证明三角形内角和:还真得初中生来,小学生的方式不叫证明

尔启看育儿 2024-09-20 04:47:55
一、发现

在小学课本看到一个有趣的延伸(如下图)。

带着我家小学生试了试。

的确,小学生可以通过拼接,

发现三角形的内角和是180度,

四边形的内角和是360度。

注意,是发现。

这不叫证明。

发现之后,小学生可以在此基础上猜测:

所有三角形的内角和都是180度,所有四边形的内角和都是360度。

那么,你的猜测对不对呢?

去检验。

二、证明

很容易想到的一个方法是:穷举。

如果这个世界上有100个三角形,

你挨个量一量,发现这100个三角形的内角和都是180度,

你就可以说,三角形的内角和是180度。

但,这个世界上不可能只有100个三角形。

你无法穷举。

于是你就只能【证明】

——用严格的数学推理证明。

你要设任意的一个三角形,

它有三个角:角1,角2,角3

想办法让角1+角2+角3=180度。

这才是证明。

三、数学教育

初中生要经过大量的练习,学习证明和解题的逻辑步骤——

这才是初中数学教育的重点。

上课的时候,数学老师会给初中生讲:

要设任意的xxx要写因为、所以要保证逻辑完整……

对,这是证明题的要点。

也是写证明题的步骤。

然而,老师不会讲:

为什么要【任意】,为什么要逻辑完整,为什么要学习【证明】。

这是我们数学教育的缺失。

好多理工科毕业的本科生,依旧说不清定律和定理

不知道数学跟理化生的根本区别。

四、数学

数学是逻辑体系。

它跟物理化学的根本区别就是在于此。

物理化学找的是规律,找到规律后就直接用了。

(当然,也推理,也用数学来证明)

很多时候

不用穷举、也不用证明,

观察了好多现象都如出一辙,

一个定律就产生了。

比如0度以下水会结冰。

没有证明,没有穷举。

只是观察了好多现象得出了结论。

大概率上世界的水就是这个样子。

至于特殊情况下这个物理定律不适用了,

再去发现,再去总结。

而数学不说定律

是定理。

某个结论是在逻辑体系中推算出来的,

只要前面的概念没有问题,

后面的结论也不会有问题——

对任意的数,任意的图形

它都成立。

不存在反例。

所以,在数学证明题中你可以用反证法。

比如:推翻一个结论,只要一个例外就可以了。

因此:

数学允许发生的事,一定会发生。

数学是宇宙的真理。

五、方法

回到开篇

小学生拼拼接接是发现

那严格的数学证明该如何做?

方法有很多。

其中一个是很多初中生都应该会的:借助平行线。

你可以过一个顶点做底边的平行线

然后把三角形的角通过内错角和同位角转移到一条线上,得证。

你还可以把其中一个角的边延长,做对边的平行线

再通过平行的性质把角挪到一条线上

甚至可以在三角形内部做2条平行线

然后把三角形的三个角转化到一条线上。

这是初二学完平行之后的一个典型练习题。

考察的是平行推论的应用和证明步骤的书写。

这些内容小学生做不来。

单是逻辑上就不可能完整,

更不要说利用平行推论了。

小学阶段的数学学习,特别是几何部分的内容

主要还是启蒙和感知。

今天的分享就到这里,谢谢阅读,本文结束。

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尔启看育儿

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