第七节 四种命题
(一)教材分析
1.知识结构
首先从初中数学的命题知识出发,给出四种命题的概念,接着,讲述四种命题的关系,最后,介绍反证法.
2.重点难点分析
重点:四种命题之间的关系;难点:反证法的运用.
(1)四种命题概念
①交换原命题的条件和结论,所得的命题是逆命题;
②同时否定原命题的条件和结论,所得的命题是否命题;
③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.
用 和q分别表示原命题的条件和结论,用 和 分别表示 和 的否定,于是四种命题的形式就是:
原命题 若 则 ;
逆命题 若 则 ;
否命题 若 则 ;
逆否命题 若 则 .
这样就得到了四种命题.
(2)四种命题都是以“若 则 ”的形式出现,这也是一种复合命题,其中的 和 ,可以是命题,也可以是一般的不能判断真假的语句.例如命题“若 ,则 ”,其中的 和 均不是简单命题.我们只需分清命题“若 则 ”中的条件和结论是什么就可以了,不必考虑 和q是否是命题.这是复合命题“若 则 ”与复合命题“ 或 ”、“ 且 ”、“非 ”的重要区别之一.
一般不研究 , 中也含有逻辑联结词的“若 则 ”形式的命题的否命题和逆否命题,例如一般不要求写出命题“若四边形的一组对边平行且相等,则这个四边形是平行四边形或矩形”的否命题和逆否命题.
(3)一个命题的真假与其他三个命题的真假有如下关系:
①原命题为真,它的逆命题不一定为真;
②原命题为真,它的否命题不一定为真;
③原命题为真,它的逆否命题一定为真;
④原命题的逆命题为真,原命题的否命题一定为真.
可见,四种命题真假的个数是偶数,即0,2,4个.
判断一个“若 则 ”形式的复合命题的真假不能用课本上的真值表,可采用下列办法:
若由 经过推理能得出 ,则可确定“若 则 ”是真命题;确定“若 则 ”是假命题,只需举出一个反例.
(4)用反证法证明命题的一般步骤是:
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,经过推理论证,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.
从逻辑角度看,命题“若 则 ”的否定,是“ 且非 ”,由此进行推理,如果发生矛盾,那么“ 且非 ”为假,因此可知“若 则 ”为真.这种证明的方法就是反证法.学习反证法,一方面要加强对代数命题的训练,另一方面要注意控制难度,对反证法的掌握,并非一朝一夕的事,必须随着学习的深入,逐步提高.
反证法的运用关键是注意以下问题:
(1)准确的作出反设(即否定结论)是正确运用反证法的前提;
(2)在推论时,注意如何导致矛盾;
(3)明确哪些类型的数学命题宜用反证法来证明.
(二)教法建议
1.从初中学过的命题与逆命题的知识引入,多举学生学过的命题与逆命题的实例,如平面几何的一些定理或结论,然后结合实例得出否命题与逆否命题的概念;
2.教师要根据学生的具体情况,制订具体的教学过程和教学内容.
对于学生程度较差的情况,应注意抓住重点内容,以教师多举一些实例为主,在具体分析实例的基础上进行抽象提炼,注意加强基本的训练.
对于学有余力的学生,要以学生举例为主,充分调动学生积极主动性,展开讨论,以学生探索,教师引导总结为主,在课时允许的情况下,还可以适当补充以下两条性质,知道并理解下面两条性质还是有用处的:
(1)“ 或 ”的否定是“ 且 ”;
(2)“ 且 ”的否定是“ 或 ”.
这两条性质可以借助于集会知识帮助领悟和记忆: