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第13章 全等三角形
13.1 命题、定理与证明
第2课时 定理与证明
学习目标
1.理解基本事实与命题,基本事实与定理之间的关系.
2.了解定理的作用、证明的格式与步骤,并初步学会运用基本事实、定理或真命题来证明其他的真命题.(重、难点)
新课导入
通过以前的学习,我们已经知道下面这些命题都是正确的,即都是公认的真命题.
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.
知识讲解
基本事实 :数学中一些命题的正确性是人们在长期实践中总结出来的,并把它们作为判断其他命题真假的原始依据,即出发点.这样的真命题视为基本事实.我们也称它为公理.
例如:
1.一条直线截两条平行直线所得的同位角相等;
2.两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;
3.全等三角形的对应边、对应角分别相等.
定理的概念:数学中,有些命题可以从基本事实或其他真命题出发,用逻辑推理的方法证明它们是正确的,并且可以进一步作为判断其他命题真假的依据,这样的真命题叫做定理.
同角或等角的补角相等.
(2)余角的性质:
同角或等角的余角相等.
(4)垂线的性质:
①在同一平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
(1)补角的性质:
(3)对顶角的性质:
对顶角相等.
②垂线段最短.
学过的定理:
基本事实、定理、命题的关系:
命题
真命题
假命题
基本事实(正确性由实践总结)
定理(正确性通过推理证实)
思考
(1)一位同学在钻研数学题时发现:
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?
不正确
(2)如下图所示,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.于是他得到结论:任何一个三角形三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
通过上面几个例子说明:
通过特殊的事例得到的结论可能正确,也可能不正确.
因此:
通过这种方式得到的结论,还需进一步加以证实.
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.
注意:
证明的每一步推理都要有根据,不能“想当然”.
证明
已知:如图,在直角三角形ABC中, ∠C=90°.
求证:∠A+∠B=90°.
例1 证明直角三角形的两个锐角互余.
C
A
B
证明:
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.
∵∠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).
例2 已知:b∥c, a⊥b .
求证:a⊥c.
证明: ∵ a ⊥b(已知),
∴ ∠1=90°(垂直的定义).
∵ b ∥ c(已知),
∴ ∠2=∠1=90°(两直线平行,同位角相等).
∴ a ⊥ c(垂直的定义).
a
b
c
1
2
【总结】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了.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.
练一练
如图所示,已知∠1+∠2=180°,∠3=∠B,求证:∠AED=∠C.
证明:∵∠1+∠4=180°(邻补角定义),∠1+∠2=180°(已知),
∴∠2=∠4(同角的补角相等),
∴EF∥AB(内错角相等,两直线平行),
∴∠3=∠ADE(两直线平行,内错角相等).
又∵∠B=∠3(已知),∴∠ADE=∠B(等量代换),
∴DE∥BC(同位角相等,两直线平行),
∴∠AED=∠C(两直线平行,同位角相等).
随堂练习
1. 下列命题可作为定理的有( )
①两直线平行,同旁内角互补
②相等的角是对顶角
③等角的补角相等
④垂线段最短.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2. 如果∠和∠β互补,且∠α<∠β,则下列表示∠α的余角的式子中:①90°-∠α;②∠β-90°;③ (∠α+∠β);④ (∠β-∠α);其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
C
C
3.已知:如图,∠1和∠互余,∠和∠互余.
求证:.
证明:因为∠1和∠互余(已知).
所以∠1+∠=90°( ).
因为∠+∠互余(已知),
所以∠+∠=90°( ).
所以∠1=∠( ).
所以∥( ).
互余的定义 互余的定义 同角的余角相等 内错角相等,两直线平行
4.如图,直线与AB、CD相交于A、D两点,EC、BF与AB、CD相交于E、C、B、F,如果∠1=∠2,∠B=∠C.证明:∠A=∠D.
证明:因为∠AGB=∠2(对顶角相等),
∠1=∠2(已知),
所以 ∠1=∠AGB(等量代换),
所以CE∥BF(同位角相等,两直线平行).
所以∠C=∠BFD(两直线平行,同位角相等).
因为∠B=∠C,
所以∠B=∠BFD(等量代换)
所以AB∥CD(内错角相等,两直线平行.)
所以∠A=∠D(两直线平行,内错角相等).
课堂小结
1.基本事实:人们长期以来在实践中总结出来的,并作为判断其他命题真假的根据的命题,叫做基本事实.
2.定理:经过推理论证为正确的命题叫定理.
3.证明:根据条件、定义及基本事实、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.