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第七章 命题与证明
1.认识证明
第1课时 认识证明
情境导入
壹
目
录
课堂小结
肆
当堂达标
叁
新知初探
贰
情境导入
如果有一天有人这样告诉你:“你可以沿着一段一直向上的台阶(或楼梯)走,最终能回到出发点.”你会怎样回答
彭罗斯阶梯
埃舍尔的著名版画作品《升与下降》
叁
叁
肆
叁
壹
情境导入
问题1:两图的中间圆大小一样吗?
叁
叁
肆
叁
壹
情境导入
问题2:观察下面图片,是运动的还是静止的?
你的感悟是什么
仅仅通过观察得到的结论不一定正确.
叁
叁
肆
叁
壹
新知初探
贰
新知初探
探究一:数学的结论必须经过严格的论证
贰
a
b
(1) 线段 a 与线段 b 哪个比较长?
(2) 图中的四边形是正方形吗?
问题3:
新知初探
贰
a
b
a = b
探究方法:观察
验证方法:实验验证
观察得出的结论不一定正确
是正方形
新知初探
贰
有时候视觉受周围环境的影响,往往误导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.
归纳总结
新知初探
贰
问题4 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?(把地球看成球形)能放进一个红枣吗?能放进一个拳头吗?
解:设赤道周长为 c m,则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.
新知初探
贰
问题5 (2) 如图,在△ABC 中,点 D,E 分别是 AB,AC 的中点,连接 DE. DE 与 BC 有怎样的位置关系和数量关系?请你先猜一猜,再设法检验你的猜想.
A
D
E
B
C
位置关系:DE∥BC
数量关系:
验证方法:测量推理
测量得出的几何结论不一定正确
你能肯定你的结论对所有的 △ABC 都成立吗?与同伴进行交流.
新知初探
贰
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.
举反例是说明数学结论错误的有效方法.
大数学家也有失误
新知初探
贰
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.
归纳总结
新知初探
贰
判断一个数学结论是否正确,仅靠观察、猜想、
实验还不够,
必须经过一步一步、有根有据的推理.
归纳总结
总结:
(1) 直觉有时会产生错误,不一定可信;
(2) 图形的性质并不都是通过测量得出的;
(3) 少数具体例子的观察、测量或计算得出的结论,并不能保证一般情况下都成立.
新知初探
探究二:检验数学结论的常用方法
贰
【类型一】实验验证
例1 先观察再验证.
(1) 图①中的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?
新知初探
贰
解:通过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.
新知初探
贰
【类型二】推理证明
例2 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) 你能肯定上述发现吗?
分析:由于∠AOB、∠COD 均与∠BOC 互余,故可根据∠BOC 的度数求得∠AOB 与∠COD 的度数,进而归纳出两角之间的关系.
新知初探
贰
(1) 若∠BOC=30°,求∠AOB 和∠COD 的度数;
(2) 若∠BOC=54°,求∠AOB 和∠COD 的度数;
解:(1) 因为 OA⊥OC,OB⊥OD,
所以∠AOC=∠BOD=90°.
所以∠BOC=30°,
所以∠AOB=∠AOC-∠BOC=90°-30°=60°,
∠COD=∠BOD-∠BOC=90°-30°=60°.
(2)∠AOB=∠AOC-∠BOC=90°-54°=36°,
∠COD=∠BOD-∠BOC=90°-54°=36°.
新知初探
贰
(3) 由 (1)、(2) 你发现了什么?
(4) 你能肯定上述的发现吗?
解:(3) 发现∠AOB=∠COD.
(4) 因为∠AOB+∠BOC=∠AOC=90°,
∠COD+∠BOC=∠BOD=90°,
所以∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC.
所以∠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.
新知初探
贰
代数式 n2 - n + 11 的值是质数吗?取 n = 0,1,2,3,……,10 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?
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n2-n+11
质数/合数
11
11
13
17
23
31
41
53
67
83
101
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
质数
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.
【类型三】举出反例
当堂达标
叁
当堂达标
叁
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
B
叁
叁
肆
叁
叁
当堂达标
叁
2.下列判断正确的是( )
A.一个中学学校里不可能有同月同日生的同学
B.若a>b,则a2>b2
C.不论a为何值,总有a2>0
D.任何一个整数平方后的末位数字都不会是2或3
D
叁
叁
肆
叁
叁
当堂达标
叁
3.在一次 1500 米跑步比赛后,甲说:“丙第一,我第三”乙说:“我第一,丁第四.”丙说:“丁第二,我第三.”若每人的两句话中都只说对了一句,则可判断第一名是 ( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
B
叁
叁
肆
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叁
当堂达标
叁
4. 在学习中,小明发现:当 n=1,2,3 时,n2-6n 的值都是负数.于是小明猜想:当 n 为任意正整数时,n2-6n的值都是负数.小明的猜想正确吗?请简要说明你的理由.
解:不正确.理由:当 n=6 时,n2-6n=0,所以当 n为任意正整数时,n2-6n的值不一定为负数,所以小明的猜想不正确.
叁
叁
肆
叁
叁
课堂小结
肆
课堂小结
肆
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
叁
叁
肆
叁
肆
课后作业
基础题:1.课后习题 第 3,4,5题。
提高题:2.请学有余力的同学完成课后习题第9题
谢
谢