内容正文:
1 认识证明(1)
第七章 命题与证明
学习目标
1.了解推理的意义,知道要判断一个数学结论是否正确,必须进行推理.(重点)
2.会用实验验证、举出反例、推理等方法简单地验证一个数学结论是否正确.(难点)
新课导入
观察下面两幅图中的中间圆,它们大小一样吗?
平行线:不敢相信图中的横线是平行的,不过它们就是平行线!
你觉得观察得到的结论正确吗?
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判断一个数学结论是否正确,仅观察、猜想、
实验还不够;
必须经过一步一步、 有根有据的推理.
请举例说明,你用到过的推理.
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a
b
线段a与线段b哪个
比较长?
a
b
c
d
谁与线段d在
一条直线上?
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公元前3世纪,古希腊数学家欧几里得将人们已经积累的大量数学知识汇编在一起,编写了一本书,书名叫做《原本》.
为了说明每一结论的正确性,他在编写这本书时进行了大胆创造:挑选了23个基本的数学原名和14条公理作为出发点和依据,在此基础上通过逻辑推演,证明出了一系列的定理、命题,构成一整套独立的数学体系.
阅读课本,然后议一议下列问题:
(1)数学家是如何解决类似问题的?
(2)划出“原名”、“公理”、“证明”、“定理”的定义 ,并加以理解.
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原名:挑选出的23个数学名词及其概念称为原名,如点、线段、平角等.
公理:公认的真命题称为公理,他们的真实性通过长期实践被证实了,直接使用.
证明 : 除了公理外,其他命题的真假都需要通过演绎推理的方法进行判断.
演绎推理的过程称为证明.
定理:从原名和公理出发,经过证明的真命题称为定理.
阅读课本,然后回答下列问题:
(1)数学家是如何解决类似问题的?
(2)划出“原名”、“公理”、“证明”、“定理”的定义 ,并加以理解.
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费 马
对于所有自然数n, 的值都是质数.
当n=0,1,2,3,4时,
= 3,5,17,257,65 537
都是质数
欧 拉
当n=5时,
= 4 294 967 297=
641×6 700 417
举出反例是检验错误数学结论的有效方法.
大数学家也有失误
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这个故事告诉我们:
1. 学习欧拉的求实精神与严谨的科学态度.
2.没有严格的推理,仅由若干特例归纳、猜测的结论可能潜藏着错误,未必正确.
3.要证明一个结论是错误的,举反例就是一种常用方法.
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新课讲授
观察下列命题,这些命题有什么共同的结构特征?
与同伴进行交流.
(1)如果一个三角形是等腰三角形,那么这个三角形的两个
底角相等;
(2)如果a=b,那么a2=b2;
(3)如果两个三角形中有两边和一个角分别相等,那么这两个
三角形全等.
都是“如果……那么…….”的形式.
命题通常可以写成“如果……那么…….”的形式,其中
“如果”引出的部分是条件,“那么”引出的部分是结论.
一般地,每个命题都由条件和结论两部分组成.
条件是已知的事项,结论是由已知事项推断出的事项.
知识归纳
命题的结构:
先观察再验证.
(1)图①中实线是直的还是弯曲的?
(2)图②中两条线段a与b哪一条更长?
(3)图③中的直线AB与直线CD平行吗?
解:观察可能得出的结论是:
(1)实线是弯曲的;(2)a更长一些;(3)AB与DC不平行.
而我们用科学的方法验证后发现:
(1)实线是直的;(2)a与b一样长;(3)AB平行于CD.
小牛试刀
图1
图3
图2
观察、度量、实验→猜想归纳→结论→推理→正确结论.
实验验证、举出反例、推理证明.
知识归纳
检验数学结论的常用方法:
检验数学结论具体经历的过程是:
学以致用
3.下列语句中属于定理的是( )
A.在直线AB上任取一点E
B.如果两个角相等,那么这两个角是对顶角
C.∠A>∠B
D.到一条线段两个端点的距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上
D
学以致用
4.下列推理证明中,错误的是( )
A.∵AB=CD,CD=EF,∴AB=EF
B.∵∠α=∠β,∠β=∠γ,∴∠α=∠γ
C.∵a//b,b//c,∴a//c
D.∵AB⊥EF,EF⊥CD,∴AB⊥CD
D
A
B
D
小结
认识证明
分类
证明:推理的过程.
公理:公认的真命题.
定理:经过证明的真命题.
谢谢同学们的聆听
练习4 下列命题中,是真命题的是( )
A.若
,则
B.
的立方根是
C.相等的角是对顶角
D.同旁内角互补
解析:A.由
,
,故该选项为真命题,符合题意;
B.立方根的定义为:若
,则a是b的立方根.
的立方为
,因此
是
的立方根,而非“
的立方根是
”,故该选项为假命题,不符合题意;
C.对顶角一定相等,但相等的角未必是对顶角(如平行线中的同位角),故该选项为假命题,不符合题意;
D.同旁内角互补的条件是两直线平行,否则不成立,故该选项为假命题,不符合题意;
故选:A.
练习5 若要说明命题“如果
,那么
”是假命题,则可以举反例为( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
解析:A.
,
.此时
,且
,符合原命题,不能作为反例.
B.
,
.计算得
,
,满足
,但
,符合反例要求.
C.
,
.此时
,且
,符合原命题,不能作为反例.
D.
,
.计算得
,
,不满足
,不符合条件.故选:B.
练习6 下列可以说明命题“如果
,那么
”是假命题的反例是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
$