01--傳遞性是什麼?
傳遞性是什麼?象快遞小哥,風裡來,雨裡去,一站一站上傳下達。傳遞性象接力棒,雖被不同的人掌握,但都是為一個共同的目标,一棒一棒去拼搏。傳遞性象人類基因,承載着上輩喜怒哀樂的信息編碼,一代一代傳承下去。
一段文字,用文學的手段,描述了我們心中的傳遞性。但如鋼鐵般冷峻而理性的數學不會以此定義傳遞性的。數學中的傳遞性是什麼?傳遞性是指數量之間(或圖形之間)關系的傳承不變性。
02--哪些關系具有傳遞性?初中數學數量之間的關系,相等,不等(大于,小于)等。圖形之間的關系,平行,相交,垂直,全等,相似等。這些關系中,哪些具有傳遞性?
細數起來,這些關系具有傳遞性:相等,大于,小于;平行,全等,相似。
比如:
數量之間關系有傳遞性:
圖形之間關系有傳遞性:
這些看似天經地義,“不證自明”的道理,你能否用數學的邏輯自圓其說呢?
假設a≠c。因為a=b,則b≠c。這與已知b=c矛盾,因而假設不成立,所以a=c。
故相等關系具有傳遞性。
從形的角度來看,在數軸上,數與點是一一對應的。越靠右的點所對應的數越大,越靠左的點對應的數越小;越大的數,對應點越靠右,越小的數,對應點越靠左。
如圖,在數軸上a,b,c的對應點分别為A,B,C。因為a>b,則點A在點B的右邊。因為b>c,則點B在點C的右邊,因而點A在點C的右邊,所以a>c。
故大于關系具有傳遞性。
因為若a<b,則b>a,又b<c,則c>b,所以c>b,b>a,由“大于的傳遞性”得,c>a,即a<c。
故小于關系具有傳遞性。
如圖,設直線d與a,b,c同時相交,組成一組同位角∠1,∠2,∠3。
因為a//b,所以∠1=∠2;因為b//c,所以∠2=∠3。由“相等的傳遞性”得,∠1=∠3,所以a//c。
故平行關系具有傳遞性。
因為△ABC≌△DEF,所以△ABC與△DEF的三邊對應相等,三角對應相等;因為△DEF≌△GHI,所以△DEF與△GHI的三邊對應相等,三角對應相等。由“相等的傳遞性”得,△ABC與△GHI的三邊對應相等,三角對應相等,所以△ABC≌△GHI。
故全等關系具有傳遞性。
因為△ABC∽△DEF,所以△ABC與△DEF的三邊對應成比例,三角對應相等;因為△DEF∽△GHI,所以△DEF與△GHI的三邊對應成比例,三角對應相等。由“相等的傳遞性”得,△ABC與△GHI的三邊對應成比例,三角對應相等,所以△ABC∽△GHI。
故相似關系具有傳遞性。
04--這些關系為什麼不具有傳遞性?我們知道,要說明一個結論是成立的,光靠舉例來說明是不夠的。一千個例子,也不足以說明結論的正确。但要說明一個結論不成立,一個反例就夠了,一個反例足以推翻一個結論。
我們來看看,“≠”關系具有傳遞性嗎?
若a≠b,b≠c,則a≠c。
此結論不成立。舉反例:1/2≠1,1≠4/8,但1/2=4/8=0.5。
所以“≠”關系不具有傳遞性。
垂直關系具有傳遞性嗎?
在同一平面内,若a⊥b,b⊥c,則a⊥c。
如圖,
因為a⊥b,所以∠1=90°。因為b⊥c,所以∠2=90°,由“=”的傳遞性得,∠1=∠2,所以a//c,因而a與c不垂直。
這就是定理“一條直線垂直于平行線的一條,也垂直于平行線的另一條”的由來。
這條定理還有另外一種說法“垂直于同一條直線的兩條直線互相平行”。
所以“⊥”關系不具有傳遞性。
05--結語相等,大于,小于,是表示數量之間的關系;平行,全等,相似是表示圖形之間的關系。這些關系是初中數學中最最基本的關系,而傳遞性是它們所共有性質。傳遞性,看起來是不證自明的,但數學的神奇之處就在于它們總能用數學的邏輯自圓其說,具備這種自圓其說的本領正是學習數學證明的目的。
從說明這些關系具有傳遞性的證明方法中,我們發現:
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