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数学华师版
八年级上
13.1.2
定理与证明
问题引入
1、什么是命题?怎样分类?
命题:判断一件事情的语句叫命题。
(1)命题的结构:命题由题设和结论两部分构成,常可写成“如果..,那么...”的形式。
(2)命题的分类:
正确的命题称为真命题,错误的命题称为假命题。
2、怎样判断命题的真假?
判断一个命题是真命题,可以从公理或定理出发,用逻辑推理的方法证明(公理和定理都是真命题)
判断一个命题是假命题,只要举出一个例子,说明该命题不成立就可以了,这种方法称为举反例。
命题:①对顶角相等;②在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线互相平行;③相等的角是对顶角;④同位角相等;⑤两个锐角的和是锐角.其中真命题是(
)
A.
①②
B.
①③
C.
③④
D.
③⑤
解:对顶角相等,①是真命题;
在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行,
②是真命题;
相等的角不一定是对顶角,③是假命题;
两直线平行,同位角相等,④是假命题;
两个锐角的和是锐角或直角或钝角,⑤是假命题.
故选A.
两点确定一条直线;
两点之间,线段最短;
过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
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.
公认的真命题
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(
theorem).
(1)一位同学在钻研数学题时发现:
2+1=3,
2x3+1=7,
2x3x5+1=31,
2x3x5x7+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?
计算一下2
x3x5x7x11+1
与2x3x5x7x11x13+1,你发现了什么?
解:∵2×3×5×7×11×13+1=30031,
30031=59×509,
∴30031是合数,故他的结论不正确.
(2)如图13.1.1所示,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?
画一个钝角三角形试试看.
A
C
B
钝角三角形三条边的垂直平分线的交点都在三角形的外部
(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)
x
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?
正确
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(
proof).
已知:如图13.
1.2,在△ABC中,∠C=
90°.
求证:∠A+∠B=
90°.
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).
变式
如图,若∠1=∠C,AB//CE,则∠A=∠C.请用推理的方法说明它是真命题.
证明:∵AB//CE(已知),
∴∠1=∠A(两直线平行,同位角相等),
∵∠1=∠C(已知),
∴∠A=∠C(等量代换).
所以此命题是真命题.
证明真命题的步骤:
(1)根据题意画出图形;
(2)根据题设和结论,结合图形,写出已知和求证;
(3)经过分析,找出由已知推出结论的途径,写出证明过程.
证明假命题的方法一
举反例
1、给出下列几个命题,其中真命题的个数是(
)
①若a>b则ac2>bc2
②三条直线a,b,c,若a//b,b//c则a//c
③内错角相等
④若直线l1⊥l2,l1⊥l3,则l2//l3
⑤垂线段最短
A.
1个
B.
2个
C.
3个
D.
4个
课堂练习
解:①若a>b则ac2>bc2,a,b可能有一个为零,所以是假命题;
②三条直线a,b,c,若a//b,b//c则a//c,是真命题;
③两条平行线被第三条直线所截,内错角相等,是假命题;
④在同一平面内,三条直线l1、l2、l3,若直线l1⊥l2,l1⊥l3,则l2//l3,是假命题;
⑤直线外一点到这条直线的所有线段中垂线段最短,是假命题.即命题②是真命题,
故答案为A.
2.举反例说明下面的命题是假命题.
(1)互补的两个角一定是一个锐角,一个钝角;
(2)两个负数的差一定是负数;
(3)两直线被第三条直线所截,同位角相等;
(4)一正一负两个数的和为0.
【解析】
(1)根据互为补角的定义举例即可;
(2)被减数大于减数,差是正数;
(3)两直线不是平行线;
(4)这两个数不是互为相反数.
解:(1)两个直角互补,所以,互补的两个角一定是一个锐角,一个钝角为假命题;
(2)-1-(-2)=1,所以,两个负数的差一定是负数是假命题;
(3)两直线不是平行线,则被第三条直线所截得到的同位角不相等,所以,两直线被第三条直线所截,同位角相等是假命题;
(4)-1+2=1,所以,一正一负两个数的和为0是假命题.
3.若∠1与∠B互为补角,∠B=∠E,那么直线AB与直线DE平行吗?直线BC与直线EF平行吗?为什么?
【解析】
要判断AB与DE平行,只需证明∠1+∠B=180°即可,要说明BC∥EF,只需要说明∠2+∠E=180°即可.
解:
∵∠1+∠B=180°,
∴AB∥DE.
又∵∠1与∠2是对顶角,
∴∠1=∠2,
又∵∠B=∠E,
∴∠2+∠E=180°,
∴BC∥EF.
4、如图,现有以下3句话:①AB//CD;②∠B=∠C;③∠E=∠F.请以其中两句话为条件,第三句话为结论构造命题.
(1)你构造的是哪几个命题?
(2)你构造的命题是真命题还是假命题?请选择一个加以证明.
解:(1)命题1:条件①②,结论③;命题2:条件①③,结论②;命题3:条件②③,结论①.
(2)三个命题都是真命题.选择命题1
证明:∵AB//CD,
∴∠B=∠CDF.
∵∠B=∠C,∴∠C=∠CDF,
∴CE//BF,
∴∠E=∠F.
1、什么是定理?
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
2、什么是证明?
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
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13.1.2
定理与证明
课题
13.1.2
定理与证明
单元
第14单元
学科
数学
年级
八年级(上)
学习目标
1理解基本事实、定理等概念.
2.理解证明的概念,并会对真命题进行证明.
重点难点
理解证明的概念,并会对真命题进行证明.
教学过程
教学环节
教师活动
设计意图
讲授新课
1、什么是命题?怎样分类?命题:判断一件事情的语句叫命题。(1)命题的结构:命题由题设和结论两部分构成,常可写成“如果..,那么...”的形式。(2)命题的分类:正确的命题称为真命题,错误的命题称为假命题。2、怎样判断命题的真假?判断一个命题是真命题,可以从公理或定理出发,用逻辑推理的方法证明(公理和定理都是真命题)判断一个命题是假命题,只要举出一个例子,说明该命题不成立就可以了,这种方法称为举反例。
命题:①对顶角相等;②在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线互相平行;③相等的角是对顶角;④同位角相等;⑤两个锐角的和是锐角.其中真命题是(
)A.
①②
B.
①③
C.
③④
D.
③⑤解:对顶角相等,①是真命题;在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行,②是真命题;相等的角不一定是对顶角,③是假命题;两直线平行,同位角相等,④是假命题;两个锐角的和是锐角或直角或钝角,⑤是假命题.故选A.两点确定一条直线;两点之间,线段最短;过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;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.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(
theorem).(1)一位同学在钻研数学题时发现:2+1=3,2x3+1=7,2x3x5+1=31,2x3x5x7+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?解:∵2×3×5×7×11×13+1=30031,30031=59×509,∴30031是合数,故他的结论不正确.(2)如图13.1.1所示,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?
画一个钝角三角形试试看.钝角三角形三条边的垂直平分线的交点都在三角形的外部(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)
x
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?
正确根据条件、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(
proof).
已知:如图,在△ABC中,∠C=
90°.求证:∠A+∠B=
90°.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).
变式
如图,若∠1=∠C,AB//CE,则∠A=∠C.请用推理的方法说明它是真命题.证明:∵AB//CE(已知),∴∠1=∠A(两直线平行,同位角相等),∵∠1=∠C(已知),∴∠A=∠C(等量代换).所以此命题是真命题.证明真命题的步骤:(1)根据题意画出图形;(2)根据题设和结论,结合图形,写出已知和求证;(3)经过分析,找出由已知推出结论的途径,写出证明过程.证明假命题的方法一
举反例课堂练习:1、给出下列几个命题,其中真命题的个数是(
)①若a>b则ac2>bc2②三条直线a,b,c,若a//b,b//c则a//c③内错角相等④若直线l1⊥l2,l1⊥l3,则l2//l3⑤垂线段最短A.
1个
B.
2个
C.
3个
D.
4个解:①若a>b则ac2>bc2,a,b可能有一个为零,所以是假命题;②三条直线a,b,c,若a//b,b//c则a//c,是真命题;③两条平行线被第三条直线所截,内错角相等,是假命题;④在同一平面内,三条直线l1、l2、l3,若直线l1⊥l2,l1⊥l3,则l2//l3,是假命题;
⑤直线外一点到这条直线的所有线段中垂线段最短,是假命题.即命题②是真命题,故答案为A.2.举反例说明下面的命题是假命题.
(1)互补的两个角一定是一个锐角,一个钝角;
(2)两个负数的差一定是负数;
(3)两直线被第三条直线所截,同位角相等;
(4)一正一负两个数的和为0.解:(1)两个直角互补,所以,互补的两个角一定是一个锐角,一个钝角为假命题;
(2)-1-(-2)=1,所以,两个负数的差一定是负数是假命题;
(3)两直线不是平行线,则被第三条直线所截得到的同位角不相等,所以,两直线被第三条直线所截,同位角相等是假命题;
(4)-1+2=1,所以,一正一负两个数的和为0是假命题.3.若∠1与∠B互为补角,∠B=∠E,那么直线AB与直线DE平行吗?直线BC与直线EF平行吗?为什么?【解析】
要判断AB与DE平行,只需证明∠1+∠B=180°即可,要说明BC∥EF,只需要说明∠2+∠E=180°即可.
解:
∵∠1+∠B=180°,
∴AB∥DE.
又∵∠1与∠2是对顶角,
∴∠1=∠2,
又∵∠B=∠E,
∴∠2+∠E=180°,
∴BC∥EF.4、如图,现有以下3句话:①AB//CD;②∠B=∠C;③∠E=∠F.请以其中两句话为条件,第三句话为结论构造命题.(1)你构造的是哪几个命题?(2)你构造的命题是真命题还是假命题?请选择解:(1)命题1:条件①②,结论③;命题2:条件①③,结论②;命题3:条件②③,结论①.(2)三个命题都是真命题.选择命题1证明:∵AB//CD,∴∠B=∠CDF.∵∠B=∠C,∴∠C=∠CDF,∴CE//BF,∴∠E=∠F.
课堂小结
1、什么是定理?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2、什么是证明?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
公认的真命题
计算一下2
x3x5x7x11+1
与2x3x5x7x11x13+1,你发现了什么?
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13.1.2定理与证明
学案
课题
13.1.2定理与证明
单元
第13章
学科
数学
年级
八年级
学习
目标
1理解基本事实、定理等概念.
2.理解证明的概念,并会对真命题进行证明.
重点
难点
理解证明的概念,并会对真命题进行证明.
导学
环节
导学过程
自
主
学
习
1、什么是命题?怎样分类?
命题:判断一件事情的语句叫命题。
(1)命题的结构:命题由题设和结论两部分构成,常可写成“如果..,那么...”的形式。
(2)命题的分类:
正确的命题称为真命题,错误的命题称为假命题。
2、怎样判断命题的真假?
判断一个命题是真命题,可以从公理或定理出发,用逻辑推理的方法证明(公理和定理都是真命题)
判断一个命题是假命题,只要举出一个例子,说明该命题不成立就可以了,这种方法称为举反例。
合
作
探
究
探究一:
两点确定一条直线;
两点之间,线段最短;
过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
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.
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(
theorem).
(1)一位同学在钻研数学题时发现:
2+1=3,
2x3+1=7,
2x3x5+1=31,
2x3x5x7+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?
计算一下2
x3x5x7x11+1与2x3x5x7x11x13+1,你发现了什么?
(2)如图13.1.1所示,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?
图13.1.1
画一个钝角三角形试试看.
(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)
x
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?
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(
proof).
探究二:
已知:如图13.
1.2,在OABC中,∠C=
90°.求证:∠A+∠B=
90°.
注意: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,必须:
1.首先必须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字母写出数学语言表示的已知和求证.
3.如果命题已给出已知和求证,就可以按照所学有关公理、
定理、性质等直接进行证明
当
堂
检
测
课堂练习:
1、给出下列几个命题,其中真命题的个数是(
)
①若a>b则ac2>bc2
②三条直线a,b,c,若a//b,b//c则a//c
③内错角相等
④若直线l1⊥l2,l1⊥l3,则l2//l3
⑤垂线段最短
A.
1个
B.
2个
C.
3个
D.
4个
解:①若a>b则ac2>bc2,a,b可能有一个为零,所以是假命题;
②三条直线a,b,c,若a//b,b//c则a//c,是真命题;
③两条平行线被第三条直线所截,内错角相等,是假命题;
④在同一平面内,三条直线l1、l2、l3,若直线l1⊥l2,l1⊥l3,则l2//l3,是假命题;
⑤直线外一点到这条直线的所有线段中垂线段最短,是假命题.即命题②是真命题,
故答案为A.
2.举反例说明下面的命题是假命题.
(1)互补的两个角一定是一个锐角,一个钝角;
(2)两个负数的差一定是负数;
(3)两直线被第三条直线所截,同位角相等;
(4)一正一负两个数的和为0.
解:(1)两个直角互补,所以,互补的两个角一定是一个锐角,一个钝角为假命题;
(2)-1-(-2)=1,所以,两个负数的差一定是负数是假命题;
(3)两直线不是平行线,则被第三条直线所截得到的同位角不相等,所以,两直线被第三条直线所截,同位角相等是假命题;
(4)-1+2=1,所以,一正一负两个数的和为0是假命题.
3.若∠1与∠B互为补角,∠B=∠E,那么直线AB与直线DE平行吗?直线BC与直线EF平行吗?为什么?
【解析】
要判断AB与DE平行,只需证明∠1+∠B=180°即可,要说明BC∥EF,只需要说明∠2+∠E=180°即可.
解:
∵∠1+∠B=180°,
∴AB∥DE.
又∵∠1与∠2是对顶角,
∴∠1=∠2,
又∵∠B=∠E,
∴∠2+∠E=180°,
∴BC∥EF.
4、如图,现有以下3句话:①AB//CD;②∠B=∠C;③∠E=∠F.请以其中两句话为条件,第三句话为结论构造命题.
(1)你构造的是哪几个命题?
(2)你构造的命题是真命题还是假命题?请选择
解:(1)命题1:条件①②,结论③;命题2:条件①③,结论②;命题3:条件②③,结论①.
(2)三个命题都是真命题.选择命题1
证明:∵AB//CD,
∴∠B=∠CDF.
∵∠B=∠C,∴∠C=∠CDF,
∴CE//BF,
∴∠E=∠F.
课
堂
小
结
1、什么是定理?
2、什么是证明?
参考答案
自主学习:
1、解:A、每个命题都有逆命题,所以A选项正确;
B、每个定理不一定有逆定理,所以B选项错误;
C、真命题的逆命题不一定是真命题,所以C选项错误;
D、假命题的逆命题不一定是假命题,所以D选项错误.
故选A.
2、证明:假设结论不成立,则是直角或钝角.
当是直角时,
则,
这与三角形内角和定理矛盾;
当是钝角时,
则,
这与三角形内角和定理矛盾.
综上所述,假设不成立.
所以一定是锐角.
故答案为直角;钝角;直角;;三角形内角和定理;钝角;;三角形内角和定理.
合作探究:
探究一:
(1)解:∵2×3×5×7×11×13+1=30031,
30031=59×509,
∴30031是合数,故他的结论不正确.
(2)
钝角三角形三条边的垂直平分线的交点都在三角形的外部
正确
探究二:
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).
课堂小结:
1、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
2、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
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