高二数学人教A版选修1-2:2-1-2演绎推理课件
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第一页,编辑于星期一:点 五十九分。
1.知识与技能 掌握演绎推理的基本模式,体会它们的重要性,并能运 用它们进行一些简单的推理. 2.过程与方法 了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.
第二页,编辑于星期一:点 五十九分。
本节重点:演绎推理的含义及四种演绎推理规则. 本节难点:演绎推理的应用.
第三页,编辑于星期一:点 五十九分。
第四页,编辑于星期一:点 五十九分。
(3)演绎推理是一种收敛性的思维方式,它较缺乏创造性, 但却具有条理清晰、令人信服的论证作用,有助于科学的理 论化和系统化.
2.演绎推理与合情推理的主要区别与联系 (1)合情推理与演绎推理的主要区别:归纳和类比都是常 用的合情推理,从推理形式上看,归纳是由部分到整体、个 别到一般的推理,类比是由特殊到特殊的推理;而演绎推理 是由一般到特殊的推理.从推理所得的结论来看,合情推理 的结论不一定正确,有待于进一步的证明;演绎推理在前提 和推理形式都正确的前提下,得到的结论一定正确.
第二十四页,编辑于星期一:点 五十九分。
第二十五页,编辑于星期一:点 五十九分。
一、选择题 1.演绎推理的特征为 A.前提为真时,结论一定真 B.前提为真时,结论可能真 C.前提为真时,结论一定假 D.前提为真时,结论不确定真假 [答案] A
()
第二十六页,编辑于星期一:点 五十九分。
2.下列说法中正确的是
[答案] 一条边的平方等于其它两边平方和的三角形是 直角三角形.
第三十一页,编辑于星期一:点 五十九分。
三、解答题 7.如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,底面 ABCD是直角梯形,AB⊥AD,CD⊥AD,且CD=2AB,E为 PC的中点.
第三十二页,编辑于星期一:点 五十九分。
(1)求证:平面PDC⊥平面PAD (2)求证:BE∥平面PAD. [证明] (1)由PA⊥底面ABCD知PA⊥CD. 又因为CD⊥AD, PA∩AD=A, 所 以 CD⊥ 平 面 PAD. 因 为 CD⊂ 平 面 PDC , 所 以 平 面 PDC⊥平面PAD.
第二十八页,编辑于星期一:点 五十九分。
4.在不等边三角形ABC中,a为最长边,要想得到其对 角∠A为钝角的结论,三边a,b,c应满足的条件是( )
A.a2<b2+c2 B.a2=b2+c2 C.a2>b2+c2 D.a2≤b2+c2 [答案] C [解析] 由余弦定理可得 cosA=b2+2cb2c-a2<0,故 b2+ c2-a2<0,即 a2>b2+c2.
[证明] 设 0<x1<x2,则 f(x1)-f(x2)=xa1+bx1-xa2+bx2 =(x2-x1)x1ax2-b, 当 0<x1<x2≤ ab时,则
第二十页,编辑于星期一:点 五十九分。
x2-x1>0,0<x1x2<ab,x1ax2>b, ∴f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2), ∴f(x)在0, ab上是减函数. 当 x2>x1≥ ab时,则 x2-x1>0,x1x2>ab,x1ax2<b, ∴f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2), ∴f(x)在 ab,+∞上是增函数.
[点评] 本题为一个三段论推理的问题,首先是在 △PBQ中,由BM MP=2 1 ,BN NQ=2 1,得 MN∥PQ.又有MN⊄平面ACD,PQ⊂平面ACD,从而有MN∥ 平面ACD.
第十四页,编辑于星期一:点 五十九分。
为了养成严谨的推理习惯、提高抽象思维能力,应详细 地分析几何推理求证问题的每一个证明步骤,找准大前提、 小前提和结论,但书写起来非常繁琐,一般可以从实际出发, 省略大前提或小前提,采用简略的符号化写法.
第十八页,编辑于星期一:点 五十九分。
[点评] 证明函数的单调性,必须利用定义.其中作差 变形是关键,常用技巧有因式分解、配方、通分、有理化 等.
第十九页,编辑于星期一:点 五十九分。
已知函数 f(x)=ax+bx,其中 a>0,b>0,x∈(0,+∞), 确定 f(x)的单调区间,并证明在每个单调区间上的增减性.
第十六页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例3] 用三段论证明函数f(x)=x3+x在(-∞,+∞)上 是增函数.
[分析] 证明本例所依据的大前提是增函数的定义, 即函数y=f(x)满足:在给定区间内任取自变量的两个值x1、 x2,若x1<x2,则有f(x1)<f(x2).小前提是f(x)=x3+x, x∈(-∞,+∞)上满足增函数的定义,这是证明本例的关 键.
第二十一页,编辑于星期一:点 五十九分。
第二十二页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例4] 如图所示,在△ABC中,AC>BC,CD是AB边上 的高,求证∠ACD>∠BCD.
第二十三页,编辑于星期一:点 五十九分。
[错解] 在△ABC中,因为CD⊥AB,所以AD>BD,所 以∠ACD>∠BCD.
第二十九页,编辑于星期一:点 五十九分。
二、填空题 5.用演绎推理证明y=x2,x∈(-∞,0)是减函数时,大 前提是____________. [答案] 减函数的定义
第三十页,编辑于星期一:点 五十九分。
6.(2010·徐州高二检测)已知推理:“因为△ABC的三 边长依次为3,4,5,所以△ABC是直角三角形”,若将其恢复 成完整的三段论,则大前提是________________________.
第七页,编辑于星期一:点 五十九分。
三、三段论的表示形式
大前提:M是P.
小前提:S是M.
结 论: S是. P
利用集合知识说明“三段论”:若集合M的所有元素都
具有性质P,S是M的一个子集,那么
S中所有元素也都具有性质P
.
第八页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例1] 试将下列演绎推理写成三段论的形式: (1)一次函数是单调函数,函数y=2x-1是一次函数, 所以y=2x-1是单调函数; (2)等差数列的通项公式具有形式an=pn+q(p,q是常 数),数列1,2,3,…,n是等差数列,所以数列1,2,3,…,n 的通项具有an=pn+q的形式. [分析] 分清三段论的大前提、小前提、结论是解题 的关键.
第五页,编辑于星期一:点 五十九分。
(2)人们在认识世界的过程中,需要通过观察、实验等获 取经验;也需要辨别它们的真伪,或将积累的知识加工、整 理,使之条理化、系统化.合情推理和演绎推理分别在这两 个环节中扮演着重要角色.
(3)就数学而言,演绎推理是证明数学结论、建立数学体 系的重要思维过程,但数学结论、证明思路等的发现,主要 靠合情推理.因此,我们不仅要学会证明,也要学会猜想.
第三十三页,编辑于星期一:点 五十九分。
(2)如图,取PD的中点F,连结EF,AF,由E为PC的中 点,得EF为△PDC的中位线,则EF∥CD,且CD=2EF.又因 为CD=2AB,故EF=AB,故AB∥CD,得EF∥AB,所以四 边形ABEF为平行四边形,则BE∥AF.又因为BE⊄平面PAD, AF⊂平面PAD,所以BE∥平面PAD.
[错因] 错误的原因在于虽然运用的大前提正确,即在 同一个三角形中,大边对大角,但AD与BD并不是在同一个 三角形内的两条边,即小前提不成立,所以推理过程错误.
[正解] 因为CD⊥AB,所以∠ADC=∠BDC=90°, 所以∠A+ACD=∠B+∠BCD=90°, 在△ABC中,AC>BC,∴∠B>∠A, ∴∠ACD>∠BCD.
()
A.演绎推理和合情推理都可以用于证明
B.合情推理不能用于证明
C.演绎推理不能用于证明
D.以上都不对
[答案] B
第二十七页,编辑于星期一:点 五十九分。
3.若 a>0,b>0,则有
()Leabharlann A.ba2>2b-a
C.ba2≥2b-a [答案] C
B.ba2<2b-a D.ba2≤2b-a
[解析] ba22≥2b-a⇔b2≥2ab-a2⇔(a-b)2≥0
第三十四页,编辑于星期一:点 五十九分。
[解析] (1)因为每个菱形的对角线相互重直,(大前提) 正方形是菱形,(小前提) 所以正方形的对角线相互垂直.(结论) (2)因为两个角是对顶角则两角相等,(大前提) ∠1和∠2不相等,(小前提) 所以∠1和∠2不是对顶角.(结论) (3)因为所有的循环小数是有理数,(大前提) 0.332·是循环小数,(小前提) 所以 0.332·是有理数.(结论)
第六页,编辑于星期一:点 五十九分。
一、演绎推理
从 一般性的原理 出发,推出 某个特殊 情
况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理,简言之,演绎
推理是由 一般到特殊 的推理.
二、三段论
“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:
(1)大前提——已知的 一般原理
;
(2)小前提——所研究的 特殊情况 ; (3)结论——根据一般原理,对特殊情况做出的 判断 .
第十七页,编辑于星期一:点 五十九分。
[证明] 设 x1<x2,则 x2-x1>0, f(x2)-f(x1)=(x32+x2)-(x31+x1) =(x32-x13)+(x2-x1) =(x2-x1)(x22+x2x1+x21)+(x2-x1) =(x2-x1)(x22+x2x1+x21+1)
=(x2-x1)x2+x212+34x21+1. 因为x2+x212+34x21+1>0, 所以 f(x2)-f(x1)>0,即 f(x2)>f(x1). 于是根据“三段论”,得 f(x)=x3+x 在(-∞,+∞)上 是增函数.
第九页,编辑于星期一:点 五十九分。
[解析] (1)大前提:一次函数都是单调函数; 小提提:函数y=2x-1是一次函数; 结论:y=2x-1是单调函数. (2)大前提:等差数列的通项公式具有形式an=pn+q; 小前提:数列1,2,3,…,n是等差数列; 结论:数列1,2,3,…,n的通项具有an=pn+q的形式. [点评] 分清楚“三段论”中的大前提、小前提、结论, 要 抓 住 它 们 的 含 义 , 即 大 前 提 —— 已 知 的 一 般 原 理 , 小 前 提——所研究的特殊情况,结论——根据一般原理,对特殊 情况做出的判断.
第十二页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例2] 已知A,B,C,D四点不共面,M,N分别是 △ABD和△BCD的重心.
求证:MN∥平面ACD. [证明] 如图,连结BM,BN并延长分别交AD,DC于P, Q两点,连结PQ.
第十三页,编辑于星期一:点 五十九分。
因为 M,N 分别是△ABD 和△BCD 的重心,所以 P,Q 分别为 AD,DC 的中点,且有MBMP=2=NBNQ,所以 MN∥PQ. 又因为 MN⊄平面 ACD,PQ⊂平面 ACD,所以 MN∥平面 ACD.
第十页,编辑于星期一:点 五十九分。
用三段论的形式写出下列演绎推理: (1)菱形的对角线相互垂直,正方形是菱形,所以正方形 的对角线相互垂直; (2)若两角是对顶角,则此两角相等,所以若两角不相等, 则这两角不是对顶角; (3)循环小数是有理数,所以0.33是有理数;
第十一页,编辑于星期一:点 五十九分。
第十五页,编辑于星期一:点 五十九分。
如图所示,在正四面体ABCD中,E,F,G,H分别为 AB,BC,CD,DA的中点,求证四边形EFGH为菱形.
[证明] ∵EF 綊12AC,HG 綊12AC
∴EF 綊 HG,故四边形 EFGH 为平行四边形.
又∵EF=12AC=12BD=EH. ∴四边形 EFGH 为菱形.
1.演绎推理的特点 演绎推理是由一般性的命题推出特殊性命题的一种推理 模式.其主要特点有: (1)演绎推理的前提是一般性原理,演绎推理所得的结论 是蕴涵于前提之中的个别、特殊事实,结论完全蕴涵于前提 之中. (2)在演绎推理中,前提与结论之间存在必然的联系,只 要前提是真实的,推理的形式是正确的,那么结论必定是正 确的.因而演绎推理是数学中严格证明的工具.
1.知识与技能 掌握演绎推理的基本模式,体会它们的重要性,并能运 用它们进行一些简单的推理. 2.过程与方法 了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.
第二页,编辑于星期一:点 五十九分。
本节重点:演绎推理的含义及四种演绎推理规则. 本节难点:演绎推理的应用.
第三页,编辑于星期一:点 五十九分。
第四页,编辑于星期一:点 五十九分。
(3)演绎推理是一种收敛性的思维方式,它较缺乏创造性, 但却具有条理清晰、令人信服的论证作用,有助于科学的理 论化和系统化.
2.演绎推理与合情推理的主要区别与联系 (1)合情推理与演绎推理的主要区别:归纳和类比都是常 用的合情推理,从推理形式上看,归纳是由部分到整体、个 别到一般的推理,类比是由特殊到特殊的推理;而演绎推理 是由一般到特殊的推理.从推理所得的结论来看,合情推理 的结论不一定正确,有待于进一步的证明;演绎推理在前提 和推理形式都正确的前提下,得到的结论一定正确.
第二十四页,编辑于星期一:点 五十九分。
第二十五页,编辑于星期一:点 五十九分。
一、选择题 1.演绎推理的特征为 A.前提为真时,结论一定真 B.前提为真时,结论可能真 C.前提为真时,结论一定假 D.前提为真时,结论不确定真假 [答案] A
()
第二十六页,编辑于星期一:点 五十九分。
2.下列说法中正确的是
[答案] 一条边的平方等于其它两边平方和的三角形是 直角三角形.
第三十一页,编辑于星期一:点 五十九分。
三、解答题 7.如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,底面 ABCD是直角梯形,AB⊥AD,CD⊥AD,且CD=2AB,E为 PC的中点.
第三十二页,编辑于星期一:点 五十九分。
(1)求证:平面PDC⊥平面PAD (2)求证:BE∥平面PAD. [证明] (1)由PA⊥底面ABCD知PA⊥CD. 又因为CD⊥AD, PA∩AD=A, 所 以 CD⊥ 平 面 PAD. 因 为 CD⊂ 平 面 PDC , 所 以 平 面 PDC⊥平面PAD.
第二十八页,编辑于星期一:点 五十九分。
4.在不等边三角形ABC中,a为最长边,要想得到其对 角∠A为钝角的结论,三边a,b,c应满足的条件是( )
A.a2<b2+c2 B.a2=b2+c2 C.a2>b2+c2 D.a2≤b2+c2 [答案] C [解析] 由余弦定理可得 cosA=b2+2cb2c-a2<0,故 b2+ c2-a2<0,即 a2>b2+c2.
[证明] 设 0<x1<x2,则 f(x1)-f(x2)=xa1+bx1-xa2+bx2 =(x2-x1)x1ax2-b, 当 0<x1<x2≤ ab时,则
第二十页,编辑于星期一:点 五十九分。
x2-x1>0,0<x1x2<ab,x1ax2>b, ∴f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2), ∴f(x)在0, ab上是减函数. 当 x2>x1≥ ab时,则 x2-x1>0,x1x2>ab,x1ax2<b, ∴f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2), ∴f(x)在 ab,+∞上是增函数.
[点评] 本题为一个三段论推理的问题,首先是在 △PBQ中,由BM MP=2 1 ,BN NQ=2 1,得 MN∥PQ.又有MN⊄平面ACD,PQ⊂平面ACD,从而有MN∥ 平面ACD.
第十四页,编辑于星期一:点 五十九分。
为了养成严谨的推理习惯、提高抽象思维能力,应详细 地分析几何推理求证问题的每一个证明步骤,找准大前提、 小前提和结论,但书写起来非常繁琐,一般可以从实际出发, 省略大前提或小前提,采用简略的符号化写法.
第十八页,编辑于星期一:点 五十九分。
[点评] 证明函数的单调性,必须利用定义.其中作差 变形是关键,常用技巧有因式分解、配方、通分、有理化 等.
第十九页,编辑于星期一:点 五十九分。
已知函数 f(x)=ax+bx,其中 a>0,b>0,x∈(0,+∞), 确定 f(x)的单调区间,并证明在每个单调区间上的增减性.
第十六页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例3] 用三段论证明函数f(x)=x3+x在(-∞,+∞)上 是增函数.
[分析] 证明本例所依据的大前提是增函数的定义, 即函数y=f(x)满足:在给定区间内任取自变量的两个值x1、 x2,若x1<x2,则有f(x1)<f(x2).小前提是f(x)=x3+x, x∈(-∞,+∞)上满足增函数的定义,这是证明本例的关 键.
第二十一页,编辑于星期一:点 五十九分。
第二十二页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例4] 如图所示,在△ABC中,AC>BC,CD是AB边上 的高,求证∠ACD>∠BCD.
第二十三页,编辑于星期一:点 五十九分。
[错解] 在△ABC中,因为CD⊥AB,所以AD>BD,所 以∠ACD>∠BCD.
第二十九页,编辑于星期一:点 五十九分。
二、填空题 5.用演绎推理证明y=x2,x∈(-∞,0)是减函数时,大 前提是____________. [答案] 减函数的定义
第三十页,编辑于星期一:点 五十九分。
6.(2010·徐州高二检测)已知推理:“因为△ABC的三 边长依次为3,4,5,所以△ABC是直角三角形”,若将其恢复 成完整的三段论,则大前提是________________________.
第七页,编辑于星期一:点 五十九分。
三、三段论的表示形式
大前提:M是P.
小前提:S是M.
结 论: S是. P
利用集合知识说明“三段论”:若集合M的所有元素都
具有性质P,S是M的一个子集,那么
S中所有元素也都具有性质P
.
第八页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例1] 试将下列演绎推理写成三段论的形式: (1)一次函数是单调函数,函数y=2x-1是一次函数, 所以y=2x-1是单调函数; (2)等差数列的通项公式具有形式an=pn+q(p,q是常 数),数列1,2,3,…,n是等差数列,所以数列1,2,3,…,n 的通项具有an=pn+q的形式. [分析] 分清三段论的大前提、小前提、结论是解题 的关键.
第五页,编辑于星期一:点 五十九分。
(2)人们在认识世界的过程中,需要通过观察、实验等获 取经验;也需要辨别它们的真伪,或将积累的知识加工、整 理,使之条理化、系统化.合情推理和演绎推理分别在这两 个环节中扮演着重要角色.
(3)就数学而言,演绎推理是证明数学结论、建立数学体 系的重要思维过程,但数学结论、证明思路等的发现,主要 靠合情推理.因此,我们不仅要学会证明,也要学会猜想.
第三十三页,编辑于星期一:点 五十九分。
(2)如图,取PD的中点F,连结EF,AF,由E为PC的中 点,得EF为△PDC的中位线,则EF∥CD,且CD=2EF.又因 为CD=2AB,故EF=AB,故AB∥CD,得EF∥AB,所以四 边形ABEF为平行四边形,则BE∥AF.又因为BE⊄平面PAD, AF⊂平面PAD,所以BE∥平面PAD.
[错因] 错误的原因在于虽然运用的大前提正确,即在 同一个三角形中,大边对大角,但AD与BD并不是在同一个 三角形内的两条边,即小前提不成立,所以推理过程错误.
[正解] 因为CD⊥AB,所以∠ADC=∠BDC=90°, 所以∠A+ACD=∠B+∠BCD=90°, 在△ABC中,AC>BC,∴∠B>∠A, ∴∠ACD>∠BCD.
()
A.演绎推理和合情推理都可以用于证明
B.合情推理不能用于证明
C.演绎推理不能用于证明
D.以上都不对
[答案] B
第二十七页,编辑于星期一:点 五十九分。
3.若 a>0,b>0,则有
()Leabharlann A.ba2>2b-a
C.ba2≥2b-a [答案] C
B.ba2<2b-a D.ba2≤2b-a
[解析] ba22≥2b-a⇔b2≥2ab-a2⇔(a-b)2≥0
第三十四页,编辑于星期一:点 五十九分。
[解析] (1)因为每个菱形的对角线相互重直,(大前提) 正方形是菱形,(小前提) 所以正方形的对角线相互垂直.(结论) (2)因为两个角是对顶角则两角相等,(大前提) ∠1和∠2不相等,(小前提) 所以∠1和∠2不是对顶角.(结论) (3)因为所有的循环小数是有理数,(大前提) 0.332·是循环小数,(小前提) 所以 0.332·是有理数.(结论)
第六页,编辑于星期一:点 五十九分。
一、演绎推理
从 一般性的原理 出发,推出 某个特殊 情
况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理,简言之,演绎
推理是由 一般到特殊 的推理.
二、三段论
“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:
(1)大前提——已知的 一般原理
;
(2)小前提——所研究的 特殊情况 ; (3)结论——根据一般原理,对特殊情况做出的 判断 .
第十七页,编辑于星期一:点 五十九分。
[证明] 设 x1<x2,则 x2-x1>0, f(x2)-f(x1)=(x32+x2)-(x31+x1) =(x32-x13)+(x2-x1) =(x2-x1)(x22+x2x1+x21)+(x2-x1) =(x2-x1)(x22+x2x1+x21+1)
=(x2-x1)x2+x212+34x21+1. 因为x2+x212+34x21+1>0, 所以 f(x2)-f(x1)>0,即 f(x2)>f(x1). 于是根据“三段论”,得 f(x)=x3+x 在(-∞,+∞)上 是增函数.
第九页,编辑于星期一:点 五十九分。
[解析] (1)大前提:一次函数都是单调函数; 小提提:函数y=2x-1是一次函数; 结论:y=2x-1是单调函数. (2)大前提:等差数列的通项公式具有形式an=pn+q; 小前提:数列1,2,3,…,n是等差数列; 结论:数列1,2,3,…,n的通项具有an=pn+q的形式. [点评] 分清楚“三段论”中的大前提、小前提、结论, 要 抓 住 它 们 的 含 义 , 即 大 前 提 —— 已 知 的 一 般 原 理 , 小 前 提——所研究的特殊情况,结论——根据一般原理,对特殊 情况做出的判断.
第十二页,编辑于星期一:点 五十九分。
[例2] 已知A,B,C,D四点不共面,M,N分别是 △ABD和△BCD的重心.
求证:MN∥平面ACD. [证明] 如图,连结BM,BN并延长分别交AD,DC于P, Q两点,连结PQ.
第十三页,编辑于星期一:点 五十九分。
因为 M,N 分别是△ABD 和△BCD 的重心,所以 P,Q 分别为 AD,DC 的中点,且有MBMP=2=NBNQ,所以 MN∥PQ. 又因为 MN⊄平面 ACD,PQ⊂平面 ACD,所以 MN∥平面 ACD.
第十页,编辑于星期一:点 五十九分。
用三段论的形式写出下列演绎推理: (1)菱形的对角线相互垂直,正方形是菱形,所以正方形 的对角线相互垂直; (2)若两角是对顶角,则此两角相等,所以若两角不相等, 则这两角不是对顶角; (3)循环小数是有理数,所以0.33是有理数;
第十一页,编辑于星期一:点 五十九分。
第十五页,编辑于星期一:点 五十九分。
如图所示,在正四面体ABCD中,E,F,G,H分别为 AB,BC,CD,DA的中点,求证四边形EFGH为菱形.
[证明] ∵EF 綊12AC,HG 綊12AC
∴EF 綊 HG,故四边形 EFGH 为平行四边形.
又∵EF=12AC=12BD=EH. ∴四边形 EFGH 为菱形.
1.演绎推理的特点 演绎推理是由一般性的命题推出特殊性命题的一种推理 模式.其主要特点有: (1)演绎推理的前提是一般性原理,演绎推理所得的结论 是蕴涵于前提之中的个别、特殊事实,结论完全蕴涵于前提 之中. (2)在演绎推理中,前提与结论之间存在必然的联系,只 要前提是真实的,推理的形式是正确的,那么结论必定是正 确的.因而演绎推理是数学中严格证明的工具.