(共20张PPT)
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.
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.
课堂导入
有几个黑点
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!
这不是螺旋,而是一些同心圆
你觉得观察得到的结论正确吗?
新知探究
以前,我们通过观察、实验、归纳得到了很多正确的结论.观察、实验、归纳得到的结论一定正确吗?
两条线段一样长吗?
a
b
结论:a=b.
图中的四边形是正方形吗?
结论:是正方形.
做一做
例1 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?能放进一个拳头吗?
解:设赤道的周长为C,则铁丝与地球赤道的间隙为﹣=≈0.16(m).
所以这样的间隙可以放进一个拳头.
例2 代数式n2-n+11的值是质数吗?取n=0,1,2,3,4,5试一试,你能否由此得到结论:对于所有的自然数n,n2-n+11的值都是质数?与同伴进行交流.
做一做
解:
n 0 1 2 3 4 5 ...
n2-n+11 ...
当n=11时,n2-n+11的值为121=112,所以,对于所有自然数n,n2-n+11的值未必都是质数.
费 马
大数学家也有失误
当n=0,1,2,3,4时,
= 3,5,17,257,65 537
都是质数.
对于所有自然数n, 的值都是质数.
结论:要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠经验、观察和实验是不够的,必须有根有据的进行推理即证明.
常用的证明方法:正面证明和举反例
思考:(1)在数学学习中,你用到过推理吗 举例说明.
(2)在日常生活中,你用到过推理吗 举例说明.
例3 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?
常用的证明方法:
1.实验验证
解:观察可能得出的结论是:
(1)实线是弯曲的;
(2)a更长一些.
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.
例4 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.
2.推理证明
例5 如果a>b,那么一定有
3.举出反例
解:不一定有 .
当a=2,b=1时,a>b,
而= ,=1,显然
不支持原结论.
故如果a>b,那么不一定有
随堂练习
1. 当n为正整数时,n2+3n+1的值一定是质数吗?
解:当n=6时,n2+3n+1的值为 55 = 11×5,所以,对于所有自然数n,n2+3n+1的值未必都是质数.
2.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
3.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.
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