四种命题与反证法
- 格式:doc
- 大小:33.00 KB
- 文档页数:4
§1.7四种命题一、四种命题:交换原命题的条件和结论,所得的命题是逆命题。
同时否定原命题的条件和结论,所得的命题是否命题。
交换原命题的条件和结论,并且同时否定,所得的命题是逆否命题。
把下列命题改写成“若a则b”的形式,并写出它的逆命题,否命题,逆否命题:①负数的平方是正数;原命题:若一个数是负数,则它的平方是正数。
真命题逆命题:若一个数的平方是正数,则它是负数。
假命题否命题:若一个数不是负数,则它的平方不是正数。
假命题逆否命题:若一个数的平方不是正数,则它不是负数。
真命题②在实数范围内,如果a b >,那么ac bc 22>。
原 命 题:若a b >,则ac bc 22>。
假命题逆 命 题:若ac bc 22>,则a b >。
真命题否 命 题:若a b ≤,则ac bc 22≤。
真命题逆否命题:若ac bc 22≤,则a b ≤。
假命题规律:原命题与逆否命题的真值相同.............;逆命题与否命题.......的真值相同.....。
二、四种命题间的关系:1、命题“若a b >,则a c b c ++>”的逆否命题是(A )若a b <,则a c b c ++<(B )若a b ≤,则a c b c ++≤(C )若a c b c ++<,则a b <(D )若a c b c ++≤,则a b ≤2、给出下列四个命题:①若x y + 6,则x ¹2或y ¹4;②“若xy =1,则x ,y 互为倒数”的逆命题;③“四边相等的四边形是正方形”的否命题;④“梯形不是平行四边形”的逆否命题.其中的真命题是_____________(填写所有符合要求的序号).3、若p的逆命题是r,r的否命题是s,则s是p的否命题的_____________________.注意:①互为逆否关系的两个命题真假性相同,即原命...题与逆否命题同真假..........,所以,这四.........;否命题与逆命题同真假种命题中真命题的个数只可能是0或2或4.②对于否定形式的命题不方便判定其真假性,可以利用其逆否命题代替.路边苦李王戎7岁时,与小伙伴们外出游玩,看到路边的李树上结满了果子,小伙伴们纷纷去摘取果子,只有王戎站在原地不动,有人问王戎为什么?王戎回答说:“树在道边而多子,此必苦李。
第二十五教时
教材:简易逻辑、四种命题、反证法、充要条件;《教学与测试》11、12、13课
目的:复习上述教学内容,要求学生对有关知识的掌握更加牢固,理解更加深刻。
过程:
一、复习:
1、简易逻辑:(1) 命题的概念—能判断真假
(2) 逻辑联结词及复合命题:“或”、“且”、“非”
(3) 复合命题的真假—真值表,简单复合命题的否定
2、四种命题:(1) 四种命题—原命题、逆命题、否命题、逆否命题
(2) 四种命题的关系:互逆、互否、互为逆否及其真假
3、反证法:步骤及如何导出“矛盾”
4、充要条件:(1) 有关意义:充分条件,必要条件,充要条件—强调利用推断符
号
(2) 充要条件与四种命题的关系
二、处理《教学与测试》第11课P21-22 口答为主
例一:主要强调“命题”的意义
例二:首先要写出三种简单复合形式,然后判断其真假。
例三:注意训练将常用的命题“改写”成三种不同形式以利解题
三、处理《教学与测试》第12课P23-24
例一:注意命题的否定形式,尤其是简单复合命题的否定形式。
例二:强调由原命题写出其他三种命题。
例三:突出反证法的步骤及注意事项。
四、处理《教学与测试》第13课P25-26
例一:要能利用推断符号判断充分条件,必要条件和充要条件。
例二:突出三个(或以上)命题的充要条件的判断方法。
例三:体现充要条件的应用。
五、作业:上述三课中余下部分(其中相当的部分可做在书上)。
四种命题四种命题间的互相关系1、四种命题的概念,写出某个命题的逆命题、否命题和逆否命题。
2、四种命题之间的关系以及真假性之间的联络。
3、会用命题的等价性解决问题。
【核心扫描】:1、结合命题真假的断定,考察四种命题的构造。
(重点)2、掌握四种命题之间的互相关系。
(重点)3、等价命题的应用。
(难点)1、四种命题的概念(1)互逆命题:对于两个命题,假如一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么这样的两个命题叫做互逆命题。
其中一个命题叫原命题,另一个叫做原命题的逆命题。
假设原命题为“假设p,那么q〞,那么逆命题为“假设q,那么P〞。
(2)互否命题:对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否认和结论的否认,这样的两个命题叫做互否命题。
假如把其中的一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的否命题。
也就是说,假设原命题为“假设p,那么q〞那么否命题为“假设非p,那么非q〞。
(3)互为逆否命题:对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否认和条件的否认,这样的两个命题叫做互为逆否命题。
假如把其中的一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的逆否命题.也就是说,假设原命题为“假设p,那么q〞,那么逆否命题为假设非q,那么非p。
任何一个命题的构造都包含条件和结论,通过条件和结论的不同变换都可以得到这个命题的逆命题、否命题和逆否命题,因此任何一个命题都有逆命题、否命题和逆否命题。
2、四种命题的互相关系(2)四种命题的真假性之间的关系:①两个命题互为逆否命题,它们有一样的真假性.②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.在四种命题中,真命题的个数可能会有几种情况?因为原命题与逆否命题,逆命题和否命题互为逆否命题,它们同真同假,所以真命题的个数可能为0,2,4.一般地,用p和q分别表示原命题的条件和结论,用非p和非q分别表示p与q的否认,那么四种命题的形式可表示为:原命题:假设P,那么q;逆命题:假设q,那么p;否命题:假设非P,那么非q;逆否命题:假设非q,那么非p.(1)关于四种命题也可表达为:①交换命题的条件和结论,所得的新命题就是原命题的逆命题;②同时否认命题的条件和结论,所得的新命题就是原命题的否命题;③交换命题的条件和结论,并且同时否认,所得的新命题就是原命题的逆否命题.(2)原命题,写出它的其他三种命题:首先,将原命题写成“假设p,那么q〞的形式,然后找出条件和结论,再根据定义写出其他命题。
1.7 四种命题①课文三点专讲重点:(1)四种命题及其关系.原命题:若p 则q 逆命题:若p 则q否命题:若⌝p 则⌝q 逆否命题:若⌝q 则⌝p(2)四种命题的关系.四种命题的关系如下表所示:(3)命题真假的判定.互为逆否命题具有相同的真假性.(4)反证法.要证明某一结论A是正确的,但不直接证明,而是先去证明A的反面(非A)是错误的,从而断定A是正确的即反证法就是通过否定命题的结论而导出矛盾来达到肯定命题的结论,完成命题的论证的一种数学证明方法难点:反证法反证法的步骤:(1)假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立(2)从这个假设出发,通过推理论证,得出矛盾(3)由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确注意:可能出现矛盾四种情况:①与题设矛盾;②与反设矛盾;③与公理、定理矛盾④在证明过程中,推出自相矛盾的结论考点:(1)考察逆命题、否命题与逆否命题.(2)四种命题的相互关系.应用四个重要结论解题.(3)反证法.该方法较为适用的题型为:①命题简单明了,没有更多的公理概念等依据可供论证的命题; ②结论本身是以否定形式出现的一类命题; ③有关结论是以“至多……”或“至少……”的形式出现的一类命题; ④关于惟一性、存在性的命题; ⑤结论的反面比原结论更具体、更容易研究和掌握.②练功篇典型试题分析例1. 写出命题“在△ABC 中,若∠C =90°,则c 2=a 2+b 2”的逆命题,否命题和逆否命题,并指出它们的真假.分析:此题的原命题中“在△ABC 中”是前提,在写这类命题的逆命题、否命题和逆否命题时一般保持不变.解析:原命题是真命题.逆命题为“在△ABC 中,若c 2=a 2+b 2,则∠C =90°.为真命题.否命题为:“在△ABC 中,若∠C ≠90°,则c 2≠a 2+b 2”,是真命题.逆否命题为:“在△ABC 中,若c 2≠a 2+b 2,则∠C ≠90°,是真命题.例2. 判断下列命题的真假,并说明理由.(1)设a ,b ∈N *,如果a +b 是偶数,那么a 、b 都是偶数.(2)如果A ⊆B ,B ⊆C ,那么A ⊆C.(3)如果一元二次方程ax 2+bx +c =0满足ac <0那么这个方程有实数根.(4)相似三角形一定是全等三角形.(5)合数必定是偶数.分析:在判断命题的真假时,应注意运用有关的概念、定理、公式等基本理论,对命题的条件和结论仔细分析,认真思考.并注意反例的运用. (1)取反例:a =1,b =3,(2)由集合的性质,可判定,(3)由ac <0⇒b 2-4ac ≥0,(4)相似三角形的对应边不一定相等,(5)反例:9是合数,但不是偶数.解析:(1)假命题.例如a =1,b =3,a +b =4为偶数.但a 、b 不是偶数.(2)真命题.设任x 0∈A ,∵A ⊆B .∴x 0∈B .又 ∵B ⊆C ,则x 0∈C .故A ⊆C 成立.(3)真命题.因方程中由ac <0⇒Δ=b 2-4ac ≥0.故一元二次方程ax 2+bx +c =0有实数根.(4)假命题.因相似三角形的对应边不一定相等.则不一定是全等三角形.(5)假命题.例如9是合数,但不是偶数.基础知识巩固1.有以下5个命题:(1)没有男生爱踢足球;(2)所有男生都不爱踢足球;(3)至少有一个男生不爱踢足球;(4)所有女生都爱踢足球;(5)所有男生都爱踢足球.其中命题(5)的否命题是 ( )A .(1)B .(2)C .(3)D .(4)2.下面三个命题:(1)“若3=b ,则92=b ”的逆命题;(2)“全等三角形的面积相等”的否命题;(3)“若1≤c ,则022=++c x x 有实根”的逆否命题.其中真命题的个数是 ( )A . 0B . 1C . 2 D..33.命题“能被4整除的数一定是偶数”,等价命题是()A.偶数一定能被4整除B.不能被4整除的数一定不是偶数C.不能被4整除的数不一定是偶数D.4.下列命题中,正确的是( )①“若x2+y2 =0,则x , y全是0”的否命题②“全等三角形是相似三角形”的否命题③“若m>1,则mx2-2(m+1)x+(m-3)>0的解集为R”的逆命题④若“a+5是无理数,则a是无理数”的逆否命题A.①②③B.①④C.②③④D.①③④5.用反证法证明命题的第二步中,得出的矛盾可以是与下列哪些内容产生的( )①命题已知②数学定义③定理,公理④推理、演算的规律A.①B.①③C.②D.①②③④6.用反证法证明命题“2+3是无理数”时,假设正确的是( )A.假设2是有理数B.假设3是有理数C.假设2或3是有理数D.假设2+3是有理数7.给定下列命题:①“若k>0,则方程x2+2x-k=0”有实数根;②“若a>b,则a+c>b+c”的否命题;③“矩形的对角线相等”的逆命题;④“若xy=0,则x、y中至少有一个为0”的否命题.其中真命题的序号是______.8.写出命题p:“若m>0,则关于x的方程x2+x-m=0有实数根”的逆命题,否命题和逆命题,并分别判断它的真假.9.写出下列命题的否命题(1)有些三角形是直角三角形;(2)所有的质数都是奇数 .10.若x、y∈R+,且x+y>2,求证:y x+1<2与x y+1<2中,至少有一个成立.③升级篇典型试题分析例3:写出命题“若x≥2且y≥3,则x+y≥5”的逆命题、否命题,逆否命题.并判断其真假.分析:应注意分析清楚原命题的条件与结论,并充分利用四种命题的定义,还要注意条件和结论中“或”“且”“非”的否定的语句表述的准确性. 本题应注意理解掌握“p且q”的否定为“⌝p 或⌝q ”,“p 或q ”的否定为“⌝p 且⌝q ”.解析:原命题:“若x ≥2且y ≥3则x +y ≥5”为真命题.逆命题为:“若x +y ≥5,则x ≥2且y ≥3”,为假命题.否命题是:“若x <2或y <3,则x +y <5.”其为假命题.逆否命题是:“若x +y <5,则x <2或y <3”其为真命题.例4. 写出下列命题的否命题,并判断原命题及否命题的真假:(1)如果x >-3,那么x +8>0(2)如果一个三角形的三边都相等,那么这个三角形的三角都相等.(3)矩形的对角线互相平分且相等.(4)相似三角形一定是全等三角形.分析:将原命题的条件和结论同时加以否定,便得到其否命题. 一个命题的否定应当包含除了本身以外的所有情况.如:“都相等”的否定应为“不都相等”,即至少有两个元素不相等;“p 或q ”与“⌝p 且⌝q ”互为否定;“一定是”的否定是“一定不是”.解析:(1)否命题是:“如果 x ≤-3,那么x +8≤0”原命题为真命题,否命题为假命题.(2)否命题是:“如果一个三角形的三边不都相等,那么这个三角形的三角不都相等. 原命题为真命题,否命题也为真命题.(3)否命题是:“如果四边形不是矩形,那么对角线不互相平分或不相等”.原命题是真命题,否命题也是真命题.(4)否命题是“不相似的三角形一定不是全等三角形.”原命题是假命题,否命题是真命题.知识应用与提升11. 给出以下四个命题:其中真命题是( )①“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若1-≤q ,则02=++q x x 有实根”的逆否命题;④“不等边三角形的三内角相等”的逆否命题.A .①②B .②③C .①③D .③④ 12. 命题“a 、b 都是偶数,则a +b 是偶数”的逆否命题为A.a +b 不是偶数,则a 、b 不都是偶数B.a +b 不是偶数,则a 、b 都不是偶数C.a 、b 不都是偶数,则a +b 不是偶数D.a 、b 都不是偶数,则a +b 不是偶数13. 用反证法证明命题“若整数n 的立方是偶数,则n 也是偶数”如下:假设n 是奇数,则n =2k +1(k 是整数),n 3=(2k +1)3=______,与已知n 3是偶数矛盾,所以n 是偶数.14. 用反证法证明命题:“a ,b ∈N ,ab 可被5整除,那么a ,b 中至少有一个能被5整除”时,假设的内容应为( )A. a ,b 都能被5整除B. a ,b 都不能被5整除C. a ,b 不都能被5整除D. a 不能被5整除15. 给出下列命题:①命题“若b 2-4ac <0,则方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)无实根”的否命题②命题“△ABC 中,AB =BC =CA ,那么△ABC 为等边三角形”的逆命题③命题“若a >b >0,则3a >3b >0”的逆否命题其中真命题的序号为__________.16. 写出下列命题的逆命题,并判断原命题和逆命题的真假.(1)若x 2=1,则x =1.(2)对顶角相等.(3)等腰三角形的两腰相等.(4)x 2+2x +8>0的解集为空集.④闯关篇典型试题分析例5:若a 、b 、c 均为实数,且2222,2,2236a x y b y z c z x πππ=-+=-+=-+,求证:a 、b 、c 中至少有一个大于0.分析: 反证法是一种常用的数学方法,属于一种间接证法.当待证命题中出现“不可能”、“一定”、“至多”、“唯一”等词语时,常可考虑运用反证法.运用反证法时常见词语的否定方式有:“在”⇒“不在”;“是”⇒“不是”;“都是”⇒“不都是”;“大于”⇒“不大于”;“所有的…”⇒“至少有一个不…”;“至少一个” ⇒“一个也没有”;“任意一个”⇒“存在某个不…”,等等.证明: (用反证法)假设a 、b 、c 都不大于0,即0a ≤,0,0b c ≤≤,则有0a b c ++≤. 而222222236a b c x y y z z x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=-++-++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()222222x x y y z z π=-+-+-+()()()()2221113x y z π=-+-+-+-,所以 0a b c ++>,此与0a b c ++≤矛盾.故假设错误,从而原命题正确.评述:本题亦可直接转化为证明等价命题:0a b c ++>..例6.若()22f x x ax a a =++-在[-1,1]上至少存在一点C 使()0f C >,求实数a 的取值范围.分析: 利用否命题来求解这一类问题,可以简化运算步骤,回避分类讨论.解析:该题可利用其否命题来解.该命题的否命题是: ()22f x x ax a a =++-在[-1,1]不存在点C 使()0f C >即对任意x ∈[-1,1], ()f x ≤0 .∴有()()1010f f ≤⎧⎪⎨-≤⎪⎩解之得11a a ≥≤-或故实数a的取值范围为()1a ∈- ... 知识拔高与创新17. 否定结论“至多有两个解”的说法中,正确的是( )A.有一解B.有两解C.有三解D.至少有两解18. 已知两函数:2222132,3)31(2a x x y a ax x y ++=+--+=.求证:不论a 取怎样的实数,这两函数的图象至少有一个位于x 轴的上方.19. 已知a 、b 、c 是一组勾股数(即a 2+b 2=c 2),求证:a 、b 、c 不可能都是奇数.20. 假设p 、q 都是奇数,求证:关于x 的方程x 2+px +q =0无整数根.⑤行侠篇高考试题点击21.(2005江苏) 命题“若a >b ,则2a >2b -1”的否命题为 .22. (2004江苏)若命题p 的否命题为r ,命题r 的逆命题为s ,则s 是p 的逆命题t 的( )A.逆否命题 B.逆命题 C.否命题 D.原命题⑥娱乐广场开阔视野、趣味学习反证法小游戏三个古希腊哲学家,由于争论和天气炎热感到疲倦了,于是在花园里的一棵大树下躺下来休息一会,结果都睡着了这时一个爱开玩笑的人用炭涂黑了他们的前额三个人醒来以后,彼此看了看,都笑了起来但这并没引起他们之中任何一个人的担心,因为每个人都以为是其他两人在互相取笑这时其中有一个突然不笑了,因为他发觉自己的前额也给涂黑了答案:为了方便,用甲、乙、丙分别代表三个科学家,并不妨设甲已发觉自己的脸给涂黑了那么甲这样想:“我们三个人都可以认为自己的脸没被涂黑,如果我的脸没被涂黑,那么乙能看到(当然对于丙也是一样),乙既然看到了我的脸没给涂黑,同时他又认为他的脸也没给涂黑,那么乙就应该对丙的发笑而感到奇怪因为在这种情况下(甲、乙的脸都是干净的),丙是没有可笑的理由了然而现在的事实是乙对丙的发笑并不感到奇怪,可见乙是在认为丙在笑我由此可知,我的脸也给涂黑了这里应着重指出的是,甲并没有直接看到自己的脸是否给涂黑了,他是根据乙、丙两人的表情进行分析、思考,而说明了自己的脸给涂黑了简单地说,甲是通过说明脸被涂黑了的反面—没被涂黑是错误的,从而觉察了自己的脸被涂黑了因此这是一种间接的证明方法显然这种证明方法也是不可缺少的像这样,为了说明某一个结论是正确的,但不从正面直接说明,而是通过说明它的反面是错误的,从而断定它本身是正确的方法,就叫做“反证法“参考答案:1.7 四种命题1. C 解析:“所有”的否定是“至少有一个不”.2. B解析:(3)“若1≤c ,则022=++c x x 有实根”的逆否命题为真命题.3. D 解析:其逆否命题为“不是偶数一定不能被4整除”.4. B 解析:“若x 2+y 2 =0,则x , y 全是0”的否命题与若“a +5是无理数,则a 是无理数”的逆否命题为真命题.5. D 解析:反证法证明命题的第二步中,得出的矛盾的可以是所有的条件或相关的结论.6. D 解析: “2+3是无理数”的否定是“2+3是有理数”.7. ①②④ 解析 ①Δ=4-4(-k )=4+4k >0 ∴是真命题 ;②否命题为“若a ≤b ,则a +b ≤b +b ”是真命题;③逆命题“对角线相等的四边形是矩形”是假命题;④否命题:“若xy ≠0,则x 、y 都不为零”是真命题.8. 逆命题:“若关于x 的方程x 2+x -m=0有实数根,则m >0”;否命题:“m ≤0,则关于x 的方程x 2+x -m=0没有实数根”;逆否命题:“若关于x 的方程x 2+x -m=0没有实数根,则m ≤0”.当m >0时,△=1+4m >0,方程x 2+x -m=0必有两个不等实根,故原命题及逆否命题是真命题.当方程x 2+x -m=0,有实数根时,△=1+4m ≥0,m ≥-41,而不一定要>0,故逆命题及否命题是假命题.9. 解析:(1)这是一个存在性命题,存在量词“有些”可以用“存在一个、至少有一个、某个”等词代替,故该命题的否命题为“所有三角形都不是直角三角形”.本题还可以写出它的逆否命题来判断原命题与否命题的真假.(2)这是一个全称命题,全称量词“所有的”可以用“任意的、对于一切、每一个”等词代替,故该命题的否命题为“存在一个质数不是奇数”或“所有的奇数不都是奇数”.10. 证明:假设都不成立,即yx +1≥2,x y +1≥2成立 ∵x ,y ∈R +,∴1+x ≥2y ,1+y ≥2x ,∴2+x +y ≥2x +2y ,∴x +y ≤2与已知x +y >2矛盾, ∴假设不成立,∴原结论成立.11. C 解析: “全等三角形的面积相等”的否命题;“不等边三角形的三内角相等”的逆否命题都是假命题.12. A 解析:命题“a 、b 都是偶数,则a +b 是偶数”的逆否命题为“a +b 不是偶数,则a 、b不都是偶数”13. 2(4k3+6k2+3k)+1解析: (2k+1)3=8k3+12k2+6k+1=2(4k3+6k2+3k)+114. B解析:“a,b中至少有一个能被5整除”的否定是“a,b都不能被5整除”15. ①②③以上均为真命题.16. 分析:应先将原命题改写成“如果……,那么……的形式”然后再构造它的逆命题. 解析:(1)逆命题是“若x=1,则x2=1.”原命题为假命题,逆命题是真命题.(2)逆命题是“如果两个角相等,那么这两个角是对顶角”.原命题为真命题,逆命题为假命题.(3)逆命题是“如果一个三角形有两边相等,那么这个三角形是等腰三角形.”原命题是真命题,逆命题也是真命题.(4)逆命题是“空集是x2+2x+8>0的解集”.原命题和逆命题都是假命题.17. C 解析: “至多有两个解”包括了无解、有一解、有两解三种情形,其否定可以选有三解.18.证明:假设这两函数的图象没有一个位于x轴的上方,则有22144(10,4120,a aa aa a⎧≤-≥⎧+-⎪⎪⇒⎨⎨-≥≤≤⎪⎪⎩⎩或此不等式组的解集为∅,所以假设不成立.故这两函数的图象至少有一个位于x轴的上方.19. 证明假设a、b、c都是奇数∵a、b、c是一组勾股数,∴a2+b2=c2 ①∵a、b、c都是奇数,∴a2、b2、c2也都是奇数 ∴a2+b2是偶数这样①式的左边是偶数,右边却是奇数,得出自相矛盾的结论.∴a、b、b不可能都是奇数.20. 分析:此题中含有否定用“无”,可考虑用反证法,另外关于有无整数根,可从已知方程的判别式与根和系数的关系入手分析证明之.证法一:只有在Δ=p2-4q=(p-m)2时((p-m)2表示完全平方数,其中由-4q=-2pm +m2可知m应为偶数)才可能有整数根.化简上式得出p与q的关系:q=p·2m-(2m)2,因p是奇数,不论2m是怎样的整数,都可得q为偶数,这与已知q为奇数相矛盾,则判别式Δ的值不会是一个完全平方数,故方程无整数根.证法二:假设方程有整数根α,无论α是奇数还是偶数,都必有α2+pα+q为奇数,这与α2+pα+q=0矛盾.故方程无整数根.21. 若122,-≤≤baba则解析:由题意原命题的否命题为“若122,-≤≤baba则”.22. B解析设p为“若A则B”,则r、s、t分别为“若﹁A则﹁B”“若﹁B则﹁A”“若B 则A”,故s是t的否命题.。
四种命题与反证法
[教学目的]使学生会判断命题及命题真假性,理解四种命题(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)的关系,剖析反证法的理论依据。
[教学重点]理解四种命题的关系。
[教学难点]体会反证法的理论依据。
[教学过程]
一、新课引入
本课针对学生在立体几何中证明的困难,穿插入关于四种命题的讲解,使学生理解证明的理论依据,尤其是反证法的理论依据。
二、讲解新课
(一)命题的概念
命题:判断一件事情的语句。
命题一般由题设(条件)和题断(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。
例1、判断下列语句是不是命题?若是,写出其题设和结论:
1、对数符号后面含有未知数的方程叫做对数方程。
2、已知f(x)=ax2+bx+c=0(a>0),若f(t)<0, 则这方程必有一根大于t,一根小于t.
3、经过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
4、明天还下雨吗?
5、不等式x+5<3.
[简析]1是命题,题设为“对数符号后面含有未知数的方程”,结论为“叫做对数方程”
2是命题,题设为“已知f(x)=ax2+bx+c=0(a>0),若f(t)<0”,结论为“则这方程必有一根大于t,一根小于t”
3是命题,题设为“经过不在一条直线上的三点”,结论为“有且只有一个平面”
4是疑问句,不是命题。
5不是命题。
说明:数学中的定义、公理、定理、公式和法则等都是命题,是对客观存在事物的肯定或否定的思维形式。
(二)四种命题的命题结构
说明:用A和B分别表示原命题的题设和结论,用和来表示A和B的否定。
原命题:若A成立,则B成立。
即A=>B。
逆命题:若B成立,则A成立。
即B=>A。
否命题:若成立,则成立。
即=>。
逆否命题:若成立,则成立。
即=>。
(三)四种命题
例2、写出下列命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题:
1、两条直线相交,则这两条直线共面。
答:逆命题:两条直线共面,则这两条直线相交。
否命题:两条直线不相交,则这两条直线不共面。
逆否命题:两条直线不共面,则这两条直线不相交。
2、对顶角相等。
答:原命题:有两个角,若这两个角是对顶角,则这两个角相等。
逆命题:有两个角,若这两个角相等,则这两个角是对顶角。
否命题:有两个角,若这两个角不是对顶角,则这两个角不相等。
逆否命题:有两个角,若这两个角不相等,则这两个角不是对顶角。
3、若a、b都是有理数,则ab是有理数。
答:逆命题:若ab是有理数,则a、b都是有理数
否命题:若a、b不都是有理数,则ab也不是有理数。
逆否命题:若ab不是有理数,则a、b不都是有理数
(四)真命题和假命题
真命题:正确的命题。
假命题:错误的命题。
真假命题的判断:判断例二中所有命题的真假,若是真命题给出证明,若是假命题,举出反例。
(五)等价命题
两个命题材如果说同真同假,则称为等价命题。
显然:互为逆否命题的两个命题是等价命题。
即原命题逆否命题。
(六)反证法的理论依据
证明方法:分为直接证法和间接证法。
其中间接证法中有一种重要的证明方法----反证法,它的理论依据是互为逆否命题的两个命题是等价命题,将原命题的证明转化为它的逆否命题来证明。
例3、空间四点A、B、C、D不在同一平面内,则直线AB和直线CD既不相交也不平行。
分析:此命题的逆否命题为:如果空间两条直线AB和直线CD相交或平行,则四点A、B、C、D在同一平面内。
应用反证法即先证明其逆否命题成立。
证明:如果直线AB和CD相交或平行,则这两条直线确定一个平面(推论)
设这个平面为,即
(公理一)
即四个点A,B,C,D同在平面内,这与已知条件A,B,C,D不在同一平面内相矛盾。
AB和CD既不相交也不平行。
证明略。
三、小结:1、四种命题
2、等价命题
3、反证法的理论根据。