La géométrie est un langage qui traite des formes et des angles mélangés en termes algébriques. La géométrie exprime les relations entre les figures unidimensionnelles, bidimensionnelles et tridimensionnelles dans des équations mathématiques. La géométrie est largement utilisée en ingénierie, en physique et dans d'autres domaines scientifiques. Les étudiants acquièrent un aperçu des études scientifiques et mathématiques complexes en apprenant comment les concepts géométriques sont découverts, raisonnés et prouvés.
Raisonnement inductif
Le raisonnement inductif est une forme de raisonnement qui arrive à une conclusion basée sur des modèles et des observations. S'il est utilisé seul, le raisonnement inductif n'est pas une méthode précise pour arriver à des conclusions vraies et précises. Prenons l'exemple de trois amis: Jim, Mary et Frank. Frank observe Jim et Mary se battre. Frank observe que Jim et Mary se disputent trois ou quatre fois au cours de la semaine, et chaque fois qu'il les voit, ils se disputent. La déclaration « Jim et Mary se battent tout le temps » est une conclusion inductive, obtenue par une observation limitée de la façon dont Jim et Mary interagissent. Le raisonnement inductif peut amener les élèves à formuler une hypothèse valide, telle que « Jim et Mary se battent souvent ». Mais le raisonnement inductif ne peut pas être utilisé comme seule base pour prouver une idée. Le raisonnement inductif nécessite l'observation, l'analyse, l'inférence (recherche d'un modèle) et la confirmation de l'observation par des tests supplémentaires pour arriver à des conclusions valides.
Raisonnement déductif
Le raisonnement déductif est une approche logique, étape par étape, pour prouver une idée par l'observation et le test. Le raisonnement déductif commence par un fait initial et prouvé et construit un argument un énoncé à la fois pour prouver indéniablement une nouvelle idée. Une conclusion tirée par le raisonnement déductif est construite sur une base de conclusions plus petites que chacune progresse vers une déclaration finale.
Axiomes et postulats
Les axiomes et les postulats sont utilisés dans le processus de développement d'arguments de raisonnement inductif et déductif. Un axiome est un énoncé sur les nombres réels qui est accepté comme vrai sans nécessiter de preuve formelle. Par exemple, l'axiome selon lequel le nombre trois possède une valeur plus grande que le nombre deux est un axiome évident. Un postulat est similaire et défini comme une déclaration sur la géométrie qui est acceptée comme vraie sans preuve. Par exemple, un cercle est une figure géométrique qui peut être divisée uniformément en 360 degrés. Cette déclaration s'applique à tous les cercles, en toutes circonstances. Par conséquent, cet énoncé est un postulat géométrique.
Théorèmes géométriques
Un théorème est le résultat ou la conclusion d'un argument déductif construit avec précision et peut être le résultat d'un argument inductif bien documenté. En bref, un théorème est une déclaration en géométrie qui a été prouvée, et peut donc être considérée comme une déclaration vraie lors de la construction de preuves logiques pour d'autres problèmes de géométrie. Les déclarations selon lesquelles « deux points déterminent une ligne » et « trois points déterminent un plan » sont chacune des théorèmes géométriques.