内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
数学
年级
高一
学期
秋季
课题
1.2.1 命题
教学目标
1. 通过实例分析,知道命题的概念,了解命题的结构,会在简单情境下判断命题的真假,并会说明理由.
2. 会用集合语言描述推出关系,会在简单情境下判断两个陈述句是否满足推出关系,理解推出关系满足传递性.
3. 经历严谨推理证明真命题与举反例说明假命题的学习过程,体会数学求真、明理的精神,发展逻辑推理素养.
教学重难点
教学重点:
理解命题的概念,会判断简单情境下命题的真假,会用集合语言描述命题的推出关系.
教学难点:
判断命题真假时,如何对真命题进行说理论证,以及举反例说明命题是假命题.
教学过程
(一)复习回顾,温故知新
问题1 在初中,我们已经学过命题,什么是命题?请举例说明.
用自然语言、符号或式子表达,且可以判断其真假的语句叫做命题(proposition).命题通常用陈述句表示.
例如:等底等高的两个三角形面积相等.
【设计意图】学生在回顾旧知过程中,唤起他们原有认知结构中的“命题”概念,为进一步的学习找到最近发展区.
(二)概念辨析,促进理解
1.命题真假判断
问题2 什么是真命题?什么是假命题?请举例说明.
其含义判断为真的命题叫做真命题,其含义判断为假的命题叫做假命题.
例如:“2是偶数”是真命题;“是有理数”是假命题.
例1 下列语句哪些是命题?如果是命题,那么它们是真命题还是假命题?为什么?
(1)个位数字是的自然数能被整除;
(2)凡直角三角形都相似;
(3)请起立;
(4)若两个角互为补角,则这两个角不相等;
(5)若两个三角形的三组对应边分别相等,则这两个三角形全等;
(6)你是高一学生吗?
(7).
解 (1)这是一个真命题. 因为个位数字是的自然数可写成的形式(),而,显然它是的奇数倍,所以个位数字是的自然数能被整除.
(2)这是一个假命题. 例如当一个直角三角形的三个内角分别为45°、45°、90°,而另一个直角三角形的三个内角分别为30°、60°、90°时,这两个直角三角形不相似.
(3)“请起立”不是陈述句,无法判断其真假,因此它不是一个命题.
(4)这是一个假命题. 当两个角的大小都是90°时它们既是互补的,又是相等的.
(5)这是一个基本事实,简称为“边边边”或“SSS”,是真命题,常用它来证明两个三角形全等.
(6)“你是高一学生吗?”是疑问句而不是陈述句,无法判断其真假,因此它不是命题.
(7)不等式中,的取值是不确定的,是可以变化的,当的取值为4时,“”是正确的,而当的取值为1时,“”是错误的,其真假无法判断,因此它不是命题.
由以上分析可知:(1)(5)是真命题,(2)(4)为假命题. 命题通常用陈述句表述. 而(3)(6)(7)这种无法判断其真假的语句就不是命题.
问题3 观察例1中(4)(5)两个命题,它们的结构有什么共同特征?
它们可以写成“若,则”的形式,也可以写成“如果,那么”的形式.
问题4 例1(1)(2)两个命题,能否改写成“若,则”的形式?
例1中命题(1)(2)都可以分别改写为这种形式,
(1)可改写为:“若一个自然数的个位数字是,则它能被整除”.
(2)可改写为:“若两个三角形都是直角三角形,则它们相似.”
【说明】在形如“若,则”的命题中,陈述句称为条件,称为结论. 一些命题改为“若,则”的形式后,更便于我们判断其真假.
问题5 由例1中命题(1)(2)(4)(5)的真假性分析,
(1)个位数字是的自然数能被整除;
(2)凡直角三角形都相似;
(4)若两个角互为补角,则这两个角不相等;
(5)若两个三角形的三组对应边分别相等,则这两个三角形全等;
同学们能否概括出判断一个命题真假的方法?
“若,则”是真命题,是指所有满足条件的对象都满足结论,没有例外,故要判断一个命题是真命题,一般要给出证明.
“若,则”是假命题,是指存在满足条件的对象,它不满足结论,所以,要确定这类命题是假命题,举一个满足条件而不满足结论的例子就可以了,这种方法在数学上称为举反例.
例2 判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)能被整除的自然数的个位数字是;
(2)两个奇数的和是偶数.
分析:
(1)这是一个假命题. 可举反例如下:10能被5整除,但其个位数是0;
(2)这是一个真命题. 证明一个命题为真命题,通常要给出严格的证明.
证明:设两个奇数为,
可以得到,
显然其中,因此两个奇数的和是一个偶数.
【设计意图】通过命题形式与结构的分析,知道命题的条件和结论,从而会判断命题的真假,并会说明理由.
2 子集与推出关系
定义 如果命题“若,则”是真命题,那么就称推出,记作(或).
问题6 前面我们已经学习了集合,学会了使用集合语言准确简洁地表示所要研究的对象及其关系. 怎样借助集合语言表示推出关系?
记满足,满足,则
①“”用集合语言描述为“”,即有.
(Venn图示如图1)
图1
②子集关系与推出关系的对应见下表:
子集关系
推出关系
,
不成立
例3 将下列命题改写成“若,则”的形式,并判断“”是否成立.
(1)对顶角相等.
(2)凡是素数都是奇数;
(3)等腰三角形的两底角相等;
(4)有一个内角是的等腰三角形是等边三角形.
解 (1)若两个角是对顶角,则这两个角相等. 这是一个真命题. 所以,“”成立.
(2)若是素数,则是奇数. 这是一个假命题,因为2是素数,但它是偶数.
所以,“”不成立.
(3)若一个三角形是等腰三角形,则它的两个底角相等. 这是一个真命题,所以,“”成立.
(4)这是一个真命题. 如果一个等腰三角形的一个内角为,则这个三角形是等边三角形. 当这个的内角是顶角时,两个相等的底角之和为,则两个底角都是,因此该三角形是等边三角形;当这个的内角是底角时,则另一个底角也是,则其顶角是,因此该三角形也是等边三角形.
③因为子集关系满足传递性,所以推出关系也满足传递性,
记满足,若且,则,
即有且,则.(Venn图示如图2)
图2
例4 求证:如果一元二次方程满足,那么这个方程有两个不同的实数根.
证明:对于一元二次方程,
因为,则,从而得到,
所以一元二次方程有两个不同的实数根.
【说明】这里我们设,,,
逻辑推理的顺序为:若且,则.
【设计意图】学会用集合语言描述推出关系,会在简单情境下判断两个陈述句之间的推出关系,理解推出关系满足传递性,这是逻辑推理的基础.
(三)课堂练习,迁移应用
1.已知下列两组陈述句:
(1).
(2)是偶数,都是偶数;
其中满足关系“”的,题号是 ; 满足关系“”的题号是 .
分析: (1)由可得到,得到.
反之,推不出因为,满足,此时
所以满足关系“”.
(2)是偶数,得不到,都是偶数,如,,二者之积为偶数,但为奇数.
反之,都是偶数可推出是偶数,满足关系.
所以,满足关系“”的题号是 (1) ; 满足“”关系的题号是 (2) .
2.求证:一组对边平行,一组对角相等的四边形是平行四边形.
已知:四边形中,AB//CD,,
求证:四边形是平行四边形.
证明:因为AB//CD,则,又,
可得到,
从而得到AD//BC,根据平行四边形的判定定理,
得到四边形是平行四边形.
(四)课堂小结,认知升华
本节课学了哪些数学知识?感悟到什么数学思想方法?
1. 命题;命题的真假;子集与推出关系.
2.数学语言:文字语言;集合语言;图示语言.
3.数学思想:数形结合、转化化归.
4.数学素养:逻辑推理.
(五)布置作业,巩固提高
(A组 基础性作业)
1.举几个生活中的命题的例子,并判断其真假.
2.判断下列语句是否为命题:
(1)有的正方形是三角形;
(2)任意一个三角形的内角和都为180°;
(3)1是自然数吗?
(4);
(5),且.
3.判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)所有偶数都不是素数;
(2)是的真子集;
(3)如果集合是集合的子集,那么不是的子集.
4.用“”表示下列陈述句与之间的推出关系:
(1):是等边三角形,:是轴对称图形;
(2):,:.
(B组 提高性作业)
5. 为了说明“素数一定是奇数”是假命题,可举反例:_______________________.
6.判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)如果、都是奇数,那么是偶数;
(2)一组对边平行且两对角线等长的四边形是平行四边形;
(3)如果,那么.
7.判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)若,,则;
(2)若、,则关于的方程的解为.
8.命题“若,则”是真命题还是假命题?说明理由.
(C组 拓展性作业)
9.已知两个命题:函数的图像与轴交于不同的两个点;
不等式对一切实数都成立. 若有且仅有一个是真命题,求实数的取值范围.
参考答案:
(A组 基础性作业)
1. 略.
2. (1)是;
(2) 是;
(3) 不是;
(4) 是;
(5) 是.
3. (1)假命题;
(2) 真命题;
(3) 假命题.
4.
(1);
(2)
.
(B组 提高性作业)
5. 2是素数,但2是偶数.
6. (1)该命题是真命题.
、都是奇数,则,那么
,
故是偶数.
(2)一组对边平行且两对角线等长的四边形是平行四边形;
该命题是假命题. 等腰梯形满足一组对边平行,且两条对角线相等,但不是平行四边形.
(3)该命题为真命题.
.
7.
(1)该命题为真命题;集合C中的任何一个元素都是集合B中的元素,且至少含有一个元素不在集合B中,由于,则集合B中的任何一个元素都不在集合A中,故集合C中的任何一个元素不在集合A中.
(2)该命题为假命题,当时,原方程无解.
8. 该命题是真命题.
,
故.
(C组 拓展性作业)
9.函数的图像与轴交于不同的两个点,则
,求解得,对应集合,
不等式对一切实数都成立, 则,对应集合.
有且仅有一个是真命题,
则为真命题且为假命题;或为真命题且为假命题,
故.
结语:爱因斯坦认为,推理是人类智慧的结晶,是科学发展的基石。它既是寻找答案的利器,又是破解难题的关键,更是维护真理的有力保障。我们要学会用逻辑推理的方法揭示事物的内在联系,辨别信息的真伪,同时培养逻辑思维的严谨性和缜密性。
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