内容正文:
12.1 命题、定义、定理与证明
第12章 全等三角形
2. 定义、定理与证明
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判断下列命题是真命题还是假命题.
(1)平行于同一条直线的两条直线平行;( )
(2)两个锐角的和一定是钝角;( )
(3)如果a2=b2,那么a=b;( )
(4)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和;( )
(5)两点确定一条直线.( )
真命题
假命题
假命题
真命题
真命题
探究新知
知识模块一 定义、基本事实与定理
我们已经学过线段、角、平行线等许多名词,我们需要用不同的语句来说明这些名词各自所包含的确切意义.
例如:我们用“在同一平面内不相交的两条直线”来说明“平行线”所包含的意义,这样的语句叫做这些名词的定义.
讨论:你能举出其他类似的例子吗?
讨论:判断下列命题哪些是真命题? 哪些是假命题?
(1) 内错角相等,两直线平行;
(2) 如果两个角互补,那么它们是邻补角;
(3) 如果 | a | = | b |,那么 a = b;
(4) 过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
(5) 两点确定一条直线.
真命题
假命题
假命题
真命题
真命题
(4)(5)是公认的真命题.
(4) 过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
(5) 两点确定一条直线.
基本事实:我们将这些命题视为基本事实,它们是我们在继续学习过程中用来判断其他命题真假的原始依据,即出发点.
思考:你能举例说出几个学过的基本事实吗?
2. 同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
1. 两点之间线段最短.
知识模块二 证明的定义与步骤
3. 两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行
(简述为:同位角相等,两直线平行).
内错角相等,两直线平行
定理: 数学中,有些命题可以从基本事实或其他真命题出发,用逻辑推理的方法判断它们是正确的,并且可以作为进一步判断其他命题真假的依据,这样的真命题叫做定理.
真命题
“内错角相等,两直线平行”这条定理就是在“同位角相等,两直线平行”这个基本事实的基础上推理而出的,它又可以作为判定平行线的依据.
(1)一位同学在钻研数学题时发现:
2 + 1 = 3,
2×3 + 1 = 7,
2×3×5 + 1 = 31,
2×3×5×7 + 1 = 211,
于是,他根据上面的结果并利用质数表得出结论:从质数 2 开始,排在前面的任意多个质数的乘积加1一定也是质数. 他的结论正确吗?
思 考
试一试:计算一下 2×3×5×7×11 + 1 与2×3×5×7×11×13 + 1,你发现了什么?
结果都是质数.
(2) 如图,一位同学在画图时发现:三角形三条边的垂直平分线的交点都在三角形的内部,于是他得出结论:任何一个三角形三条边的垂直平分线的交点都在三角形的内部. 他的结论正确吗?
不正确.
如钝角三角形.
(3)我们曾经通过计算四边形、五边形、六边形、七边形等的内角和,得到一个结论:n 边形的内角和等于(n - 2)×180°. 这个结论正确吗?是否有一个多边形的内角和不满足这一规律?
实际上,这是一个正确的结论.
上面的几个例子说明了什么问题?
通过特殊的事例得到的结论可能正确,也可能不正确.
交流讨论
证明:根据条件、定义以及基本事实、定理等,经过演绎推理,来判断一个命题是否正确,这样的推理过程叫做证明.
定义,命题,基本事实,定理之间的区别与联系:
命题
真命题
基本事实
定理
基本事实是定理推导的起点,无需证明但被广泛接受为真.
定理是命题和基本事实的逻辑延伸,通过证明得到的真命题.
定义是命题、基本事实和定理的基础,明确了它们的讨论范围.
定义
归纳总结
假命题
一般举一个反例即可
命题
证实其他命题的正确性
推理
推理的过程叫证明
经过证明的真命题叫定理
定义、基本事实
一些条件
+
例1 证明命题:直角三角形的两个锐角互余.
已知:如图,在△ABC 中,∠C = 90°.
求证:∠A +∠B = 90°.
A
B
C
典例精析
证明:∵∠A + ∠B + ∠C = 180°,
(三角形的内角和等于 180°),
又∵∠C = 90° (已知),
∴∠A +∠B = 180° -∠C = 90°(等式的性质).
A
B
C
此命题可以用来作为判断其他命题真假的依据,因此我们把它也作为定理.
方法归纳:演绎推理是研究数学的一个重要方法.除了基本事实与已知的定理外,等式与不等式的有关性质以及等量代换也可以作为推理的依据.
你能根据图写出此定理的已知和求证吗?
例2 两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补.
b
a
(
2
)
1
) 3
已知:如图,直线 a∥b,∠1 与∠2 是同旁内角.
求证:∠1 + ∠2 = 180°.
典例精析
b
a
(
2
)
1
) 3
证明:我们将∠1的同位角记为∠3.
∵ a∥b (已知),
∴∠1 =∠3 (两直线平行,同位角相等).
∴ ∠1 + ∠2=180°(等量代换).
又∵∠3+∠2=180°(邻补角的定义),
如果要证明一个文字语言叙述的证明题,而没有给出图形、已知、求证,我们要证明这个命题,就必须:
1. 首先根据命题的要求准确的画出图形,标出字母.
2. 再根据要求按照图中所标的字母用数学语言写出已知和求证.
3. 如果命题已给出已知和求证,那么就按照所学有关的基本事实、定理、性质等直接进行证明.
注意
定义、定理与证明
基本事实
定理的概念
证明
步骤:(1) 根据题意作出图形;
(2) 写出已知和求证;
(3) 写出证明的过程
概念
定义
课堂小结
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.
随堂检测
证明:
已知
∴ ∠AOC+∠AOD=180°,
补角的定义
∴ ∠AOC =∠BOD ( ).
同角的补角相等
∵直线 AB 与直线 CD 相交于点 O ( ),
∠BOD+∠AOD=180° ( ).
2. 用演绎推理证明下面的定理:
(1) 内错角相等,两直线平行;
已知:如图,直线 l3 分别与 l1,l2 交于点 A,点 B,且∠1 =∠2.
求证:l1∥l2.
A
B
l1
l2
l3
(
1
)
2
)3
证明:∵∠1 =∠2 (已知),
∠1 =∠3 (对顶角相等),
∴∠2 =∠3 (等量代换).
∴ l1∥l2 (同位角相等,两直线平行).
A
B
l1
l2
l3
(
1
)
2
)3
证明: 如图,∵∠1 +∠ACB=180°,
∠2 +∠BAC=180°,∠3 +∠ABC=180°,
∠ACB +∠BAC +∠ABC=180°,
∴∠1 +∠2 + ∠3=360°.
2. 用演绎推理证明下面的定理:
(2) 三角形的外角和等于 360°.
A
B
C
)
1
2
)
)
3
已知:∠1,∠2,∠3 是△ABC 的外角.
求证:∠1 +∠2 + ∠3=360°.
完成对应课时练习
作业布置
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