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第5章 相交线与平行线
5.3.2命题、定理、证明
第一单元
1.理解命题、定理及证明的概念,会区分命题的题设和结论;(重点)
2.会判断真假命题,知道证明的意义及必要性,了解反例的作用.(重点、难点)
我们日常讲话中,有些话是对某件事情作出判断的,有些话只是对事物进行描述的,如:
(1)中华人民共和国的首都是北京.……( )
(2)我们班的同学多么聪明!……………( )
(3)浪费是可耻的.………………………( )
(4)春天到了,花儿开了.………………( )
判断
描述
判断
描述
在数学学习中,同样有判断和描述这两类语言,如:
(1)画线段AB=3厘米.……………………( )
(2)两条直线相交,只有一个交点.……( )
描述
判断
观察下列语句,它们有什么共同点?
(1)如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;
(2)两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补;
(3)对顶角相等;
(4)等式两边加同一个数,结果仍是等式.
像上边这样,判断一件事情的语句,叫作命题(proposition).
1.只要对一件事情作出了判断,不管正确与否,都是命题.
2.如果一个句子没有对某一件事情作出任何判断,那么它就不是命题.
注意:
一般地,命题由题设和结论两部分组成.
题设:是已知事项;
结论:是由已知事项推出的事项.
数学中的命题常可以写成“如果……,那么……”的形式,这时“如果”后接的部分是_____,“那么”后接的部分是_____.
例如,命题(1)中,“两条直线都与第三条直线平行”是_____,“这两条直线也互相平行”是_____.
(1)如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;
题设
结论
题设
结论
可以写成“如果两个角是对顶角,那么这两个角相等”.
有些命题的题设和结论不明显,要经过分析才能找出题设和结论,从而将它写成“如果……,那么……”的形式.例如,命题(3)“对顶角相等”
(2)两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补;
________________________________________________________________ (4)等式两边加同一个数,结果仍是等式.
________________________________________________________________
如果两条平行线被第三条直线所截,那么同旁内角互补.
如果等式两边加同一个数,那么结果仍是等式.
命题的定义和结构
重点
例1.判断下列语句是不是命题,如果是,改写成“如果· · · · ·那么· · · · ·”的形式,并指出它们的题设和结论.
(1)画线段AB=2cm;
(2)你喜欢画画吗
(3)分数一定是有理数;
(4)同角的补角相等;
(5)两个锐角余.
注意: 是不是命题与这句话正不正确无关,只需看它是不是对某件事情做出肯定或否定的判断.
解:(1)不是命题,因为没有对事情作出判断;
(2)不是命题,因为没有对事情作出判断;
(3)是命题.改写:如果一个数是分数,那么它一定是有理数.
题设:一个数是分数;结论:它一定是有理数.
命题的定义和结构
重点
例1.判断下列语句是不是命题,如果是,改写成“如果· · · · ·那么· · · · ·”的形式,并指出它们的题设和结论.
(1)画线段AB=2cm;
(2)你喜欢画画吗
(3)分数一定是有理数;
(4)同角的补角相等;
(5)两个锐角互余.
注意: 是不是命题与这句话正不正确无关,只需看它是不是对某件事情做出肯定或否定的判断.
解:(4)是命题.改写:如果两个角是同一个角的补角,那么这两个角相等.
题设:两个角是同一个角的补角;结论:这两个角相等.
命题的定义和结构
重点
例1.判断下列语句是不是命题,如果是,改写成“如果· · · · ·那么· · · · ·”的形式,并指出它们的题设和结论.
(1)画线段AB=2cm;
(2)你喜欢画画吗
(3)分数一定是有理数;
(4)同角的补角相等;
(5)两个锐角互余.
注意: 是不是命题与这句话正不正确无关,只需看它是不是对某件事情做出肯定或否定的判断.
解:(5)是命题.改写:如果两个角是锐角,那么这两个角互余.
题设:两个角是锐角;结论:这两个角互余.
1.下列语句中,不是命题的是( )
A.两点之间,线段最短 B.内错角都相等
C.连接A,B两点 D.平行于同一直线的两直线平行
2.下列语句中,是命题的有( )
①两直线平行,同旁内角相等;②π不是有理数;③若a≠b,则;④明天会下雨吗?⑤在直线AB上取一点P.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
C
B
3.把“在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行”改写成“如果· · · · ·那么· · · · ·”的形式是_________________________________
________________________________________________.
4.指出下列命题的题设和结论:
(1)如果∠1与∠2是内错角,那么∠1=∠2;
(2)对顶角相等;
(3)两个负数的和是负数.
在同一平面内,如果两条直线都垂直
于同一条直线,那么这两条直线平行
解:(1)题设:∠1与∠2是内错角;结论:∠1=∠2.
(2)题设:两个角是对顶角;结论:这两个角相等.
(3)题设:两个数是负数;结论:这两个数的和是负数.
真命题:如果题设成立,那么结论一定成立,这样的命题叫做真命题;
假命题:命题中题设成立时,不能保证结论一定成立,这样的命题叫做假命题.
(1)如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;
(2)两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补;
(3)对顶角相等;
(4)等式两边加同一个数,结果仍是等式.
再举出学过的2~3个真命题.
真命题:如果题设成立,那么结论一定成立,这样的命题叫做真命题;
假命题:命题中题设成立时,不能保证结论一定成立,这样的命题叫做假命题.
(1)如果两个角互补,那么它们是邻补角;
(2)如果一个数能被2整除,那么它也能被4整除;
(3)相等的角是对顶角.
判断一个命题是假命题,只要举出一个例子(反例),它符合命题的题设,但不满足结论就可以了.
真命题和假命题
重点
例2. 判断下列命题是真命题还是假命题,如果是假命题举出一个反例.
(1)钝角大于它的补角;
(2)互补的两个角一个是钝角,一个是锐角;
(3)在同一平面内,过直线外一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
(4)若= ,则a=b;
(5)若a+b=0,则=.
解:(1)是真命题;
(2)是假命题.反例:两个角都是直角,这两个角互补,但不是钝角和锐角.
(3)是真命题;
真命题和假命题
重点
例2. 判断下列命题是真命题还是假命题,如果是假命题举出一个反例.
(1)钝角大于它的补角;
(2)互补的两个角一个是钝角,一个是锐角;
(3)在同一平面内,过直线外一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
(4)若= ,则a=b;
(5)若a+b=0,则=.
解:(4)是假命题.反例:当a=-1,b=1 时,| |=| |,但a≠b.
(5)是真命题.
1.下列选项中,可以用来说明命题“若a2>4,则a>2”是假命题的反例是( )
A.a=-3 B.a=-2 C.a=2 D.a=3
2.“两直线被第三条直线所截,同位角相等” 是____命题(填“真”或“假”)
A
假
3.下列命题:①同旁内角互补; ②垂线段最短; ③同一平面内,不重合的两条直线相交,则它们只有一个交点; ④若一个角的两边与另一个角的两边分别平行,则这两个角相等.其中是真命题的是________(填序号)
②③
如何证实一个命题是真命题呢?
如何证实一个命题是真命题呢?
我们学过的一些图形的性质,都是真命题.其中有些命题是基本事实(公理),如“两点确定一条直线”“经过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行”等.
它们的正确性是经过推理证实的,这样得到的真命题叫做定理.定理也可以作为继续推理的依据.
在很多情况下,一个命题的正确性需要经过推理,才能作出判断,这个推理过程叫做证明.
定理与证明
重点
例3.如图,AB//CD,∠1=∠2,求证:AF//CG.
证明:∵AB//CD(已知),
∴∠EAB= ∠ECD(两直线平行,同位角相等).
∵∠1= ∠2(已知),
∴∠EAB- ∠1=∠ECD-∠2(等式的性质),
即∠EAF=∠ECG,
∴AF∥CG(同位角相等,两直线平行).
1.填空完成推理过程:如图,∠1=∠2,求证:∠B=∠BCD.
证明:∵∠1=_______,∠1=∠2,
∴∠2=_______.
∴AB // CD (_______________________).
∴∠B=∠BCD(_______________________).
∠BEC
∠BEC
同位角相等,两直线平行
两直线平行,内错角相等
2.如图,已知∠A=∠ADE,∠C=∠E.求证:BE//CD.
证明:∵∠A=∠ADE(已知),
∴DE//AC(内错角相等,两直线平行),
∴∠ABE=∠E(两直线平行,内错角相等).
又∠C=∠E(已知),
∴∠ABE=∠C(等量代换),
∴ BE//CD(同位角相等,两直线平行).
证明:∵BC//DE,
∴∠ABC= ∠ADE (________________________).
∵BE,DF分别是∠ABC,∠ADE的平分线,
∴∠3=∠ABC,∠4=∠ADE.
∴∠3=∠4
∴_____∥______(________________________).
∴∠1=∠2(________________________).
填写推理过程和依据
重点
例4. 完成下面的证明:如图,BC//DE,BE,DF分别是∠ABC,∠ADE的平分线.求证:∠1=∠2.
两直线平行,同位角相等
DF
BE
同位角相等,两直线平行
两直线平行,内错角相等
1.完成下面的证明:如图,AB⊥BC,BC⊥CD,且∠1= ∠2.求证:BE//CF证明:∵AB⊥BC,BC⊥CD,
∴________=________= 90°(___________)
∵∠1=∠2,
∴∠ABC-∠1=∠DCB-∠2,即________=_________.
∴BE//CF(_________________________).
垂直的定义
内错角相等,两直线平行
∠FCB
∠DCB
∠ABC
∠EBC
2.请补全证明过程及推理依据如图,D,E,F分别是三角形 ABC的边AB,AC,BC上的点,若AB//EF,∠DEF=∠B.求证:∠AED=∠C.
证明:∵AB//EF,
∴_______=∠EFC(________________________).
∴∠DEF=∠B,
∴∠DEF=∠EFC(__________),
∴DE//BC(______________________),
∴∠AED= ∠C.
两直线平行,同位角相等
∠B
等量代换
内错角相等,两直线平行
探索性条件开放型命题的证明
难点
例5.如图,∠ACD是∠ACB 的邻补角,请从下面三个语句中,选出两个作为条件,另一个作为结论,构造一个真命题.
①CE//AB;
②∠A=∠B;
③CE平分∠ACD.
(1)由上述条件可构造出哪几个真命题 按“ ”的形式写出来;
(2) 选择(1)中的一个真命题进行证明.
解:(1)可构造三个真命题,分别是:
命题 1:①② ③;命题 2: ①③ ②;命题 3: ②③ ①.
探索性条件开放型命题的证明
难点
①CE//AB; ②∠A=∠B;③CE平分∠ACD.
(2) 选择(1)中的一个真命题进行证明.
(2) 选择命题 2: ①③ ②
证明:∵CE//AB,
∴∠ACE=∠A,∠DCE=∠B.
∵CE 平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE.
∴∠A=∠B.( 答案不唯一)
如图,现有以下三个条件:①AB//CD;②∠B=∠D;③∠E=∠F.
请以其中两个为条件,第三个为结论构造新的命题;
(1)请写出所有的命题:(写成“如果......那么......”的形式)
(2)请选择其中的一个真命题进行证明.
解:(1)命题1:如果AB//CD,∠B=∠D,那么∠E=∠F;命题2:如果 AB//CD,∠E=∠F,那么∠B=∠D;
命题3:如果∠B=∠D,∠E=∠F,那么AB//CD.
如图,现有以下三个条件:①AB//CD;②∠B=∠D;③∠E=∠F.
请以其中两个为条件,第三个为结论构造新的命题;
(1)请写出所有的命题:(写成“如果......那么......”的形式)
(2)请选择其中的一个真命题进行证明.
(2)选择命题 1.
证明:∵AB//CD,∴∠B= ∠DCF
∵∠B= ∠D,∴∠D= ∠DCF
∴DE//BF,
∴∠E= ∠F.(答案不唯一)