初中常见定理证明(通用13篇)
关键词: 数形结合 双基 创新意识 创新精神
如何发挥高考题的教学功能,把握高三复习备考方向,提高解题教学的功效,是我们一线教师努力的目标。余弦定理的证明曾在以前高考考题中出现过,去年陕西卷再次出现,说明余弦定理的证明不但能考察学生对“双基”知识的掌握能力,更能激发学生对数学中“数形结合”思想方法的重视和挖掘,从而对老师和学生起到抛砖引玉的功效。下面就余弦定理给出不同证明方法。
方法一(向量法)如图,设 ,则 即 ,
方法七(面积法) 如图,以 的三边为边长向外作三个正方形, 三条
高的延长线将三个正方形分成6个矩形。
教学的根本目的在于提高学生探索和解决问题的能力,以不同的知识为切入点,对同一题目从不同角度审视,探求出不同的解决方案,可以开拓思路,沟通知识,权衡优劣,提高学生的解题效率,更能提高学生分析、解决问题的能力,培养创新意识和创新精神,这正是新课改所追求的目的。
参考教材:
(1)北师大版高中数学,《必修4》。
(2)罗增儒,《数学解题学引论》。
江苏省锡山高级中学杨志文
新课程必修数学5的内容主要包括解三角形、数列、不等式。这些内容都是高中数学中的传统内容。其中“解三角形”既是高中数学的基本内容,又有较强的应用性。在历次教材改革中都作为中学数学中的重点内容,一直被保留下来。在这次新课程改革中,新普通高中《数学课程标准》(以下简称《标准》)与原全日制普通高级中学《数学教学大纲》(以下简称《大纲》)相比,“解三角形”这块内容在安排顺序上进行了新的整合。本文就《标准》必修模块数学5第一部分“解三角形”的课程内容、教学目标要求、课程关注点、内容处理上等方面的变化进行简要的分析,并对教学中应注意的几个问题谈谈自己的一些设想和教学建议,供大家参考。
一、《标准》必修模块数学5中“解三角形”与原课程中“解斜三角形”的比较
1.课程内容安排上的变化
“解三角形”在原课程中为“解斜三角形”,安排在“平面向量”一章中,作为平面向量的一个单元。而在新课程《标准》中重新进行了整合,将其安排在必修模块数学5中,独立成为一章,与必修模块数学4中的“平面向量”分别安排在不同的模块中。
2.教学要求的变化
原大纲对“解斜三角形”的教学要求是:
(1)掌握正弦定理、余弦定理,并能运用它们解斜三角形,能利用计算器解决解斜三角形的计算问题。
(2)通过解三角形的应用的教学,提高运用所学知识解决实际问题的能力。
(3)实习作业以测量为内容,培养学生应用数学知识解决实际问题的能力和实际操作的能力。《标准》对“解三角形”的教学要求是:
(1)通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题。
(2)能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题。由此可以看出,《标准》在计算方面降低了要求,取消了“利用计算器解决解斜三角形的计算问题”的要求,而在探索推理方面提高了要求,要求“通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。
3、课程关注点的变化
原《大纲》中,解斜三角形内容,比较关注三角形边角关系的恒等变换,往往把侧重点放在运算上。而《标准》则关注运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题。侧重点放在学生探究和推理能力的培养上。
4、内容处理上的变化
原《大纲》中,解斜三角形作为平面向量知识的应用,突出其工具性和应用性。而《标准》将解三角形作为几何度量问题来处理,突出几何的作用,为学生理解数学中的量化思想、进一步学习数学奠定基础。解三角形处理的是三角形中长度、角度、面积的度量问题,长度、面积是理解积分的基础,角度是刻画方向的,长度、方向是向量的特征,有了长度、方向,向量的工具自然就有用武之地。
二、教学中应注意的几个问题及教学建议
原《大纲》中解斜三角形的内容,比较关注三角形边角关系的恒等变换,往往把侧重点放在运算上。而《标准》将解三角形作为几何度量问题来展开,强调学生在已有知识的基础上,通过对任意三角形边角关系的探究,发现并掌握三角形中的边长与角度之间的数量关系,解决简单的三角形度量问题。这就要求在教学过程中,突出几何的作用和数学量化思想,发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的探究过程、再创造过程。因此在教学中应注意以下几个问题。
1.要重视探究和推理
《标准》要求“通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。因此建议在教学中,既要重视从特殊到一般的探索学习过程的教学,又要重视数学的理性思维的培养。教学中不要直接给出定理进行证明,可通过学生对三角形边与角的正弦的测量与计算,研究边与其对角的正弦之间的比,揭示它们在数量上的规律,发现正弦定理的结论,然后再从理论上进行论证,从而掌握正弦定理。从中体会发现和探索数学知识的思想方法。
参考案例:正弦定理的探索、发现与证明
教学建议:建议按如下步骤设计教学过程:
(1)从特殊三角形入手进行发现
让学生观察并测量一个三角板的边长。
提出问题:你能发现三边长与其对角的正弦值之比之间的关系吗?
例如,量得三角板三内角300,600,900所对的三边长分别约为5cm,8.6cm,10cm,58.610,101010 000
sin30sin60sin90
abc
对于特殊三角形,我们发现规律:。
sinAsinBsinC
则有:
提出问题:上述规律,对任意三角形成立吗?(2)实验,探索规律
二人合作,先在纸上做一任意锐角(锐角或钝角)三角形,测量三边长及其三个对角,然后用计算器计算每一边与其对角正弦值的比,填入下面表中,验证前面得出的结论是否正确。(其中,角精确到分,忽略测量误差,通过实验,对任意三角形,有结论:
abc,即在一个三角形中,
sinAsinBsinC
各边和它所对的角的正弦的比相等。
提出问题:上述的探索过程所得出的结论,只是我们通过实验(近似结果)发现的一个结果,如果我们能在理论上证明它是正确的,则把它叫做正弦定理。那么怎样证明呢?
(4)研究定理证明的方法方法一:(向量法)①若△ABC为直角三角形,由锐角三角函数的定义知,定理显然成立。②若△ABC为锐角三角形,过点A做单位向量j垂直于AC,则向量j与向量的夹角为900-A,向
量j
与向量CB的夹角为900-C,(如图1),且有:ACCBAB,所以j·(+)= j·即j·+ j· = j·AB 展开|j||AC|cos900+ | j||CB|cos(900-C)=| j|||cos(900-A)
ac
。
sinAsinC
cbabc
同理,过点C做单位向量j垂直于,可得:,故有。
sinCsinBsinAsinBsinC
③若△ABC为钝角三角形,不妨设角A>900(如图2),过点A做单位向量j垂直于AC,则向量j与
则得 a sinC = c sinA,即
向量AB的夹角为A-900,向量j与向量的夹角为900-C,且有:,同样可证得:
abc
。
sinAsinB
提出问题:你还能利用其他方法证明吗?
方法二:请同学们课后自己利用平面几何中圆内接三角形(锐角,钝角和直角)及同弧所对的圆周角相等等知识,将△ABC中的边角关系转化为以直径为斜边的直角三角形中去探讨证明方法。
2.要重视综合应用
《标准》要求掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题。建议在正弦定理、余弦定理的教学中,设计一些关于正弦定理、余弦定理的综合性问题,提高学生综合应用知识解决问题的能力。如可设计下面的问题进行教学:
参考案例:正弦定理、余弦定理的综合应用 C 如图,在四边形ABCD中,已知ADCD,AD=10,AB=14,BDA=60,BCD=135.求BC的长.教学建议:
引导学生进行分析,欲求BC,需在△BCD中求解,∵BCD=135,BDC=30,∴需要求BD,而BD需在△ABD中求解.再引导学生将
A B
四边形问题转化为三角形问题,选择余弦定理求BD,再由正弦定理
例2图 求BC。
3.要重视实际应用
《标准》要求运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题。因此建议在教学中,设计一些实际应用问题,为学生体验数学在解决问题中的作用,感受数学与日常生活及与其他学科的联系,培养学生的数学应用意识,提高学生解决实际问题的能力。在题目的设计中要注意对恒等变形降低要求,避免技巧性强的变形和繁琐的运算。
参考案例:解三角形在实际中的应用
参考案例1.航海中甲船在A处发现乙船在北偏东45,与A的距离为10海里的C处正以20海里/h的速度向南偏东75的方向航行,已知甲船速度是203海里/h,问甲船沿什么方向,用多少时间才能与
乙船相遇?
教学建议:引导学生依据题意画出示意图,将实际问题转化为解三角形问题。若设甲船与乙船经过t小时在B处相遇,构建ACB,容易计算出AB20海里,BC20海里,根据余弦定理建立关于t的方程,求出t,问题就解决了。
答: 甲船沿北偏东75的方向,经过0.5小时与乙船相遇.参考案例2.为了测量某城市电视塔的高度,在一条直道上选 择了A,B,C三点,使ABBC60m,在A,B,C三点
例1图 DA 观察塔的最高点,测得仰角分别为45,54.2,60,若测量 E
者的身高为1.5m,试求电视塔的高度(结果保留1位小数).F 教学建议:引导学生依据题意画出示意图如图,将实际问题转化为
解三角形问题。要求电视塔的高度。只要求出DE的长。将问题中的已
知量、未知量集中到有关三角形中,构造出解三角形的数学模型。在例2图 ACE中和BCE中应用余弦定理,使问题获得解决.答: 电视塔的高度约为158.3m.4.要重视研究性学习
解三角形的内容有较强的应用性和研究性,可为学生提供丰富的研究性素材。建议在教学内容的设计上探索开放,在教学形式上灵活多样。可设计一些研究性、开放性的问题,让学生自行探索解决。参考案例:研究性学习
课外研究题:将一块圆心角为120,半径为20厘米的扇形铁片裁成一块矩形,请你设计裁法,使裁得矩形的面积最大?并说明理由.
教学建议:这是一个研究性学习内容,可让学生在课外两人一组合作完成,写成研究报告,在习题课上让学生交流研究结果,老师可适当进行点评。
参考答案:这是一个如何下料的问题,一般有如图(1)、图(2)的两种裁法:即让矩形一边在扇形的一条半径OA上,或让矩形一边与弦AB
平行。从图形的特点来看,涉及到线段的长度和角度,将
这些量放置在三角形中,通过解三角形求出矩形的边长,再计算出两种方案所得矩形的最大面积,加以比较,就可以得出问题的结论.
NBB
PO图(2)
QM
O图(1)
按图(1)的裁法:矩形的一边OP在OA上,顶点M在圆弧上,设MOA,则:
时,Smax200.
4按图(2)的裁法: 矩形一边PQ与弦AB平行,设MOQ,在MOQ中,OQM9030120,由正弦定理,得:
sin120
又MN2OMsin(60)40sin(60),MQ
20sin
3sin. 3
MP20sin,OP20cos,从而S400sincos200sin2.即当
∴SMQMN
sinsin(60)cos(260)cos60. 33
∴当30时,Smax由于
400. 3
400平方厘米. 200,所以用第二中裁法可裁得面积最大的矩形,最大面积为33
也可以建议学生在课外自行寻找研究性、应用性的题目去做,写出研究或实验报告,在学校开设的研究性学习课上进行交流,评价。
参考文献:
①全日制普通高中级学《数学教学大纲》。人民教育出版社。2002年4 月。
【学习目标】
A级:掌握命题的定义,结构,分类
B级:会将命题改成“如果„„,那么„„”的形式,并由此找出题设和结论部分 C级:会使用反例来说明一个命题是假命题
D级:掌握文字命题证明的步骤并会证明文字命题。【自学导引】自主学习教材P20—P22.【夯实基础】
一、前面我们学过一些对某一件事情进行判断的语句,请举例(多举)。
像这样判断一件事情的语句,叫做命题。判断下列语句是否是命题(1)画线段AB=CD(2)对顶角相等吗?(3)x=1是方程x2
1的根
(4)2>1
(5)不相等的角不是对顶角。
二、命题的结构
命题是由题设和结论两部分组成的,题设是已知事项(已知条件),结论是由已知事项推出的事项。所以命题往往可以改写:
命题常常改写成“如果„„,那么„„”的形式。这样容易找到题设和结论两部分。例如:对顶角相等
可以改为:“如果两个角是对顶角,那么这两个角相等” 题设就是:如果两个角是对顶角,结论就是:那么这两个角相等
将下列命题改成“如果„„,那么„„”的形式(1)两直线平行,同位角相等(2)内错角相等,两直线平行
(3)在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行。(4)互为相反数的两个数的绝对值相等。
三、命题的分类:
请说明命题、真命题、假命题、公理和定理五个概念间的关系
思考:如何说明命题“一个锐角与一个钝角的和等于一个平角”是假命题?
四、证明 证明的步骤
(1)根据题意画出图形。(2)写出已知、求证
(3)证明:即写出推理过程。
1、求证:邻补角的角平分线互相垂直
2、求证:两平行线被第三条直线所截,内错角的角平分线互相平行。
3、求证:两平行线被第三条直线所截,同旁内角的角平分线互相垂直。
姓名:成绩:
1.在四边形ABCD中,O是对角线的交点,下列条件中,不能判定四边形ABCD是平行四边形的是()A.AD∥BC, AD=BCB.AB=DC,AD=BC C.AB∥DC,AD=BC
D.OA=OC,OD=OB
2.如图,在平行四边形ABCD中,AD5,AB3,AE平分∠BAD交BC边于点E,则线段BE,EC的长度分别为()A.2和
3B.3和
2C.4和
1D.1和
4E 3.如图,在平行四边形ABCD中,AC,BD相交于点O.下列结论中正确的个数有()结论:①OAOC,②BADBCD,③ACBD,④BADABC180.
A
D.4个
第3题图
A.1个B.2个C.3个
4.能够判别一个四边形是平行四边形的条件是()
A.一组对角相等B.两条对角线互相垂直且相等C.两组对边分别相等D.一组对边平行 5.下列条件中不能确定四边形ABCD是平行四边形的是()
A.AB=CD,AD∥BCB.AB=CD,AB∥CDC.AB∥CD,AD∥BCD.AB=CD,AD=BC 6.一个四边形的三个内角的度数依次如下选项,其中是平行四边形的是()
A.88°,108°,88°B.88°,104°,108°C.88°,92°,92°D.88°,92°,88° 7.四边形ABCD中,AD∥BC,要判别四边形ABCD是平行四边形,还需满足条件()
A.∠A+∠C=180°B.∠B+∠D=180°C.∠A+∠B=180°D.∠A+∠D=180° 8.以不在一条直线上的三点A、B、C为顶点的平行四边形共有()
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题
5.如图,四边形ABCD中,AB∥CD,要使四边形ABCD为平行四边形,则应添加的条件是
(添加一个条件即可)
6.在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,∠B=50,则∠A=_______,∠D=_________。7.如图,平行四边形ABCD中,AC、BD相交于点O,已知AB=8cm,BC=6cm,△AOB的周长为18cm,那么△AOD的周长为__________。
如图2,BD是ABCD的对角线,AE⊥BD于E,CF⊥BD于F,求证:四边形AECF
为平行四边形.
D
第5题图
C
C
A第7题图
9.如图:平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,MN过点O与AB、CD
相交于M、N,你认为OM、ON有什么关系?为什么?
10.如图,△ABC中,BD平分∠ABC,DE∥BC交AB于点E,EF∥AC交BC于F,试说明
BE=CF。
A
12.如图,D、E是△ABC的边AB和AC中点,延长DE到F,使EF=DE,连结CF.四边形BCFD是平行四边形吗?为什么?
13.如图,□ABCD的对角线AC、BD交于O,EF过点O交AD于E,交BC于F,G是OA的中点,H是OC的中点,四边形EGFH是平行四边形,说明理由
.三、如图3,田村有一口呈四边形的池塘,在它的四个角A、B、C、D处均种有一棵大核桃树.田村准备开挖池塘建养鱼池,想使池塘面积扩大一倍,又想保持核桃树不动,并要求扩建后的池塘成平行四边形的形状,请问田村能否实现这一设想?
《中学数学杂志》(初中)2008年第2期刊载的“从一道美国数学竞赛题引出的一组几何定理及代数证法”一文(下称文[1]),由一道美国数学竞赛试题经探索、整合,得到了几个新颖有趣、耐人寻味的几何定理,阅后很受启发. 由于这几个几何定理的独特风格和丰富的内涵,颇显其思考性,而引人入胜. 缺感的是文[1]的代数证法冗长繁琐,不够简约,有失纯几何方法的风采、韵味,并非是“定理的证明用代数法解决更妙”(文[1]). 笔者经思索、探究,得到了文[1]中四个定理的浅显、简明、别致的纯几何证法,现介绍如下,供读者参考(为方便计,定理顺序同文[1]).
定理1 已知:如图1,在以AB为直径的半圆中,正方形CDEF内接于半圆,正方形CGHK内接于△BCF,且边CG在AB上,求证:AC=CG.
分析 由对称性,易知AC=BD.
由射影定理(或相交弦定理的推论),得CF2=AC·BC.
又CF=CD,BC=CD+BD=CD+AC,得CD2=AC(CD+AC),即AC2+CD·AC=CD2.①
由AC=BD,知AG=BG.故点G是半圆的圆心.
参考文献
[1] 曾恒忠,白方奎等. 从一道美国数学竞赛题引出的一组几何定理及代数证法[J].中学数学杂志(初中).2008,(2).
作者简介:令标,男,1962年11月生,中学高级教师,主要从事数学教学及解题研究,已在多家中学数学期刊发表文章数十篇.
重点:命题、定理、证明的概念 难点:命题、定理、证明的概念
一、板书课题,揭示目标
同学们,到现在为止,我们已经学习了一些简单的性质、判定、定义,这些命题都是真命题,那什么是命题呢?我们今天就来学习5.3.2命题、定理.本节课的学习目标是:(请看投影)
二、学习目标
1、理解命题、定理、证明的概念.2、会判断一个命题是真命题还是假命题.三、指导自学
认真看课本(P21-22练习前).1结合例子理解命题的定义,会把一个命题写成“如果„„那么„„”的形式;○2理解真命题、假命题的概念并会判断一个命题的真假.○如有疑问,可以小声问同学或举手问老师.6分钟后,比谁能正确地做出检测题.三、先学
1、教师巡视,督促学生认真紧张地自学
2、学生练习:
检测题 P22 练习补充题:
1、下列是命题的是()1对顶角相等.○2答案A是正确的.③若a=b,则a+c=b+c.④画射○线BC.⑤这条边长等于多少?
2、下列命题是真命题的是()1同角的补角相等。○2相等的角是对顶角。○③互补的角是邻补角。
④若∠1=∠2,∠2=∠3,则∠1=∠3 分别让两位同学上堂板演,其余同学在位上做。
四、更正、讨论、归纳、总结
1、自由更正
请同学们认真看堂上板演的内容,如果有错误或不同解法的请上来更正或补充。
2、讨论、归纳 评讲2(1):命题假设的对吗?为什么?怎样找一个命题的假设?引导学生回答:“如果”后接的部分是假设(师板书)
(2)命题的题设正确吗?为什么?他没有“如果„„那么„„”的形式该怎么办呢?如何把命题写成“如果„„那么„„”的形式,引导学生回答:题设——已知事项;结论——是由已知事项推出来的事项。
评补充题:
1、答案正确吗?为什么?引导学生回答:命题的条件是什么?(1)命题必须是一个完整的句子.(2)对某件事做出了判断。
2、“同位角相等“是真命题吗?为什么?引导学生画图说明:
五、课堂作业(见测试题)
5.3.2命题、定理、证明(应用稿)NO.16
姓名____________________班 ______ 组 _______ 号
学习目标:
1、了解命题、定理的概念,2、能够区分命题的题设和结论.重难点:能够区分命题的题设和结论.一、复习回顾:
1、对顶角;邻补角;
2、平行线的判定:①同位角,两直线;②内错角,两直线;③同旁内角,两直线;
④在同一平面内,如果两条直线都与第三条直线垂直,那么这两条直线.⑤如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线 也。
3、平行线的性质:①两直线平行,②两直线平行,;③两直线平行,二、自主导学; 在日常生活中,我们会遇到许多类似的情况,需要对
一些事情作出判断,例如:⑴今天是晴天;⑵对顶角相等;⑶如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行.像这样,叫做命题.每个命题都是由_______和______两部分组成.每个命题都可以写成.“„„,„„”的形式,用“如果”开始的部份是,用“那么”开始的部份是.像前面举例中的⑵⑶两个命题,都是正确的,这样的命题叫做真命题,即正确的命题叫做______.例如:“如果一个数能被2整除,那么这个数能被4
整除”,很明显是错误的命题,这样的命题叫做假命题,即错误的命题叫做______.我们把从长期的实践活动中总结出来的正确命题叫做;通过正确的推理得出的真命题叫做.这个推理过程叫做;定理也可以作为继续推理的依据。
三、合作探究:
例:将下列命题改写成“如果„„那么„„”的形式.(1)同位角相等,两直线平行。
(2)直角都相等.
(3)三角形的内角和是180°.
(4)平行于同一条直线的两条直线互相平行.
四、学以致用:
1.下列语句是命题的个数为()
①画∠AOB的平分线;②直角都相等;③同旁内角互补吗?④若│a│=3,则a=3.A.1个B.2个C.3个D.4个 2.下列5个命题,其中真命题的个数为()
①两个锐角之和一定是钝角;②直角小于锐角;③同位角相等,两直线平行;•④内错角互补,两直线平行;⑤如果a
A互补的两个角是邻补角B两直线平行,同旁内角相等C“同旁内角互补”不是命题D“相等的两个角是对顶角”是假命题 4.下列语句中不是命题的有()⑴两点之间,直线最短;⑵不许大声讲话; ⑶连接A、B两点;⑷花儿在春天开放.
A.1个B.2个C.3个D.4个 5.“如果两个角相等,那么它们是对顶角”,其中 题设是,结论是;
6、“同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行”是命题,其中题设是,结论是。
7.将下列命题改写成“如果„„那么„„”的形式,并判断真假.
(1)对顶角相等;()
(2)同角的补角相等.()
定理:若且n>1,A1,A2,…An是有限集合,则:| A1∪A2∪…∪An |= +…
+(-1)n-1| A1∩A2∩…∩An |①
为下面分析与证明方便,我们将①式变形为:| A1∪A2∪…∪An |=(-1)1-1
(-1)(n-1)-1②
这里①式变为②式只是形式上的变化,定理的意义是没有改变的。
设M={A1,A2,…,An},②中的每一个∑都表示从M中任取相应个数的不同元素,依次分别有A1,A2,…,An种,再求出每一种的所有元素交集的基数,然后求和。以下仿此。可见,我们可以用组合的方法来分析研究②式。
下面我们用数学归纳法来证明②式:
1. 当n=2时
(1)若A1与A2不相交,则A1∩A2=Φ,而且| A1∩A2 |=0,这时显然成立
| A1∪A2 |=| A1 |+| A2 |。
(2)若A1与A2相交,则A1∩A2≠Φ,但有
| A1 |=| A1∩-A2 |+| A1∩A2 |
| A2 |=| -A1∩A2 |+| A1∩A2 |
此外| A1∪A2 |=| A1∩-A2 |+| -A1∩A2 |+| A1∩A2 |
所以,| A1∪A2 |=| A1 |+| A2 |-| A1∩A2 |
在这里,-A定义为:-A=E-A={x|},其中E为全集。
2. 假设n=k-1时命题成立
平面直角坐标系各个象限内和坐标轴的点的坐标的符号规律:
(1)x轴将坐标平面分为两部分,x轴上方的纵坐标为正数;x轴下方的点纵坐标为负数。即第一、二象限及y轴正方向(也称y轴正半轴)上的点的纵坐标为正数;第三、四象限及y轴负方向(也称y轴负半轴)上的点的纵坐标为负数。
反之,如果点P(a,b)在x轴上方,则b>0;如果P(a,b)在x轴下方,则b<0。
(2)y轴将坐标平面分成两部分,y轴左侧的点的横坐标为负数;y轴右侧的点的横坐标为正数。即第二、三象限和x轴的负半轴上的点的横坐标为负数;第一、四象限和x轴正半轴上的点的横坐标为正数。
(3)规定坐标原点的坐标为(0,0)
(4
【关键词】不等式 中值定理 单调性 驻点
证明: 。
证明方法一:(利用罗尔定理)令
顯然 在 上连续, 内可导,且有 ,
由罗尔定理可知
取 ,则有 ,
所以当 则有 即 ;
同理取 ,则有下列等式 ,
当 时,则有 ,即 ,即 ;
当 时, ,
综上所述,当 时,有 恒成立。
证明方法二:(利用拉格朗日中值定理)设函数 ,
令 ,得驻点 ,
显然当 时,有 ;
当 时,有 。
我们先考虑 , 在 上连续, 内可导,且有 ,
由拉格朗日中值定理可知 ,
由于 ,由上式推出 ;
再考虑 , 在 上连续, 内可导,且有 ,
由拉格朗日中值定理可知 ,
由于 , ,由上式推出 ;又已知 ,
综上所述,当 时,有 ,即 。
证明方法三:(利用柯西中值定理)取定函数 , , ,设 ,
显然 , 在 上连续, 内可导,由柯西中值定理可知
,即 ,即 ;
又设 ,显然 , 在 上连续, 内可导,
由柯西中值定理可知 ,
即 ,即 ;又已知 ,
综上所述,当 时,有 。
证明方法四:(利用函数单调性判别法)设函数 ,驻点 ,显然 在 上连续, 内可导,在 内显然有 ,由函数单调性判别法可知, 在 上单调增加,即有 ;
同理 在 上连续, 内可导,在 内显然有 ,由函数单调性判别法可知, 在 上单调减少,即有 ;又已知 ,
∵如图,有a+b=c(平行四边形定则:两个邻边之间的对角线代表两个邻边大小
∴c·c=(a+b)·(a+b)∴c^2=a·a+2a·b+b·b∴c^2=a^2+b^2+2|a||b|Cos(π-θ)(以上粗体字符表示向量)又∵cos(π-θ)=-Cosθ
∴c^2=a^2+b^2-2|a||b|cosθ(注意:这里用到了三角函数公式)再拆开,得c^2=a^2+b^2-2*a*b*CosC 即 cosC=(a^2+b^2-c^2)/2*a*b 同理可证其他,而下面的cosC=(a^2+b^2-c^2)/2ab就是将cosC移到左边表示一下。
基础知识1.证明:
2.公理:3.定理:
4.等量代换:公理:
5.平行线的判定定理:定理:公理
6.平行线的性质定理定理:基础习题 1.下列说法正确的是()
A.所有的定义都是命题B.所有的定理都是命题
C.所有的公理都是命题D.所有的命题都是定理 22.若P(P5)是一个质数,而P1除以24没有余数,则这种情况()
A.绝不可能B.只是有时可能
C.总是可能D.只有当P=5时可能
3.下列关于两直线平行的叙述不正确的是()
A.同位角相等,两直线平行;B.内错角相等,两直线平行毛
C.同旁内角不互补,两直线不平行;D.如果a∥b,b⊥c,那么a∥c 14.如左图,下列说法错误的是()lllll3A、∵∠1=∠2,∴3∥4B、∵∠3=∠4,∴3∥4 lllll4C、∵∠1=∠3,∴3∥4D、∵∠2=∠3,∴1∥2 ll55.已知:如图,下列条件中,不能判断直线1∥2的()l1A、∠1=∠3B、∠2=∠
3C、∠2=∠4D、∠4+∠5=180 6.若两条平行线被第三条直线所截,则下列说法错误的()l
2A、一对同位角的平分线互相平行B、一对内错角的平分线互相平行
C、一对同旁内角的平分线互相平行D、一对同旁内角的平分线互相垂直
7.如图,AB∥CD,∠α=()BAA、50°B、80°C、85°D、95° C8.已知∠A=50°,∠A的两边分别平行于∠B的两边,则∠B=()AB
A、50°B、130°C、100°D、50°或130° 9.如图,AB∥CD,AD、BC相交于O,∠BAD=35°,∠BOD=76°,则∠C的度数是()A、31°B、35° C、41°D、76°
填空
10.如图,(1)如果AB∥CD,必须具备条件∠______=∠________,D根据是____________________。(2)要使AD∥BC,必须具备条件∠______=∠________,根据是
4____________________。B
11.如图,给出了过直线外一点作已知直线的平行线的方法,其依据是________。
D12.如图,已知∠1=30°,∠B=60°,AB⊥AC。(1)计算:∠DAB+∠B=
(2)AB与CD平行吗?()AD与BC平行吗?()B
简答题:
13.如图,已知∠ADE=60°,DF平分∠ADE,∠1=30°,求证:DF∥BE 证明:∵DF平分∠ADE(已知)A 1∴________=∠ADE()
2∵∠ADE=60°(已知)D∴_________________=30°()
∵∠1=30°(已知)
∴____________________()BC∴____________________()
14.已知:如图,∠B=∠C.(1)若AD∥BC,求证:AD平分∠EAC;
(2)AD平分∠EAC,求证:AD∥BC.15、如图,已知DE∥BC,CD是∠ACB的平分线,∠B=70°,∠ACB=50°,求∠EDC和∠BDC的度数.能力提升
16.(1)如图(1),AB∥EF.求证:(1)∠BCF=∠B+∠F.(2)当点C在直线BF的右侧时,如
图(2),若AB∥EF,则∠BCF与∠B,∠F的关系如何?请说明理由.D
一、 审题不清,思维定势
例1 已知直角三角形的两边长分别为3、4,求第三边长的平方.
【错解】第三边长的平方为32+42=52=25.
【错解原因】题目中并没有指明3和4是直角边,而以3、4、5为三边的直角三角形也是大家所希望得到的结果.
【正解】(1) 当两直角边为3和4时,第三边长的平方为25;
(2) 当斜边为4,一直角边为3时,第三边长的平方为7.
【点评】因大家习惯了“勾三股四弦五”的说法,即意味着两直角边为3和4时,斜边长为5. 但这一理解的前提是3、4为直角边. 而本题中并未加以任何说明,因而所求的第三边可能为斜边,但也可能为直角边,审题时不够仔细,又加上思维定势的影响造成了本题的错误.
例2 在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,且 (a+b)(a-b)=c2,则( ).
A. ∠A为直角B. ∠C为直角
C. ∠B为直角D. 不是直角三角形
【错解】选B.
【错解原因】因为常见的直角三角形表示时,一般将直角标注为∠C,经常就习惯性地认为∠C一定表示直角,加之对本题所给条件的分析不缜密,导致错误.
【正解】选A. 该题中的条件应转化为a2-b2=c2,即b2+c2=a2. 故直角是∠A.
【点评】与之前类似,当遇到问题时部分同学常会有以c为斜边、∠C为直角等一些“习惯上”的看法.
二、 勾股定理及其逆定理概念理解不透
例3 下列各组数据中的三个数,可以作为直角三角形的三边长的是( ).
A. 1、2、3
B. 32、42、52
C. 、、
D. 、、
【错解】选B.
【错解原因】不能清晰透彻地理解勾股定理及其逆定理,对概念的理解流于表面形式.
【正解】因为()2+()2=()2,故选C.
【点评】利用勾股定理逆定理判断一个三角形是否为直角三角形时,应把三角形的三边长度分别平方,再看是否满足a2+b2=c2的形式.
例4 如图1,在△ABC中,BC边上有一点D,连接AD,AB=10,AC=17,BD=6,AD=8,求BC长度.
【错解】在△ADC中,
因为AC=17,AD=8,
所以DC2=AC2-AD2=172-82=225,
所以DC=15,所以BC=BD+DC=21.
【错解原因】看似没有问题的解答过程却有一个“致命的漏洞”,还没有判断出△ADC是否为直角三角形就已经开始利用勾股定理解题了.
【正解】在△ABD中,
因为AB=10,BD=6,AD=8,
即AD2+BD2=AB2,
所以△ABD为直角三角形,
所以∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ADC中,
因为AC=17,AD=8,
所以DC2=AC2-AD2=172-82=225,
即DC=15,
所以BC=BD+DC=21.
【点评】由于基本概念理解不够透彻,忽略了勾股定理应用的前提条件,这是造成本题错误的主要原因,而勾股定理逆定理的应用刚好可以解决本题的难点.
三、 考虑问题不够全面,造成漏解
例5 已知△ABC中,AB=17,AC=10,BC边上的高AD=8,则边BC的长为( ).
A. 21 B. 15
C. 6 D. 以上答案都不对
【错解】选A.
【错解原因】高线AD可能在三角形的内部也可能在三角形的外部,本题应分两种情况进行讨论. 分别依据勾股定理即可求解.
【正解】在直角三角形ABD中,根据勾股定理,得BD=15;
在直角三角形ACD中,根据勾股定理,得CD=6.
当AD在三角形ABC的内部时,BC=15+6=21;
当AD在三角形ABC的外部时,BC=15-6=9. 则BC的长是21或9.
故选D.
【点评】本题没有给出图形,也没有告知△ABC的形状特征,所以开头就应考虑到多种情况的可能性. 当遇到涉及三角形的高的题目时,要注意高的位置可能在三角形的内部,也可能在三角形的外部,应该分别画出图形再进一步求解.
巩固练习:
1. 下列命题中,是假命题的是( ).
A. 在△ABC中,若∠B+∠C=∠A,则△ABC是直角三角形
B. 在△ABC中,若a2=(b+c)(b-c),则△ABC是直角三角形
C. 在△ABC中,若∠A∶∠B∶∠C=3∶4∶5,则△ABC是直角三角形
D. 在△ABC中,若a∶b∶c=5∶4∶3,则△ABC是直角三角形
2. 下列各组数作为三边长,能构成直角三角形的是( ).
A. 4,5,6 B. 1,1,
C. 6,8,11 D. 5,12,23
3. 一直角三角形的三边分别为2,3,x,那么以x为边长的正方形的面积为( ).
A. 13 B. 5
C. 13或5 D. 4
4. 如图2,在△ABC中,AB=17 cm,BC=16 cm,BC边上的中线AD=15 cm,求AC.
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