中学数学逻辑命题学习方法探析
2011-12-31薛文静
成才之路 2011年31期
命题及命题的四种形式是常用逻辑用语的主要内容之一。在学生的认知水平和已有的知识经验基础上,一方面要求学生掌握命题的四种形式及其关系,另一方面要求学生会判断命题的真假。学好这部分知识,对于培养学生逻辑思维能力及良好的数学素养有非常重要的作用。下面,谈谈命题的学习方法。
一、结合数学知识与生活实际,加深对命题概念的理解
命题表现的形式不一,但它们都具有明显的特征“表判断”,是可以判断真假的语句。对于含有变量的语句,要注意根据变量的范围进行判断。在研究命题的四种形式时,可以举一些生活中的例子帮助学生理解概念。如原命题是:吃多了,肚子胀;逆命题是:肚子胀,吃多了;否命题是:吃不多,肚子不涨;逆否命题是:肚子不涨,没吃多。这些简单的生活问题通俗易懂,判断起真假也容易得多,可以帮助学生建立学习的信心。
二、理解四种命题关系,掌握命题的分类方式
命题分为真命题和假命题,它是由题设和结论两部分组成。一般来说,一个命题存在原命题、逆命题、否命题、逆否命题四种形式。四种命题是相互的,具有意向性,把其中任何一个作为原命题,其余的可相应地成为逆命题、否命题和逆否命题;真命题与假命题具有不变性,在学习中要消除假命题不是命题的观点。
三、命题四种形式的表述方法
写一个命题的逆命题时,只要将原命题的题设与结论交换位置,但有时题设与结论不明确,在表述上就出现一定的难度,常可以采用下面的方法使问题得到简化。
(1)抓住关键语境,首尾交换位置。若一个命题是用“如果…,那么…”方式叙述,只需将题设与结论交换位置即可得它的逆命题。若不是这种叙述方式,可结合实际情况,增加命题图形环境,将原命题叙述成“如果…,那么…”形式,再叙述它的其他几种命题就容易得多。
(2)添加相关词语,减小叙述难度。如命题:同角的余角相等。从命题可以看出,同角的余角是指两个或多个角,我们可以把这个命题叙述成:如果两个角是同角的余角,那么这两个角相等,再述其他几种形式明显简单。
(3)改变词语身份,使语句通顺协调。如命题:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半。有的同学好将它的逆命题叙述为:如果三角形斜边的中线等于斜边的一半,那么这个三角形是直角三角形。在题设中叙述成了“斜边”显然不对,应叙述为“如果三角形一边的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形”。要注意词语环境,准确叙述其他几种形式。
(4)清楚命题的否定与否命题的区别。命题的否定是否定结论,命题的否命题是既否定题设,又否定结论。
(5)理解否定的集合观点。比如:“存在一个实数x,使不等式x2-2x+6<0成立”的否命题是:“对于任意实数x,都有x2-2x+6≥0成立”。
四、注意互逆命题与互逆定理的区别与联系
任何一个命题都存在逆命题、否命题、逆否命题,一个命题经过证明是真命题才可以称为定理。在判断一个定理是否有逆定理时,要先判断它的逆命题是否正确。真命题的逆命题不一定正确,即一个定理不一定有逆定理。
五、命题正确性判定方法
一般的命题由题设出发,经过推理论证可以得到结论,从而说明它的正确性。但有的命题从题设出发不能直接得到结论,或找不到解决问题的突破口或着眼点。我们可用以下方法来进行判定,这也是常用的几种方法。
(1)反例反证法。如命题:两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等。通过图形演示举出反例直观地说明这个命题是假命题,进而巩固三角形全等的判定中没有SSA这种方法。如命题:“a、b∈N,ab能被2整除,那么a、b中至少有一个能被2整除”时,我们可以从它的反面情况出发,假设a、b中没有一个能被2整除,从而可推出一个与题设相矛盾的结论,进而说明命题的正确性。
(2)范围限定法。如命题:相等的角是同角或等角的余角。锐角才有余角,且锐角的余角仍是锐角。命题中所给角的范围不定,故这个命题是假命题。如命题:平行线是不相交的直线。比较平行线与不相交的直线的内涵与外延,不相交的直线是属,平行线是差,说明命题为真。这类问题也可用类比的方法来说明,如“白马非马”。
(3)逆否等价法。由于互为逆否的两个命题是等价的,所以我们可直接证明原命题与它的逆否命题之一,从而说明它的真假性。如命题:如果两个角不是直角,那么这两个角不相等。它的逆否命题是:如果两个角相等,那么这两个角是直角,显然这个是假命题。
我们还可以从命题的角度来理解充要条件的概念。如原命题为“若p,则q”;若原命题为真,则p是q的充分条件;若逆命题为真,则p是q的必要条件;若原命题和逆命题都为真,则p是q的充要条件。
六、命题式证明题的分析方法
命题式证明题的解题步骤是:根据题意画出图形,据题设与结论结合图形写出已知、求证,经过分析找出由已知推出结论的途径,写出证明过程。这个步骤重在分析,每一个步骤都要细细掂量。
(1)抓住关键词语,准确理解题意。比如“求证:三角形一条边的两端到这边上的中线的距离相等。”我们可以用语法知识画出主谓结构,找出问题关键:三角形一条边的两端到这边上中线的(距离)相等。要清楚条件是由定语及主语“距离”显示,结论部分是证明“两线段”相等。
(2)捕捉焦点信息,正确画出图形。正确画出图形能使分析思路更顺畅,而准确的图形有的命题是在题设中显示,有的是在结论中显示。在题设中显示准确图形的如:“求证:平行四边形对角线互相平分”,在结论中显示准确图形的如:“求证:对角线相等的平等四边形是矩形”。
总之,对命题知识的掌握与分析能力的培养,要贯穿在数学学习的全过程。命题及命题的四种形式是常用逻辑用语的主要内容之一。在学生的认知水平和已有的知识经验基础上,一方面要求学生掌握命题的四种形式及其关系,另一方面要求学生会判断命题的真假。学好这部分知识,对于培养学生逻辑思维能力及良好的数学素养有非常重要的作用。要能通过分析、实验、类比、归纳提高对命题知识的认识,做到用数学语言合乎逻辑地进行讨论和质疑。在平时的学习中,我们要结合命题的不同形式积极探索和总结,不断积累经验,从而培养严谨的思维品质和数学素养,也为以后的数学学习打下良好的逻辑理论基础。
(邳州市明德实验学校)