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,第一章证题通法1、证明及结构(1)证明的定义:用某些已知的真实命题,判断一个命题的真实性的逻辑方法叫做证明(2)证明的结构:任何逻辑证明都是由论题,论据,论证三部分组成:论题:真实性需要判断的命题论据:为证明命题正确而引用的命题证论:证明命真实性的过程数学上一般是:已知、求证、证明(3)可以作为论据的有:公理;定义;定理;已知,证什么?,用什么证?,怎么证?,4)例题:证明:任何锐角都是等腰OE=OFAOEAOFAE=AF又OB=OCOBEOCFBE=CFAB=AC,A,B,C,D,E,F,O,2、证明的种类:1)按照证明过程所用的推理形式,可分为演泽法和归纳法演泽法:用演泽推理的形式进行证明一般到特殊例1、(一般证明题均如此)四边中点构成矩形(下页)归纳法:用归纳推理的形式进行证明特殊到一般例2、三角形的三条中线交于一点例3、圆周角定理思考:是否所有三角形的题都要分三种情况?,例1:空间四边形ABCD中AB=AD,CB=CD,E、F、G、H为各边中点,求证:EFGH为矩形证明:BDAM且BDCMBD平面AMCBDACBDEHACEFEFEHEFGH为矩形,A,B,C,D,E,F,G,H,M,2)按照思考的方向分为综合法和分析法综合法:由条件一步一步推出结论条件结论(由因导果)AB1BB2C1C2CC3C4D不知去向,例1:空间四边形ABCD中AB=AD,CB=CD,E、F、G、H为各边中点,求证:EFGH为矩形(该题就是很典型的例子)思考:AB=AD,CB=CD(由等腰性质)BDAM且BDCMBD平面AMCBDACBDEHACEFEFEHEFGH为矩形,A,B,C,D,E,F,G,H,M,分析法:由结论出发寻找原因,直到条件结论条件(执果索因)来路A不明B2B1BB2B4C1CC2D(思考包括枝杈,证明仅是主干)(再用刚才的例子),例1:空间四边形ABCD中AB=AD,CB=CD,E、F、G、H为各边中点,求证:EFGH为矩形分析:要证EFGH为矩形EFGH为平行四边形且EFEHBDEHBDACBD平面AMCBDAM且BDCM,A,B,C,D,E,F,G,H,M,两种方法各有优劣:综合法枝杈太多,容易误入歧途,不利于思考,但宜于表述(写过程);分析法宜于思考,但不宜于表述,所以做题时用分析法寻找证题思路,用综合法写出过程。,事实上什么东西都不是绝对的,证明几何题的关键是找到思路,更常见的做法是综合法和分析法一起用,用分析法向回找两步,再用综合法向后推一两步,尽快打通思路为终极目标。例:ABC中,B=2C,AD为高,AM为中线.求证:AB=2DM分析:要证AB=2DMAB的一半=DM综合:取中点NDN=AB/2分析:DN=DM1=2综合:B=2C3=1+2)3=B,2=C,A,B,C,D,M,N,1,3,2,休息!,3)按照证明的方法,分为直接证法和间接证法直接证法:由条件出发,进行推理,直接推出结论间接证法:通过证明它的等价命题来证明的方法反证法:通过证明它的逆杏命题来达到目的,反证法步骤:(1)假设命题结论不成立(2)进行一系列推理(3)推理过程中出现下列情况之一a)与已知条件矛盾b)与公理矛盾c)与已知定理矛盾d)与临时假定矛盾e)自相矛盾(4)由矛盾知假定结论不成立是不对的(5)肯定原命题正确,3、证明的规则;1)证明中所涉及的概念是清楚的2)论据必须是真实的3)论据和结论间必须有因果关系4)证明不能是跳跃式的5)不能循环论证,4、证明的特殊方法1)割补法:将一个不规则的一般图形,通过割补的办法使其成为特殊图形,在特殊图形下使题目很快得以证明。(计算题中用得多,三角形、平行四边形、梯形面积,棱柱、棱锥体积公式的推导及有关计算多用此)例1,证明三角形的面积:S=pr(p为半周长,r为内切圆半径),O,例2、如图:ABBC,DCBC,MA=MDAMB=75度,DMC=45度求证:AB=BC,A,B,C,D,M,P,75,45,例3、证明三角形的三条高线交于一点(利用已知结论:三角形的三条边的中垂线交于一点)分析:过三个顶点分别作三边的平行线,则有六个平行四边形,可证明三个顶点是新三角形的三边中点,三条高是新三角形的三边的中垂线。,方法是好方法,但真正证明时用得并不多,计算时用得多,2)命题转换法将命题的表达方式进行转换,使其易做(1)将条件或结论等价变换例:A、B、C、D四点共圆四点到O等距四边形ABCD对角互补A、B两点对CD张角相等(2)将条件或结论转化为较明确的数量或位置关系(即通常说的数学语言化)如:“G是ABC的重心”“AM为BC的中线,且AG:GM=2:1”“点P被以AB为直径的半圆覆盖”APB90度,3)特殊化法先考虑命题的某些特殊情形,从特例中探索一般规律,或从中受到启发而解决问题,如定值问题、极值问题等。例:EFGH是平行于矩形ABCD对角线的内接四边形求证:四边形EFGH的周长为定值分析:定值就是矩形对角线长之和只需HPBD为平行四边形,A,B,C,D,E,F,G,H,P,4)类比法常用的有特殊与一般的类比、空间图形与平面图形的类比、题型结构的类比等,运用类比法既要广泛联系、思路开阔,又要机敏灵活、触类旁通。,练习:1、平行四边形ABCD,M、N为中点证明:AE=EF=FC2、圆内接四边形ABCD中,ACBD,OEAB求证:CD=2OE,A,B,C,D,E,F,M,N,A,B,C,D,O,E,1,2,
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