【七年级】几何开端:从平行线开始

进入到七年级下学期,可以说是真正接触到几何内容,或许有同学会说,小学的时候就学过三角形、四边形等内容啊,请注意,学习几何,不仅仅是认识一些几何图形,而是用几何的方法来了解这门学科.


比如三段论:大前提-小前提-结论.举个例子:


大前提:给这篇文章点赞的同学长得都很好看.

结论:所以我很好看.


开了个小小的玩笑,甚至有点尬,如果不是很便于理解,我们举个几何中的例子:


大前提:两点之间,线段最短.

小前提:如下图,线段AB是连接A、B两点的线段

结论:∴AB

【七年级】几何开端:从平行线开始


几何中的推理大致都是这样一个方法,这里的关键点是大前提,我们必须要保证大前提是对的,有这样的一个理论基础我们才能有理有据地得出结论.


这里免不了会有一些杠精可能会问:你怎么证明两点之间线段最短?


论如何与杠精沟通

有个人问我喜欢什么颜色


我说我喜欢蓝色


他问我为什么喜欢蓝色


我说那是大海的颜色


他问我大海为什么是蓝色


我说太阳光是复合光,水对不同颜色具有选择吸收的性质,水对波长较长的光吸收显著,当太阳光照射到海水时,波长较长的红光、橙光、黄光在不同的深度时均被吸收了,到一定的深度绿光也被吸收了.波长较短的蓝光和紫光遇到水分子或其他微粒会四面散开,或反射回来,而人眼对紫光很不敏感,因此对海水反射的紫光视而不见,所以海水呈现蓝色.


他问我为什么人眼对紫光不敏感呢?


我发现,这么聊下去,这个问题是不会终结的,于是我反问一句:我双节棍呢?


后来我学聪明了,我说如果我说我喜欢白色,你肯定会问我为什么喜欢白色,但是我总得喜欢一种颜色吧.


两点之间为何线段最短?两点之间的连线总有一条最短吧,对,那个就是我所说的线段.


有一天他又问我,为什么冬天大雁飞到南方过冬?


掌握套路的我说,因为我们把大雁冬天飞去的那个方向叫做南方


他说不对,因为走着去太慢了~

……

所以必须要存在一些结论,不需要证明但我们都认为它是对的,当解释问题解释到这一步的时候,就可以终结问题了.要不然,我们讨论的不是逻辑,仅仅是文字游戏罢了.就好像在用“防不胜防”玩成语接龙一样~


这样的结论我们称之为“公理”.


哪些可以成为公理?这个不需要我们考虑了,欧几里得已经帮我们定好了.


(1)两点确定一条直线;

(2)线段可以延长成直线;

(3)以任意点为圆心任意线段长为半径,可画圆;

(4)所有的直角都相等;

(5)若两条直线都与第三条直线相交,并且在同一边的内角之和小于两个直角和,则这两条直线在这一边一定相交.


可能会有同学说,这不都废话么.


是的没错,正因为是废话,才能称之为“公理”,如果不那么像废话,比如第5条,还被质疑了很久.第5条可能有点迷,翻译一下:同旁内角互补,两直线平行.


如果还不是很直接,我们再翻译一下:

过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行.


不要问为什么,就是只有一条.因为这个如果都不是公理的话,那么很多其他的结论,比如三角形内角和是180°,我们都得不到,那这不是我们想要的几何学.


将公理转化成数学表达式,便是在已知平行的前提下,得出同位角、内错角、同旁内角之间的数量关系,当然结论我们都知道:


平行性质:


(1)两直线平行,同位角相等;

(2)两直线平行,内错角相等;

(3)两直线平行,同旁内角互补.


以上三条任意知道其中一个,均可推出另外两条,不妨先有同位角相等吧.

【七年级】几何开端:从平行线开始

(1)由公理可得,当a∥b时,∠1=∠2;

(2)∵∠1=∠2,∠1=∠3,∴∠2=∠3;

(两直线平行,内错角相等)

(3)∵∠1+∠4=180°,∠1=∠2,

∴∠2+∠4=180°.

(两直线平行,同旁内角互补)

【七年级】几何开端:从平行线开始


由公理推出的一些常用结论,我们会称其为定理,亦可作为我们推理的大前提,毕竟公理太少太朴素了.


比如以上,平行的性质定理.以公理为基础,定理为框架,以演绎推理为主要方法,研究图形的结构与性质,这样的一门学科便是我们初中要接触的几何.


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