第一篇:命题与证明 平行四边形 教案
《命题与证明》
1、定义(一般地,能清楚地规定某一名称或术语意义的句子叫做该名称或术语的定义)
2、命题(一般地,判断一件事情的句子叫做命题)命题是一个“判断句”,判断“是”或“非”.其中正确的命题叫做真命题,错误的命题叫做假命题,如“对顶角相等”是真命题,“相等的角是对顶角”是假命题.注意:(1)命题是语句,而且必须是能判断正确和错误的句子.(2)错误的命题也是命题.
过直线外一点做一条直线与已知直线垂直。
过直线外一点做一条直线,要么与已知直线相交,要么与已知直线平行。
3、每个命题是由条件(题设)和结论(题断)两部分组成.条件是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,命题常写成“如果……那么……”的形式.一般形式是“如果p,那么q”,其中用“如果”开始的部分是条件,用“那么”开始的部分是结论.(判断清楚哪些是条件,哪些是结论)
写成“如果,那么”的形式
①在同一个三角形中 等角对等边
②角平分线上的点到角两边的距离相等
③同角的余角相等
3、公理、定理、推论
人们在长期实践中检验所得的真命题,并作为判断其他命题真假的依据,这样的真命题叫做公理.如“过两点有且只有一条直线”;“两点之间,线段最短”等等.有些命题的正确性是通过推理证实的,并被选定作为判定其它命题真假的依据,这样的真命题叫定理.由公理、定理直接得出的真命题叫做推论. 如 三角形内角和定理三角形的内角和等于180°.
推论1 直角三角形的两锐角互余.
推论2 三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.
推论3 三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个内角.
4、证明真命题的方法
根据题设、定义、公理、定理等,经过逻辑推理,来判断一个命题是否正确,这样的推理过程叫证明.证明一个真命题一般按以下步骤进行:
(1)审题,分清命题的条件与结论.(2)画图,依题意画出图形,画图时应做到图形正确且具有一般性,切忌将图形特殊化.(3)写“已知”“求证”,按照图形,分析、探求解题思路,然后写出证明过程,证明的每一步都要做到叙述清楚,而且要有理有据.5、证明假命题的方法
证明一个命题是假命题,只需举一个“反例”即可,也就是举出一个符合命题的条件而不符合结论的例子.用反证证明下列命题是假命题
有一条边、两个角相等的两个三角形全等
任何三条线段都能组成三角形
6、重难点及归纳
①命题的理解:本节的一个难点是找出一个命题的题设和结论,它是后面证明中,书写已知求证的基础,对那些条件结论不明显的命题.应在学习中多练,必要时结合图形来区分.例如命题“如果两条直线和
第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行”,其中“两条直线和第三条直线平行”是条件,“这两条直线也平行”是结论.再如命题,“对顶角相等”,它的条件和结论不明显,应将它改成“如果两个角为对顶角,那么这两个角相等”,再指出条件和结论.
②定义、命题、公理和定理之间的联系与区别
这四者都是句子,都可以判断真假,即定义、公理和定理也是命题,不同的是定义、公理和定理都是真命题,都可以作为进一步判断其他命题真假的依据,只不过公理是最原始的依据,而命题不一定是真命题,因而它不一定能作为进一步判断其他命题真假的依据.
③证明真命题的方法和步骤,难点是分析证明思路,有条理地写出推理过程.
④三角形内角和定理的三个推论常用来求角的大小和进行角的比较.
7、证明的思路: ①从已知出发,推出可能的结果,并与要证明的结论比较,直至推出最后的结果。②从
要证明的结论出发,探索要使结论成立,需要什么条件,并与已知条件对照,直到找到所需要的并且是已知的条件。
探索证明:在三角形的内角中,至少有一个角大于或等于60度
9、用反证法(证明的思路如何,苦李子的故事)
用反证法证明命题,一般有三个步骤:
反设 假设命题的结论不成立(即假设命题结论的反面成立)
归谬 推出矛盾(和已知或学过的定义、定理、公理相矛盾,或者与假设所推出的任何一个已知相矛盾)结论 从而得出命题结论正确。
例如用反证法证明:
在同一个平面内,如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行。
在三角形的内角中,至少有一个角大于或等于60度
例1两直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两直线平行
已知:如图∠1=∠2A1B
求证:AB∥CD
证明:设AB与CD不平行C2D
那么它们必相交,设交点为MD
这时,∠1是△GHM的外角A
1∴∠1>∠2G这与已知条件相矛盾
2∴AB与CD不平行的假设不能成立H
∴AB∥CDC
例2.求证两条直线相交只有一个交点
证明:假设两条直线相交有两个交点,那么这两条直线都经过相同的两个点,这与“经过两点有且只有一条直线”的直线公理相矛盾,所以假设不能成立,因此两条直线相交只有一个交点。
(从以上两例看出,证明中的三个步骤,最关键的是第二步——推出矛盾。但有的题目,第一步“反设”也要认真对待)。
例3.已知:m2是3的倍数,求证:m 也是3的倍数
例4.求证:2不是有理数
《平行四边形》
1、四边形的定义
2、定理:四边形的内角和等于360度
推论:四边形的外角和等于360度
N边形的内角和外角和(为什么)
正五边形能镶嵌平面吗(为什么)
单独和镶嵌平面的正多边形有哪几种?为什么只有这几种?
(2011浙江省,8,3分)如图,在五边形ABCDE中,∠BAE=120°, ∠B=∠E=90°,AB=BC,AE=DE,在BC,DE上分别找一点M,N,使得△AMN的周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为()(如何作辅助线,培养感觉)
A.100°B.110°C.120°D.130°
3、平行四边形的定义性质
定理:平行四边形的对角相等
定理1:平行四边形的两组对边分别相等。
推论1:夹在两条平行线间的平行线段相等。
推论1:夹在两条平行线间的垂线段相等。
定理2:平行四边形的对角线互相平分。
4、中心对称图形定义 对称中心
性质:对称中心平分两个对称点的线段。(在平面直角坐标系中,点(x,y)关于原点对称的点的坐标是多少?为什么?)
5、平行四边形的判定
①定义②定理1:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形③定理2:两组对边分别相等的四边形是平行四边形④定理3:对角线互相平分的四边形是平行四边形
6、三角形的中位线定理(如何证明?)
7、逆命题与逆定理
两个命题,如果第一个命题的题设是第二个命题的结论,第一个命题的结论是第二个命题的题设,那么这两个命题叫做互逆命题。如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题。每个命题都有逆命题。每个定理都有逆命题。如果一个定理的逆命题也是定理,那么这两个定理叫做互逆定理,其中的一个定理叫做另一个定理的逆定理。
因此,每个命题有逆命题;每个定理有逆命题,但不一定有逆定理。
1.(2011浙江金华,15,4分)如图,在□ABCD中,AB=3,AD=4,∠ABC=60°,过BC的中点E作EF⊥AB,垂足为点F,与DC的延长线相交于点H,则△DEF的面积是
.3.(2011四川成都,20,10分)如图,已知线段AB∥CD,AD与BC相交于点K,E是线段AD上一动点.5CD
1(1)若BK=2KC,求AB的值;(2)连接BE,若BE平分∠ABC,则当AE=2AD时,猜想线段AB、BC、CD三者之间有怎样的等量关系?请写出你的结论并予以证明.再探究:当AE=nAD(n2),而其余条件不变时,线段AB、BC、CD三者之间又有怎样的等量关系?请直接写出你的结论,不必证明.
6、如图,已知△ABC中,ABC45,F是高AD和BE的交点,CD4,则线段DF的长度为().A
.B. 4C
.D
.
第二篇:命题与证明平行四边形练习
典型例题剖析
例
1、将下列各句改写成“如果……,那么……”的形式.
(1)对顶角相等;
(2)等角的余角相等;
(3)垂直于同一条直线的两条直线互相平行;
(4)同旁内角互补,两直线平行;
分析:
省略掉词语的命题通常采取仔细分析,把省略掉的词语重新补上,或根据命题画出准确图形,再根据图形,把命题完整写出来,根据这些方法研究,我们便可着手改写了.
解:
(1)如果两个角是对顶角,那么这两个角相等;
(2)如果两个角是等角的余角,那么这两个角相等;
(3)如果两条直线都和第三条直线垂直,那么这两条直线互相平行;
(4)两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行;
例
2、指出下列命题的条件部分和结论部分
(1)直角都相等;
(2)互为邻补角的两个角的平分线互相垂直;
(3)直线外一点与直线上各点连结的所有线段中,垂线段最短;
(4)大于90°而小于180°的角是钝角;
(5)两个角的和等于平角时,这两个角互为补角.
分析:
解答这类问题,必须弄清命题由哪两部分组成,进一步弄明白条件与结论所表示的意思.便可找出条件与结论.对省略掉词语的命题应先设法补上,再着手找题设与结论.命题的条件与结论不好用文字叙述时,要用符号写出条件和结论,但必须说明符号所表示的意义.
解:(1)条件:两个角都是直角;
结论:这两个角相等.
(2)条件:互为邻补角的两个角的两条平分线;
结论:这两条角平分线互相垂直.
(3)条件:直线外一点与直线上各点连结的所有线段;
结论:垂线段最短.
(4)条件:90°<∠
结论:∠<180°; 是钝角.
(5)条件:两个角的和等于平角;
结论:这两个角互补.
例
3、判断下列命题的真假,如果是假命题,请说明理由.
(1)两点之间,线段最短.
(2)如果一个数的平方是9,那么这个数是3.
(3)同旁内角互补.
(4)过一点有且只有一条直线与已知直线平行.
(5)如果a+b=0,那么a=0,b=0.
(6)两个锐角的和是锐角.
分析:
要判定一个命题是假命题,只要举出一个例子(反例)即可.于是以上各题真假便眉目分明了. 解:
(1)真命题,这是关于线段的一个公理.
(2)假命题,因为一个数的平方是9,这个数也可能是-3.
(3)假命题,任意二条直线被第三条直线所截,都有同旁内角产生,只有两条平行线被第三直线所截,才有同旁内角互补的结论.
(4)假命题,如果这个点在已知直线上,就无法作出一条直线与已知直线平行.
(5)假命题,如果a=2,b=-2,2+(-2)=0,但a=2≠0,b=-2≠0.
(6)假命题,如60°和50°的角都是锐角,但它们的和是钝角.
例
4、区分下列语句中,哪些是定义,哪些是公理,哪些是定理:
(1)经过两点有一条直线,并且只有一条直线;
(2)两点之间,线段最短;
(3)有公共端点的两条射线组成的图形叫做角;
(4)对顶角相等;
(5)垂线段最短.
分析:
只要理解定义,公理,定理的意义,便可一一区分谁是定义,谁是公理,谁是定理.
解:(1)、(2)是公理;(3)是定义;(4)、(5)是定理.
例
5、完成以下证明,并在括号内填写理由:
已知:如图所示,∠1=∠2,∠A=∠3.求证:AC∥DE.例
6、如下图,∠ACD是△ABC的外角,BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,且BE、CE交于点E
.求证:
.
例
7、如图,CE是△ABC的外角∠ACM的平分线,CE交BA的延长线于点E,试说明∠BAC>∠B成立的理由
.例
8、已知:如图AD为∠ABC的角平分线 E为BC的中点过E作EF∥ AD,交AB于M,交CA延长线于F。CN∥ AB交FE的延长线于N。
求证:
BM=CF
例
9、求证:没有一个有理数的平方等于
3例
10、求证:三角形的三条边的垂直平分线交于一点
例
11、求证:等腰三角形的底角是锐角
第三篇:八上期末专题复习之(命题与证明、平行四边形)
期末专题复习之四—命题与证明、平行四边形
学号__________姓名____________
一、知识回顾:
(一)命题与证明
1.定义:能清楚地规定某一名称或术语的意义的句子叫做该名称或术语的定义.(1)概念:对一个事件作出正确或不正确的_______的句子
①
(2)分类
2.命题② 假命题(可通过
(3)形式:命题都可写成命题与证明(4)互逆命题
1)公理:一部分人们通过后公认为正确的命题
3.公理与定理
(2.(14.证明
(2__________________矛盾
______________
(二)平行四边形
1、n边形的内角和_________________,外角和:____________,对角线条数:______________
2、平行四边形定义:_______________的四边形叫做平行四边形。
3、平行四边形性质:
(1)角:平行四边形__________________________________;
(2)边:平行四边形__________________________________;
(3)对角线:平行四边形______________________________;
(4)对称性:平行四边形是______________;
4、平行四边形判定:
用边判定:⑴__________________________________;
⑵__________________________________;
⑶__________________________________;
用对角线判定:_____________________________________________。
5、三角形中位线性质定理:____________________________________;
逆定理:_______________________________________
6、平行线之间的距离定义:若两条直线互相平行,则其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线之间的距离。
平行线之间的距离特征1:______________________________。
平行线之间的距离特征2:夹在两条平行线之间的__________相等。
二、典型例题:
1、命题的证明: 例1:(1)证明“全等三角形对应角平分线相等”是真命题.
(2)用反例证明下列命题是假命题:①若x≠2,则分式
x
有意义;② 三个角对应相等的两个三角形全等.
2x
4(3)①用反证法证明命题“三角形的三个内角中,至少有一个大于或等于60°”时,•应假设____________②用反证法证明:在一个三角形中,如果两个角不等,那么它们所对的边也不相等.
2、平行四边形的性质和判定
例2 已知如图:在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,点E、F分别在BC和AD边上,AF=CE,EF和对角线BD相交于点O,求证:点O是BD的中点。
D C
练
1、如图,在四边形ABCD中,E是BC边上的一点,连结DE并延长,交AB的延长线于F点,且DE=EF,AB=BF.再添加一个条件,你认为下面四个条件中不能使四边形ABCD是平
E
行四边形的是()A.ADBC
B.CDBF
C.AC
D.FCDE
A
B
F
练2:如图,已知平行四边形ABCD的周长为30cm,AE⊥BC于E点,AF⊥CD于F点,若AE∶AF=2∶3,∠C=120°.求S □ABCD =________________.变式:已知平行四边形ABCD的面积为12,过点A作直线BC的垂线交BC于点E,过点A作直线CD的垂线交CD于点F,若AB=4,BC=6,则CE+CF的值为.3、中点四边形
例3:已知如图:在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA边上的中点,求证:四边形EFGH是平行四边形。
变式1:顺次连结矩形四边中点所得的四边形是__________。
变式2:顺次连结菱形四边中点所得的四边形是__________。
2图
变式3:顺次连结正方形四边中点所得的四边形是__________。变式4:顺次连结等腰梯形四边中点所得的四边形是__________。
变式5:若AC=BD,AC⊥BD,则四边形EFGH是__________。
变式6:在四边形ABCD中,若AB=CD,E、F、G、H分别为AD、BC、BD、AC的中点,则四边形EFGH是____________.变式7:如图:在四边形ABCD中,E为边AB上的一点,△ADE和△BCE都是等
娈式6图
边三角形,P、Q、M、N分别是AB、BC、CD、DA边上的中点,求证:四边形
PQMN是菱形。
练3:如图四边形ABCD中,AB=CD.∠ABD=20°,∠BDC=70°,E、F、G分别是BC,AD,BD的中点,则∠GEF=____________°
娈式7图
课内练习:
1、下列句子中不是命题的是()A 明天可能下雨B 台湾是中国不可分割的部分
C 直角都相等D 中国是2008年奥运会的举办国
2、下列命题中的真命题是()A 锐角大于它的余角B 锐角大于它的补角 C 钝角大于它的补角D 锐角与钝角等于平角
3、下列命题中,属于假命题的是()A.若a⊥c,b⊥c,则a⊥bB.若a∥b,b∥c,则a∥c C.若a⊥c,b⊥c,则a∥bD.若a⊥c,b∥a,则b⊥c4、若等腰三角形的一个外角为110°,则它的底角为()A.55°B.70°C.55°或70°D.以上答案都不对
5、对于命题“如果∠1+∠2=90°,那么∠1≠∠2”,能说明它是假命题的例子是()A.∠1=50°,∠2=40°B.∠1=50°,∠2=50°C.∠1=∠2=45°D.∠1=40°,∠2=40°
6、下列给出的四个命题:
①若ab,则aabb;②若a5a5
0③(a1)
a1;
a④若方程x2pxq0的两个实根中有且只有一个根为0,那么p0,q0.1a
其中是真命题是()
A.①②B.②③C.②④D.③④
7、如图,在Rt⊿ABC中,∠C=90°,D 为BC上一点,∠DAC=30°,BD=2,AB=23,则AC = .
C
D
H
B
B
G
CD
A
C
A
l1l2l
3第9题
A
第7
题
B8、如图,正方形ABCD与正方形EFGH的面积分别为8cm和16cm,线段CD,EH在同一直线上,则△
AED与△BHC的面积之和为cm.
9、如图,已知△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,三角形的顶点在相互平行的三条直线l1,l2,l3上,且l1,l2之间的距离为2 , l2,l3之间的距离为3 ,则AC的长是______________
10、一个六边形的六个内角都是120度,连续四边的长为1,3,4,2,则该六边形的周长是.
11、如图,在△ABC中,AB=AC=13厘米,BC=10厘米,AD⊥BC于点D,动点P从点A出发以每秒1厘米的速度在线段AD上向终点D运动.设动点运动时间为t秒.(1)求AD的长.(2)当△PDC的面积为15平方厘米时,求t的值.
(3)动点M从点C出发以每秒2厘米的速度在射线CB上运动.点M与点P同时出发,且当点P运动到终点D时,点M也停止运动.是否存在t,使得S△PMD请说明理由.
S△ABC?若存在,请求出t的值;若不存在,12
第四篇:《命题+定理与证明》教案
《命题、定理与证明》教案
教学目标
知识与技能:
1、了解命题、定义的含义;对命题的概念有正确的理解;会区分命题的条件和结论;知道判断一个命题是假命题的方法;
2、了解命题、公理、定理的含义;理解证明的必要性.过程与方法:
1、结合实例让学生意识到证明的必要性,培养学生说理有据,有条理地表达自己想法的良好意识;
2、结合实例让学生意识到证明的必要性,培养学生说理有据,有条理地表达自己想法的良好意识.情感、态度与价值观:
初步感受公理化方法对数学发展和人类文明的价值.重点
找出命题的条件(题设)和结论; 知道什么是公理,什么是定理.难点
命题概念的理解; 理解证明的必要性.教学过程
【一】
一、复习引入
BADC教师:我们已经学过一些图形的特性,如“三角形的内角和等于180度”,“等腰三角形两底角相等”等.根据我们已学过的图形特性,试判断下列句子是否正确.1、如果两个角是对顶角,那么这两个角相等;
2、两直线平行,同位角相等;
3、同旁内角相等,两直线平行;
4、平行四边形的对角线相等;
5、直角都相等.二、探究新知
(一)命题、真命题与假命题
学生回答后,教师给出答案:根据已有的知识可以判断出句子1、2、5是正确的,句子3、4是错误的.像这样可以判断出它是正确的还是错误的句子叫做命题,正确的命题称为真命题,错误的命题称为假命题.教师:在数学中,许多命题是由题设(或已知条件)、结论两部分组成的.题设是已知事项;结论是由已知事项推出的事项,这样的命题常可写成“如果.......,那么.......”的形式.用“如果”开始的部分就是题设,而用“那么”开始的部分就是结论.例如,在命题1中,“两个角是对顶角”是题设,“这两个角相等”就是结论.有的命题的题设与结论不十分明显,可以将它写成“如果.........,那么...........”的形式,就可以分清它的题设和结论了.例如,命题5可写成“如果两个角是直角,那么这两个角相等.”
(二)实例讲解
1、教师提出问题1(例1):把命题“三个角都相等的三角形是等边三角形”改写成“如果.......,那么.......”的形式,并分别指出命题的题设和结论.学生回答后,教师总结:这个命题可以写成“如果一个三角形的三个角都相等,那么这个三角形是等边三角形”.这个命题的题设是“一个三角形的三个角都相等”,结论是“这个三角形是等边三角形”.2、教师提出问题2:把下列命题写成“如果.....,那么......”的形式,并说出它们的条件和结论,再判断它是真命题,还是假命题.(1)对顶角相等;
(2)如果a>b,b>c,那么a=c;(3)菱形的四条边都相等;(4)全等三角形的面积相等.学生小组交流后回答,学生回答后,教师给出答案.(1)条件:如果两个角是对顶角;结论:那么这两个角相等,这是真命题.(2)条件:如果a>b,b>c;结论:那么a=c;这是假命题.(3)条件:如果一个四边形是菱形;结论:那么这个四边形的四条边相等.这是真命题.(4)条件:如果两个三角形全等;结论:那么它们的面积相等,这是真命题.(三)假命题的证明
教师讲解:要判断一个命题是真命题,可以用逻辑推理的方法加以论证;而要判断一个命题是假命题,只要举出一个例子,说明该命题不成立,即只要举出一个符合该命题题设而不符合该命题结论的例子就可以了,在数学中,这种方法称为“举反例”.例如,要证明命题“一个锐角与一个钝角的和等于一个平角”是假命题,只要举出一个反例:60度角是锐角,100度角是钝角,但它们的和不是180度即可.三、随堂练习
课本P55练习第1、2题.四、总结
1、什么叫命题?什么叫真命题?什么叫假命题?
2、命题都可以写成“如果.....,那么.......”的形式.3、要判断一个命题是假命题,只要举出一个反例就行了.【二】
一、复习引入
教师讲解:前一节课我们讲过,要证明一个命题是假命题,只要举出一个反例就行了.这节课,我们将探究怎样证明一个命题是真命题.二、探究新知
(一)公理
教师讲解:数学中有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,这样的真命题叫做公理.我们已经知道下列命题是真命题:
一条直线截两条平行直线所得的同位角相等;
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; 全等三角形的对应边、对应角相等.在本书中我们将这些真命题均作为公理.(二)定理
教师引导学生通过举反例来说明下面两题中归纳出的结论是错误的.从而说明证明的重要性.1、教师讲解:请大家看下面的例子: 当n=1时,(n2-5n+5)2=1; 当n=2时,(n2-5n+5)2=1; 当n=3时,(n2-5n+5)2=1.我们能不能就此下这样的结论:对于任意的正整数(n2-5n+5)2的值都是1呢? 实际上我们的猜测是错误的,因为当n=5时,(n2-5n+5)2=25.2、教师再提出一个问题让学生回答:如果a=b,那么a2=b2.由此我们猜想:当a>b时,a2>b2.这个命题是真命题吗?
[答案:不正确,因为3>-5,但32<(-5)2]
教师总结:在前面的学习过程中,我们用观察、验证、归纳、类比等方法,发现了很多几何图形的性质.但由前面两题我们又知道,这些方法得到的结论有时不具有一般性.也就是说,由这些方法得到的命题可能是真命题,也可能是假命题.教师讲解:数学中有些命题可以从公理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推断其他命题真假的依据,这样的真命题叫做定理.(三)例题与证明
例如,有了“三角形的内角和等于180°”这条定理后,我们还可以证明刻画直角三角形的两个锐角之间的数量关系的命题:直角三角形的两个锐角互余.教师板书证明过程.教师讲解: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.定理的作用不仅在于它揭示了客观事物的本质属性,而且可以作为进一步确认其他命题真假的依据.三、随堂练习
课本P58练习第1、2题.四、课时总结
1、在长期实践中总结出来为真命题的命题叫做公理.2、用逻辑推理的方法证明它们是正确的命题叫做定理
第五篇:§24.3命题与证明
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§24.3 命题与证明
1.定义、命题与定理
试一试
观察图24.3.1中的图形,找出其中的平行四边形.
图
24.3.1要解决这个问题,首先要弄清楚怎样的图形才能称为平行四边形.你还记得 以前学过的知识吗?
“有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形”这句话说明了平行四边形 的含义以及区别于其他图形的特征.一般地,能明确指出概念含义或特征的句子,称为定义(definition).还可以举出如下的一些定义:
(1)有一个角是直角的三角形,叫做直角三角形.
(2)有六条边的多边形,叫做六边形.
(3)在同一平面内,两条不相交的直线叫做平行线.
定义必须是严密的.一般避免使用含糊不清的术语,比如“一些”、“大概”、“差不多”等不能在定义中出现.正确的定义能把被定义的事物或名词与其他的 事物或名词区别开来.
思 考
试判断下列句子是否正确.
(1)如果两个角是对顶角,那么这两个角相等;
(2)三角形的内角和是180°;
(3)同位角相等;
(4)平行四边形的对角线相等;
(5)菱形的对角线相互垂直.
根据已有的知识可以判断出句子(1)、(2)、(5)是正确的,句子(3)、(4)是错误的.像这样可以判断它是正确的或是错误的句子叫做命题(proposition).正确的命题称为真命题,错误的命题称为假命题.
在数学中,许多命题是由题设(或条件)和结论两部分组成的.题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项.这种命题常可写成“如果„„那么„„”的形式.其中,用“如果”开始的部分是题设,用“那么”开始的部分是结论.例-1-
如,在命题(1)中,“两个角是对顶角”是题设,“这两个角相等”是结论.例1 把命题“在一个三角形中,等角对等边”改写成“如果„„那么„„”的形式,并分别指出命题的题设与结论.
解这个命题可以写成:“如果在一个三角形中有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等.” 这里的题设是“在一个三角形中有两个角相等”,结论是“这两个角所对的边也相等”.数学中有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,这样的真命题叫做公理(axiom).例如,我们通过探索,已经知道下列命题是正确的:
(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)如果两个三角形的两边及其夹角(或两角及其夹边,或三边)分
别对应相等,那么这两个三角形全等;
(4)全等三角形的对应边、对应角分别相等.
我们把这些作为不需要证明的基本事实,即作为公理.
此外,我们把等式、不等式的有关性质以及等量代换(即在等式或不等式中,一个量用它的等量替代)都作为逻辑推理的依据.
有些命题可以从公理或其他真命题出发,用逻辑推理的方法判断它们是正确的,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(theorem).
例如,运用公理“两角及其夹边分别对应相等的两个三角形全等”,可以得到定理:“两角及其一角的对边分别对应相等的两个三角形全等.”
定理的作用不仅在于它揭示了客观事物的本质属性,而且可以作为进一步确认其他命题真假的根据.
练习
1.找出右图中的锐角,并试着对“锐角”写出一个确切的定义
.2.把下列命题改写成“如果„„那么„„”的形式,并指出它的题设和结论.(1)全等三角形的对应边相等;
(2)平行四边形的地边相等.3.指出下列命题中的真命题和假命题.(1)同位角相等,两直线平行;
(2)多边形的内角和等于180°;
(3)如果两个三角形有三个角分别相等,那么这两个三角形全等.2.证明
思 考
一位同学在钻研数学题时发现:
2+1=3,2×3+1=7,2×3×5+1=31,2×3×5×7+1=211.
于是,他根据上面的结果并利用素数表得出结论: 从素数2开始,排在前 面的任意多个素数的乘积加1一定也是素数.他的结论正确吗?
如图24.3.2所示,一个同学在画图时发现: 三角形三条边的垂直平分线的 交点都在三角形的内部.于是他得出结论: 任何一个三角形三条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?
图
24.3.2我们曾经通过计算四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等的内角和,得到一个结论: n边形的内角和等于(n-2)×180°.这个结果可靠吗?是否有一个多边形的内角和不满足这一规律?
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.
根据题设、定义以及公理、定理等,经过逻辑推理,来判断一个命题是否正确,这样的推理过程叫做证明(proof).
前面的学习已经告诉我们: 一条直线截两条平行线所得的内错角相等.下面我们运用前面所提到的基本事实,即公理来证明这个结论.
例1 证明: 一条直线截两条平行直线所得的内错角
相等.
已知: 如图24.3.3,直线l1∥l2,直线l3分别和l1、l
2相交于点A、B.
求证: ∠1=∠3.
证明 因为l1∥l2(已知),所以∠1=∠2(两直线平行,同位角相等).
图
24.3.3 又∠2=∠3(对顶角相等),所以∠1=∠3(等量代换).
如果要证明或判断一个命题是假命题,那么我们只要举出一个符合命题题设而不符合结论的例子就可以了,这称为“举反例”.例如,要证明“一个锐角与一个钝角的和等于一个平角”是假命题,只需举一个反例,例如锐角等于30°,钝角等于120°,但它们的和就不等于180°,从而说明这个命题是假命题.
练习
1.根据下列命题,画出图形并写出“已知”、“求证”(不必证明);
(1)两条边及其中一边上的中线分别对应相等的两个三角形全等;
(2)在一个三角形中,如果一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角
形是直角三角形.2.判断“同位角相等”是真命题还是假命是,并说明理由.在以往的学习中,我们已经知道下面的例题所表述的结论
是正确的,现在通过推理的方式给予证明.
例2 内错角相等,两直线平行.
已知:如图24.3.4,直线l3分别交l1、l2于点A、点B,∠
1=∠2.
求证: l1∥l2.
图
24.3.4证明 因为∠1=∠2(已知),∠1=∠3(对顶角相等),所以∠2=∠3(等量代换),所以l1∥l2(同位角相等,两直线平行).
例3 已知:如图24.3.5,AB和CD相交于点O,∠A=
∠B.
求证: ∠C=∠D.
证明 因为∠A=∠B(已知),所以AC∥BD(内错角相等,两直线平行). 图
24.3.5 所以∠C=∠D(两直线平行,内错角相等).
试一试请在下面题目证明中的括号内填入适当的理由.已知:如图24.3.6,AD=BC,CE∥DF,CE=DF.求证: ∠E=∠F.证明: 因为CE∥DF(),所以∠1=∠2().在△AFD和△BEC中,因为 图
24.3.6DF=CE(),∠1=∠2(),AD=BC(),所以△AFD≌△BEC(),所以∠E=∠F().
练习
1.已知:如图,直线AB、CD被EF、GH所截,∠1=∠2,求证:∠3=∠4.(第1题)
(第2题)
2.已知:如图,AB=AC, ∠BAO=∠CAO.求证:OB=OC.习题24.31.判断下列命题是真命题还是假命题,若是假命题,则举一个反例加以说明.(1)两个锐角的和等于直角;
(2)两条直线被第三条直线所截,同位角相等;
(3)有两条边和一个角分别对应相等的两个三角形全等.2.把下列命题改成“如果„„那么„„”的形式.(1)三角形全等,对应边相等;
(2)菱形的对角线相互垂直;
(3)三个内角都等于60°的三角形是等边三角形.3.证明:平等四边形的两组对边分别相等.(提示:连结AC)
(第3题)(第4题)
4.如图,OA=OB,PA=PB,试证明:OP平分∠AOB.5.证明:矩形的两条对角线长相等.(第5题)(第6题)
6.如图,已知:DC=AB,AD=BC,点E、F在AC上,AE=CF.试找出图中所有的全等三角形,并用有关全等三角形的基本事实加以证明.