7.1為什么要證明
學習目標、重點、難點
【學習目標】
1、了解通過觀察、猜測得到的結論不一定正確;
2、要判定一個數學結論正確與否,需要進行有根有據的推理.
【重點難點】要判定一個數學結論正確與否,需要進行有根有據的推理.
知識概覽圖
你能肯定嗎
新課導引
觀察下圖中的圖形.圖(1)中AB,CD的位置關系是怎樣的?圖(2)中線段a與b相等嗎?圖(3)中線段d與a,b,c哪一條在同一直線上?
【問題探究】 觀察圖形,圖(1)中AB∥CD,圖(2)中線段a=b,圖(3)中線段d與a在同一條直線上,那么你知道用什么方法來檢驗對上述問題回答的正確與否呢?
點撥 對于上面觀察得到的數學結論可以用實驗驗證后加以檢驗.
教材精華
知識點 觀察和實驗得到的結論可靠嗎
教材中首先給出了一個幾何問題,經過反復畫不同形狀的四邊形,反復度量,可能會得出“順次連接四邊形各邊中點所得的四邊形是平行四邊形”的結論,但是我們的度量準確嗎?我們所畫的幾個四邊形有足夠的代表性嗎?我們的結論肯定能成立嗎?
教材中給出的第二個例子是“對于所有自然數n,n2-n+11的值都是質數嗎?”這是一個十分容易得出錯誤結論的問題.事實上,當n=0,1,2,…,9,10時,n2-n+11的值都是質數,而當n=11時,n2-n+11=112變成了合數.當我們依次對自然數進行實驗時,若次數達不到11,則很可能得出錯誤結論.
教材中給出的第三個例子是“用一根比地球赤道長1 m的鐵絲將地球赤道圍起來,那么鐵絲與地球赤道之間的間隙能有多大?能放進一顆紅棗嗎?能放進一個拳頭嗎?”這個問題若憑直覺去判斷,偌大一個地球,圍赤道的鐵絲僅比赤道長1 m,那還剩什么間隙了,但實際計算一下,又會讓人感到意外,鐵絲與地球赤道之間的間隙為(C表示赤道的周長)≈0.16(m),這樣的間隙不僅可以放進一顆紅棗,而且也能放進一個拳頭.
通過上面幾個例子,會使我們產生這樣的認識:通過觀察、驗證、歸納、猜想所得出的結論未必是正確的,是值得懷疑的.這樣就引出了一個問題——如何判斷一個數學結論的正確與否呢?
拓展 (1)依靠經驗、觀察或實驗能發現一些數學結論.(2)要判斷一個數學結論是否正確,僅僅依靠經驗、觀察或實驗是不夠的,必須進行推理,這也就是證明的必要性.(3)檢驗數學結論的常用方法:①實驗驗證;②舉出反例;③推理.(4)遇到問題要大膽猜測并嘗試用所學知識證明結論.
課堂檢測
基礎知識應用題
1、當n為正整數時,式子n2+n+41的值都是質數嗎?
綜合應用題
2、觀察下列各式及其驗證過程.
驗證:2
3
(1)按照上述兩個等式及其驗證過程的基本思路,猜想4的變形結果,并進行驗證;
(2)針對上述各式所反映的規律,寫出用n(n為任意自然數,且n≥2)表示的等式,并進行驗證.
探索創新題
3、如圖6-2所示,線段AM∥DN,直線l與AM, DN分別交于點B,C,直線l繞BC的中點P旋轉(點C由 D點向N點方向移動).
(1)線段BC與AD,AB,CD圍成的圖形在初始狀態下,形狀是△ABD(即△ABC),請你寫出變化過程中其余的各種特殊四邊形的名稱;
(2)任取變化過程中的兩個圖形,測量AB,CD的長度后,分別計算每一個圖形中的AB+CD(結果精確到1 cm),比較這兩個和是否相等,試說明理由.
體驗中考
1、如圖6-5所示的是一組有規律的圖案,第1個圖案由4個基礎圖形組成,第2個圖案由7個基礎圖形組成,…,第n(n是正整數)個圖案中由 個基礎圖形組成.
2、如圖6—6所示,四邊形ABCD是矩形,E是AB上一點,且DE=AB,過點C作CF⊥DE,垂足為E.
(1)猜想AD與CF的大小關系;
(2)請證明猜想的結論.