出这个定理的名称:__________.
【答案】三角形内角和定理
【分析】根据折叠前后的两个角相等,把三角形的三个角转化为一个平角,可以得到三角形内角和定理.
【详解】解:根据折叠的性质,,
∵,
∴,
∴定理为:三角形内角和定理.
故答案为:三角形内角和定理.
【点睛】本题主要考查了三角形的内角和定理的证明,熟练掌握翻折变换的性质是解题的关键.
【跟踪专练1】如图,直线,点A在直线m上,点B在直线n上,连接,过点A作,交直线n于点C.若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据平行线的性质求出的度数,然后利用三角形内角和性质列式,即可求出的度数.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【跟踪专练2】如图,点为凸透镜的光心,点为凸透镜的焦点,根据凸透镜成像规律:过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴.发光点发出的光经过凸透镜折射后所成的像为,已知,,则______.
【答案】
【分析】本题考查了对顶角相等、三角形内角和定理、平行线的性质.根据对顶角相等可知,根据三角形内角和为可以求出,根据两直线平行同位角相等可得.
【详解】解:,
,
在中,,
,
,
.
故答案为:.
【跟踪专练3】下列证明“三角形的内角和等于180°”所作的辅助线不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是平行线的判定和性质,三角形内角和,根据平行线性质对各选项进行逐一分析即可.熟知平行线的性质是解题的关键.
【详解】解:A、作,则可得,
,故该选项不符合题意;
B、作,则可得,
,故该选项不符合题意;
C、如图,过点作,
,
则可得,,,
,
故该选项不符合题意,
D、添加图中辅助线不能说明“三角形的内角和等于180°”,故该选项符合题意,
故选:D.
题型13.三角形的外角定义及性质
【典例】三角形的一个外角等于,与它不相邻的一个内角为,则另一个不相邻内角为_______°.
【答案】60
【分析】根据题意结合三角形外角的性质列式计算即可求解.
【详解】解:∵三角形的一个外角等于,与它不相邻的一个内角为,
∴另一个不相邻内角为.
【跟踪专练1】如图,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用平行线的性质和三角形的外角的性质,进行求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴.
【跟踪专练2】如图,的度数为__________.
【答案】
【分析】根据三角形外角的性质得出,,,结合平角的定义即可解答;
【详解】解:如图,设交于点,连接,
则,,,
∴,
又,,
∴.
【跟踪专练3】一副三角板按图所示方式叠放,且,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设与交于点,利用平行线的性质可得,再根据三角形内角和求得,利用三角形外角的性质求得的度数.
【详解】解:如图,设与交于点,
,
,
,,
,
.
题型14.以几何位背景的推理与论证
【典例】《几何原本》是欧几里得的一部不朽之作,本书以公理和原始概念为基础,推演出更多的结论,这种做法为人们提供了一种研究问题的方法.这种方法所体现的数学思想是( )
A.数形结合思想 B.分类讨论思想
C.转化思想 D.公理化思想
【答案】D
【分析】结合题意,根据公理化思想的性质分析,即可得到答案.
【详解】根据题意,这种方法所体现的数学思想是:公理化思想
故选:D.
【点睛】本题考查了公理化思想的知识;解题的关键是熟练掌握公理化思想的性质,从而完成求解.
【跟踪专练1】如图,在长方形中,E是的中点,F是的一个三等分点,与分别交于点G,H,与交于点I.则_____.
【答案】
【分析】此题考查了面积与等积变换的知识.此题难度较大,注意掌握等高三角形面积的比等于其对应底的比性质的应用,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.首先连接,,由在长方形中,E是的中点,F是的一个三等分点,可设,继而求得,以及的面积,则可求得的面积,然后由等高三角形面积的比等于其对应底的比,求得答案.
【详解】解:根据题意,,
如图所示,连接,
设,
在长方形中,E是的中点,F是的一个三等分点,
,,,
,
设点到的高为,点到的高为,
∴,
∴,
,
,
又,
,,
,
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,有两个大小相同的大圆,其中一个大圆内有10个半径相等的小圆,另一个大圆内有2个半径相等的小圆,你认为大圆内的10个小圆的周长之和与另一个大圆内的2个小圆的周长之和哪一个大?猜一猜,并用学过的知识和数学方法验证猜想.
【答案】一样大,理由见解析
【分析】本题考查猜想和验证,求圆的周长,设10个小圆中每个圆的半径为,2个小圆中每个圆的半径为,每个大圆的半径为r,根据圆的周长公式进行计算,判断即可.
【详解】解:设10个小圆中每个圆的半径为,2个小圆中每个圆的半径为,每个大圆的半径为r,
则.
10个小圆周长,2个小圆周长.
所以它们的周长一样大.
题型15.以代数为背景的推理与论证
【典例】布袋里有100个球,其中有红球28个,绿球20个,黄球12个,蓝球20个,白球10个,黑球10个,从袋中任意摸出球来,若要一次摸出至少15个同色的球,则需要从袋中摸出球至少( )
A.85 个 B.75个 C.15 个 D.16 个
【答案】B
【分析】此题考查的知识点是推理与论证,关键是考虑最差情况,即数量不足15个的黄球、白球、黑球全部摸出,再从数量超过15个的红球、绿球、蓝球中各摸出14个,此时再任意摸出1个球,即可保证有15个同色的球.
【详解】解:根据事件发生可能性大小的求法,找准两点:①符合条件的情况数目;②全部情况的总数.这里要考虑最差情况:
最坏情况考虑:摸出14个红球,14个绿球,12个黄球,14个蓝球,10个白球,10个黑球,
最后再摸出任意一个球,这时可以保证至少有15个颜色相同,
即最少要摸:个球,
故选:B.
【跟踪专练1】桌面上摆放着杯子、勺子和筷子三样物品,分别记为.现对这三样物品按照如下步骤进行操作:第一步:杯子与左边的物品交换位置:第二步:勺子与右边的物品交换位置;第三步:筷子与左边的物品交换位置.在操作过程中,若物品左边或右边没有其他物品,则无需进行交换.若完成上述三个步骤后勺子的位置未发生改变,则三样物品的初始摆放位置从左到右依次是(填写字母)___________.
【答案】或
【分析】本题考查推理与论证,认真分析题干描述的过程得勺子在最左边或最右边,然后再分类讨论,即可作答.
【详解】解:根据题意,若完成上述三个步骤后,勺子的位置未发生改变,
则勺子在最左边或最右边,
当勺子在最左边时,则筷子在勺子的右边,杯子在最右边;
当勺子在最右边时,则杯子在勺子的左边,筷子在最左边;
∴三样物品的初始摆放位置从左到右依次是或,
故答案为:或.
【跟踪专练2】图书馆将某一本书和某一个关键词建立联系,规定:当关键词出现在书中时,,否则(,为正整数).例如:当关键词出现在书中时,,否则.根据上述规定,某读者去图书馆寻找书中同时有关键词“,,”的书,现有四位同学有如下理解:
甲:当时,选择这本书;
乙:只有当时,才不能选择这本书;
丙:当,,全是1时,选择这本书;
丁:当时,不选择这本书.
其中理解错误的同学是______.
【答案】乙
【分析】根据题意的值要么为1,要么为0,当关键词出现在书中时,元素,否则(i,j为正整数),按照此规定对每个选项分析推理即可.
【详解】解:根据题意的值要么为1,要么为0,
甲:∵,
∴,,,
∴关键词“,,”同时出现在书中,
∴选择这本书,故甲表述正确;
乙:当时,则、、是必有值为0的,即关键词“,,”不同时具有,从而不选择这本书,
∴当或或时,不能选择这本书,故乙的说法错误;
丙:∵当,,全是1时,,,,
∴关键词“,,”同时出现在书中,
∴选择这本书,故丙表述正确;
丁:当时,则、、是必有值为0的,即关键词“,,”不同时具有,从而不选择这本书,故丁表述正确;
综上分析可知,说法错误的是乙.
故答案为:乙.
【点睛】本题考查了推理与论证,读懂题意,按照规定进行计算与推理是解题的关键.
【跟踪专练3】如图A、B、C是固定在桌面上的三根小棒,其中A上有5个大小不同的圆片,从上到下,圆片的直径依次增大.现要将这5个圆片移动到B上,要求:①每次只能移动一个圆片;②圆片只能在A、B、C之间移动;③大圆片不能放在小圆片上面.那么完成这件事情最少要移动圆片( )
A.31次 B.33次 C.17次 D.25次
【答案】A
【分析】本题考查的是数字类的规律探究,逻辑推理的应用,由题意,一个圆片至少要移动一次,两个圆片至少要移动3次,三个圆片至少要移动7次,从而归纳出五个圆片至少要移动的数量.
【详解】解:移动一个圆片,至少移动1次,而,
移动两个圆片,至少要移动3次,而,
移动三个圆片,至少要移动7次,而,
∴移动五个圆片,至少要移动(次),
故选:A.
解答题
1.下列各语句中,哪些是命题?其中,哪些是真命题?是真命题的,请先将它改写为“如果……那么……”的形式,再找出命题的条件和结论.
(1)已知点P到两点的距离之和等于线段的长,则点P在线段上.
(2)已知点P到两点的距离之和大于线段的长,则点P在直线上.
(3)当时,有.
(4)当时,有.
【答案】(1)是命题,是真命题;改写:如果点P到A、B两点的距离之和等于线段的长,那么点P在线段上;条件:;结论:点P在线段上;
(2)是命题,假命题
(3)是命题,真命题,改写:如果,那么;条件:;结论:
(4)是命题,假命题
【分析】本题主要考查命题及真假命题的判断,熟练掌握命题及真假命题的定义是解题的关键;
(1)根据命题及真假命题的定义可进行求解;
(2)根据命题及真假命题的定义可进行求解;
(3)根据命题及真假命题的定义可进行求解;
(4)根据命题及真假命题的定义可进行求解.
【详解】(1)解:是命题,且是真命题,
改写成“如果…..那么….”的形式为如果点P到A、B两点的距离之和等于线段的长,那么点P在线段上;
条件是;结论是点P在线段上;
(2)解:是命题;
当点P在直线外时,也可以满足点P到两点的距离之和大于线段的长,所以原命题是假命题;
(3)解:是命题,且是真命题;
改写成“如果…..那么….”的形式为如果,那么;
条件:;结论:;
(4)解:是命题,
因为当时,则有,所以原命题是假命题.
2.将“两个负数之差是负数”改写成“如果……那么……”的形式,再判断它是真命题,还是假命题?如果是真命题,请说明理由.如果是假命题,请举出反例来说明.
【答案】解:改写为:如果两个数都是负数,那么这两个数的差是负数,该命题是假命题,反例如下:
当时,满足a、b都是负数,但是,即与的差是正数,
∴原命题是假命题.
【分析】先拆分原命题得到题设和结论,改写成要求的形式,再通过举反例判断命题真假即可.
【详解】略
3.指出题中的假命题,并举反例说明.
(1)已知点P到,两点的距离,之和等于线段的长,则点P在线段上.
(2)已知点P到,两点的距离,之和大于线段的长,则点P在直线上.
(3)当时,有.
(4)当时,有.
【答案】(1)该命题为真命题.
(2)该命题为假命题,反例见解析.
(3)该命题为真命题.
(4)该命题为假命题,反例见解析.
【分析】本题主要考查命题和反例的定义:
(1)真命题;
(2)假命题,当点,,为三角形的三个顶点时,可作为反例;
(3)真命题;
(4)假命题,当时,可作为反例.
【详解】(1)该命题为真命题.
(2)该命题为假命题,
反例:如图所示,,之和大于线段的长,点在直线外.
(3)该命题为真命题.
(4)该命题为假命题.
反例:当时,.
4.求证:三角形三个内角的和等于.(要求:根据图形,写出“已知”、“求证”并“证明”.)
【答案】
已知:.
求证:.
证明:过点作的平行线,
,
,,
,
.
【分析】过点作的平行线,根据平行线的性质得到,,再根据平角的定义,即可得到三角形三个内角的和等于.
【详解】略
5.填写证明依据:如图,已知,.求证:.
证明:∵(已知),(__________),
∴(__________).
∴(__________).
∴(两直线平行,同位角相等).
∵(已知),
∴(等式的基本事实).
∴(__________).
∴(__________).
【答案】对顶角相等;等式的基本事实;同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;两直线平行,内错角相等.
【分析】根据平行线的判定与性质求解即可.
【详解】证明:
∵(已知),(对顶角相等),
∴(等式的基本事实),
∴(同位角相等,两直线平行),
∴(两直线平行,同位角相等),
∵(已知),
∴(等式的基本事实).
∴(内错角相等,两直线平行).
∴(两直线平行,内错角相等).
6.2014年“世界杯”足球赛中,甲、乙、丙、丁4支队分在同一小组,在小组赛中,这4支队中的每支队都要与另3支队比赛一场.根据规定:每场比赛获胜的队可得3分;失败的队得0分;如果双方踢平,两队各得1分.已知:
①这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数;
②乙队总得分排在第一;
③丁队恰有两场同对方踢平,其中有一场是与丙队踢平的.
根据以上条件可以推断:总得分排在第四的是_____队.(要有推断过程)
【答案】丙
【分析】本题考查了逻辑推理问题的应用,根据比赛规则以及3个已知条件不难解答本题,4队单循环比赛,合计比赛()场比赛,即每队比赛3场,根据积分规则,每队最多积分9分,最少积分0分。根据(1)这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数可知,四队积分可能为1、3、5、7或3、5、7、9,有且仅有这两种可能;而6场比赛全部分出胜负时四队合计积分为(分),即四队积分和最高18分,而,显然不可能,故四队积分只可能为1、3、5、7;根据(2)乙队总得分排在第一可知,乙队2胜1平积分7分,排名第一;根据(3)丁队恰有两场同对方踢平,平2场积分为2分,根据四队积分均为奇数分可知丁队另一场比赛胜了对方,积分3分,合计积分5分,即丁队1胜2平积分5分,排名第二,据此解答.
【详解】解:甲、乙、丙、丁4支队合计比赛场次:(场),
因为每场比赛获胜的队可得3分:失败的队得0分;如果双方踢平,两队各得1分,
所以6场比赛如果全部分出胜负,则四队积分和:(分),
根据(1)这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数,
所以四队积分可能为1、3、5、7或3、5、7、9
而,
所以四队积分只能为1、3、5、7,
因为(2)乙队总得分排在第一,
所以乙队积分7分(2胜1平),
因为(3)丁队恰有两场同对方踢平,两场比赛积分:(分)
所以丁队另外一场比赛一定胜了对方,积分3分,
即丁队一共积分:(分)
所以丁队总得分排在第二,积分5分(1胜2平),
因为(3)丁队有一场是与丙队踢平的,
此时剩余两队(甲、丙)的积分为3分和1分,
积3分的队伍战绩为1胜2负(0场平局),积1分的队伍战绩为1平2负(1场平局),
根据条件③,丁队与丙队踢平,说明丙队必有1场平局,
故丙队只可能积分1分(1平2负),最后甲队积分3分(1胜2负).
综上:
甲1胜2负,积分3分,即甲胜丙,负乙和丁;
乙2胜1平,积分7分,即乙胜甲和丙,平丁;
丙1平2负,积分1分,即丙平丁,负甲和乙;
丁1胜2平,积分5分,即丁胜甲,平乙和丙.
所以总得分排在第四的是丙队.
故答案为:丙.
7.综合与实践
在数学学习过程中,对有些具有特殊结构,且结论又具有一般性的数学问题我们常将其作为一个数学模型加以识记,以积累和丰富自己解决问题的经验.
【结论发现】
三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数是三角形第三内角度数的一半.
【结论探究】
(1)如图1,在中,点E是内角平分线与外角的平分线的交点,则有,请给出证明过程.
请直接应用上面的“结论发现”解决下列问题:
【简单应用】
(2)如图2,在中,.延长至点,延长至点,已知,的平分线分别与的平分线及其反向延长线交于点,,求的度数.
【变式拓展】
(3)如图3,四边形的内角与外角的平分线形成如图所示形状,已知,.求的度数和.
【答案】(1)证明:平分,平分
,
,
即
(2)
(3)
【分析】(1)根据三角形外角的性质及角平分线的定义,即可得到答案;
(2)先推导出,再推导出,进而可以求解;
(3)延长,交于点M,延长、交于点N,由(1)可得,进而即可求解.
【详解】(1)略
(2)∵,、的角平分线与的角平分线及其反向延长线交于E、F,
由(1)可得,
∴;
∴;
(3)延长,交于点M,延长、交于点N,
如图所示,
∵、平分
由(1)可得,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴.
8.已知:如图,点D在的内部.求证:
(1);
(2).
(3)如果点D在线段的另一侧,又会有怎样的结论?
【答案】(1)证明:延长交于点E,如图,
,
,
,
,
;
(2)证明:延长交于点E,如图,
,,
.
(3)
,证明如下:
连接,如图,
,,
,
.
【分析】(1)运用三角形外角的性质可得,,由此可证明.
(2)运用三角形外角的性质来进行推理即可.
(3)运用三角形内角和的性质来进行推理即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02定义.命题与证明暑假预习讲义
1.能区分定义、命题两个概念,说出定义、命题的含义;会识别一句话是否为命题,能把命题改写成 “如果…… 那么……” 标准形式,准确找出命题的条件与结论。
2.掌握真命题、假命题的概念,知道判断假命题只需举出反例;了解基本事实、定理的含义,分清定义、基本事实、定理都是真命题。
3.理解证明的含义,明白证明是从已知条件出发,依据定义、公理、定理,一步步推理得出结论的过程;看懂简单几何证明的书写步骤,分清每一步推理对应的依据。
4.初步掌握几何证明的规范书写格式,能结合三角形相关知识完成简单文字命题、几何图形命题的证明;学会在证明中标注每一步推理理由。
5.预习时梳理易混淆概念(命题 / 定义、真 / 假命题、定理 / 基本事实),标记看不懂的证明逻辑、改写命题难点,课堂重点突破。
预习必备
知识梳理
1.核心基础概念
2.命题
3.原命题与逆命题
4.公理.定理及证明
5.证明书写规范
6.三角形内角和定理
7.三角形的外角
8.高频易错点汇总
常考题型
精讲精练
1.判断是否是命题
2.写出命题的题设与结论
3.判断命题真假
4.举例说明假(真)命题
5.举反例
6.定理与证明
7.代数问题证明
8.写出命题已知.求证及证明过程
9.已知证明过程填写理论依据
10.由给出论断组命题并证明
11.逻辑推理与论证
12.三角形内角和定理的证明
13.三角形的外角定义及性质
14.以几何位背景的推理与论证
15.以代数为背景的推理与论证
强化题型
解答题8题
知识点01:核心基础概念(必背)
概念
定义
关键考点
定义
对名称、术语的含义作出准确、规范的描述
句式:…… 叫做……;定义一定是真命题
命题
判断一件事情对错的语句
只有判断句是命题;疑问、命令、画图句都不是
真命题
条件成立,结论一定成立的命题
可以作为推理依据
假命题
条件成立,结论不一定成立的命题
只需1 个反例即可推翻
反例
满足命题条件,但不满足结论的例子
证明假命题的唯一方法
知识点02:命题
1. 命题组成
所有命题统一分为两部分: 条件(题设)+结论
2. 标准改写格式
统一改写为:如果……(条件),那么……(结论)
3. 命题改写注意点
(1)改写时不能改变原意
(2)语句残缺的命题需要补全主语
(3)找准谁是已知、谁是推出结果
4. 命题的分类(按真假)
类型
定义
判断方法
示例
真命题
条件成立时,结论一定成立的命题
严格推理证明
对顶角相等;两直线平行,同位角相等
假命题
条件成立时,结论不一定成立的命题
举反例(一个符合条件但结论不成立的例子)
若a2=b2,则a=b(反例:a=2,b=−2)
知识点03:原命题与逆命题(高频考点)
类型
变换方法
真假规律
原命题
原有命题:如果 P,那么 Q
真命题逆命题不一定真
逆命题
互换条件与结论:如果 Q,那么 P
假命题逆命题可真可假
知识点04:公理、定理、证明(几何核心)
名称
定义
是否需要证明
能否当推理依据
公理(基本事实)
人们长期实践公认正确的命题
不需要证明
可以直接用
定理
经过推理证明为正确的真命题
必须证明
可以直接用
证明
从已知出发,依据定义、公理、定理,逐步推理得到结论的过程
—
几何大题书写核心
知识点05:证明题书写规范(老师最看重)
1.每一步推理必须写依据
2.依据仅限:已知、定义、公理、定理
3.逻辑连贯,不跳步、不臆造条件
4.先写条件推导,最后得出结论
知识点06:三角形内角和定理
1. 定理内容
三角形的三个内角的和等于 180°。∠A+∠B+∠C=180∘
2. 证明思路(重点)
(1)过三角形的一个顶点作对边的平行线;
(2)利用两直线平行,内错角相等,把三个内角转化为一个平角;
(3)平角 = 180°,从而证明内角和为 180°。
∵ EF∥BC(已知),
∴ ∠EAB = ∠B(两直线平行,内错角相等),
∠FAC = ∠C(两直线平行,内错角相等)。
又∵ ∠EAB + ∠BAC + ∠FAC = 180°(平角的定义),
∴ ∠B + ∠BAC + ∠C = 180°(等量代换)。
即三角形三个内角的和等于 180°。
3.三角形内角取值规律
(1)任意三角形最多 1 个直角、最多 1 个钝角;
(2)最少有两个锐角;
(3)三个角都小于 90为锐角三角形;一个角等于 90 为直角三角形;一个角大于 90为钝角三角形。
知识点07:三角形的外角
1.外角定义
三角形的一边与另一边的延长线组成的角,叫做三角形的外角。
(1)每个顶点对应 2 个相等外角,一个三角形共 6 个外角;
(2)一个外角与相邻内角互为邻补角,和为 180。
2.数量:每个顶点可作 2 个外角,整图共 6 个外角,同顶点的两个外角相等;日常解题一般取每个顶点 1 个外角,共 3 个。
关系:外角和它相邻的内角互为邻补角,二者相加等于180。
3.外角解题优势
遇到求 “飞镖模型、八字模型、折叠角度” 时,用外角性质可省去多次内角和计算,简化推理步骤。
知识点08高频易错点汇总
错误行为
规范要求
推理无依据、乱写依据
每一步必须标注定义 / 公理 / 定理 / 等式性质
文字命题不画图、不写已知求证
文字类几何命题必须画图,规范书写已知、求证
跳关键步骤,逻辑断层
初学完整写出每一步,不省略核心推导
用测量、举例证明真命题
证明真命题只能逻辑推理,特例不能作证明
混淆外角相邻、不相邻内角
外角仅等于两个不相邻内角之和,不含相邻内角
认为外角一定大于三角形所有内角
外角只大于两个不相邻内角,小于相邻内角
题型1.判断是否是命题
【典例】下列语言叙述是命题的是( )
A.赶紧写作业!
B.你喜欢陇南吗?
C.画一条端点为A的射线
D.《飞驰人生3》是2026年春节档电影票房冠军
【跟踪专练1】有下列语句:①植物生长都需要水;②负数大于正数;③零既不是正数,也不是负数;④画直角三角形;⑤因为,所以.其中,是命题的是_______(填序号).
【跟踪专练2】下列语句中,是命题的是( )
A.你喜欢数学吗? B.取线段的中点
C.美丽的天空 D.两直线平行,内错角相等
题型2.写出命题的题设与结论
【典例】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
【跟踪专练1】将命题“对顶角相等”改写成“如果……那么……”的形式:如果______,那么________.
【跟踪专练2】把命题“同位角相等”改写成“如果…,那么…”的形式:____________________.
【跟踪专练3】命题“平行于同一条直线的两条直线互相平行”的题设是( )
A.两条直线平行于同一条直线 B.三条直线平行
C.两条直线平行 D.两条直线垂直
题型3.判断命题真假
【典例】命题“若,则”是_______命题.(填“真”或“假”).
【跟踪专练1】下列命题中,是假命题的是( )
A.两点之间,线段最短
B.在同一平面内,两条直线被第三条直线所截,同位角相等,两直线平行
C.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
D.从直线外一点到这条直线的垂线段叫做点到直线的距离
【跟踪专练2】在以下命题中:①对顶角相等;②同旁内角互补;③平行于同一条直线的两条直线互相平行;④经过一点,有且只有一条直线与已知直线垂直.其中是假命题的有:_____________.(填序号)
【跟踪专练3】下列四个命题中,是真命题的是( )
A.相等的角是对顶角
B.直线外一点到这条直线的垂线段,叫作点到直线的距离
C.两条直线被第三条直线所截,同旁内角互补
D.平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
题型4.举例说明假(真)命题
【典例】要说明命题“若,则”是假命题,请举出一个反例: ________.
【跟踪专练1】举反例证明“两个锐角的和一定是钝角”是假命题,正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【跟踪专练2】可以用一个的值说明命题“正数的算术平方根一定大于它的立方根”是假命题,这个值可以是_____.
【跟踪专练3】有下列命题:
①若,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则.
其中假命题有( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
题型5.举反例
【典例】用一组,的值说明命题“如果,那么”是假命题,这组值可以是________,________.
【跟踪专练1】为说明“若,则”是假命题,可举反例( )
A., B., C., D.,
【跟踪专练2】能说明命题“若,则”是假命题的一组实数,的值为______,______.
【跟踪专练3】对于命题“如果,那么”,能说明它是假命题的反例是( )
A., B.
C., D.,
题型6.定理与证明
【典例】用___________的方法判断为正确的命题叫做定理.定理可以作为判断其他命题真假的依据.
【跟踪专练1】命题、定理、基本事实的关系如下:①基本事实是真命题;②定理是由基本定义和基本事实推出来的真命题;③真命题是基本事实;④真命题一定是定理.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【跟踪专练2】下列命题可以称为定理的有( )
①与的平均数是;②能被整除的数也能被整除;③是方程的根;④三角形的内角和是;⑤等式两边加上同一个数,等式仍成立.
A.个 B.个 C.个 D.个
题型7.代数问题证明
【典例】证明:两个奇数之和是偶数.
【跟踪专练1】证明:如果一个数的平方的个位数不是5,那么这个数的个位数也不是5.
【跟踪专练2】代数证明题是数学中常见的一种题型,它要求运用逻辑推理和代数知识来证明某个数学命题的正确性.
例如:证明命题“如果,,那么”是真命题.
证明:,(已知)
在不等式两边都加上,得.(不等式的基本性质)
,(已知)
在不等式两边都加上,得.(不等式的基本性质)
,,(已证)
.(不等式的传递性)
(1)已知有理数、满足,证明:(补全下列推理过程);
证明:且,均为正数,(已知)
不等式的两边都乘以同一个正数,得______,(不等式的基本性质)
不等式的两边都乘以同一个正数,得______.(不等式的基本性质)
.(不等式的传递性)
(2)请你尝试证明:若,则.
(3)命题“三个连续自然数之和能被3整除”是真命题还是假命题?若为真命题,请证明;若为假命题,请举一个反例说明.
题型8.写出命题已知.求证及证明过程
【典例】要判定一个命题是真命题,往往需要从命题的条件出发,根据已知的定义、基本事实、定理(包括推论),一步一步地推得结论成立,这样的推理过程叫做___________.
要说明一个命题是假命题,通常可以通过___________的方法,命题的反例是具备命题的条件,但不具备命题的___________的实例.
【跟踪专练1】实验、观察、归纳得到的结论______正确.因此,要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠实验、观察、归纳是不够的,必须进行有根有据的______.
【跟踪专练2】试说明“若,,,则”是真命题.以下是排乱的推理过程:
①因为(已知);
②因为,(已知);
③所以,(等式的性质);
④所以(等量代换);
⑤所以(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
题型9.已知证明过程填写理论依据
【典例】有下列各项:①公理;②已学定理;③定义;④等量代换;⑤不等式的性质;⑥度量结果;⑦已知条件;⑧正确的观察结果;⑨猜测结果.其中可以作为推理依据的有________(填序号).
【跟踪专练1】如图,E是,CD外一点,.求证:.
证明:_________
_________,
(等量代换).
_________.
【跟踪专练2】老师布置了一项作业,对一个真命题进行证明,下面是小云给出的证明过程:
证明:如图,,
.
,
,
,
已知该证明过程是正确的,则证明的真命题是( )
A.在同一平面内,若,且,则 B.在同一平面内,若,且,则
C.两直线平行,同位角不相等 D.两直线平行,同位角相等
题型10.由给出论断组命题并证明
【典例】金乡县某中学七年级共有四个班,每班各选5名同学组成一个代表队,这四支代表队(分别用A,B,C,D表示)进行数学知识应用竞赛,前三名将参加金乡县数学知识竞赛,甲,乙,丙三位同学预测的结果分别为:甲:C得亚军;D得季军;乙:D得冠军;A得亚军;丙:C得冠军;B得亚军.已知每人的预测都是半句正确,半句错误,则冠,亚,季,殿军分别为______.
【跟踪专练1】如图,直线a,b,c被直线m,n所截,有下列命题:
①;②;③.
从①②③中选出两个作为条件,第三个作为结论,写出一个真命题,并说明理由.
【跟踪专练2】已知:如图,在中,D,E是边上的两点,G是边上的一点,连接并延长,交的延长线于点F.从以下三个条件中选两个作为条件,另一个作为结论,构成一个真命题,并加以证明:①平分;②;③.
条件:_______,结论:_______.(填序号)
证明:
题型11.逻辑推理与论证
【典例】有三个不透明的饮料瓶,上面标签分别贴着“橙汁”“可乐”“咖啡”,标号为1、2、3号,工作人员说三个标签全部贴错了,让小明打开2号瓶发现里边装着咖啡,则可乐在_________号瓶.
【跟踪专练1】四个小孩在校园内踢球,“砰”的一声,不知是谁踢的球把课堂窗户的玻璃打破了,王老师跑出来一看,问:“是谁打破了玻璃?”
小张说:“是小强打破的.”
小强说:“是小胖打破的.”
小明说:“我没有打破窗户的玻璃.”
小胖说:“王老师,小强在说谎,不要相信他.”
这四个小孩只有一个说了实话.请判断:是谁打破了窗户的玻璃?( )
A.小张 B.小强 C.小明 D.小胖
【跟踪专练2】在一次数学活动课上,老师将写有共十个整数的不透明卡片(每张卡片仅写一个数字,且数字不重复)背面朝上洗匀后,随机发给甲、乙、丙、丁、戊五位同学,每人恰好两张卡片.五位同学观察自己卡片后,在黑板上写下各自卡片数字之和:
甲:17 乙:4 丙:12 丁:9 戊:13
根据以上信息,甲同学手里两张卡片上的数字之和为17,则这两个数字的乘积是________.
【跟踪专练3】以下4位老师分别任教语文、数学、英语和科学.张老师说:我不是语文老师:王老师说:我不教数学;李老师说:我是英语老师:赵老师说:我不是数学老师,也不是科学老师.下面说法不正确的是( )
A.张老师教科学 B.王老师教科学
C.李老师教英语 D.赵老师教语文
题型12.三角形内角和定理的证明
【典例】如图,折叠一张三角形纸片,把三角形三个角拼在一起,就能验证一个几何定理.请写出这个定理的名称:__________.
【跟踪专练1】如图,直线,点A在直线m上,点B在直线n上,连接,过点A作,交直线n于点C.若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,点为凸透镜的光心,点为凸透镜的焦点,根据凸透镜成像规律:过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴.发光点发出的光经过凸透镜折射后所成的像为,已知,,则______.
【跟踪专练3】下列证明“三角形的内角和等于180°”所作的辅助线不正确的是( )
A. B.
C. D.
题型13.三角形的外角定义及性质
【典例】三角形的一个外角等于,与它不相邻的一个内角为,则另一个不相邻内角为_______°.
【跟踪专练1】如图,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,的度数为__________.
【跟踪专练3】一副三角板按图所示方式叠放,且,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
题型14.以几何位背景的推理与论证
【典例】《几何原本》是欧几里得的一部不朽之作,本书以公理和原始概念为基础,推演出更多的结论,这种做法为人们提供了一种研究问题的方法.这种方法所体现的数学思想是( )
A.数形结合思想 B.分类讨论思想
C.转化思想 D.公理化思想
【跟踪专练1】如图,在长方形中,E是的中点,F是的一个三等分点,与分别交于点G,H,与交于点I.则_____.
【跟踪专练2】如图,有两个大小相同的大圆,其中一个大圆内有10个半径相等的小圆,另一个大圆内有2个半径相等的小圆,你认为大圆内的10个小圆的周长之和与另一个大圆内的2个小圆的周长之和哪一个大?猜一猜,并用学过的知识和数学方法验证猜想.
题型15.以代数为背景的推理与论证
【典例】布袋里有100个球,其中有红球28个,绿球20个,黄球12个,蓝球20个,白球10个,黑球10个,从袋中任意摸出球来,若要一次摸出至少15个同色的球,则需要从袋中摸出球至少( )
A.85 个 B.75个 C.15 个 D.16 个
【跟踪专练1】桌面上摆放着杯子、勺子和筷子三样物品,分别记为.现对这三样物品按照如下步骤进行操作:第一步:杯子与左边的物品交换位置:第二步:勺子与右边的物品交换位置;第三步:筷子与左边的物品交换位置.在操作过程中,若物品左边或右边没有其他物品,则无需进行交换.若完成上述三个步骤后勺子的位置未发生改变,则三样物品的初始摆放位置从左到右依次是(填写字母)___________.
【跟踪专练2】图书馆将某一本书和某一个关键词建立联系,规定:当关键词出现在书中时,,否则(,为正整数).例如:当关键词出现在书中时,,否则.根据上述规定,某读者去图书馆寻找书中同时有关键词“,,”的书,现有四位同学有如下理解:
甲:当时,选择这本书;
乙:只有当时,才不能选择这本书;
丙:当,,全是1时,选择这本书;
丁:当时,不选择这本书.
其中理解错误的同学是______.
【跟踪专练3】如图A、B、C是固定在桌面上的三根小棒,其中A上有5个大小不同的圆片,从上到下,圆片的直径依次增大.现要将这5个圆片移动到B上,要求:①每次只能移动一个圆片;②圆片只能在A、B、C之间移动;③大圆片不能放在小圆片上面.那么完成这件事情最少要移动圆片( )
A.31次 B.33次 C.17次 D.25次
解答题
1.下列各语句中,哪些是命题?其中,哪些是真命题?是真命题的,请先将它改写为“如果……那么……”的形式,再找出命题的条件和结论.
(1)已知点P到两点的距离之和等于线段的长,则点P在线段上.
(2)已知点P到两点的距离之和大于线段的长,则点P在直线上.
(3)当时,有.
(4)当时,有.
2.将“两个负数之差是负数”改写成“如果……那么……”的形式,再判断它是真命题,还是假命题?如果是真命题,请说明理由.如果是假命题,请举出反例来说明.
3.指出题中的假命题,并举反例说明.
(1)已知点P到,两点的距离,之和等于线段的长,则点P在线段上.
(2)已知点P到,两点的距离,之和大于线段的长,则点P在直线上.
(3)当时,有.
(4)当时,有.
4.求证:三角形三个内角的和等于.(要求:根据图形,写出“已知”、“求证”并“证明”.)
5.填写证明依据:如图,已知,.求证:.
证明:∵(已知),(__________),
∴(__________).
∴(__________).
∴(两直线平行,同位角相等).
∵(已知),
∴(等式的基本事实).
∴(__________).
∴(__________).
6.2014年“世界杯”足球赛中,甲、乙、丙、丁4支队分在同一小组,在小组赛中,这4支队中的每支队都要与另3支队比赛一场.根据规定:每场比赛获胜的队可得3分;失败的队得0分;如果双方踢平,两队各得1分.已知:
①这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数;
②乙队总得分排在第一;
③丁队恰有两场同对方踢平,其中有一场是与丙队踢平的.
根据以上条件可以推断:总得分排在第四的是_____队.(要有推断过程)
7.综合与实践
在数学学习过程中,对有些具有特殊结构,且结论又具有一般性的数学问题我们常将其作为一个数学模型加以识记,以积累和丰富自己解决问题的经验.
【结论发现】
三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数是三角形第三内角度数的一半.
【结论探究】
(1)如图1,在中,点E是内角平分线与外角的平分线的交点,则有,请给出证明过程.
请直接应用上面的“结论发现”解决下列问题:
【简单应用】
(2)如图2,在中,.延长至点,延长至点,已知,的平分线分别与的平分线及其反向延长线交于点,,求的度数.
【变式拓展】
(3)如图3,四边形的内角与外角的平分线形成如图所示形状,已知,.求的度数和.
8.已知:如图,点D在的内部.求证:
(1);
(2).
(3)如果点D在线段的另一侧,又会有怎样的结论?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$