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第七章 平行线的证明
第七章 平行线的证明
7.1 为什么要证明
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)
两图中的中间圆大小一样吗?
新课导入
线段AB和CD长度完全相等,虽然它们看起来相差很大!
是静还是动?
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?
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.
知识讲解
1.数学的结论必须经过严格的论证
a
b
考考你的眼力
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?
a
b
a
b
c
d
检验你的结论
a=b
做一做
如图,假如用一根比地球的赤道长1米的铁丝将地球赤道围起来,那么铁丝与地球赤道之间的间隙能有多大?(地球看成球形)能放进一个红枣吗?能放进一个拳头吗?
解:设赤道周长为c,铁丝与地球赤道
之间的间隙为 :
它们的间隙不仅能放进一个红枣,而且也能放进一个拳头.
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
归纳总结
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.
【类型一】 实验验证
例1: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?
2.检验数学结论的常用方法
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.
方法归纳
有时视觉受周围环境的影响,往往误导我们,让我们得出错误的结论,所以仅靠经验、观察是不够的,只有通过科学的实验进行严格的推理,才能得出最准确的结论.
【类型二】 推理证明
例2:当n为正整数时,代数式(n2-5n+5)2的值都
等于1吗?
解:当n=1时,(n2-5n+5)2=12=1;
当n=2时,(n2-5n+5)2=(-1)2=1;
当n=3时,(n2-5n +5)2=(-1)2=1;
当n=4时,(n2-5n +5)2=12=1;
当n=5时,(n2-5n +5)2=52=25≠1.
所以当n为正整数时,(n2-5n +5)2不一定等于1.
【方法总结】验证特例是判断一个结论错误的最好方法.
【类型三】 举出反例
例3:如图,从点O出发作出四条射线OA,OB,OC,OD,已知OA⊥OC,OB⊥OD.
(1)若∠BOC=30°,求∠AOB和∠COD的度数;
(2)若∠BOC=54°,求∠AOB和∠COD的度数;
(3)由(1)、(2)你发现了什么?
(4)你能肯定上述的发现吗?
分析:图中∠AOB、∠COD均与∠BOC互余,根据角的和、差关系,可求得∠AOB与∠COD的度数.通过计算发现∠AOB=∠COD,于是可以归纳∠AOB=∠COD.
解:(1)∵OA⊥OC,OB⊥OD,
∴∠AOC=∠BOD=90°.
∵∠BOC=30°,
∴∠AOB=∠AOC-∠BOC=90°-30°=60°,
∠COD=∠BOD-∠BOC=90°-30°=60°.
例3 如图,从点O出发作出四条射线OA,OB,OC,OD,已知OA⊥OC,OB⊥OD.
(1)若∠BOC=30°,求∠AOB和∠COD的度数;
例3 如图,从点O出发作出四条射线OA,OB,OC,OD,已知OA⊥OC,OB⊥OD.
(2)若∠BOC=54°,求∠AOB和∠COD的度数;
解:(2)∠AOB=∠AOC-∠BOC=90°-54°=36°,
∠COD=∠BOD-∠BOC=90°-54°=36°.
例3 如图,从点O出发作出四条射线OA,OB,OC,OD,已知OA⊥OC,OB⊥OD.
(3)由(1)、(2)你发现了什么?
解:(3)由(1)(2)可发现:
∠AOB=∠COD.
例3 如图,从点O出发作出四条射线OA,OB,OC,OD,已知OA⊥OC,OB⊥OD.
(4)你能肯定上述的发现吗?
解:(4)∵∠AOB+∠BOC=∠AOC=90°,
∠BOC+∠COD=∠BOD=90°,
∴∠AOB+∠BOC=∠BOC+∠COD.
∴∠AOB=∠COD.
【方法总结】检验数学结论具体经历的过程是:观察、度量、实验→猜想归纳→结论→推理→正确结论.
1.下列问题用到推理的是( )
A.根据a=10,b=10,得到a=b
B.观察得到三角形有三个角
C.老师告诉我们关于金字塔的许多奥秘
D.由经验可知过两点有且只有一条直线
2.当n为正整数时,n2+3n+1的值一定是质数吗?
A
解:不是,当n=6时, n2+3n+1=55不是质数。
随堂训练
为什么
要证明
数学结论必须经过严格的论证
实验验证
举出反例
推理证明
论证方法
课堂小结
1.下列结论中你能肯定的是( )
A.今天下雨,明天必然还下雨
B.三个连续整数的积一定能被6整除
C.小明在数学竞赛中一定能获奖
D.两张相片看起来佷像,则肯定照的是同一个人
2.顺次连接等腰梯形四边中点,所得到的四边形是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.正方形 D.菱形
B
当堂检测
D
3.某超级市场失窃,大量的商品在夜间被罪犯用汽车运走,三个嫌疑犯被警察局传讯,警察局已经掌握了以下事实:
①罪犯不在A,B,C三人之外;②C作案时总得有A作从犯;
③B不会开车.在此案中肯定的作案对象是( )
A.嫌疑犯A B.嫌疑犯B C.嫌疑犯C D.嫌疑犯A和C
D
4.有红、黄、蓝三个箱子,一个苹果放入其中某个箱子内,并且:
(1)红箱子盖上写着:“苹果在这个箱子里”;
(2)黄箱子盖上写着:“苹果不在这个箱子里”;
(3)蓝箱子盖上写着:“苹果不在红箱子里”;
已知(1),(2),(3)中只有一句是真的,苹果在哪个箱子里?
解:我们发现(1)与(3)互相矛盾,可两件矛盾的事不能都是真的,必有一假;题设真话只有一句.这样(2)必是假话,从而苹果在黄箱子里.