7.1为什么要证明
学习目标、重点、难点
【学习目标】
1、了解通过观察、猜测得到的结论不一定正确;
2、要判定一个数学结论正确与否,需要进行有根有据的推理.
【重点难点】要判定一个数学结论正确与否,需要进行有根有据的推理.
知识概览图
你能肯定吗
新课导引
观察下图中的图形.图(1)中AB,CD的位置关系是怎样的?图(2)中线段a与b相等吗?图(3)中线段d与a,b,c哪一条在同一直线上?
【问题探究】 观察图形,图(1)中AB∥CD,图(2)中线段a=b,图(3)中线段d与a在同一条直线上,那么你知道用什么方法来检验对上述问题回答的正确与否呢?
点拨 对于上面观察得到的数学结论可以用实验验证后加以检验.
教材精华
知识点 观察和实验得到的结论可靠吗
教材中首先给出了一个几何问题,经过反复画不同形状的四边形,反复度量,可能会得出“顺次连接四边形各边中点所得的四边形是平行四边形”的结论,但是我们的度量准确吗?我们所画的几个四边形有足够的代表性吗?我们的结论肯定能成立吗?
教材中给出的第二个例子是“对于所有自然数n,n2-n+11的值都是质数吗?”这是一个十分容易得出错误结论的问题.事实上,当n=0,1,2,…,9,10时,n2-n+11的值都是质数,而当n=11时,n2-n+11=112变成了合数.当我们依次对自然数进行实验时,若次数达不到11,则很可能得出错误结论.
教材中给出的第三个例子是“用一根比地球赤道长1 m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?能放进一颗红枣吗?能放进一个拳头吗?”这个问题若凭直觉去判断,偌大一个地球,围赤道的铁丝仅比赤道长1 m,那还剩什么间隙了,但实际计算一下,又会让人感到意外,铁丝与地球赤道之间的间隙为(C表示赤道的周长)≈0.16(m),这样的间隙不仅可以放进一颗红枣,而且也能放进一个拳头.
通过上面几个例子,会使我们产生这样的认识:通过观察、验证、归纳、猜想所得出的结论未必是正确的,是值得怀疑的.这样就引出了一个问题——如何判断一个数学结论的正确与否呢?
拓展 (1)依靠经验、观察或实验能发现一些数学结论.(2)要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠经验、观察或实验是不够的,必须进行推理,这也就是证明的必要性.(3)检验数学结论的常用方法:①实验验证;②举出反例;③推理.(4)遇到问题要大胆猜测并尝试用所学知识证明结论.
课堂检测
基础知识应用题
1、当n为正整数时,式子n2+n+41的值都是质数吗?
综合应用题
2、观察下列各式及其验证过程.
验证:2
3
(1)按照上述两个等式及其验证过程的基本思路,猜想4的变形结果,并进行验证;
(2)针对上述各式所反映的规律,写出用n(n为任意自然数,且n≥2)表示的等式,并进行验证.
探索创新题
3、如图6-2所示,线段AM∥DN,直线l与AM, DN分别交于点B,C,直线l绕BC的中点P旋转(点C由 D点向N点方向移动).
(1)线段BC与AD,AB,CD围成的图形在初始状态下,形状是△ABD(即△ABC),请你写出变化过程中其余的各种特殊四边形的名称;
(2)任取变化过程中的两个图形,测量AB,CD的长度后,分别计算每一个图形中的AB+CD(结果精确到1 cm),比较这两个和是否相等,试说明理由.
体验中考
1、如图6-5所示的是一组有规律的图案,第1个图案由4个基础图形组成,第2个图案由7个基础图形组成,…,第n(n是正整数)个图案中由 个基础图形组成.
2、如图6—6所示,四边形ABCD是矩形,E是AB上一点,且DE=AB,过点C作CF⊥DE,垂足为E.
(1)猜想AD与CF的大小关系;
(2)请证明猜想的结论.