В
явл яется
необходимым
для условия
А , а А
—
доста
точным
условием для Б . Если имеет место теорема А =>
В
и
В
= > А, то говорят, что каж дое из предлож ений А и
В
я в л я
ется
необходимым и дост аточным
условием для другого.
Пример
1. Рассмотрим утверждение: “Если сумма цифр
числа
п
делится на 9, то само число делится на 9 ” . Это ут
верж дение справедливо для любого натурального числа.
Условие теоремы А (сумма циф р числа
п
делится на 9), за
клю чение
В (п
делится на 9).
Теперь пом еняем м естам и условие с заклю чен и ем и
получим обратное у тверж ден и е данном у утверж дению :
“Если число
п
делится на 9, то сумма циф р этого числа
делится на 9 ” , т .е .:
В (п
делится на 9), А (сумма цифр чис
ла
п
делится на 9).
Противоположное утверж дение данному утверждению:
“Если сумма цифр числа
п
не делится на 9, то само число
142
не делится на 9” , противоположное утверж дение обратно
му утверж дению : “Если число
п
не делится на 9, то сумма
цифр этого числа не делится на 9 ” .
Теоремы ш кольного курса ф ормулирую тся в основном
в им пли кативной (если ..., то...) или категоричной форме.
Д ля вы деления структуры (условия, заклю чения и т. п.)
целесообразно формулировать теорему в им пли кативной
ф орме. У твер ж д ен и е из вы ш ерассм отрен н ого п р и м ер а
сформулировано в им пликативной форме.
Т аким образом, выполнение ЛМА предполагает:
• установление формы формулировки;
• перевод ф орм улировки, если необходимо, в им пли-
кативную форму;
• запись структуры теоремы, т. е. вычленение р азъ ясн и
тельной части, условия, заклю чения с выделением прос
тых вы сказы ваний и содерж ания структурны х элементов;
• определение вида (простой или слож ны й);
• ф орм улирование утверж ден и я, обратного данном у,
противоположного данному и обратного противополож но
му (определение их истинности или лож ности).
П ример
2. А нализ теоремы “Сумма см еж ны х углов рав
на 180°” и ф орм улировка утверж дений: а) обратного дан
ному; б) противоположного данному; в) противоположного
обратному.
Теорема сф ормулирована в категоричной форме.
а) В и м п л и к ати в н о й форме она будет им еть ф орм у
лировку: “Если углы смеж ные, то их сумма равна 180°” .
Вид суж дения — общ еутвердительный, поэтому уточним
ф орм ули ровку: “Если лю бые два у гл а см еж н ы е, то их
сумма равна 180°” .
б) У тверждение, обратное данному утверждению : “Если
сумма двух углов равна 180°, то углы см еж ны е” . Вид су ж
дения — общ еутвердительный.
в) У тверж дение, противополож ное данном у у т в е р ж
дению: “Если углы не смежные, то их сумма не равна 180"” .
Вид суж дения — общ еотрицательный.
г) У тверж дение, обратное противополож ному у тверж
дению: “Если сумма двух углов не равна 180°, то углы не
см еж ны е” . Вид суж дения — общ еутвердительный.
143
В ш кольном курсе м атем ати к и зн ан и е соотнош ений
м еж ду п р ям ы м и и обратны м и теорем ам и способствует
осознанному усвоению учащ и м и ся свойств и признаков
геом етрических ф игур, суть понятий: “необходимое усло
вие” , “достаточное условие” , “необходимое и достаточное
условие”, “геометрическое место точек” и т.п.
К ак и прям ы е теоремы, обратные теоремы бывают ис
тинны м и или лож н ы м и . Обратная теорема к данной ис
тинной не всегда бывает истинной теоремой. Н апример, в
предыдущ ем примере теорема, обратная данной, не всег
да явл яется истинной, так к а к существуют такие два угла,
сумма которы х равна 180°, но не см еж ны х м еж ду собой
(рис. 6):
Рис. 6
Следующий пример: “Если четы рехугольник является
прям оугольником , то его диагонали равн ы ” — истинное
у т в е р ж д е н и е . О братное дан н о й теорем е у т вер ж д ен и е:
“Если у четы рехугольника диагонали равны, то этот четы
рехугольник прям оугольн ы й ” — неверное утверж дение,
так к а к в качестве контрольного примера можно привести
равнобедренную трапецию .
Если истинны п р я м а я и обратная теоремы, их н азы
вают
взаимно обратными теоремами
и обозначают сле
дующ им символом:
А
= >
В
< = >
В
=>
А.
В ш кольном курсе м атем атики приводятся формули
ровки прям ы х, обратных теорем и их доказательства, од
нако суть взаимно обратных теорем глубоко не раскры вает
ся. В м атем атике роль взаимно обратных теорем особен
н а я . Н ап р и м ер , рассм отрим утверж д ен и е: “Д и агон али
параллелограм м а пересекаю тся и в точке пересечения де
л ятся пополам ” . Это истинная теорема, но представим ее в
им пликативной форме: “Если четы рехугольник является
144
параллелограм мом , то его диагонали в точке пересечения
делятся пополам” . Возникает следую щ ий закономерны й
вопрос: “Если диагонали любого четы рехугольника пере
секаю тся и в точке пересечения делятся пополам, то я в
л яется ли он только параллелограм м ом ?” . Ответ связан с
доказательством истинности обратной теоремы: “Если ди а
гонали любого четы рехугольника пересекаю тся и в точке
пересечения делятся пополам, то он — п араллелограм м ” .
Рассмотрение обратной теоремы связано с доказательством
равности проти воп олож н ы х сторон ч еты р ех у го л ьн и к а,
у которого диагонали пересекаю тся и в точке пересечения
д елятся пополам. Следовательно, получаем на поставлен
ны й вы ш е вопрос однозначны й ответ: “Если диагонали
любого четы рехугольника пересекаю тся и в точке пере
сечения делятся пополам, то он является только п аралле
лограм мом ” .
П араллелограм м отличается от всех остальны х четы
рехугольников тем, что имеет свойство: “противополож
ные стороны попарно п ар ал л ел ьн ы ” — видовое отличие
(структурный компонент определения) параллелограм ма.
У параллелограм м а есть и другие п ри зн аки , по которым
его можно выделить среди остальны х четы рехугольников.
У тверж денная выш е обратная теорема явл яется п ри зн а
ком п ар ал л ел о гр ам м а. А теорем а “У п ар ал л ел о гр ам м а
диагонали пересекаю тся и в точке пересечении делятся
пополам” является свойством.
В процессе о б у ч ен и я м а т е м а т и к е у ч а щ и х с я в аж н о
учить различать, к а к а я из взаимно обратных теорем опи
сывает свойство, а к а к а я — при зн аки п он яти я параллело
грамма.
Д л я этого необходим о п ровод и ть си стем ати ч еск у ю
работу по раскры тию сути взаим но обратны х теорем и
обучению учащ ихся:
— выделять условие и заклю чение теоремы, при необхо
димости осущ ествлять перевод из категоричной формы в
импликативную форму;
— формулировать обратную теорему данной теореме;
— доказы вать истинность обратной теоремы;
— определять, к а к а я теорема из взаимно обратных тео
рем является свойством, а к а к а я — признаком;
145
—
прим енять прям ы е и обратные теоремы при решении
задач.
В целом работа с теоремой вклю чает следующие этапы:
Достарыңызбен бөлісу: |