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专题23 命题与证明
一、命题与推理
【高频考点精讲】
1、判断一件事情的语句,叫做命题。许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事
项推出的事项。
2、命题若写成“如果…,那么…”的形式,“如果”后面的部分是题设,“那么”后面的部分是结论。
3、任何一个命题非真即假,说明命题是真命题,需要进行推理论证,而判断命题是假命题,只需举出反例即可。
4、由一个或几个已知的判断(前提),推导出一个未知结论的思维过程,叫做推理。
(1)演绎推理是从一般规律出发,运用逻辑证明或数学运算,得出特殊事实应遵循的规律,即从一般到特殊。
(2)归纳推理是从许多个别事物中概括出一般性概念、原则或结论,即从特殊到一般。
【热点题型精练】
1.(2022•上海中考)下列说法正确的是( )
A.命题一定有逆命题
B.所有的定理一定有逆定理
C.真命题的逆命题一定是真命题
D.假命题的逆命题一定是假命题
解:A、命题一定有逆命题,本选项说法正确,符合题意,
B、不是所有的定理一定有逆定理,例如全等三角形的对应角相等,没有逆定理,故本选项说法错误,不符合
题意;
C、真命题的逆命题不一定是真命题,故本选项说法错误,不符合题意;
D、假命题的逆命题不一定是假命题,例如假命题对应角相等的三角形全等,其逆命题是真命题,故本选项说
法错误,不符合题意;
答案:A.
2.(2022•盘锦中考)下列命题不正确的是( )
A.经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行
B.负数的立方根是负数
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.五边形的外角和是360°
解:A、经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行;故A正确;
B、负数的立方根是负数;故B正确;
C、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故C错误;
D、五边形的外角和是360°,故D正确;答案:C.
3.(2022•台州中考)如图,点D在△ABC的边BC上,点P在射线AD上(不与点A,D重合),连接PB,
PC.下列命题中,假命题是( )
A.若AB=AC,AD⊥BC,则PB=PC
B.若PB=PC,AD⊥BC,则AB=AC
C.若AB=AC,∠1=∠2,则PB=PC
D.若PB=PC,∠1=∠2,则AB=AC
解:若AB=AC,AD⊥BC,则D是BC中点,
∴AP是BC的垂直平分线,
∴BP=PC,
∴故选项A是真命题,不符合题意;
AD⊥BC,即PD⊥BC,
又PB=PC,
∴AP是BC的垂直平分线,
∴AB=AC,
∴故选项B是真命题,不符合题意;
若AB=AC,∠1=∠2,则AD⊥BC,D是BC中点,
∴AP是BC的垂直平分线,
∴BP=PC,
∴故选项C是真命题,不符合题意;
若PB=PC,∠1=∠2,不能得到AB=AC,故选项D是假命题,符合题意;
答案:D.
4.(2022•绥化中考)下列命题中是假命题的是( )
A.三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半
B.如果两个角互为邻补角,那么这两个角一定相等
C.从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角
D.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半,故A是真命题,不符合题意;
如果两个角互为邻补角,那么这两个角一定互补,故B是假命题,符合题意;
从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角,故C是真命
题,不符合题意;
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,故D是真命题,不符合题意;
答案:B.
5.(2022•无锡中考)下列命题中,是真命题的有( )
①对角线相等且互相平分的四边形是矩形
②对角线互相垂直的四边形是菱形
③四边相等的四边形是正方形
④四边相等的四边形是菱形
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
解:①对角线相等且互相平分的四边形是矩形,正确;
②对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故原命题错误;
③四边相等的四边形是菱形,故原命题错误;
④四边相等的四边形是菱形,正确.
答案:B.
6.(2022•无锡中考)请写出命题“如果a>b,那么b﹣a<0”的逆命题: 如果 b ﹣ a < 0 ,那么 a > b .
解:命题“如果a>b,那么b﹣a<0”的逆命题是“如果b﹣a<0,那么a>b”.
答案:如果b﹣a<0,那么a>b.
7.(2022•福建中考)推理是数学的基本思维方式,若推理过程不严谨,则推理结果可能产生错误.
例如,有人声称可以证明“任意一个实数都等于0”,并证明如下:
设任意一个实数为x,令x=m,
等式两边都乘以x,得x2=mx.①
等式两边都减m2,得x2﹣m2=mx﹣m2.②
等式两边分别分解因式,得(x+m)(x﹣m)=m(x﹣m).③
等式两边都除以x﹣m,得x+m=m.④
等式两边都减m,得x=0.⑤
所以任意一个实数都等于0.
以上推理过程中,开始出现错误的那一步对应的序号是 ④ .
解:设任意一个实数为x,令x=m,
等式两边都乘以x,得x2=mx.①依据为等式的基本性质2;
等式两边都减m2,得x2﹣m2=mx﹣m2.②依据为等式的基本性质1;等式两边分别分解因式,得(x+m)(x﹣m)=m(x﹣m).③依据为分解因式;
等式两边都除以x﹣m,得x+m=m.④依据为等式的基本性质2;但是用法出错,
题干中给出的条件是x=m,所以x﹣m=0,不能直接除.
答案:④.
8.(2022•广安中考)如图,点D是△ABC外一点,连接BD、AD,AD与BC交于点O.下列三个等式:①BC
=AD②∠ABC=∠BAD③AC=BD.请从这三个等式中,任选两个作为已知条件,剩下的一个作为结论,组
成一个真命题,将你选择的等式或等式的序号填在下面对应的横线上,然后对该真命题进行证明.
已知: ① BC = AD , ② ∠ ABC =∠ BAD .
求证: ③ AC = BD .
解:答案不唯一.
∵BC=AD,∠ABC=∠BAD.
又∵AB=BA,
∴△ABC≌△BAD,
∴AC=BD.
二、反证法
【高频考点精讲】
1、对于命题,当使用直接证法比较困难时,可以采用间接证法,反证法就是间接证法。
2、适合类型
(1)命题结论:否定型;(2)命题结论:无限型;(3)命题结论:“至多”或“至少”型。
3、反证法一般步骤
(1)假设命题结论不成立;
(2)从假设出发,经过推理论证,得出矛盾;
(3)由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题结论正确。
【热点题型精练】
9.(2022•太原模拟)公元前5世纪,毕达哥拉斯学派中的一名成员希伯索斯发现了无理数√2,导致了第一次数
学危机,√2是无理数的证明如下:
q q
假设√2是有理数,那么它可以表示成 (p与q是互质的两个正整数).于是( )2=(√2)2=2,所以,
p pq2=2p2.于是q2是偶数,进而q是偶数,从而可设q=2m,所以(2m)2=2p2,p2=2m2,于是可得p也是偶数.
这与“p与q是互质的两个正整数”矛盾.从而可知“√2是有理数”的假设不成立,所以,√2是无理数.
这种证明“√2是无理数”的方法是( )
A.综合法 B.反证法 C.举反例法 D.数学归纳法
解:由题意可得:这种证明“√2是无理数”的方法是反证法.
答案:B.
10.(2022•温州模拟)下列选项中,可以用来证明命题“若a2>1,则a>1”是假命题的反例是( )
A.a=﹣2 B.a=﹣1 C.a=1 D.a=2
解:用来证明命题“若a2>1,则a>1”是假命题的反例可以是:a=﹣2,
∵(﹣2)2>1,但是a=﹣2<1,∴A正确;
答案:A.
11.(2022•淄博模拟)利用反证法证明“直角三角形至少有一个锐角不小于45°”,应先假设( )
A.直角三角形的每个锐角都小于45°
B.直角三角形有一个锐角大于45°
C.直角三角形的每个锐角都大于45°
D.直角三角形有一个锐角小于45°
解:用反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不小于45°”时,应先假设直角三角形的每个锐角
都小于45°.
答案:A.
12.(2022•佛山模拟)命题:已知△ABC,AB=AC.求证:∠B<90°.运用反证法证明这个命题时,第一步应
假设( )成立.
A.AB≠AC B.∠B>90°
C.∠B≥90° D.AB≠AC且∠B≥90°
解:求证:∠B<90°.运用反证法证明这个命题时,第一步应假设∠B≥90°,
答案:C.
13.(2022•嘉兴模拟)用反证法证明时,假设结论“点在圆外”不成立,那么点与圆的位置关系只能是( )
A.点在圆内 B.点在圆上
C.点在圆心上 D.点在圆上或圆内
解:反证法证明时,假设结论“点在圆外”不成立,那么点与圆的位置关系只能是:点在圆上或圆内.
答案:D.
14.(2022•赤峰模拟)用反证法证明“平行于同一条直线的两条直线互相平行”时,先假设 平行于同一条直线
的两条直线相交 成立,然后经过推理与平行公理相矛盾.
解:根据反证法的第一步:从结论的反面出发假设命题不成立,故用反证法证明“平行于同一条直线的两条直线互相平行”时,
第一个步骤是:先假设平行于同一条直线的两条直线相交.
答案:平行于同一条直线的两条直线相交.
15.(2022•攀枝花模拟)用反证法证明命题“在一个三角形中,不能有两个内角为钝角”时,第一步应假设 在
一个三角形中,可以有两个内角为钝角 .
解:用反证法证明命题“在一个三角形中,不能有两个内角为钝角”时,应假设“在一个三角形中,可以有两
个内角为钝角”.
答案:在一个三角形中,可以有两个内角为钝角.
16.(2022•长春模拟)用反证法证明命题“若 O的半径为r,点P到圆心的距离为d,且d>r,则点P在 O的
外部”,首先应假设 若 O 的半径为 r ,点 ⊙ P 到圆心的距离为 d ,且 d > r ,则点 P 在 O 上或 O 内 .⊙
解:用反证法证明命题“⊙若 O的半径为r,点P到圆心的距离为d,且d>r,则点P⊙在 O的⊙外部”,
首先应假设:若 O的半径为⊙r,点P到圆心的距离为d,且d>r,则点P在 O上或 O⊙内.
答案:若 O的半⊙径为r,点P到圆心的距离为d,且d>r,则点P在 O上或⊙ O内.⊙
⊙ ⊙ ⊙