幾何學入門

基礎

學基本幾何概念,知道怎樣寫幾何證明。

適合:中二數學 · 單元:幾何證明初步 · 建議學習路徑第 16/29 課

學完呢課,你會識:
  • 三角形內角和 = 180°
  • 寫證明要有已知、求證、推理、理由
  • 每一步都要寫理由
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 反比

1重點摘要 Summary

學基本幾何概念,知道怎樣寫幾何證明。

2生字卡 Vocabulary

P
Point點

最基本的幾何圖形。

L
Line直線

兩邊延長都沒有盡。

A
Angle角

兩條線相交的地方。

D
Degree度

量角的單位,符號 °。

P
Proof證明

一步步證明一件事是對。

G
Given已知

題目告訴給你知的條件。

P
Prove求證

要證明的結論。

R
Reason理由

每一步用什麼定理。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:基本幾何概念幾何學研究點、線、面、體:點只有位置沒有大小,兩點決定一條直線,兩條線相交便形成角。角用度作單位,符號是 °;一條直線拉平所成的角是平角,等於 180°;轉一整圈是周角,等於 360°。銳角小於 90°,直角等於 90°,鈍角介乎 90° 與 180° 之間,這些名稱在之後的證明與計算中不斷出現,是整個幾何課題的詞彙基礎,必須一開始就弄清。
  2. 第二步:三角形內角和三角形三個內角之和永遠等於 180°,這是幾何中最重要的定理之一,大量證明與計算都以它為起點。例如三角形有兩個角是 60° 和 70°,第三個角 = 180 - 60 - 70 = 50°;本課例題 40° 加 80°,第三個角便是 60°。由此還可推出:直角三角形兩個銳角相加等於 90°;等邊三角形每個角都是 60°。把定理連同這兩個推論一起記住,解題速度會快很多。
  3. 第三步:怎樣寫證明幾何證明有標準格式,分三部分:先寫「已知」,列出題目給出的條件;再寫「求證」,寫明要證的結論;最後寫「證明」,一步步推理,每一步後面都要用括號附上理由。不可以跳步,也不可以只寫結論不寫理由;理由必須是公理、已證定理或題目已知條件。養成「一句推理、一個理由」的書寫習慣,日後面對更長的證明題便有章法,閱卷者也容易跟得上思路。
  4. 第四步:完整例子示範示範一個完整證明。已知:三角形 ABC 中,∠A = 50°,∠B = 60°。求證:∠C = 70°。證明:因為三角形內角和為 180°(三角形內角和),所以 ∠C = 180° - 50° - 60° = 70°,得證。留意格式:三部分齊備,推理一步,理由即附。初學時不妨模仿這個骨架,把題目資料填入已知、把目標寫進求證、把計算與定理寫成證明主體,任何簡單證明題都能依此套入。
  5. 第五步:常用理由一覽初學階段常用的理由有幾條:三角形內角和是 180°;對頂角相等;兩直線平行,同位角相等;兩直線平行,內錯角相等;平角是 180°。書寫理由時要寫全名,例如「同位角,AB∥CD」,連平行線的條件一併寫出,不可只寫「同位角」兩字。這些定理之後會逐一詳細學習,現在先作初步認識,見到證明中出現時能辨認即可,不必急於背誦全部細節。
  6. 第六步:考試注意事項考試寫證明時謹記:每一步都要有理由,只寫計算結果而無理由會被扣分,即使答案正確也一樣。圖要畫得清楚整齊,宜用直尺輔助,角與邊的標記不可含糊;計算減法時要小心,例如 180 - 40 - 80 一類運算值得覆核一次。最後檢查格式是否齊備:已知、求證、證明三部分俱全,理由逐一附上,這樣才能把步驟分數全部拿到手。

4圖解 Diagrams

幾何入門術語 Geometry vocabulary點 point冇大細只有位置・用大寫字母標線 line直線無端點・射線一端無限線段 segment兩個端點之間・可量長度角 angle兩條射線夾出來・度數單位 °平面 plane平順滑嘅面・無限延伸命名規矩:線段 AB、角 ABC(頂點喺中間)、三角形 ABC——字母次序有意義幾何證明嘅第一步:講得出每個符號同術語嘅意思
圖 1:幾何入門術語

5例題示範 Example

例:三角形兩個角是 40° 和 80°,第三個角是多少?

  1. 第一步:三角形內角和 = 180°。
  2. 第二步:第三個角 = 180 - 40 - 80。
  3. 第三步:計數:= 60°。
  4. 所以第三個角是 60°。
  5. 答案:60°

6常見錯誤 Mistakes

✗ 跳步不寫理由
✓ 錯!每一步都要寫理由!考試會扣分!
✗ 三角形內角和記錯
✓ 三角形內角和是 180°!不是 360°!
✗ 不寫已知和求證
✓ 正式證明一定要寫已知和求證!
✗ 計數計錯
✓ 減數的時候小心些!不要計錯!

75 題快測 Quick check

Q1三角形內角和?

Q2平角是多少度?

Q3周角是多少度?

Q4寫證明每一步要?

Q5三角形兩個角是 90° 和 30°,第三個角?

8重點回顧 Recap

  • 三角形內角和 = 180°
  • 寫證明要有已知、求證、推理、理由
  • 每一步都要寫理由
  • 不可以跳步
  • 考試記住寫理由

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