Bài tập toán 7 Bài 11: Định lí và chứng minh định lí (20 bài tập)

Lớp 7 · Toán Bài 11 · Hình học

Định Lí Và Chứng Minh Định Lí

Khái niệm định lí, giả thiết - kết luận và phương pháp chứng minh định lí

1
Định lí là gì?

Trong toán học, nhiều tính chất được phát hiện qua đo đạc hoặc quan sát. Tuy nhiên, đo đạc chỉ cho kết quả gần đúng và chỉ trong một trường hợp cụ thể. Để khẳng định một tính chất đúng cho mọi trường hợp, ta cần chứng minh nó bằng lập luận logic. Khi đó, tính chất ấy trở thành một định lí.

!Định nghĩa định lí
Định lí là một khẳng định được suy ra từ những khẳng định đúng đã biết.

Mỗi định lí thường được phát biểu dưới dạng:

"Nếu ... thì ..."
GT
Phần giữa từ "Nếu" và từ "thì"giả thiết (GT) — tức là điều đã cho biết.
KL
Phần sau từ "thì"kết luận (KL) — tức là điều cần suy ra.
Ví dụ 1 — Xác định GT, KL của định lí
ĐỊNH LÍ
"Nếu hai góc đối đỉnh thì hai góc đó bằng nhau."
GTHai góc đối đỉnh
KLHai góc đó bằng nhau
Ví dụ 2 — Định lí về vuông góc & song song
ĐỊNH LÍ
"Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng vuông góc với đường thẳng còn lại."
GT$d, d', d''$ là các đường thẳng, $d' \parallel d''$, $d \perp d'$
KL$d \perp d''$
2
Giả thiết và Kết luận của định lí

Khi gặp một định lí, em cần biết cách tách định lí đó thành 2 phần GT và KL, đồng thời viết bằng kí hiệu toán học.

📝 Cách tìm GT và KL:

1
Đọc kĩ định lí, xác định từ "Nếu" và từ "thì".
2
Phần giữa hai từ đó là GT (điều đã cho biết).
3
Phần sau từ "thì" là KL (điều cần suy ra).
4
Viết GT, KL bằng kí hiệu toán học và vẽ hình minh họa (nếu có).
Ví dụ — Hoàn thành định lí

Hãy phát biểu phần kết luận còn thiếu:

a) "Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song thì hai góc so le trong ..."
$\to$ ... bằng nhau (tính chất hai đường thẳng song song).

b) "Nếu hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với một đường thẳng thứ ba thì ..."
$\to$ ... chúng song song với nhau (dấu hiệu nhận biết hai đường thẳng song song).

Ví dụ — Viết GT, KL của định lí

Định lí: "Nếu một đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song thì nó cắt đường thẳng còn lại."

GT$a \parallel b$, $c$ cắt $a$ tại $A$
KL$c$ cắt $b$
3
Chứng minh định lí là gì?
Chứng minh định lí
Chứng minh một định lí là dùng lập luận để từ giả thiết và những khẳng định đúng đã biết suy ra kết luận của định lí.

Nói cách khác, chứng minh là một chuỗi các bước suy luận logic, mỗi bước đều dựa trên những điều đã được công nhận: định nghĩa, tính chất, tiên đề, hoặc định lí đã chứng minh trước đó.

⚠️Lưu ý: Đo đạc chỉ kiểm nghiệm trong một vài trường hợp cụ thể, không thay thế được chứng minh. Một định lí muốn được chấp nhận phải được chứng minh cho mọi trường hợp.

📝 Các bước chứng minh một định lí:

1
Viết rõ GTKL bằng kí hiệu.
2
Vẽ hình minh họa (nếu là định lí hình học).
3
Từ GT, dùng các tính chất, định lí đã biết để suy ra KL qua các bước logic.
4
Mỗi bước phải nêu rõ lí do (dùng tính chất nào, định lí nào).
O₁ O₂ O₃ O
$\widehat{O_1}$ và $\widehat{O_2}$ là hai góc đối đỉnh
Ví dụ chứng minh — "Hai góc đối đỉnh thì bằng nhau"
GT$\widehat{O_1}$ và $\widehat{O_2}$ là hai góc đối đỉnh
KL$\widehat{O_1} = \widehat{O_2}$

Chứng minh:

Vì $\widehat{O_1}$ và $\widehat{O_3}$ là hai góc kề bù:
$\widehat{O_1} + \widehat{O_3} = 180° \Rightarrow \widehat{O_1} = 180° - \widehat{O_3}$  (1)
Vì $\widehat{O_2}$ và $\widehat{O_3}$ là hai góc kề bù:
$\widehat{O_2} + \widehat{O_3} = 180° \Rightarrow \widehat{O_2} = 180° - \widehat{O_3}$  (2)
Từ (1) và (2) suy ra: $\widehat{O_1} = \widehat{O_2}$ ✓
4
Một số định lí cơ bản đã học

Em đã được học (và một số đã được chứng minh) các định lí sau trong các bài trước:

ĐỊNH LÍ 1
"Nếu hai góc đối đỉnh thì hai góc đó bằng nhau."
ĐỊNH LÍ 2
"Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song thì hai góc so le trong (hoặc đồng vị) bằng nhau."
ĐỊNH LÍ 3
"Nếu hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với một đường thẳng thứ ba thì chúng song song với nhau."
ĐỊNH LÍ 4
"Nếu một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng vuông góc với đường thẳng kia."
ĐỊNH LÍ 5
"Nếu một đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng cắt đường thẳng còn lại."
ĐỊNH LÍ 6
"Nếu hai góc cùng phụ (hoặc cùng bù) một góc thứ ba thì hai góc đó bằng nhau."
📖
Xem lý thuyết chi tiết bài học
Đầy đủ định nghĩa, ví dụ chứng minh chi tiết và bài tập có lời giải
1
Điểm: 0/20
📝

Luyện tập về định lí và chứng minh

20 câu · 5 dạng từ dễ đến khó

💡 Gợi ý
Thầy Võ Văn Trung

Thầy Võ Văn Trung

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du