中考数学专题复习教案之-证明题.pdf
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1、九年级数学证明题教案 单元要点分析 1通过具体例子,使学生体会证明的必要性;弄清推理证明需要的依据,掌握推理证明的方法,能用综合法证明的格式;了解定义,命题、定理的含义,能说出命题的题设和结论,会写出一道命题的逆命题,知道原命题正确,而它的逆命题不一定正确的事实。2应用推理证明的方法进一步研究等腰三角形等具体几何图形的性质定理和判定定理,并能应用这些定理证明其他的命题。3注重证明定理的过程性教学,力求通过研究具体几何图形的性质定理和判定定理,培养学生的逻辑思维能力,在证明过程中强调步步要有依据。4掌握三角形,梯形的中位线定理,并能应用定理解决相关问题,在证明这两个定理时,让学生体会“转化的数学
2、思想。5通过实例,体会反证法的含义,由具体的例子,理解反例的作用,知道用反例证明一个命题是错误的命题。重点、难点与关键 重点:1熟练掌握初中阶段学过的公理、定义、等式、不等式的性质,因为这些是逻辑推理证明的依据。2从具体图形的判定定理和性质定理的证明过程中,培养学生的逻辑思维能力,拓宽同学解决问题的思路。3能够应用所学定理进行相关问题的证明,培养同学应用知识解决问题的能力。4使学生理解证明的根本要求,有条理地阐述自己的想法,推理必须有依据,表述必须条理清楚。难点:1用推理证明研究具体几何图形时,引导学生添加恰当的辅助线,使命题得到证明;2证明命题时,有条理地阐述自己观点,正确地推理和表述。3学
3、生逻辑思维能力的培养。关键:“巧妇难为无米之炊,因此在本章的教学活动中,首先要让同学熟记所学过的公 理、定理、定义等,学生只有掌握了这些根本的事实,才能在证明命题过程中思路开拓,游刃有余;其二是证明思路的引导,正确阐述自己的观点。做到步步有依据;其三是正确表述。271 证明的再认识【教学目标】:使学生理解推理证明是判断猜测正确与否的重要手段,明确推理证明所要依据的公理,掌握证明的方法,培养学生逻辑推理能力。【重点难点】:重点:推理证明的方法和学生逻辑推理能力的培养。难点:学生逻辑推理能力的培养。【教学过程】:一、理解为何需要推理证明 同学们想一想,我们是如何知道三角形内角和等于 180呢?当时
4、我们通过画不同的三角形,测量出它们的内角,然后算得各个三角形的三个内角和为 180,或将一个三角形的三个内角拼在一起(如图(1),发现三角形的三个内角的和筹于180。用测量的方法能保证每次画出的三角形的内角和正好等于180吗?用观察的方法能保证三个内角拼成的角一定是平角吗?为了确保精确无误,人们发现以下证明的方法。二、如何证明一个命题 求证:三角形的内角等于180。:如图(2),任意ABC 的内角为A、B、C。求证:A+B+C180。证明:延长线段 AB 到 D,过 B 点作 BEAC。ACBE 2C(两直线平行,内错角相等)1A(两直线平行,同位角相等)又1+2+ABC180(平角的定义)A
5、+ABC+C180(等量代换)上面的括号里的内容是这一步的依据,所谓推理、证明讲究的是依据,这些依据从哪里来呢?三、推理证明的依据 逻辑推理需要依据,我们试图用最少的几条根本领实作为逻辑推理的最原始的依据。上面,学习了一些公理(事实)。(1)一条直线截两条平行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。等式、不等式的有关性质以及等量代换也是逻辑推理的依据。在以上这些根底上,用逻辑推理的方法去证明几何图形的有关命题,
6、并将证得的可以作为进一步推理依据的真命题称为定理。但凡书上有写为定理的命题都可作为进一步推理的依据。四、练习证明命题 1、求证:n 边形的内角和等于(n2)180。老师画出上述图形,让学生完成证明过程。2求证:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和。证明一道命题,首先应依据题意画出图形,而后写出、求证,最后加以证明。:如图,CBD 是ABC 的一个外角。求证:CBDAC 证明:A+ABC+C180(三角形内角和定理)A+C180ABC(等式的性质)又ABCCBD180(平角的定义)CBD180ABC(等式的性质)CBDA+C 由于上述命题也经常需要用来作为判断其他命题真假的依据,因此把上
7、述命题也作为定理,在课本中如有特别黑体的命题,我们都可以把它当做定理使用。练习:课本第 33 页的练习。五、课堂小结 通过本节课的学习,同学们认识了推理证明的必要性,知道了证明的方法和步骤,希望同学们把以前学过的公理,定理等复习一遍,牢记在心,这对今后的推理证明的学习有极大的帮助。六、作业 课本第 33 页习题 271 的第 1、2、3、4 题。补充作业:1如图,ABCD,GE 平分BEF,GF 平分EFD。求证:G90,2如图,F、C 是线段 BE 上两点,BFCE,ABDE,BE,QRBE。求证:QR。3如右图,CD 是ABC 的外角ACE 的平分线,BD 平分ABC,请你猜测A 与D 之
8、间的关系?并证明你的结论。27.2 用推理方法研究三角形 第一课时 等腰三角形【教学目标】:使同学们用推理的方法证明等腰三角形的判定定理和性质定理,并能熟练应用等腰三角形判定定理和性质定理解决问题,进一步理解证明在数学学习中的必要性。【重点难点】:重点:等腰三角形的判定定理和性质定理的推理过程是教学重点。难点:用推理的方法研究等腰三角形的判定和性质定理时,辅助线的添加以及对定理“HL的证明。【教学过程】:一、给出问题,学习讨论,回忆 1如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边相等吗?(等角对等边)如图(1),BC,AB 与 AC 相等吗?2当时,我们怎样知道等腰三角形的这个识别方法的呢
9、?当时是用刻度尺找出边 BC 的中点 D,连结 AD,然后沿 AD 对折,经过观察 AB 和 AC 完全重合,于是得到 ABAC。3为什么当ABC 沿 AD 对折时,AB 与 AC 完全重合呢?你们能否用逻辑推理的证明方法来说明这个问题?二、用逻辑推理方法证明等腰三角形的判定定理和性质定理 1等腰三角形的判定定理。:如图(1),在ABC 中,BC;求证:ABAC。分析:要证明两条线段相等,可设法构造两个全等三角形,使 AB、AC 分别是这两个全等三角形的对应边。基于这种想法,同学们会想到画什么样的辅助线呢?同学的答复可能是以下三种;(1)取 BC 的中点 D,连结 AD;(2)画BAC 的平分
10、线 AD;(3)过顶点 A 作底边 BC 的高线 AD。老师就第(2)种给出以下证明:证明:画BAC 的平分线 AD。在BAD 和CAD 中 BC()12(画图)ADAD(公共边)BADCAD(AAS)ABAC 请同学们给出第(3)种添加辅助线的证明过程,并就第(1)种的添加方法证明 ABAC 是否可行,展开讨论。由于以上的等腰三角形的识别方法是经过逻辑推理证明它是正确的,而且在今后的其他命题证明中经常用到,所以我们把它称为等腰三角形的判定定理,即:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等,简称为(“等角对等边)。2等腰三角形的性质定理 等腰三角形的两个底角相等(“等边对等角)。
11、等腰三角形的顶角平分线,底边上的中线,底边上的高相互重合。(“等腰三角形的三线合一)对以上命题的证明,让同学们画出相应图形,并写出、求证,写出证明过程。:如图(2),在ABC 中,ABAC。求证:BC。证明:画BAC 的平分线 ABAC()12(画图)ADAD(公共边)BADCAD(SAS)BC 3如果两个直角三角形的斜边及一条直角边分别对应相等,那么这两个直角三角形全等。:如图(3),在ABC 和ABC中,ACBACB90,AB=AB,AC=AC。求证:ABCABC 分析:把ABC 和ABC拼在一起,使相等的的直角边 AC 和 AC重合在一起,并使点 B 和点 B在 AC的两旁,B、C(C)
12、、B在一条直线上,由上述图形,利用等腰直角三角形的性质与全等三角形的识别方法,即可证明这两个直角三角形全等。证明:像图(3)一样,把ABC 和ABC拼在一起。ACB=ACB90()BCB180 点 B、C、B 在同一条直线上。在ABB 中,因为 ABABAB()B=B(等边对等角)在ABC 和ABC中,ACB=ACB()BB(已证)AB=AB()ABCABC(AAS)斜边、直角边定理:如果两个直角三角形的斜边及一条直角边分别对应相等,那么这两个直角三角形全等。三、课堂练习 1.求证;等边三角形的各角相等,并且每一个角都等于60。2求证;三个角都相等的三角形是等边三角形。四、小结 本节课我们用推
13、理证明的方法证明了等腰三角形的性质定理、判定定理和直角三角形的判定定理“HL,要求同学们初步掌握命题证明的步骤、方法。体会逻辑推理证明重要性。五、作业 课本第 44 页,习题 272 的第 1、2 题。补充作业:1:如图,ABC 中,ABAC,D、E、F 分别是 BC、AB、AC 上的点,BDCF,CDBE,G 为EF 中点,连结 OG,问 DG 与 EF 之间有何关系?证明你的结论。2点 D 为等边ABC 内一点,且 ADCD,PCAC,DC 平分BCP,求P 的度数。3如图,点 C 在线段 AB 上,ACM 和CBN 是等边三角形,AN 交 MC 于 P,BM 交 CN 于 Q,连结 PQ
14、,试判断PCQ 的形状并证明你的结论。27.2 等腰三角形 第二课时 角平分线【教学目标】:使学生掌握用推理证明角平分线的性质定理和判定定理,进一步掌握证明命题的方法,能够运用角平分线的性质定理和判定定理解决问题,培养学生的逻辑思维能力。【重点难点】:重点:角平分线性质定理和判定定理的推理证明过程,运用角平分线的性质定理和判定定理解决问题。难点:角平分线性质定理和判定定理的应用以及学生的逻辑思维能力的培养。【教学过程】:一、回忆,思考 如右图,OC 平分AOB,那么 OC 上的点具备什么性质呢?角平分线上的点到这个角的两边的距离相等,这条性质是怎样得到的呢?如图(1),在 OC 上任取一点 P
15、,PDOA,PEOB,垂足分别为点 D 和点 E,当时是在半透明纸上描出了这个图,然后沿着射线 OC 对折。通过观察,线段 PD 和 PE 完全重合。于是得到PDPE,由于 P 点的任意性,所以得到,角平分线上的点到角两边的距离相等。二、推理证明角平分线的性质定理和判定定理 1角平分线的性质定理 角平分线上的点到角两边的距离相等(让同学写出、求证)。:如图(1),OC 是AOB 的平分线,点 P 是 OC 上任意一点,PDOA,PEOB,点 D、E为垂足。求证:PD=PE。证明:PDOA,PEOB()PDO=PEO=90,(垂直定义)在PDO 和PEO 中 DOP=EOP()PDO=PEO(已
16、证)POPO(公共边)PDOPEO(AAS)PDPE(全等三角形的对应边相等)2角平分线的判定定理 求证:到一个角两边的距离相等的点在这个角的平分线上。请同学们根据上述命题的意思,画出图形,写出、求证,并写出证明的全过程。:如图(2),QDOA,QEOB,点 D、E 为垂足,QDQE。求证:点 Q 在AOB 的平分线上 分析;为了证明点 Q 在AOB 的平分线上,可以画射线 OQ,而论证明QODQOE,从(2)图中可以看出,QOD 和QOE 分别在QOD 和QOE 中,那么就要证明QDD 与QOE全等。证明:作射线 OQ,QDOA,QE0B()OEQ=ODQ=90(垂直定义)又QE=QD()O
17、Q=OQ(公共边)RtOQDRtOQE(HL)EOQDOQ(全等三角形的对应角相等)点 Q 在AOB 的平分线上。定理:到一个角两边的距离相等的点在这个角的平分线上。3定理的应用(1)三角形的三条角平分线交于一点吗?为什么?这一点称为三角形的 心。(让学生思考,答复后,老师再给出以下的证明。)证明:如图(3)过 O 点分别作 OPAB,OGBC,OHAC,垂足分别为 P、G、H。AD 平分BAC,BE 平分ABC。OPOH OPOG(角平分线上的到角两边的距离相等)OGOH(等量代换)O 点在ACB 的平分线上 三角形三条角平分线交于一点,这点称为三角形的内心。(2)如图(4),:ABC 中,
18、AD 是它的角平分线,且 BDCD,DE、DF 分别垂直 AB、AC,垂足为 E、F。求证:EBFC 证明:AD 是ABC 的平分线。()DEAB 于 E 点,DFAC 于 F 点()DEDF(角平分线性质定理)DEBDFC(垂直定义)在 RtDEB 和 RtDFC 中 DEDF(已证)BDCD()RtBDERtCDF(HL)BECF(全等三角形的对应边相等)三、课堂练习 1如图,在直线 l 上找出一点 P,使得点 P 到AOB 的两边 OA、OB 的距离相等。2。如图,ABC 的外角CBD 和BCE 的平分线相交于 F,求证,点 F 在DAE 的平分线上。四、课堂小结 本节课推理证明了角平分
19、线的性质和判定定理,这两个定理是相反的过程,同学们可以想想它们的题设是什么?结论是什么?同时,要注意学习证明定理的思想方法,并能应用这些方法和定理本身内容解决问题。五、作业 课本第 44 页,习题 272 的第 3 题。补充作业:1如图,:BAC30,G 是BAC 的平分线上一点,EGAC 交 AB 于 E,GDAC 于 D,求 CDGE 的值。2 如图,在ABC 中,ABC100,ACB20,CE 平分ACB 交 AB 于 E,D 在AC 上,且CB020,求CED 的度数。3如图,E 是CAF 内一点,D 在 AC 上,E 在 AP 上,且 DCEF,BCD 与BEF 的面积相等,求证:A
20、B 平分CAF。4.如图,在ABC 中,AD 平分BAC,E、F 分别在 AB、AC 上且EDF+EAF180。求证:DE=DF。第三课时 线段的垂直平分线【教学目标】:使学生能够推理证明线段垂直平分线的性质定理和判定定理,掌握命题证明的方法,能运用证明定理的方法和定理本身内容解决问题,培养学生的逻辑思维能力。【重点难点】:重点:线段垂直平分线性质定理和判定定理的推理证明过程,运用线段垂直平分线的性质定理和判定定理解决问题。难点:线段垂直平分线性质定理的应用以及逻辑思维能力的培养。【教学过程】:一、回忆与思考 我们已经知道线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是线段的对称轴,知道线段的垂直平分线上
21、的点到这条线段的两个端点的距离相等。问题:当时同学们怎么知道以上这条性质呢?同学们能否通过逻辑推理证明这条性质呢?二、新课 1线段垂直平分线的性质定理 在同学们答复以下问题后,老师给出以下证明:如图(1),MN 是线段 AB 的垂直平分线,C 是垂足,点 P 是直线 MN 上任意一点。求证:PAPB。证明:MN 是线段 AB 的垂直平分线()PCAPCB90(垂直定义)ACBC(中点定义)在PCA 和PCB 中 ACBC(已证)PCAPCB(已证)PCPC(公共边)PCAPCB(SAS)PAPB(全等三角形的对应边相等)定理:线段垂直平分线上的点到这条线段的两个端点的距离相等。2线段垂直平分线
22、上的判定定理 问题:到一条线段的两个端点的距离相等的点是否一定在这条线段的垂直平分线上呢?同学们能否用“证明答复这个问题。:如图(2),QAOB 求证:点 Q 在线段 AB 的垂直平分线上。分析:为了证明点 Q 在线段 AB 的垂直平分线上,可以先经过点 Q 画线段 AB 的垂线,然后证明该垂线平分线段 AB;也可以先平分线段 AB,设线段 AB 的中点为点 C,连结 QC,然后证明 QC 垂直于线段 AB。请同学们根据老师分析的完成证明过程。定理:到一条线段的两个端点的距离相等的点。在这条线段的垂直平分线上。3对定理的应用(1)三角形的外接圆的圆心是三边垂直平分线的交点,为什么这三条垂直平分
23、线就交于一点呢?待同学们思考、讨论后,老师给出解答。证明:设 AB、BC 的垂直平分线 l、m 交于 O 点 那么 OA=OB,OB=OC OA=OC O 点在线段 AC 的垂直平分线 n 上。三角形的三条边的垂直平分线交于一点。(2)如图(4),在ABC 中,AB=AC,BAC120,AC 的垂直平分线 DE 交 BC 于 D,E 为垂足,且 BC=18cm,求 DE 的长。分析:由 DE 垂直平分 AC,同学们会想到添加哪条辅助线?显然,连结 AD 较合理,这样就得到 DA=DC,从而1=C=30,BAD=90,然后根据条件即可求出 DE 的长度。解:连结 AD DE 垂直平分 AC DA
24、=DC 1=C 又AB=AC BAC=120 BC=30 BADBAC-1=90 设 DE=x,那么 CD=2x AD=2x BD=4x CD+BD=BC 4x+2x=18 x=3cm 答:DE 的长度为 3cm。三、课堂练习 1如图,在直线 l 上找出一点 P,使得点 P 到点 A、B 的距离相等。2如图,AE=CE,BDAC,求证:DA+BA=BC+DC 3。如图,在ABC 上,点 D 在 BC 上,且 BD+AD=BC。求证:点 D 在 AC 的垂直平分线上。四、小结 通过本节课的学习,同学们应进一步掌握线段垂直平分线的性质定理和判定定理,并能应用定理解决问题,在定理证明和运用定理解决问
25、题的过程中不断地提高自己的推理能力。五、作业 课本第 44 页至 45 页的第 4、5 题。补充作业:1如图,在 RtABC 中,B90,A40,AC 的垂直平分线 MN 与 AB 交于 D 点,求BCD 的度数。2如图,ABC 的周长为 19cm,且 ABAC,AB 的垂直平分线 DE 交 AC 于 D,E 为垂足,BC5cm,求BCD 的周长。3如图,MN 垂直平分线段 AB、CD,垂足分别为 E、F,求证:ACBD,ACDBDC。第四课时 逆命题、逆定理【教学目标】:使学生知道命题的题设与结论,能正确写出命题的逆命题,理解原命题与逆命题的关系,培养学生的语言兴旺能力和逆向思维能力。【重点
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