高中数学教案通用15篇
作为一名教学工作者,时常会需要准备好教案,教案是备课向课堂教学转化的关节点。我们该怎么去写教案呢?以下是小编为大家收集的高中数学教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
高中数学教案1
[学习目标]
(1)会用坐标法及距离公式证明Cα+β;
(2)会用替代法、诱导公式、同角三角函数关系式,由Cα+β推导Cα—β、Sα±β、Tα±β,切实理解上述公式间的关系与相互转化;
(3)掌握公式Cα±β、Sα±β、Tα±β,并利用简单的三角变换,解决求值、化简三角式、证明三角恒等式等问题。
[学习重点]
两角和与差的正弦、余弦、正切公式
[学习难点]
余弦和角公式的推导
[知识结构]
1、两角和的余弦公式是三角函数一章和、差、倍公式系列的'基础。其公式的证明是用坐标法,利用三角函数定义及平面内两点间的距离公式,把两角和α+β的余弦,化为单角α、β的三角函数(证明过程见课本)
2、通过下面各组数的值的比较:①cos(30°—90°)与cos30°—cos90°②sin(30°+60°)和sin30°+sin60°。我们应该得出如下结论:一般情况下,cos(α±β)≠cosα±cosβ,sin(α±β)≠sinα±sinβ。但不排除一些特例,如sin(0+α)=sin0+sinα=sinα。
3、当α、β中有一个是的整数倍时,应首选诱导公式进行变形。注意两角和与差的三角函数是诱导公式等的基础,而诱导公式是两角和与差的三角函数的特例。
4、关于公式的正用、逆用及变用
高中数学教案2
教学目标:
1、使学生了解角的形成,理解角的概念掌握角的各种表示法;
2、通过观察、操作培养学生的观察能力和动手操作能力。
3、使学生掌握度、分、秒的进位制,会作度、分、秒间的单位互化
4、采用自学与小组合作学习相结合的方法,培养学生主动参与、勇于探究的精神。
教学重点:
理解角的概念,掌握角的三种表示方法
教学难点:
掌握度、分、秒的进位制, ,会作度、分、秒间的单位互化
教学手段:
教具:电脑课件、实物投影、量角器
学具:量角器需测量的角
教学过程:
一、建立角的概念
(一)引入角(利用课件演示)
1、从生活中引入
提问:
A、以前我们曾经认识过角,那你们能从这两个图形中指出哪些地方是角吗?
B、在我们的生活当中存在着许许多多的角。一起看一看。谁能从这些常用的物品中找出角?
2、从射线引入
提问:
A、昨天我们认识了射线,想从一点可以引出多少条射线?
B、如果从一点出发任意取两条射线,那出现的是什么图形?
C、哪两条射线可以组成一个角?谁来指一指。
(二)认识角,总结角的定义
3、 过渡:角是怎么形成的呢?一起看
(1)、演示:老师在这画上一个点,现在从这点出发引出一条射线,再从这点出发引出第二条射线。
提问:观察从这点引出了几条射线?此时所组成的图形是什么图形?
(2)、判断下列哪些图形是角。
(√) (×) (√) (×) (√)
为何第二幅和第四幅图形不是角?(学生回答)
谁能用自己的话来概括一下怎样组成的图形叫做角?
总结:有公共端点的两条射线所组成的图形叫做角(angle)
角的第二定义:角也可以看做由一条射线绕端点旋转所形成的图形.如下图中的角,可以看做射线OA绕端点0按逆时针方向旋转到OB所形成的我们把OA叫做角的始边,OB叫做角的终边.
B
0 A
4、认识角的各部分名称,明确顶点、边的作用
(1)观看角的图形提问:这个点叫什么?这两条射线叫什么?(学生边说师边标名称)
(2)角可以画在本上、黑板上,那角的位置是由谁决定的?
(3)顶点可以确定角的位置,从顶点引出的`两条边可以组成一个角。
5、学会用符号表示角
提问:那么,角的符号是什么?该怎么写,怎么读的呢?(电脑显示)
(1)可以标上三个大写字母,写作:∠ABC或∠CBA,读作:角ABC或角CBA.
(2)观察这两种方法,有什么特点?(字母B都在中间)
(3)所以,在只有一个角的时候,我们还可以写作: ∠B,读作:角B
(4)为了方便,有时我们还可以标上数字,写作∠1,读作:角1
(5)注:区别 “∠”和“<”的不同。请同学们指着用学具折出的一个角,训练一下这三种读法。
6、强调角的大小与两边张开的程度有关,与两条边的长短无关。
二、 角的度量
1、学习角的度量
(1)教学生认识量角器
(2) 认识了量角器,那怎样使用它去测量角的度数呢?这部分知识请同学们合作学习。
提出要求:小组合作边学习测量方法边尝试测量
第一个角,想想有几种方法?
1、要求合作学习探究、测量。
2、反馈汇报:学生边演示边复述过程
3、教师利用课件演示正确的操作过程,纠正学生中存在的问题。
4、归纳概括测量方法(两重合一对)
(1)用量角器的中心点与角的顶点重合
(2)零刻度线与角的一边重合(可与内零度刻度线重合;也可与外零度刻度线重合)
(3)另一条边所对的角的度数,就是这个角的度数。
5、小结:同一个角无论是用内刻度量角,还是用外刻度量角,结果都一样。
6、独立练习测量角的度数(书做一做中第一题1,3与第二题)
(1) 独立测量,师注意查看学生中存在的问题。
(2) 课件演示纠正问题
三、度、分、秒的进位制及这些单位间的互化
为了更精细地度量角,我们引入更小的角度单位:分、秒.把1°的角等分成60份,每份叫做1分记作1′;把1′的角再等分成60份,每份叫做1秒的角,1秒记作1″.
1°=60′,1′=60″;
1′=( )°,1″=( )′.
例1 将57.32°用度、分、秒表示.
解:先把0.32°化为分,
0.32°=60′×0.32=19.2′.
再把0.2′化为秒,
0.2′=60″×0.2=12″.
所以 57.32″=57°19′12″.
例2 把10°6′36″用度表示.
解:先把36″化为分,
36″=( )′×36=0.6′
6′+0.6′=6.6′.
再把6.6′化为度,
6.6′=( )°×6.6=0.11°.
所以 10°6′36″=10.11°.
四、巩固练习
课本P122练习
五、总结:请大家回忆一下,今天都学了那些知识,通过学习你想说些什么?
六、作业:课本P123 3、4.(1)(3)、5.(2)(4)
高中数学教案3
教材分析:
三角函数的诱导公式是普通高中课程标准实验教科书(人教B版)数学必修四,第一章第二节内容,其主要内容是公式(一)至公式(四)。本节课是第二课时,教学内容是公式(三)。教材要求通过学生在已经掌握的任意角的三角函数定义和公式(一)(二)的基础上,发现他们与单位圆的交点坐标之间关系,进而发现三角函数值的关系。同时教材渗透了转化与化归等数学思想方法。
教案背景:
通过学生在已经掌握的任意角的三角函数定义和公式(一)(二)的基础上,发现他们与单位圆的交点坐标之间关系,进而发现三角函数值的关系。同时教材渗透了转化与化归等数学思想方法,为培养学生养成良好的学习习惯提出了要求。因此本节内容在三角函数中占有非常重要的地位.
教学方法:
以学生为主题,以发现为主线,尽力渗透类比、化归、数形结合等数学思想方法,采用提出问题、启发引导、共同探究、综合应用等教学模式。
教学目标:
借助单位圆探究诱导公式。
能正确运用诱导公式将任意角的三角函数化为锐角三角函数。
教学重点:
诱导公式(三)的推导及应用。
教学难点:
诱导公式的应用。
教学手段:
多媒体。
教学情景设计:
一.复习回顾:
1. 诱导公式(一)(二)。
2. 角 (终边在一条直线上)
3. 思考:下列一组角有什么特征?( )能否用式子来表示?
二.新课:
已知 由
可知
而 (课件演示,学生发现)
所以
于是可得: (三)
设计意图:结合几何画板的演示利用同一点的坐标变换,导出公式。
由公式(一)(三)可以看出,角 角 相等。即:
.
公式(一)(二)(三)都叫诱导公式。利用诱导公式可以求三角函数式的值或化简三角函数式。
设计意图:结合学过的公式(一)(二),发现特点,总结公式。
1. 练习
(1)
设计意图:利用公式解决问题,发现新问题,小组研究讨论,得到新公式。
(学生板演,老师点评,用彩色粉笔强调重点,引导学生总结公式。)
三.例题
例3:求下列各三角函数值:
(1)
(2)
(3)
(4)
例4:化简
设计意图:利用公式解决问题。
练习:
(1)
(2) (学生板演,师生点评)
设计意图:观察公式特点,选择公式解决问题。
四.课堂小结:将任意角三角函数转化为锐角三角函数,体现转化化归,数形结合思想的应用,培养了学生分析问题、解决问题的`能力,熟练应用解决问题。
五.课后作业:课后练习A、B组
六.课后反思与交流
很荣幸大家来听我的课,通过这课,我学习到如下的东西:
1.要认真的研读新课标,对教学的目标,重难点把握要到位
2.注意板书设计,注重细节的东西,语速需要改正
3.进一步的学习网页制作,让你的网页更加的完善,学生更容易操作
4.尽可能让你的学生自主提出问题,自主的思考,能够化被动学习为主动学习,充分享受学习数学的乐趣
5.上课的生动化,形象化需要加强
听课者评价:
1.评议者:网络辅助教学,起到了很好的效果;教态大方,作为新教师,开设校际课,勇气可嘉!建议:感觉到老师有点紧张,其实可以放开点的,相信效果会更好的!重点不够清晰,有引导数学时,最好值有个侧重点;网络设计上,网页上公开的推导公式为上,留有更大的空间让学生来思考。
2.评议者:网络教学效果良好,给学生自主思考,学习的空间发挥,教学设计得好;建议:课堂讲课声音,语调可以更有节奏感一些,抑扬顿挫应注意课堂例题练习可以多两题。
3.评议者:学科网络平台的使用;建议:应重视引导学生将一些唾手可得的有用结论总结出来,并形成自我的经验。
4.评议者:引导学生通过网络进行探究。
建议:课件制作在线测评部分,建议不能重复选择,应全部做完后,显示结果,再重复测试;多提问学生。
( 1)给学生思考的时间较长,语调相对平缓,总结时,给学生一些激励的语言更好
( 2)这样子的教学可以提高上课效率,让学生更多的时间思考
( 3)网络平台的使用,使得学生的参与度明显提高,存在问题:1.公式对称性的诱导,点与点的对称的诱导,终边的关系的诱导,要进一步的修正;2.公式的概括要注意引导学生怎么用,学习这个诱导公式的作用
( 4)给学生答案,这个网页要进一步的修正,答案能否不要一点就出来
( 5)1.板书设计要进一步的加强,2.语速相对是比较快的3.练习量比较少
( 6)让学生多探究,课堂会更热闹
( 7)注意引入的过程要带有目的,带着问题来教学,学生带着问题来学习
( 8)教学模式相对简单重复
( 9)思路较为清晰,规范化的推理
高中数学教案4
教学目标
(1)使学生正确理解组合的意义,正确区分排列、组合问题;
(2)使学生掌握组合数的计算公式;
(3)通过学习组合知识,让学生掌握类比的学习方法,并提高学生分析问题和解决问题的能力;
教学重点难点
重点是组合的定义、组合数及组合数的公式;
难点是解组合的应用题.
教学过程设计
(-)导入新课
(教师活动)提出下列思考问题,打出字幕.
[字幕]一条铁路线上有6个火车站,(1)需准备多少种不同的普通客车票?(2)有多少种不同票价的普通客车票?上面问题中,哪一问是排列问题?哪一问是组合问题?
(学生活动)讨论并回答.
答案提示:(1)排列;(2)组合.
[评述]问题(1)是从6个火车站中任选两个,并按一定的顺序排列,要求出排法的种数,属于排列问题;(2)是从6个火车站中任选两个并成一组,两站无顺序关系,要求出不同的组数,属于组合问题.这节课着重研究组合问题.
设计意图:组合与排列所研究的问题几乎是平行的.上面设计的问题目的是从排列知识中发现并提出新的问题.
(二)新课讲授
[提出问题 创设情境]
(教师活动)指导学生带着问题阅读课文.
[字幕]1.排列的定义是什么?
2.举例说明一个组合是什么?
3.一个组合与一个排列有何区别?
(学生活动)阅读回答.
(教师活动)对照课文,逐一评析.
设计意图:激活学生的思维,使其将所学的知识迁移过渡,并尽快适应新的环境.
【归纳概括 建立新知】
(教师活动)承接上述问题的回答,展示下面知识.
[字幕]模型:从 个不同元素中取出 个元素并成一组,叫做从 个不同元素中取出 个元素的一个组合.如前面思考题:6个火车站中甲站→乙站和乙站→甲站是票价相同的车票,是从6个元素中取出2个元素的一个组合.
组合数:从 个不同元素中取出 个元素的`所有组合的个数,称之,用符号 表示,如从6个元素中取出2个元素的组合数为 .
[评述]区分一个排列与一个组合的关键是:该问题是否与顺序有关,当取出元素后,若改变一下顺序,就得到一种新的取法,则是排列问题;若改变顺序,仍得原来的取法,就是组合问题.
(学生活动)倾听、思索、记录.
(教师活动)提出思考问题.
[投影] 与 的关系如何?
(师生活动)共同探讨.求从 个不同元素中取出 个元素的排列数 ,可分为以下两步:
第1步,先求出从这 个不同元素中取出 个元素的组合数为 ;
第2步,求每一个组合中 个元素的全排列数为 .
根据分步计数原理,得到
[字幕]公式1:
公式2:
(学生活动)验算 ,即一条铁路上6个火车站有15种不同的票价的普通客车票.
设计意图:本着以认识概念为起点,以问题为主线,以培养能力为核心的宗旨,逐步展示知识的形成过程,使学生思维层层被激活、逐渐深入到问题当中去.
(三)小结
(师生活动)共同小结.
本节主要内容有
1.组合概念.
2.组合数计算的两个公式.
(四)布置作业
1.课本作业:习题10 3第1(1)、(4),3题.
2.思考题:某学习小组有8个同学,从男生中选2人,女生中选1人参加数学、物理、化学三种学科竞赛,要求每科均有1人参加,共有180种不同的选法,那么该小组中,男、女同学各有多少人?
3.研究性题:
在 的 边上除顶点 外有 5个点,在 边上有 4个点,由这些点(包括 )能组成多少个四边形?能组成多少个三角形?
(五)课后点评
在学习了排列知识的基础上,本节课引进了组合概念,并推导出组合数公式,同时调控进行训练,从而培养学生分析问题、解决问题的能力.
作业参考答案
2.解;设有男同学 人,则有女同学 人,依题意有 ,由此解得 或 或2.即男同学有5人或6人,女同学相应为3人或2人.
3.能组成 (注意不能用 点为顶点)个四边形, 个三角形.
探究活动
同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年卡,那么四张不同的分配万式可有多少种?
解 设四人分别为甲、乙、丙、丁,可从多种角度来解.
解法一 可将拿贺卡的情况,按甲分别拿乙、丙、丁制作的贺卡的情形分为三类,即:
甲拿乙制作的贺卡时,则贺卡有3种分配方法.
甲拿丙制作的贺卡时,则贺卡有3种分配方法.
甲拿丁制作的贺卡时,则贺卡有3种分配方法.
由加法原理得,贺卡分配方法有3+3+3=9种.
解法二 可从利用排列数和组合数公式角度来考虑.这时还存在正向与逆向两种思考途径.
正向思考,即从满足题设条件出发,分步完成分配.先可由甲从乙、丙、丁制作的贺卡中选取1张,有 种取法,剩下的乙、丙、丁中所制作贺卡被甲取走后可在剩下的3张贺卡中选取1张,也有 种,最后剩下2人可选取的贺卡即是这2人所制作的贺卡,其取法只有互取对方制作贺卡1种取法.根据乘法原理,贺卡的分配方法有 (种).
逆向思考,即从4人取4张不同贺卡的所有取法中排除不满足题设条件的取法.不满足题设条件的取法为,其中只有1人取自己制作的贺卡,其中有2人取自己制作的贺卡,其中有3人取自己制作的贺卡(此时即为4人均拿自己制作的贺卡).其取法分别为 1.故符合题设要求的取法共有 (种).
高中数学教案5
教学目标:
1、理解并掌握曲线在某一点处的切线的概念;
2、理解并掌握曲线在一点处的切线的斜率的定义以及切线方程的求法;
3、理解切线概念实际背景,培养学生解决实际问题的能力和培养学生转化
问题的能力及数形结合思想。
教学重点:
理解并掌握曲线在一点处的切线的斜率的定义以及切线方程的求法。
教学难点:
用“无限逼近”、“局部以直代曲”的思想理解某一点处切线的斜率。
教学过程:
一、问题情境
1、问题情境。
如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢?
如果将点P附近的'曲线放大,那么就会发现,曲线在点P附近看上去有点像是直线。
如果将点P附近的曲线再放大,那么就会发现,曲线在点P附近看上去几乎成了直线。事实上,如果继续放大,那么曲线在点P附近将逼近一条确定的直线,该直线是经过点P的所有直线中最逼近曲线的一条直线。
因此,在点P附近我们可以用这条直线来代替曲线,也就是说,点P附近,曲线可以看出直线(即在很小的范围内以直代曲)。
2、探究活动。
如图所示,直线l1,l2为经过曲线上一点P的两条直线,
(1)试判断哪一条直线在点P附近更加逼近曲线;
(2)在点P附近能作出一条比l1,l2更加逼近曲线的直线l3吗?
(3)在点P附近能作出一条比l1,l2,l3更加逼近曲线的直线吗?
二、建构数学
切线定义: 如图,设Q为曲线C上不同于P的一点,直线PQ称为曲线的割线。 随着点Q沿曲线C向点P运动,割线PQ在点P附近逼近曲线C,当点Q无限逼近点P时,直线PQ最终就成为经过点P处最逼近曲线的直线l,这条直线l也称为曲线在点P处的切线。这种方法叫割线逼近切线。
思考:如上图,P为已知曲线C上的一点,如何求出点P处的切线方程?
三、数学运用
例1 试求在点(2,4)处的切线斜率。
解法一 分析:设P(2,4),Q(xQ,f(xQ)),
则割线PQ的斜率为:
当Q沿曲线逼近点P时,割线PQ逼近点P处的切线,从而割线斜率逼近切线斜率;
当Q点横坐标无限趋近于P点横坐标时,即xQ无限趋近于2时,kPQ无限趋近于常数4。
从而曲线f(x)=x2在点(2,4)处的切线斜率为4。
解法二 设P(2,4),Q(xQ,xQ2),则割线PQ的斜率为:
当?x无限趋近于0时,kPQ无限趋近于常数4,从而曲线f(x)=x2,在点(2,4)处的切线斜率为4。
练习 试求在x=1处的切线斜率。
解:设P(1,2),Q(1+Δx,(1+Δx)2+1),则割线PQ的斜率为:
当?x无限趋近于0时,kPQ无限趋近于常数2,从而曲线f(x)=x2+1在x=1处的切线斜率为2。
小结 求曲线上一点处的切线斜率的一般步骤:
(1)找到定点P的坐标,设出动点Q的坐标;
(2)求出割线PQ的斜率;
(3)当时,割线逼近切线,那么割线斜率逼近切线斜率。
思考 如上图,P为已知曲线C上的一点,如何求出点P处的切线方程?
解 设
所以,当无限趋近于0时,无限趋近于点处的切线的斜率。
变式训练
1。已知,求曲线在处的切线斜率和切线方程;
2。已知,求曲线在处的切线斜率和切线方程;
3。已知,求曲线在处的切线斜率和切线方程。
课堂练习
已知,求曲线在处的切线斜率和切线方程。
四、回顾小结
1、曲线上一点P处的切线是过点P的所有直线中最接近P点附近曲线的直线,则P点处的变化趋势可以由该点处的切线反映(局部以直代曲)。
2、根据定义,利用割线逼近切线的方法, 可以求出曲线在一点处的切线斜率和方程。
五、课外作业
高中数学教案6
内容分析:
1、 集合是中学数学的一个重要的基本概念
在小学数学中,就渗透了集合的初步概念,到了初中,更进一步应用集合的语言表述一些问题。例如,在代数中用到的有数集、解集等;在几何中用到的有点集。至于逻辑,可以说,从开始学习数学就离不开对逻辑知识的掌握和运用,基本的逻辑知识在日常生活、学习、工作中,也是认识问题、研究问题不可缺少的工具。这些可以帮助学生认识学习本章的意义,也是本章学习的基础。
把集合的初步知识与简易逻辑知识安排在高中数学的最开始,是因为在高中数学中,这些知识与其他内容有着密切联系,它们是学习、掌握和使用数学语言的基础
例如,下一章讲函数的概念与性质,就离不开集合与逻辑。
本节首先从初中代数与几何涉及的集合实例入手,引出集合与集合的元素的概念,并且结合实例对集合的概念作了说明
然后,介绍了集合的常用表示方法,包括列举法、描述法,还给出了画图表示集合的例子。
这节课主要学习全章的引言和集合的基本概念
学习引言是引发学生的学习兴趣,使学生认识学习本章的意义
本节课的教学重点是集合的基本概念。
集合是集合论中的原始的、不定义的概念
在开始接触集合的概念时,主要还是通过实例,对概念有一个初步认识
教科书给出的“一般地,某些指定的对象集在一起就成为一个集合,也简称集
”这句话,只是对集合概念的描述性说明。
教学过程:
一、复习引入:
1.简介数集的发展,复习最大公约数和最小公倍数,质数与和数;
2.教材中的章头引言;
3.集合论的创始人——康托尔(德国数学家)(见附录);
4.“物以类聚”,“人以群分”;
5.教材中例子(P4)。
二、讲解新课:
阅读教材第一部分,问题如下:
(1)有那些概念?是如何定义的?
(2)有那些符号?是如何表示的?
(3)集合中元素的特性是什么?
(一)集合的有关概念:由一些数、一些点、一些图形、一些整式、一些物体、一些人组成的.我们说,每一组对象的全体形成一个集合,或者说,某些指定的对象集在一起就成为一个集合,也简称集.集合中的每个对象叫做这个集合的元素.
定义:一般地,某些指定的对象集在一起就成为一个集合.
1、集合的概念
(1)集合:某些指定的对象集在一起就形成一个集合(简称集)
(2)元素:集合中每个对象叫做这个集合的元素
2、常用数集及记法
(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合,记作N,N={0,1,2,…}
(2)正整数集:非负整数集内排除0的集,记作N*或N+,N*={1,2,3,…}
(3)整数集:全体整数的集合,记作Z ,Z={0,±1,±2,…}
(4)有理数集:全体有理数的集合,记作Q,Q={整数与分数}
(5)实数集:全体实数的集合,记作R,R={数轴上所有点所对应的数}
注:(1)自然数集与非负整数集是相同的,也就是说,自然数集包括数0
(2)非负整数集内排除0的.集,记作N*或N+
Q、Z、R等其它数集内排除0的集,也是这样表示,例如,整数集内排除0的集,表示成Z*
3、元素对于集合的隶属关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作aA
4、集合中元素的特性
(1)确定性:按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可
(2)互异性:集合中的元素没有重复
(3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出)
5、⑴集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q……
元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q……
⑵“∈”的开口方向,不能把a∈A颠倒过来写。
高中数学教案7
整体设计
教学分析
我们在初中的学习过程中,已了解了整数指数幂的概念和运算性质。从本节开始我们将在回顾平方根和立方根的基础上,类比出正数的n次方根的定义,从而把指数推广到分数指数。进而推广到有理数指数,再推广到实数指数,并将幂的运算性质由整数指数幂推广到实数指数幂。
教材为了让学生在学习之外就感受到指数函数的实际背景,先给出两个具体例子:GDP的增长问题和碳14的衰减问题。前一个问题,既让学生回顾了初中学过的整数指数幂,也让学生感受到其中的函数模型,并且还有思想教育价值。后一个问题让学生体会其中的函数模型的同时,激发学生探究分数指数幂、无理数指数幂的兴趣与欲望,为新知识的学习作了铺垫。
本节安排的内容蕴涵了许多重要的数学思想方法,如推广的思想(指数幂运算律的推广)、类比的思想、逼近的思想(有理数指数幂逼近无理数指数幂)、数形结合的思想(用指数函数的图象研究指数函数的性质)等,同时,充分关注与实际问题的结合,体现数学的应用价值。
根据本节内容的特点,教学中要注意发挥信息技术的力量,尽量利用计算器和计算机创设教学情境,为学生的数学探究与数学思维提供支持。
三维目标
1、通过与初中所学的知识进行类比,理解分数指数幂的概念,进而学习指数幂的性质。掌握分数指数幂和根式之间的互化,掌握分数指数幂的运算性质。培养学生观察分析、抽象类比的能力。
2、掌握根式与分数指数幂的互化,渗透“转化”的数学思想。通过运算训练,养成学生严谨治学,一丝不苟的学习习惯,让学生了解数学来自生活,数学又服务于生活的哲理。
3、能熟练地运用有理指数幂运算性质进行化简、求值,培养学生严谨的思维和科学正确的计算能力。
4、通过训练及点评,让学生更能熟练掌握指数幂的运算性质。展示函数图象,让学生通过观察,进而研究指数函数的性质,让学生体验数学的简洁美和统一美。
重点难点
教学重点
(1)分数指数幂和根式概念的理解。
(2)掌握并运用分数指数幂的运算性质。
(3)运用有理指数幂的性质进行化简、求值。
教学难点
(1)分数指数幂及根式概念的理解。
(2)有理指数幂性质的灵活应用。
课时安排
3课时
教学过程
第1课时
作者:路致芳
导入新课
思路1.同学们在预习的过程中能否知道考古学家如何判断生物的发展与进化,又怎样判断它们所处的年代?(考古学家是通过对生物化石的研究来判断生物的发展与进化的,第二个问题我们不太清楚)考古学家是按照这样一条规律推测生物所处的年代的。教师板书本节课题:指数函数——指数与指数幂的运算。
思路2.同学们,我们在初中学习了平方根、立方根,那么有没有四次方根、五次方根…n次方根呢?答案是肯定的,这就是我们本堂课研究的课题:指数函数——指数与指数幂的运算。
推进新课
新知探究
提出问题
(1)什么是平方根?什么是立方根?一个数的平方根有几个,立方根呢?
(2)如x4=a,x5=a,x6=a,根据上面的结论我们又能得到什么呢?
(3)根据上面的结论我们能得到一般性的结论吗?
(4)可否用一个式子表达呢?
活动:教师提示,引导学生回忆初中的时候已经学过的平方根、立方根是如何定义的,对照类比平方根、立方根的定义解释上面的式子,对问题(2)的结论进行引申、推广,相互交流讨论后回答,教师及时启发学生,具体问题一般化,归纳类比出n次方根的概念,评价学生的思维。
讨论结果:(1)若x2=a,则x叫做a的平方根,正实数的平方根有两个,它们互为相反数,如:4的平方根为±2,负数没有平方根,同理,若x3=a,则x叫做a的立方根,一个数的立方根只有一个,如:-8的立方根为-2.
(2)类比平方根、立方根的定义,一个数的四次方等于a,则这个数叫a的四次方根。一个数的五次方等于a,则这个数叫a的五次方根。一个数的六次方等于a,则这个数叫a的六次方根。
(3)类比(2)得到一个数的n次方等于a,则这个数叫a的n次方根。
(4)用一个式子表达是,若xn=a,则x叫a的n次方根。
教师板书n次方根的意义:
一般地,如果xn=a,那么x叫做a的n次方根(n th root),其中n>1且n∈正整数集。
可以看出数的平方根、立方根的概念是n次方根的概念的特例。
提出问题
(1)你能根据n次方根的意义求出下列数的n次方根吗?(多媒体显示以下题目)。
①4的平方根;②±8的立方根;③16的4次方根;④32的5次方根;⑤-32的5次方根;⑥0的7次方根;⑦a6的立方根。
(2)平方根,立方根,4次方根,5次方根,7次方根,分别对应的方根的指数是什么数,有什么特点?4,±8,16,-32,32,0,a6分别对应什么性质的数,有什么特点?
(3)问题(2)中,既然方根有奇次的也有偶次的,数a有正有负,还有零,结论有一个的,也有两个的,你能否总结一般规律呢?
(4)任何一个数a的偶次方根是否存在呢?
活动:教师提示学生切实紧扣n次方根的概念,求一个数a的n次方根,就是求出的那个数的n次方等于a,及时点拨学生,从数的分类考虑,可以把具体的数写出来,观察数的特点,对问题(2)中的结论,类比推广引申,考虑要全面,对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路。
讨论结果:(1)因为±2的平方等于4,±2的立方等于±8,±2的4次方等于16,2的5次方等于32,-2的5次方等于-32,0的7次方等于0,a2的立方等于a6,所以4的平方根,±8的立方根,16的4次方根,32的5次方根,-32的5次方根,0的7次方根,a6的立方根分别是±2,±2,±2,2,-2,0,a2.
(2)方根的指数是2,3,4,5,7…特点是有奇数和偶数。总的来看,这些数包括正数,负数和零。
(3)一个数a的奇次方根只有一个,一个正数a的偶次方根有两个,是互为相反数。0的任何次方根都是0.
(4)任何一个数a的偶次方根不一定存在,如负数的偶次方根就不存在,因为没有一个数的偶次方是一个负数。
类比前面的平方根、立方根,结合刚才的讨论,归纳出一般情形,得到n次方根的性质:
①当n为偶数时,正数a的n次方根有两个,是互为相反数,正的n次方根用na表示,如果是负数,负的n次方根用-na表示,正的n次方根与负的n次方根合并写成±na(a>0)。
②n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数,这时a的n次方根用符号na表示。
③负数没有偶次方根;0的任何次方根都是零。
上面的文字语言可用下面的式子表示:
a为正数:n为奇数,a的n次方根有一个为na,n为偶数,a的n次方根有两个为±na.
a为负数:n为奇数,a的n次方根只有一个为na,n为偶数,a的n次方根不存在。
零的n次方根为零,记为n0=0.
可以看出数的平方根、立方根的性质是n次方根的性质的特例。
思考
根据n次方根的性质能否举例说明上述几种情况?
活动:教师提示学生对方根的性质要分类掌握,即正数的奇偶次方根,负数的奇次方根,零的任何次方根,这样才不重不漏,同时巡视学生,随机给出一个数,我们写出它的平方根,立方根,四次方根等,看是否有意义,注意观察方根的形式,及时纠正学生在举例过程中的问题。
解:答案不,比如,64的立方根是4,16的四次方根为±2,-27的5次方根为5-27,而-27的4次方根不存在等。其中5-27也表示方根,它类似于na的形式,现在我们给式子na一个名称——根式。
根式的概念:
式子na叫做根式,其中a叫做被开方数,n叫做根指数。
如3-27中,3叫根指数,-27叫被开方数。
思考
nan表示an的n次方根,式子nan=a一定成立吗?如果不一定成立,那么nan等于什么?
活动:教师让学生注意讨论n为奇偶数和a的符号,充分让学生多举实例,分组讨论。教师点拨,注意归纳整理。
〔如3(-3)3=3-27=-3,4(-8)4=|-8|=8〕。
解答:根据n次方根的意义,可得:(na)n=a.
通过探究得到:n为奇数,nan=a.
n为偶数,nan=|a|=a,-a,a≥0,a<0.
因此我们得到n次方根的运算性质:
①(na)n=a.先开方,再乘方(同次),结果为被开方数。
②n为奇数,nan=a.先奇次乘方,再开方(同次),结果为被开方数。
n为偶数,nan=|a|=a,-a,a≥0,a<0.先偶次乘方,再开方(同次),结果为被开方数的绝对值。
应用示例
思路1
例求下列各式的值:
(1)3(-8)3;(2)(-10)2;(3)4(3-π)4;(4)(a-b)2(a>b)。
活动:求某些式子的值,首先考虑的应是什么,明确题目的要求是什么,都用到哪些知识,关键是啥,搞清这些之后,再针对每一个题目仔细分析。观察学生的解题情况,让学生展示结果,抓住学生在解题过程中出现的问题并对症下药。求下列各式的值实际上是求数的方根,可按方根的运算性质来解,首先要搞清楚运算顺序,目的是把被开方数的符号定准,然后看根指数是奇数还是偶数,如果是奇数,无需考虑符号,如果是偶数,开方的结果必须是非负数。
解:(1)3(-8)3=-8;
(2)(-10)2=10;
(3)4(3-π)4=π-3;
(4)(a-b)2=a-b(a>b)。
点评:不注意n的奇偶性对式子nan的值的影响,是导致问题出现的一个重要原因,要在理解的基础上,记准,记熟,会用,活用。
变式训练
求出下列各式的值:
(1)7(-2)7;
(2)3(3a-3)3(a≤1);
(3)4(3a-3)4.
解:(1)7(-2)7=-2,
(2)3(3a-3)3(a≤1)=3a-3,
(3)4(3a-3)4=
点评:本题易错的是第(3)题,往往忽视a与1大小的讨论,造成错解。
思路2
例1下列各式中正确的是()
A.4a4=a
B.6(-2)2=3-2
C.a0=1
D.10(2-1)5=2-1
活动:教师提示,这是一道选择题,本题考查n次方根的运算性质,应首先考虑根据方根的意义和运算性质来解,既要考虑被开方数,又要考虑根指数,严格按求方根的步骤,体会方根运算的实质,学生先思考哪些地方容易出错,再回答。
解析:(1)4a4=a,考查n次方根的运算性质,当n为偶数时,应先写nan=|a|,故A项错。
(2)6(-2)2=3-2,本质上与上题相同,是一个正数的偶次方根,根据运算顺序也应如此,结论为6(-2)2=32,故B项错。
(3)a0=1是有条件的,即a≠0,故C项也错。
(4)D项是一个正数的偶次方根,根据运算顺序也应如此,故D项正确。所以答案选D.
答案:D
点评:本题由于考查n次方根的运算性质与运算顺序,有时极易选错,选四个答案的情况都会有,因此解题时千万要细心。
例2 3+22+3-22=__________.
活动:让同学们积极思考,交流讨论,本题乍一看内容与本节无关,但仔细一想,我们学习的内容是方根,这里是带有双重根号的式子,去掉一层根号,根据方根的运算求出结果是解题的关键,因此将根号下面的式子化成一个完全平方式就更为关键了,从何处入手?需利用和的平方公式与差的平方公式化为完全平方式。正确分析题意是关键,教师提示,引导学生解题的思路。
解析:因为3+22=1+22+(2)2=(1+2)2=2+1,
3-22=(2)2-22+1=(2-1)2=2-1,
所以3+22+3-22=22.
答案:22
点评:不难看出3-22与3+22形式上有些特点,即是对称根式,是A±2B形式的式子,我们总能找到办法把其化成一个完全平方式。
思考
上面的例2还有别的解法吗?
活动:教师引导,去根号常常利用完全平方公式,有时平方差公式也可,同学们观察两个式子的特点,具有对称性,再考虑并交流讨论,一个是“+”,一个是“-”,去掉一层根号后,相加正好抵消。同时借助平方差,又可去掉根号,因此把两个式子的和看成一个整体,两边平方即可,探讨得另一种解法。
另解:利用整体思想,x=3+22+3-22,
两边平方,得x2=3+22+3-22+2(3+22)(3-22)=6+232-(22)2=6+2=8,所以x=22.
点评:对双重二次根式,特别是A±2B形式的式子,我们总能找到办法将根号下面的式子化成一个完全平方式,问题迎刃而解,另外对A+2B±A-2B的式子,我们可以把它们看成一个整体利用完全平方公式和平方差公式去解。
变式训练
若a2-2a+1=a-1,求a的取值范围。
解:因为a2-2a+1=a-1,而a2-2a+1=(a-1)2=|a-1|=a-1,
即a-1≥0,
所以a≥1.
点评:利用方根的运算性质转化为去绝对值符号,是解题的关键。
知能训练
(教师用多媒体显示在屏幕上)
1、以下说法正确的是()
A.正数的n次方根是一个正数
B.负数的n次方根是一个负数
C.0的n次方根是零
D.a的n次方根用na表示(以上n>1且n∈正整数集)
答案:C
2、化简下列各式:
(1)664;(2)4(-3)2;(3)4x8;(4)6x6y3;(5)(x-y)2.
答案:(1)2;(2)3;(3)x2;(4)|x|y;(5)|x-y|。
3、计算7+40+7-40=__________.
解析:7+40+7-40
=(5)2+25?2+(2)2+(5)2-25?2+(2)2
=(5+2)2+(5-2)2
=5+2+5-2
=25.
答案:25
拓展提升
问题:nan=a与(na)n=a(n>1,n∈N)哪一个是恒等式,为什么?请举例说明。
活动:组织学生结合前面的例题及其解答,进行分析讨论,解决这一问题要紧扣n次方根的定义。
通过归纳,得出问题结果,对a是正数和零,n为偶数时,n为奇数时讨论一下。再对a是负数,n为偶数时,n为奇数时讨论一下,就可得到相应的结论。
解:(1)(na)n=a(n>1,n∈N)。
如果xn=a(n>1,且n∈N)有意义,则无论n是奇数或偶数,x=na一定是它的一个n次方根,所以(na)n=a恒成立。
例如:(43)4=3,(3-5)3=-5.
(2)nan=a,|a|,当n为奇数,当n为偶数。
当n为奇数时,a∈R,nan=a恒成立。
例如:525=2,5(-2)5=-2.
当n为偶数时,a∈R,an≥0,nan表示正的n次方根或0,所以如果a≥0,那么nan=a.例如434=3,40=0;如果a<0,那么nan=|a|=-a,如(-3)2=32=3,
即(na)n=a(n>1,n∈N)是恒等式,nan=a(n>1,n∈N)是有条件的。
点评:实质上是对n次方根的概念、性质以及运算性质的深刻理解。
课堂小结
学生仔细交流讨论后,在笔记上写出本节课的学习收获,教师用多媒体显示在屏幕上。
1、如果xn=a,那么x叫a的n次方根,其中n>1且n∈正整数集。用式子na表示,式子na叫根式,其中a叫被开方数,n叫根指数。
(1)当n为偶数时,a的n次方根有两个,是互为相反数,正的n次方根用na表示,如果是负数,负的n次方根用-na表示,正的n次方根与负的n次方根合并写成±na(a>0)。
(2)n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数,这时a的n次方根用符号na表示。
(3)负数没有偶次方根。0的任何次方根都是零。
2、掌握两个公式:n为奇数时,(na)n=a,n为偶数时,nan=|a|=a,-a,a≥0,a<0.
作业
课本习题2.1A组1.
补充作业:
1、化简下列各式:
(1)681;(2)15-32;(3)6a2b4.
解:(1)681=634=332=39;
(2)15-32=-1525=-32;
(3)6a2b4=6(|a|?b2)2=3|a|?b2.
答案:2a-13
3.5+26+5-26=__________.
解析:对双重二次根式,我们觉得难以下笔,我们考虑只有在开方的前提下才可能解出,由此提示我们想办法去掉一层根式,
不难看出5+26=(3+2)2=3+2.
同理5-26=(3-2)2=3-2.
所以5+26+5-26=23.
答案:23
设计感想
学生已经学习了数的平方根和立方根,根式的内容是这些内容的推广,本节课由于方根和根式的概念和性质难以理解,在引入根式的概念时,要结合已学内容,列举具体实例,根式na的讲解要分n是奇数和偶数两种情况来进行,每种情况又分a>0,a<0,a=0三种情况,并结合具体例子讲解,因此设计了大量的类比和练习题目,要灵活处理这些题目,帮助学生加以理解,所以需要用多媒体信息技术服务教学。
第2课时
作者:郝云静
导入新课
思路1.碳14测年法。原来宇宙射线在大气层中能够产生放射性碳14,并与氧结合成二氧化碳后进入所有活组织,先为植物吸收,再为动物吸收,只要植物和动物生存着,它们就会不断地吸收碳14在机体内保持一定的水平。而当有机体死亡后,即会停止吸收碳14,其组织内的碳14便以约5 730年的半衰期开始衰变并消失。对于任何含碳物质只要测定剩下的放射性碳14的含量,便可推断其年代(半衰期:经过一定的时间,变为原来的一半)。引出本节课题:指数与指数幂的运算之分数指数幂。
思路2.同学们,我们在初中学习了整数指数幂及其运算性质,那么整数指数幂是否可以推广呢?答案是肯定的。这就是本节的主讲内容,教师板书本节课题——指数与指数幂的运算之分数指数幂。
推进新课
新知探究
提出问题
(1)整数指数幂的运算性质是什么?
(2)观察以下式子,并总结出规律:a>0,
①;
②a8=(a4)2=a4=,;
③4a12=4(a3)4=a3=;
④2a10=2(a5)2=a5= 。
(3)利用(2)的规律,你能表示下列式子吗?
,,,(x>0,m,n∈正整数集,且n>1)。
(4)你能用方根的意义来解释(3)的式子吗?
(5)你能推广到一般的情形吗?
活动:学生回顾初中学习的整数指数幂及运算性质,仔细观察,特别是每题的开始和最后两步的指数之间的关系,教师引导学生体会方根的意义,用方根的意义加以解释,指点启发学生类比(2)的规律表示,借鉴(2)(3),我们把具体推广到一般,对写正确的同学及时表扬,其他学生鼓励提示。
讨论结果:(1)整数指数幂的运算性质:an=a?a?a?…?a,a0=1(a≠0);00无意义;
a-n=1an(a≠0);am?an=am+n;(am)n=amn;(an)m=amn;(ab)n=anbn.
(2)①a2是a10的5次方根;②a4是a8的2次方根;③a3是a12的4次方根;④a5是a10的2次方根。实质上①5a10=,②a8=,③4a12=,④2a10=结果的a的指数是2,4,3,5分别写成了105,82,124,105,形式上变了,本质没变。
根据4个式子的最后结果可以总结:当根式的被开方数的指数能被根指数整除时,根式可以写成分数作为指数的形式(分数指数幂形式)。
(3)利用(2)的规律,453=,375=,5a7=,nxm= 。
(4)53的四次方根是,75的三次方根是,a7的五次方根是,xm的n次方根是。
结果表明方根的结果和分数指数幂是相通的。
(5)如果a>0,那么am的n次方根可表示为nam=,即=nam(a>0,m,n∈正整数集,n>1)。
综上所述,我们得到正数的正分数指数幂的意义,教师板书:
规定:正数的正分数指数幂的意义是=nam(a>0,m,n∈正整数集,n>1)。
提出问题
(1)负整数指数幂的意义是怎样规定的?
(2)你能得出负分数指数幂的意义吗?
(3)你认为应怎样规定零的分数指数幂的意义?
(4)综合上述,如何规定分数指数幂的意义?
(5)分数指数幂的`意义中,为什么规定a>0,去掉这个规定会产生什么样的后果?
(6)既然指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质是否也适用于有理数指数幂呢?
活动:学生回想初中学习的情形,结合自己的学习体会回答,根据零的整数指数幂的意义和负整数指数幂的意义来类比,把正分数指数幂的意义与负分数指数幂的意义融合起来,与整数指数幂的运算性质类比可得有理数指数幂的运算性质,教师在黑板上板书,学生合作交流,以具体的实例说明a>0的必要性,教师及时作出评价。
讨论结果:(1)负整数指数幂的意义是:a-n=1an(a≠0),n∈N+。
(2)既然负整数指数幂的意义是这样规定的,类比正数的正分数指数幂的意义可得正数的负分数指数幂的意义。
规定:正数的负分数指数幂的意义是= =1nam(a>0,m,n∈=N+,n>1)。
(3)规定:零的分数指数幂的意义是:零的正分数次幂等于零,零的负分数指数幂没有意义。
(4)教师板书分数指数幂的意义。分数指数幂的意义就是:
正数的正分数指数幂的意义是=nam(a>0,m,n∈正整数集,n>1),正数的负分数指数幂的意义是= =1nam(a>0,m,n∈正整数集,n>1),零的正分数次幂等于零,零的负分数指数幂没有意义。
(5)若没有a>0这个条件会怎样呢?
如=3-1=-1,=6(-1)2=1具有同样意义的两个式子出现了截然不同的结果,这只说明分数指数幂在底数小于零时是无意义的。因此在把根式化成分数指数时,切记要使底数大于零,如无a>0的条件,比如式子3a2=,同时负数开奇次方是有意义的,负数开奇次方时,应把负号移到根式的外边,然后再按规定化成分数指数幂,也就是说,负分数指数幂在有意义的情况下总表示正数,而不是负数,负数只是出现在指数上。
(6)规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数。
有理数指数幂的运算性质:对任意的有理数r,s,均有下面的运算性质:
①ar?as=ar+s(a>0,r,s∈Q),
②(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q),
③(a?b)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q)。
我们利用分数指数幂的意义和有理数指数幂的运算性质可以解决一些问题,来看下面的例题。
应用示例
例1求值:(1);(2);(3)12-5;(4) 。
活动:教师引导学生考虑解题的方法,利用幂的运算性质计算出数值或化成最简根式,根据题目要求,把底数写成幂的形式,8写成23,25写成52,12写成2-1,1681写成234,利用有理数幂的运算性质可以解答,完成后,把自己的答案用投影仪展示出来。
解:(1) =22=4;
(2)=5-1=15;
(3)12-5=(2-1)-5=2-1×(-5)=32;
(4)=23-3=278.
点评:本例主要考查幂值运算,要按规定来解。在进行幂值运算时,要首先考虑转化为指数运算,而不是首先转化为熟悉的根式运算,如=382=364=4.
例2用分数指数幂的形式表示下列各式。
a3?a;a2?3a2;a3a(a>0)。
活动:学生观察、思考,根据解题的顺序,把根式化为分数指数幂,再由幂的运算性质来运算,根式化为分数指数幂时,要由里往外依次进行,把握好运算性质和顺序,学生讨论交流自己的解题步骤,教师评价学生的解题情况,鼓励学生注意总结。
解:a3?a=a3? =;
a2?3a2=a2? =;
a3a= 。
点评:利用分数指数幂的意义和有理数指数幂的运算性质进行根式运算时,其顺序是先把根式化为分数指数幂,再由幂的运算性质来运算。对于计算的结果,不强求统一用什么形式来表示,没有特别要求,就用分数指数幂的形式来表示,但结果不能既有分数指数又有根式,也不能既有分母又有负指数。
例3计算下列各式(式中字母都是正数)。
(1);
(2)。
活动:先由学生观察以上两个式子的特征,然后分析,四则运算的顺序是先算乘方,再算乘除,最后算加减,有括号的先算括号内的,整数幂的运算性质及运算规律扩充到分数指数幂后,其运算顺序仍符合我们以前的四则运算顺序,再解答,把自己的答案用投影仪展示出来,相互交流,其中要注意到(1)小题是单项式的乘除运算,可以用单项式的乘除法运算顺序进行,要注意符号,第(2)小题是乘方运算,可先按积的乘方计算,再按幂的乘方进行计算,熟悉后可以简化步骤。
解:(1)原式=[2×(-6)÷(-3)] =4ab0=4a;
(2)=m2n-3=m2n3.
点评:分数指数幂不表示相同因式的积,而是根式的另一种写法。有了分数指数幂,就可把根式转化成分数指数幂的形式,用分数指数幂的运算法则进行运算了。
本例主要是指数幂的运算法则的综合考查和应用。
变式训练
求值:(1)33?33?63;
(2)627m3125n64.
解:(1)33?33?63= =32=9;
(2)627m3125n64= =9m225n4=925m2n-4.
例4计算下列各式:
(1)(325-125)÷425;
(2)a2a?3a2(a>0)。
活动:先由学生观察以上两个式子的特征,然后分析,化为同底。利用分数指数幂计算,在第(1)小题中,只含有根式,且不是同次根式,比较难计算,但把根式先化为分数指数幂再计算,这样就简便多了,第(2)小题也是先把根式转化为分数指数幂后再由运算法则计算,最后写出解答。
解:(1)原式=
= =65-5;
(2)a2a?3a2= =6a5.
知能训练
课本本节练习1,2,3
【补充练习】
教师用实物投影仪把题目投射到屏幕上让学生解答,教师巡视,启发,对做得好的同学给予表扬鼓励。
1、(1)下列运算中,正确的是()
A.a2?a3=a6 B.(-a2)3=(-a3)2
C.(a-1)0=0 D.(-a2)3=-a6
(2)下列各式①4(-4)2n,②4(-4)2n+1,③5a4,④4a5(各式的n∈N,a∈R)中,有意义的是()
A.①② B.①③ C.①②③④ D.①③④
(3)(34a6)2?(43a6)2等于()
A.a B.a2 C.a3 D.a4
(4)把根式-25(a-b)-2改写成分数指数幂的形式为()
A. B.
C. D.
(5)化简的结果是()
A.6a B.-a C.-9a D.9a
2、计算:(1) --17-2+ -3-1+(2-1)0=__________.
(2)设5x=4,5y=2,则52x-y=__________.
3、已知x+y=12,xy=9且x 答案:1.(1)D (2)B (3)B (4)A (5)C 2.(1)19 (2)8 3、解:。 因为x+y=12,xy=9,所以(x-y)2=(x+y)2-4xy=144-36=108=4×27. 又因为x 所以原式= =12-6-63=-33. 拓展提升 1、化简:。 活动:学生观察式子特点,考虑x的指数之间的关系可以得到解题思路,应对原式进行因式分解,根据本题的特点,注意到: x-1= -13=; x+1= +13=; 。 构建解题思路教师适时启发提示。 解: = = = = 。 点拨:解这类题目,要注意运用以下公式, =a-b, =a± +b, =a±b. 2、已知,探究下列各式的值的求法。 (1)a+a-1;(2)a2+a-2;(3) 。 解:(1)将,两边平方,得a+a-1+2=9,即a+a-1=7; (2)将a+a-1=7两边平方,得a2+a-2+2=49,即a2+ a-2=47; (3)由于, 所以有=a+a-1+1=8. 点拨:对“条件求值”问题,一定要弄清已知与未知的联系,然后采取“整体代换”或“求值后代换”两种方法求值。 课堂小结 活动:教师,本节课同学们有哪些收获?请把你的学习收获记录在你的笔记本上,同学们之间相互交流。同时教师用投影仪显示本堂课的知识要点: (1)分数指数幂的意义就是:正数的正分数指数幂的意义是=nam(a>0,m,n∈正整数集,n>1),正数的负分数指数幂的意义是= =1nam(a>0,m,n∈正整数集,n>1),零的正分数次幂等于零,零的负分数指数幂没有意义。 (2)规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数。 (3)有理数指数幂的运算性质:对任意的有理数r,s,均有下面的运算性质: ①ar?as=ar+s(a>0,r,s∈Q), ②(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q), ③(a?b)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q)。 (4)说明两点: ①分数指数幂的意义是一种规定,我们前面所举的例子只表明这种规定的合理性,其中没有推出关系。 ②整数指数幂的运算性质对任意的有理数指数幂也同样适用。因而分数指数幂与根式可以互化,也可以利用=am来计算。 作业 课本习题2.1A组2,4. 设计感想 本节课是分数指数幂的意义的引出及应用,分数指数是指数概念的又一次扩充,要让学生反复理解分数指数幂的意义,教学中可以通过根式与分数指数幂的互化来巩固加深对这一概念的理解,用观察、归纳和类比的方法完成,由于是硬性的规定,没有合理的解释,因此多安排一些练习,强化训练,巩固知识,要辅助以信息技术的手段来完成大容量的课堂教学任务。 第3课时 作者:郑芳鸣 导入新课 思路1.同学们,既然我们把指数从正整数推广到整数,又从整数推广到正分数到负分数,这样指数就推广到有理数,那么它是否也和数的推广一样,到底有没有无理数指数幂呢?回顾数的扩充过程,自然数到整数,整数到分数(有理数),有理数到实数。并且知道,在有理数到实数的扩充过程中,增添的数是无理数。对无理数指数幂,也是这样扩充而来。既然如此,我们这节课的主要内容是:教师板书本堂课的课题〔指数与指数幂的运算(3)〕之无理数指数幂。 思路2.同学们,在初中我们学习了函数的知识,对函数有了一个初步的了解,到了高中,我们又对函数的概念进行了进一步的学习,有了更深的理解,我们仅仅学了几种简单的函数,如一次函数、二次函数、正比例函数、反比例函数、三角函数等,这些远远不能满足我们的需要,随着科学的发展,社会的进步,我们还要学习许多函数,其中就有指数函数,为了学习指数函数的知识,我们必须学习实数指数幂的运算性质,为此,我们必须把指数幂从有理数指数幂扩充到实数指数幂,因此我们本节课学习:指数与指数幂的运算(3)之无理数指数幂,教师板书本节课的课题。 推进新课 新知探究 提出问题 (1)我们知道2=1.414 213 56…,那么1.41,1.414,1.414 2,1.414 21,…,是2的什么近似值?而1.42,1.415,1.414 3,1.414 22,…,是2的什么近似值? (2)多媒体显示以下图表:同学们从上面的两个表中,能发现什么样的规律? 2的过剩近似值 的近似值 1.5 11.180 339 89 1.42 9.829 635 328 1.415 9.750 851 808 1.414 3 9.739 872 62 1.414 22 9.738 618 643 1.414 214 9.738 524 602 1.414 213 6 9.738 518 332 1.414 213 57 9.738 517 862 1.414 213 563 9.738 517 752 … … 的近似值 2的不足近似值 9.518 269 694 1.4 9.672 669 973 1.41 9.735 171 039 1.414 9.738 305 174 1.414 2 9.738 461 907 1.414 21 9.738 508 928 1.414 213 9.738 516 765 1.414 213 5 9.738 517 705 1.414 213 56 9.738 517 736 1.414 213 562 … … (3)你能给上述思想起个名字吗? (4)一个正数的无理数次幂到底是一个什么性质的数呢?如,根据你学过的知识,能作出判断并合理地解释吗? (5)借助上面的结论你能说出一般性的结论吗? 活动:教师引导,学生回忆,教师提问,学生回答,积极交流,及时评价学生,学生有困惑时加以解释,可用多媒体显示辅助内容: 问题(1)从近似值的分类来考虑,一方面从大于2的方向,另一方面从小于2的方向。 问题(2)对图表的观察一方面从上往下看,再一方面从左向右看,注意其关联。 问题(3)上述方法实际上是无限接近,最后是逼近。 问题(4)对问题给予大胆猜测,从数轴的观点加以解释。 问题(5)在(3)(4)的基础上,推广到一般的情形,即由特殊到一般。 讨论结果:(1)1.41,1.414,1.414 2,1.414 21,…这些数都小于2,称2的不足近似值,而1.42,1.415,1.414 3,1.414 22,…,这些数都大于2,称2的过剩近似值。 (2)第一个表:从大于2的方向逼近2时,就从51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22,…,即大于的方向逼近。 第二个表:从小于2的方向逼近2时,就从51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21,…,即小于的方向逼近。 从另一角度来看这个问题,在数轴上近似地表示这些点,数轴上的数字表明一方面从51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21,…,即小于的方向接近,而另一方面从51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22,…,即大于的方向接近,可以说从两个方向无限地接近,即逼近,所以是一串有理数指数幂51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21,…,和另一串有理数指数幂51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22,…,按上述变化规律变化的结果,事实上表示这些数的点从两个方向向表示的点靠近,但这个点一定在数轴上,由此我们可得到的结论是一定是一个实数,即51.4<51.41<51.414<51.414 2<51.414 21<…< <…<51.414 22<51.414 3<51.415<51.42<51.5. 充分表明是一个实数。 (3)逼近思想,事实上里面含有极限的思想,这是以后要学的知识。 (4)根据(2)(3)我们可以推断是一个实数,猜测一个正数的无理数次幂是一个实数。 (5)无理数指数幂的意义: 一般地,无理数指数幂aα(a>0,α是无理数)是一个确定的实数。 也就是说无理数可以作为指数,并且它的结果是一个实数,这样指数概念又一次得到推广,在数的扩充过程中,我们知道有理数和无理数统称为实数。我们规定了无理数指数幂的意义,知道它是一个确定的实数,结合前面的有理数指数幂,那么,指数幂就从有理数指数幂扩充到实数指数幂。 提出问题 (1)为什么在规定无理数指数幂的意义时,必须规定底数是正数? (2)无理数指数幂的运算法则是怎样的?是否与有理数指数幂的运算法则相通呢? (3)你能给出实数指数幂的运算法则吗? 活动:教师组织学生互助合作,交流探讨,引导他们用反例说明问题,注意类比,归纳。 对问题(1)回顾我们学习分数指数幂的意义时对底数的规定,举例说明。 对问题(2)结合有理数指数幂的运算法则,既然无理数指数幂aα(a>0,α是无理数)是一个确定的实数,那么无理数指数幂的运算法则应当与有理数指数幂的运算法则类似,并且相通。 对问题(3)有了有理数指数幂的运算法则和无理数指数幂的运算法则,实数的运算法则自然就得到了。 讨论结果:(1)底数大于零的必要性,若a=-1,那么aα是+1还是-1就无法确定了,这样就造成混乱,规定了底数是正数后,无理数指数幂aα是一个确定的实数,就不会再造成混乱。 (2)因为无理数指数幂是一个确定的实数,所以能进行指数的运算,也能进行幂的运算,有理数指数幂的运算性质,同样也适用于无理数指数幂。类比有理数指数幂的运算性质可以得到无理数指数幂的运算法则: ①ar?as=ar+s(a>0,r,s都是无理数)。 ②(ar)s=ars(a>0,r,s都是无理数)。 ③(a?b)r=arbr(a>0,b>0,r是无理数)。 (3)指数幂扩充到实数后,指数幂的运算性质也就推广到了实数指数幂。 实数指数幂的运算性质: 对任意的实数r,s,均有下面的运算性质: ①ar?as=ar+s(a>0,r,s∈R)。 ②(ar)s=ars(a>0,r,s∈R)。 ③(a?b)r=arbr(a>0,b>0,r∈R)。 应用示例 例1利用函数计算器计算。(精确到0.001) (1)0.32.1;(2)3.14-3;(3);(4) 。 活动:教师教会学生利用函数计算器计算,熟悉计算器的各键的功能,正确输入各类数,算出数值,对于(1),可先按底数0.3,再按xy键,再按幂指数2.1,最后按=,即可求得它的值; 对于(2),先按底数3.14,再按xy键,再按负号-键,再按3,最后按=即可; 对于(3),先按底数3.1,再按xy键,再按3÷4,最后按=即可; 对于(4),这种无理指数幂,可先按底数3,其次按xy键,再按键,再按3,最后按=键。有时也可按2ndf或shift键,使用键上面的功能去运算。 学生可以相互交流,挖掘计算器的用途。 解:(1)0.32.1≈0.080;(2)3.14-3≈0.032;(3) ≈2.336;(4) ≈6.705. 点评:熟练掌握用计算器计算幂的值的方法与步骤,感受现代技术的威力,逐步把自己融入现代信息社会;用四舍五入法求近似值,若保留小数点后n位,只需看第(n+1)位能否进位即可。 例2求值或化简。 (1)a-4b23ab2(a>0,b>0); (2)(a>0,b>0); (3)5-26+7-43-6-42. 活动:学生观察,思考,所谓化简,即若能化为常数则化为常数,若不能化为常数则应使所化式子达到最简,对既有分数指数幂又有根式的式子,应该把根式统一化为分数指数幂的形式,便于运算,教师有针对性地提示引导,对(1)由里向外把根式化成分数指数幂,要紧扣分数指数幂的意义和运算性质,对(2)既有分数指数幂又有根式,应当统一起来,化为分数指数幂,对(3)有多重根号的式子,应先去根号,这里是二次根式,被开方数应凑完全平方,这样,把5,7,6拆成(3)2+(2)2,22+(3)2,22+(2)2,并对学生作及时的评价,注意总结解题的方法和规律。 解:(1)a-4b23ab2= =3b46a11 。 点评:根式的运算常常化成幂的运算进行,计算结果如没有特殊要求,就用根式的形式来表示。 一、教学内容分析 圆锥曲线的定义反映了圆锥曲线的本质属性,它是无数次实践后的高度抽象,恰当地利用定义解题,许多时候能以简驭繁。因此,在学习了椭圆、双曲线、抛物线的定义及标准方程、几何性质后,再一次强调定义,学会利用圆锥曲线定义来熟练的解题”。 二、学生学习情况分析 我所任教班级的学生参与课堂教学活动的积极性强,思维活跃,但计算能力较差,推理能力较弱,使用数学语言的表达能力也略显不足。 三、设计思想 由于这部分知识较为抽象,如果离开感性认识,容易使学生陷入困境,降低学习热情。在教学时,借助多媒体动画,引导学生主动发现问题、解决问题,主动参与教学,在轻松愉快的环境中发现、获取新知,提高教学效率。 四、教学目标 1、深刻理解并熟练掌握圆锥曲线的定义,能灵活应用定义解决问题;熟练掌握焦点坐标、顶点坐标、焦距、离心率、准线方程、渐近线、焦半径等概念和求法;能结合平面几何的基本知识求解圆锥曲线的方程。 2、通过对练习,强化对圆锥曲线定义的理解,提高分析、解决问题的能力;通过对问题的不断引申,精心设问,引导学生学习解题的一般方法。 3、借助多媒体辅助教学,激发学习数学的兴趣。 五、教学重点与难点: 教学重点 1、对圆锥曲线定义的理解 2、利用圆锥曲线的定义求“最值” 3、“定义法”求轨迹方程 教学难点: 巧用圆锥曲线定义解题 六、教学过程设计 【设计思路】 (一)开门见山,提出问题 一上课,我就直截了当地给出例题1: (1)已知A(-2,0),B(2,0)动点M满足|MA|+|MB|=2,则点M的轨迹是()。 (A)椭圆(B)双曲线(C)线段(D)不存在 (2)已知动点M(x,y)满足(x1)2(y2)2|3x4y|,则点M的轨迹是()。 (A)椭圆(B)双曲线(C)抛物线(D)两条相交直线 【设计意图】 定义是揭示概念内涵的逻辑方法,熟悉不同概念的不同定义方式,是学习和研究数学的一个必备条件,而通过一个阶段的学习之后,学生们对圆锥曲线的定义已有了一定的认识,他们是否能真正掌握它们的本质,是我本节课首先要弄清楚的问题。 为了加深学生对圆锥曲线定义理解,我以圆锥曲线的定义的运用为主线,精心准备了两道练习题。 【学情预设】 估计多数学生能够很快回答出正确答案,但是部分学生对于圆锥曲线的定义可能并未真正理解,因此,在学生们回答后,我将要求学生接着说出:若想答案是其他选项的话,条件要怎么改?这对于已学完圆锥曲线这部分知识的学生来说,并不是什么难事。但问题(2)就可能让学生们费一番周折——如果有学生提出:可以利用变形来解决问题,那么我就可以循着他的思路,先对原等式做变形:(x1)2(y2)25 这样,很快就能得出正确结果。如若不然,我将启发他们从等式两端的式子|3x4y|5入手,考虑通过适当的变形,转化为学生们熟知的两个距离公式。 在对学生们的解答做出判断后,我将把问题引申为:该双曲线的中心坐标是,实轴长为,焦距为。以深化对概念的理解。 (二)理解定义、解决问题 例2: (1)已知动圆A过定圆B:x2y26x70的圆心,且与定圆C:xy6x910相内切,求△ABC面积的最大值。 (2)在(1)的条件下,给定点P(-2,2),求|PA| 【设计意图】 运用圆锥曲线定义中的数量关系进行转化,使问题化归为几何中求最大(小)值的模式,是解析几何问题中的一种常见题型,也是学生们比较容易混淆的一类问题。例2的设置就是为了方便学生的辨析。 【学情预设】 根据以往的经验,多数学生看上去都能顺利解答本题,但真正能完整解答的可能并不多。事实上,解决本题的关键在于能准确写出点A的轨迹,有了练习题1的铺垫,这个问题对学生们来讲就显得颇为简单,因此面对例2(1),多数学生应该能准确给出解答,但是对于例2(2)这样相对比较陌生的问题,学生就无从下手。我提醒学生把3/5和离心率联系起来,这样就容易和第二定义联系起来,从而找到解决本题的突破口。 (三)自主探究、深化认识 如果时间允许,练习题将为学生们提供一次数学猜想、试验的机会。 练习: 设点Q是圆C:(x1)2225|AB|的.最小值。3y225上动点,点A(1,0)是圆内一点,AQ的垂直平分线与CQ交于点M,求点M的轨迹方程。 引申:若将点A移到圆C外,点M的轨迹会是什么? 【设计意图】练习题设置的目的是为学生课外自主探究学习提供平台,当然,如果课堂上时间允许的话, 可借助“多媒体课件”,引导学生对自己的结论进行验证。 【知识链接】 (一)圆锥曲线的定义 1、圆锥曲线的第一定义 2、圆锥曲线的统一定义 (二)圆锥曲线定义的应用举例 1、双曲线1的两焦点为F1、F2,P为曲线上一点,若P到左焦点F1的距离为12,求P到右准线的距离。 2、|PF1||PF2|2P为等轴双曲线x2y2a2上一点,F1、F2为两焦点,O为双曲线的中心,求的|PO|取值范围。 3、在抛物线y22px上有一点A(4,m),A点到抛物线的焦点F的距离为5,求抛物线的方程和点A的坐标。 4、例题: (1)已知点F是椭圆1的右焦点,M是这椭圆上的动点,A(2,2)是一个定点,求|MA|+|MF|的最小值。 (2)已知A(,3)为一定点,F为双曲线1的右焦点,M在双曲线右支上移动,当|AM||MF|最小时,求M点的坐标。 (3)已知点P(-2,3)及焦点为F的抛物线y,在抛物线上求一点M,使|PM|+|FM|最小。 5、已知A(4,0),B(2,2)是椭圆1内的点,M是椭圆上的动点,求|MA|+|MB|的最小值与最大值。 七、教学反思 1、本课将借助于,将使全体学生参与活动成为可能,使原来令人难以理解的抽象的数学理论变得形象,生动且通俗易懂,同时,运用“多媒体课件”辅助教学,节省了板演的时间,从而给学生留出更多的时间自悟、自练、自查,充分发挥学生的主体作用,这充分显示出“多媒体课件”与探究合作式教学理念的有机结合的教学优势。 2、利用两个例题及其引申,通过一题多变,层层深入的探索,以及对猜测结果的检测研究,培养学生思维能力,使学生从学会一个问题的求解到掌握一类问题的解决方法,循序渐进的让学生把握这类问题的解法;将学生容易混淆的两类求“最值问题”并为一道题,方便学生进行比较、分析。虽然从表面上看,我这一堂课的教学容量不大,但事实上,学生们的思维运动量并不会小。 总之,如何更好地选择符合学生具体情况,满足教学目标的例题与练习、灵活把握课堂教学节奏仍是我今后工作中的一个重要研究课题,而要能真正进行素质教育,培养学生的创新意识,自己首先必须更新观念——在教学中适度使用多媒体技术,让学生有参与教学实践的机会,能够使学生在学习新知识的同时,激发起求知的欲望,在寻求解决问题的办法的过程中获得自信和成功的体验,于不知不觉中改善了他们的思维品质,提高了数学思维能力。 教学目的:掌握圆的标准方程,并能解决与之有关的问题 教学重点:圆的标准方程及有关运用 教学难点:标准方程的灵活运用 教学过程: 一、导入新课,探究标准方程 二、掌握知识,巩固练习 练习:⒈说出下列圆的方程 ⑴圆心(3,-2)半径为5⑵圆心(0,3)半径为3 ⒉指出下列圆的圆心和半径 ⑴(x-2)2+(y+3)2=3 ⑵x2+y2=2 ⑶x2+y2-6x+4y+12=0 ⒊判断3x-4y-10=0和x2+y2=4的位置关系 ⒋圆心为(1,3),并与3x-4y-7=0相切,求这个圆的方程 三、引伸提高,讲解例题 例1、圆心在y=-2x上,过p(2,-1)且与x-y=1相切求圆的方程(突出待定系数的数学方法) 练习:1、某圆过(-2,1)、(2,3),圆心在x轴上,求其方程。 2、某圆过A(-10,0)、B(10,0)、C(0,4),求圆的.方程。 例2:某圆拱桥的跨度为20米,拱高为4米,在建造时每隔4米加一个支柱支撑,求A2P2的长度。 例3、点M(x0,y0)在x2+y2=r2上,求过M的圆的切线方程(一题多解,训练思维) 四、小结练习P771,2,3,4 五、作业P811,2,3,4 一、教材分析 1、教材地位和作用:二面角是我们日常生活中经常见到的、很普通的一个空间图形。“二面角”是人教版《数学》第二册(下B)中9.7的内容。它是在学生学过两条异面直线所成的角、直线和平面所成角、又要重点研究的一种空间的角,它是为了研究两个平面的垂直而提出的一个概念,也是学生进一步研究多面体的基础。因此,它起着承上启下的作用。通过本节课的学习还对学生系统地掌握直线和平面的知识乃至于创新能力的培养都具有十分重要的意义。 2、教学目标: 知识目标:(1)正确理解二面角及其平面角的概念,并能初步运用它们解决实际问题。 (2)进一步培养学生把空间问题转化为平面问题的化归思想。 能力目标:(1)突出对类比、直觉、发散等探索性思维的培养,从而提高学生的创新能力。(2)通过对图形的观察、分析、比较和操作来强化学生的动手操作能力。 德育目标:(1)使学生认识到数学知识来自实践,并服务于实践,增强学生应用数学的意识(2)通过揭示线线、线面、面面之间的内在联系,进一步培养学生联系的辩证唯物主义观点。 情感目标:在平等的教学氛围中,通过学生之间、师生之间的交流、合作和评价,拉近学生之间、师生之间的情感距离。 3、重点、难点: 重点:“二面角”和“二面角的平面角”的概念 难点:“二面角的平面角”概念的形成过程 二、教法分析 1、教学方法:在引入课题时,我采用多媒体、实物演示法,在新课探究中采用问题启导、活动探究和类比发现法,在形成技能时以训练法、探究研讨法为主。 2、教学控制与调节的措施:本节课由于充分运用了多媒体和实物教具,预计学生对二面角及二面角平面角的概念能够理解,根据学生及教学的实际情况,估计二面角的具体求法一节课内完成有一定的困难,所以将其放在下节课。 3、教学手段:教学手段的现代化有利于提高课堂效益,有利于创新人才的'培养,根据本节课的教学需要,确定利用多媒体课件来辅助教学;此外,为加强直观教学,还要预先做好一些二面角的模型。 三、学法指导 1、乐学:在整个学习过程中学生要保持强烈的好奇心和求知欲,不断强化自己的创新意识,全身心地投入到学习中去,成为学习的主人。 2、学会:在掌握基础知识的同时,学生要注意领会化归、类比联想等数学思想方法的运用,学会建立完善的认知结构。 3、会学:通过自己亲身参与,学生要领会复习类比和深入研究这两种知识创新的方法,从而既学到知识,又学会创新,既能解决问题,更能发现问题。 四、教学过程 心理学研究表明,当学生明确数学概念的学习目的和意义时,就会对概念的学习产生浓厚的兴趣。创设问题情境,激发了学生的创新意识,营造了创新思维的氛围。 (一)、二面角 1、揭示概念产生背景。 问题情境1、在平面几何中“角”是怎样定义的? 问题情境2、在立体几何中我们还学习了哪些角? 问题情境3、运用多媒体和身边的实例,展示我们遇到的另一种空间的角——二面角(板书课题)。 通过这三个问题,打开了学生的原有认知结构,为知识的创新做好了准备;同时也让学生领会到,二面角这一概念的产生是因为它与我们的生活密不可分,激发学生的求知欲。2、展现概念形成过程。 问题情境4、那么,应该如何定义二面角呢? 创设这个问题情境,为学生创新思维的展开提供了空间。引导学生回忆平面几何中“角”这一概念的引入过程。教师应注意多让学生说,对于学生的创新意识和创新结果,教师要给与积极的评价。 问题情境5、同学们能举出一些二面角的实例吗?通过实际运用,可以促使学生更加深刻地理解概念。 (二)、二面角的平面角 1、揭示概念产生背景。平面几何中可以把角理解为是一个旋转量,同样一个二面角也可以看作是一个半平面以其棱为轴旋转而成的,也是一个旋转量。说明二面角不仅有大小,而且其大小是唯一确定的。平面 与平面的位置关系,总的说来只有相交或平行两种情况,为了对相交平面的相互位置作进一步的探讨,我们有必要来研究二面角的度量问题。 问题情境6、二面角的大小应该怎么度量?能否转化为平面角来处理?这样就从度量二面角大小的需要上揭示了二面角的平面角概念产生的背景。 2、展现概念形成过程 (1)、类比。教师启发,寻找类比联想的对象。 问题情境7、我们以前碰到过类似的问题吗?引导学生回忆前面所学过的两种空间角的定义,电脑演示以提高效率。 问题情境8、两定义的共同点是什么?生:空间角总是转化为平面的角,并且这个角是唯一确定的。 问题情境9、这个平面的角的顶点及两边是如何确定的? (2)、提出猜想:二面角的大小也可通过平面的角来定义。对学生提出的猜想,教师应该给予充分的肯定,以培养他们大胆猜想的意识和习惯,这对强化他们的创新意识大有帮助。 问题情境10、那么,这个角的顶点及两边应如何确定呢?生:顶点放在棱上,两边分别放在两个面内。这也是学生直觉思维的结果。 (3)、探索实验。通过实验,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的动手操作能力。 (4)、继续探索,得到定义。 问题情境11、那么,怎样使这个角的大小唯一确定呢?师生共同探讨后发现,角的顶点确定后,要使此角的大小唯一确定,只须使它的两条边在平面内唯一确定,联想到平面内过直线上一点的垂线的唯一性,由此发现二面角的大小的一种描述方法。 (5)、自我验证:要求学生阅读课本上的定义。并说明定义的合理性,教师作适当的引导,并加以理论证明。 (三)、二面角及其平面角的画法 主要分为直立式和平卧式两种,用电脑《几何画板》作图。 (四)、范例分析 为巩固学生所学知识,由于时间的关系设置了一道例题。来源于实际生活,不但培养了学生分析问题和解决问题的能力,也让学生领会到数学概念来自生活实际,并服务于生活实际,从而增强他们应用数学的意识。 例:一张边长为10厘米的正三角形纸片ABc,以它的高AD为折痕,折成一个1200二面角,求此时B、c两点间的距离。 分析:涉及二面角的计算问题,关键是找出(或作出)该二面角的平面角。引导学生充分利用已知图形的性质,最后发现可由定义找出该二面角的平面角。可让学生先做,为调动学生的积极性,并增加学生的参与感,活跃课堂的气氛,教师可给学生板演的机会。教师讲评时强调解题规范即必须证明∠BDc是二面角B—AD—c的平面角。 变式训练:图中共有几个二面角?能求出它们的大小吗?根据课堂实际情况,本题的变式训练也可作为课后思考题。 题后反思:(1)解题过程中必须证明∠BDc是二面角B—AD—c的平面角。 (2)求二面角的平面角的方法是:先找(或作)——后证——再解(三角形) (五)、练习、小结与作业 练习:习题9.7的第3题 小结在复习完二面角及其平面角的概念后,要求学生对空间中三种角加以比较、归纳,以促成学生建立起空间中角这一概念系统。同时要求学生对本节课的学习方法进行总结,领会复习类比和深入研究这两种知识创新的方法。 作业:习题9.7的第4题 思考题:见例题 五、板书设计(见课件) 以上是我对《二面角》授课的初步设想,不足之处,恳请大家批评指正,谢谢! 一.教材分析: 集合概念及其基本理论,称为集合论,是近、现代数学的一个重要的基础,一方面,许多重要的数学分支,都建立在集合理论的基础上。另一方面,集合论及其所反映的数学思想,在越来越广泛的领域种得到应用。 二.目标分析: 教学重点.难点 重点:集合的含义与表示方法. 难点:表示法的恰当选择. 教学目标 l.知识与技能 (1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系; (2)知道常用数集及其专用记号; (3)了解集合中元素的确定性.互异性.无序性; (4)会用集合语言表示有关数学对象; 2.过程与方法 (1)让学生经历从集合实例中抽象概括出集合共同特征的过程,感知集合的含义. (2)让学生归纳整理本节所学知识. 3.情感.态度与价值观 使学生感受到学习集合的必要性,增强学习的积极性. 三.教法分析 1.教学方法:学生通过阅读教材,自主学习.思考.交流.讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标.2.教学手段:在教学中使用投影仪来辅助教学. 四.过程分析 (一)创设情景,揭示课题 1.教师首先提出问题:(1)介绍自己的家庭、原来就读的学校、现在的班级。 (2)问题:像“家庭”、“学校”、“班级”等,有什么共同特征? 引导学生互相交流.与此同时,教师对学生的活动给予评价. 2.活动:(1)列举生活中的集合的例子;(2)分析、概括各实例的共同特征 由此引出这节要学的内容。 设计意图:既激发了学生浓厚的学习兴趣,又为新知作好铺垫 (二)研探新知,建构概念 1.教师利用多媒体设备向学生投影出下面7个实例: (1)1—20以内的所有质数;(2)我国古代的四大发明; (3)所有的安理会常任理事国; (4)所有的正方形; (5)海南省在20xx年9月之前建成的所有立交桥; (6)到一个角的两边距离相等的所有的点; (7)国兴中学20xx年9月入学的高一学生的全体. 2.教师组织学生分组讨论:这7个实例的共同特征是什么? 3.每个小组选出——位同学发表本组的讨论结果,在此基础上,师生共同概括出7个实例的特征,并给出集合的含义.一般地,指定的某些对象的`全体称为集合(简称为集).集合中的每个对象叫作这个集合的元素. 4.教师指出:集合常用大写字母A,B,C,D,?表示,元素常用小写字母a,b,c,d?表示. 设计意图:通过实例让学生感受集合的概念,激发学习的兴趣,培养学生乐于求索的精神 (三)质疑答辩,发展思维 1.教师引导学生阅读教材中的相关内容,思考:集合中元素有什么特点?并注意个别辅导,解答学生疑难.使学生明确集合元素的三大特性,即:确定性.互异性和无序性.只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合相等. 2.教师组织引导学生思考以下问题: 判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由: (1)大于3小于11的偶数;(2)我国的小河流.让学生充分发表自己的建解. 3.让学生自己举出一些能够构成集合的例子以及不能构成集合的例子,并说明理由.教师对学生的学习活动给予及时的评价. 4.教师提出问题,让学生思考 b是(1)如果用A表示高—(3)班全体学生组成的集合,用a表示高一(3)班的一位同学, 高一(4)班的一位同学,那么a,b与集合A分别有什么关系?由此引导学生得出元素与集合的关系有两种:属于和不属于. 如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a?A. 如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a?A. (2)如果用A表示“所有的安理会常任理事国”组成的集合,则中国.日本与集合A的关系分别是什么?请用数学符号分别表示. (3)让学生完成教材第6页练习第1题. 5.教师引导学生回忆数集扩充过程,然后阅读教材中的相交内容,写出常用数集的记号.并让学生完成习题1.1A组第1题. 6.教师引导学生阅读教材中的相关内容,并思考.讨论下列问题: (1)要表示一个集合共有几种方式? (2)试比较自然语言.列举法和描述法在表示集合时,各自的特点?适用的对象是什么? (3)如何根据问题选择适当的集合表示法? 使学生弄清楚三种表示方式的优缺点和体会它们存在的必要性和适用对象。 设计意图:明确集合元素的三大特性,使学生弄清楚三种表示方式的优缺点,从而突破难点。 (四)巩固深化,反馈矫正 教师投影学习: (1)用自然语言描述集合{1,3,5,7,9}; (2)用例举法表示集合A?{x?N|1?x?8} (3)试选择适当的方法表示下列集合:教材第6页练习第2题. 设计意图:使学生及时巩固所学新知,体会三种表示方式存在的必要性和适用对象 (五)归纳小结,布置作业 小结:在师生互动中,让学生了解或体会下例问题: 1.本节课我们学习了哪些知识内容? 2.你认为学习集合有什么意义? 3.选择集合的表示法时应注意些什么? 设计意图:通过回顾,对概念的发生与发展过程有清晰的认识,回顾集合元素的三大特性及集合的三种表示方式。 作业:1.课后书面作业:第13页习题1.1A组第4题. 2.元素与集合的关系有多少种?如何表示?类似地集合与集合间的关系又有多少种 呢?如何表示?请同学们通过预习教材. 五.板书分析 一、单元教学内容 (1)算法的基本概念 (2)算法的基本结构:顺序、条件、循环结构 (3)算法的基本语句:输入、输出、赋值、条件、循环语句 二、单元教学内容分析 算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展,算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用,并日益融入社会生活的许多方面,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。需要特别指出的是,中国古代数学中蕴涵了丰富的算法思想。在本模块中,学生将在中学教育阶段初步感受算法思想的基础上,结合对具体数学实例的分析,体验程序框图在解决问题中的作用;通过模仿、操作、探索,学习设计程序框图表达解决问题的过程;体会算法的基本思想以及算法的重要性和有效性,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力 三、单元教学课时安排: 1、算法的基本概念3课时 2、程序框图与算法的基本结构5课时 3、算法的基本语句2课时 四、单元教学目标分析 1、通过对解决具体问题过程与步骤的分析体会算法的思想,了解算法的含义 2、通过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达解决问题的过程。在具体问题的解决过程中理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件、循环结构。 3、经历将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程,理解几种基本算法语句:输入、输出、斌值、条件、循环语句,进一步体会算法的基本思想。 4、通过阅读中国古代数学中的算法案例,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献。 五、单元教学重点与难点分析 1、重点 (1)理解算法的含义(2)掌握算法的基本结构(3)会用算法语句解决简单的实际问题 2、难点 (1)程序框图(2)变量与赋值(3)循环结构(4)算法设计 六、单元总体教学方法 本章教学采用启发式教学,辅以观察法、发现法、练习法、讲解法。采用这些方法的原因是学生的逻辑能力不是很强,只能通过对实例的认真领会及一定的练习才能掌握本节知识。 七、单元展开方式与特点 1、展开方式 自然语言→程序框图→算法语句 2、特点 (1)螺旋上升分层递进(2)整合渗透前呼后应(3)三线合一横向贯通(4)弹性处理多样选择 八、单元教学过程分析 1.算法基本概念教学过程分析 对生活中的实际问题通过对解决具体问题过程与步骤的分析(喝茶,如二元一次方程组求解问题),体会算法的思想,了解算法的含义,能用自然语言描述算法。 2.算法的流程图教学过程分析 对生活中的实际问题通过模仿、操作、探索,经历通过设计流程图表达解决问题的过程,了解算法和程序语言的区别;在具体问题的解决过程中,理解流程图的`三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环,会用流程图表示算法。 3.基本算法语句教学过程分析 经历将具体生活中问题的流程图转化为程序语言的过程,理解表示的几种基本算法语句:赋值语句、输入语句、输出语句、条件语句、循环语句,进一步体会算法的基本思想。能用自然语言、流程图和基本算法语句表达算法, 4.通过阅读中国古代数学中的算法案例,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献。 九、单元评价设想 1.重视对学生数学学习过程的评价 关注学生在数学语言的学习过程中,是否对用集合语言描述数学和现实生活中的问题充满兴趣;在学习过程中,能否体会集合语言准确、简洁的特征;是否能积极、主动地发展自己运用数学语言进行交流的能力。 2.正确评价学生的数学基础知识和基本技能 关注学生在本章(节)及今后学习中,让学生集中学习算法的初步知识,主要包括算法的基本结构、基本语句、基本思想等。算法思想将贯穿高中数学课程的相关部分,在其他相关部分还将进一步学习算法 教学目标 (1)正确理解排列的意义。能利用树形图写出简单问题的所有排列; (2)了解排列和排列数的意义,能根据具体的问题,写出符合要求的排列; (3)掌握排列数公式,并能根据具体的问题,写出符合要求的排列数; (4)会分析与数字有关的排列问题,培养学生的抽象能力和逻辑思维能力; (5)通过对排列应用问题的学习,让学生通过对具体事例的观察、归纳中找出规律,得出结论,以培养学生严谨的学习态度。 教学建议 一、知识结构 二、重点难点分析 本小节的重点是排列的定义、排列数及排列数的公式,并运用这个公式去解决有关排列数的应用问题。难点是导出排列数的公式和解有关排列的应用题。突破重点、难点的关键是对加法原理和乘法原理的`掌握和运用,并将这两个原理的基本思想方法贯穿在解决排列应用问题当中。 从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,称为从n个不同元素中任取m个元素的一个排列。因此,两个相同排列,当且仅当他们的元素完全相同,并且元素的排列顺序也完全相同。排列数是指从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素的所有不同排列的种数,只要弄清相同排列、不同排列,才有可能计算相应的排列数。排列与排列数是两个概念,前者是具有m个元素的排列,后者是这种排列的不同种数。从集合的角度看,从n个元素的有限集中取出m个组成的有序集,相当于一个排列,而这种有序集的个数,就是相应的排列数。 公式推导要注意紧扣乘法原理,借助框图的直视解释来讲解。要重点分析好的推导。 排列的应用题是本节教材的难点,通过本节例题的分析,应注意培养学生解决应用问题的能力。 在分析应用题的解法时,教材上先画出框图,然后分析逐次填入时的种数,这样解释比较直观,教学上要充分利用,要求学生作题时也应尽量采用。 在教学排列应用题时,开始应要求学生写解法要有简要的文字说明,防止单纯的只写一个排列数,这样可以培养学生的分析问题的能力,在基本掌握之后,可以逐渐地不作这方面的要求。 三、教法建议 ①在讲解排列数的概念时,要注意区分“排列数”与“一个排列”这两个概念。一个排列是指“从n个不同元素中,任取出m个元素,按照一定的顺序摆成一排”,它不是一个数,而是具体的一件事;排列数是指“从n个不同元素中取出m个元素的所有排列的个数”,它是一个数。例如,从3个元素a,b,c中每次取出2个元素,按照一定的顺序排成一排,有如下几种: ab,ac,ba,bc,ca,cb, 其中每一种都叫一个排列,共有6种,而数字6就是排列数,符号表示排列数。 ②排列的定义中包含两个基本内容,一是“取出元素”,二是“按一定顺序排列”。 从定义知,只有当元素完全相同,并且元素排列的顺序也完全相同时,才是同一个排列,元素完全不同,或元素部分相同或元素完全相同而顺序不同的排列,都不是同一排列。叫不同排列。 在定义中“一定顺序”就是说与位置有关,在实际问题中,要由具体问题的性质和条件来决定,这一点要特别注意,这也是与后面学习的组合的根本区别。 在排列的定义中,如果有的书上叫选排列,如果,此时叫全排列。 要特别注意,不加特殊说明,本章不研究重复排列问题。 ③关于排列数公式的推导的教学。公式推导要注意紧扣乘法原理,借助框图的直视解释来讲解。课本上用的是不完全归纳法,先推导,,…,再推广到,这样由特殊到一般,由具体到抽象的讲法,学生是不难理解的。 导出公式后要分析这个公式的构成特点,以便帮助学生正确地记忆公式,防止学生在“n”、“m”比较复杂的时候把公式写错。这个公式的特点可见课本第229页的一段话:“其中,公式右边第一个因数是n,后面每个因数都比它前面一个因数少1,最后一个因数是,共m个因数相乘。”这实际是讲三个特点:第一个因数是什么?最后一个因数是什么?一共有多少个连续的自然数相乘。 公式是在引出全排列数公式后,将排列数公式变形后得到的公式。对这个公式指出两点: (1)在一般情况下,要计算具体的排列数的值,常用前一个公式,而要对含有字母的排列数的式子进行变形或作有关的论证,要用到这个公式,教材中第230页例2就是用这个公式证明的问题; (2)为使这个公式在时也能成立,规定,如同时一样,是一种规定,因此,不能按阶乘数的原意作解释。 ④建议应充分利用树形图对问题进行分析,这样比较直观,便于理解。 ⑤学生在开始做排列应用题的作业时,应要求他们写出解法的简要说明,而不能只列出算式、得出答数,这样有利于学生得更加扎实。随着学生解题熟练程度的提高,可以逐步降低这种要求。 教学目标: 1.进一步熟练掌握比较法证明不等式; 2.了解作商比较法证明不等式; 3.提高学生解题时应变能力. 教学重点: 比较法的应用 教学难点: 常见解题技巧 教学方法启发引导式 教学活动 (一)导入新课 (教师活动)教师打出字幕(复习提问),请三位同学回答问题,教师点评. (学生活动)思考问题,回答. [字幕]1.比较法证明不等式的步骤是怎样的? 2.比较法证明不等式的步骤中,依据、手段、目的各是什么? 3.用比较法证明不等式的步骤中,最关键的是哪一步?学了哪些常用的变形方法?对式子的变形还有其它方法吗? [点评]用比较法证明不等式步骤中,关键是对差式的变形.在我们所学的知识中,对式子变形的常用方法除了配方、通分,还有因式分解.这节课我们将继续学习比较法证明不等式,积累对差式变形的常用方法和比较法思想的应用.(板书课题) 设计意图:复习巩固已学知识,衔接新知识,引入本节课学习的内容. (二)新课讲授 【尝试探索,建立新知】 (教师活动)提出问题,引导学生研究解决问题,并点评. (学生活动)尝试解决问题. [问题] 1.化简 2.比较与()的大小. (学生解答问题) [点评] ①问题1,我们采用了因式分解的方法进行简化. ②通过学习比较法证明不等式,我们不难发现,比较法的思想方法还可用来比较两个式子的大小. 设计意图:启发学生研究问题,建立新知,形成新的知识体系. 【例题示范,学会应用】 (教师活动)教师打出字幕(例题),引导、启发学生研究问题,井点评解题过程. (学生活动)分析,研究问题. [字幕]例题3已知 a , b 是正数,且,求证 [分析]依题目特点,作差后重新组项,采用因式分解来变形. 证明:(见课本) [点评]因式分解也是对差式变形的一种常用方法.此例将差式变形为几个因式的积的形式,在确定符号中,表达过程较复杂,如何书写证明过程,例3给出了一个好的示范. [点评]解这道题在判断符号时用了分类讨论,分类讨论是重要的数学 思想方法.要理解为什么分类,怎样分类.分类时要不重不漏. [字幕]例5甲、乙两人同时同地沿同一条路线走到同一地点.甲有一半时间以速度 m 行走,另一半时间以速度 n 行走;有一半路程乙以速度 m 行走,另一半路程以速度 n 行走,如果,问甲、乙两人谁先到达指定地点. [分析]设从出发地点至指定地点的路程为,甲、乙两人走完这段路程用的时间分别为,要回答题目中的问题,只要比较、的大小就可以了. 解:(见课本) [点评]此题是一个实际问题,学习了如何利用比较法证明不等式的思想方法解决有关实际问题.要培养自己学数学,用数学的良好品质. 设计意图:巩固比较法证明不等式的方法,掌握因式分解的变形方法和分类讨论确定符号的方法.培养学生应用知识解决实际问题的能力. 【课堂练习】 (教师活动)教师打出字幕练习,要求学生独立思考,完成练习;请甲、乙两位学生板演;巡视学生的解题情况,对正确的给予肯定,对偏差及时纠正;点评练习中存在的问题. (学生活动)在笔记本上完成练习,甲、乙两位同学板演. [字幕]练习:1.设,比较与的大小. 2.已知,求证 设计意图:掌握比较法证明不等式及思想方法的应用.灵活掌握因式分解法对差式的变形和分类讨论确定符号.反馈信息,调节课堂教学. 【分析归纳、小结解法】 (教师活动)分析归纳例题的'解题过程,小结对差式变形、确定符号的常用方法和利用不等式解决实际问题的解题步骤. (学生活动)与教师一道小结,并记录在笔记本上. 1.比较法不仅是证明不等式的一种基本、重要的方法,也是比较两个式子大小的一种重要方法. 2.对差式变形的常用方法有:配方法,通分法,因式分解法等. 3.会用分类讨论的方法确定差式的符号. 4.利用不等式解决实际问题的解题步骤:①类比列方程解应用题的步骤.②分析题意,设未知数,找出数量关系(函数关系,相等关系或不等关系),③列出函数关系、等式或不等式,④求解,作答. 设计意图:培养学生分析归纳问题的能力,掌握用比较法证明不等式的知识体系. (三)小结 (教师活动)教师小结本节课所学的知识及数学 思想与方法. (学生活动)与教师一道小结,并记录笔记. 本节课学习了对差式变形的一种常用方法因式分解法;对符号确定的分类讨论法;应用比较法的思想解决实际问题. 通过学习比较法证明不等式,要明确比较法证明不等式的理论依据,理解转化,使问题简化是比较法证明不等式中所蕴含的重要数学思想,掌握求差后对差式变形以及判断符号的重要方法,并在以后的学习中继续积累方法,培养用数学知识解决实际问题的能力. 设计意图:培养学生对所学的知识进行概括归纳的能力,巩固所学的知识,领会化归、类比、分类讨论的重要数学 思想方法. (四)布置作业 1.课本作业:P17 7、8。 2,思考题:已知,求证 3.研究性题:对于同样的距离,船在流水中来回行驶一次的时间和船在静水中来回行驶一次的时间是否相等?(假设船在流水中的速度和部在静水中的速度保持不变) 设计意图:思考题让学生了解商值比较法,掌握分类讨论的思想.研究性题是使学生理论联系实际,用数学解决实际问题,提高应用数学的能力. (五)课后点评 1.教学评价、反馈调节措施的构想:本节课采用启发引导,讲练结合的授课方式,发挥教师主导作用,体现学生主体地位,通过启发诱导学生深入思考问题,解决问题,反馈学习信息,调节教学活动. 2.教学措施的设计:由于对差式变形,确定符号是掌握比较法证明不等式的关键,本节课在上节课的基础上继续学习差式变形的方法和符号的确定,例3和例4分别使学生掌握因式分解变形和分类讨论确定符号,例5使学生对所学的知识会应用.例题设计目的在于突出重点,突破难点,学会应用 教学目标: (1)了解坐标法和解析几何的意义,了解解析几何的基本问题。 (2)进一步理解曲线的方程和方程的曲线。 (3)初步掌握求曲线方程的方法。 (4)通过本节内容的教学,培养学生分析问题和转化的能力。 教学重点、难点: 求曲线的方程。 教学用具: 计算机。 教学方法: 启发引导法,讨论法。 教学过程: 【引入】 1、提问:什么是曲线的方程和方程的曲线。 学生思考并回答。教师强调。 2、坐标法和解析几何的意义、基本问题。 对于一个几何问题,在建立坐标系的基础上,用坐标表示点;用方程表示曲线,通过研究方程的性质间接地来研究曲线的性质,这一研究几何问题的方法称为坐标法,这门科学称为解析几何。解析几何的两大基本问题就是: (1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程。 (2)通过方程,研究平面曲线的性质。 事实上,在前边所学的直线方程的理论中也有这样两个基本问题。而且要先研究如何求出曲线方程,再研究如何用方程研究曲线。本节课就初步研究曲线方程的求法。 【问题】 如何根据已知条件,求出曲线的方程。 【实例分析】 例1:设、两点的坐标是、(3,7),求线段的垂直平分线的方程。 首先由学生分析:根据直线方程的知识,运用点斜式即可解决。 解法一:易求线段的中点坐标为(1,3), 由斜率关系可求得l的斜率为 于是有 即l的方程为 ① 分析、引导:上述问题是我们早就学过的,用点斜式就可解决。可是,你们是否想过①恰好就是所求的吗?或者说①就是直线的方程?根据是什么,有证明吗? (通过教师引导,是学生意识到这是以前没有解决的问题,应该证明,证明的依据就是定义中的两条)。 证明:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解。 设是线段的垂直平分线上任意一点,则 即 将上式两边平方,整理得 这说明点的坐标是方程的解。 (2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点。 设点的坐标是方程①的任意一解,则 到、的距离分别为 所以,即点在直线上。 综合(1)、(2),①是所求直线的方程。 至此,证明完毕。回顾上述内容我们会发现一个有趣的现象:在证明(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解中,设是线段的垂直平分线上任意一点,最后得到式子,如果去掉脚标,这不就是所求方程吗?可见,这个证明过程就表明一种求解过程,下面试试看: 解法二:设是线段的垂直平分线上任意一点,也就是点属于集合 由两点间的距离公式,点所适合的条件可表示为 将上式两边平方,整理得 果然成功,当然也不要忘了证明,即验证两条是否都满足。显然,求解过程就说明第一条是正确的(从这一点看,解法二也比解法一优越一些);至于第二条上边已证。 这样我们就有两种求解方程的方法,而且解法二不借助直线方程的理论,又非常自然,还体现了曲线方程定义中点集与对应的思想。因此是个好方法。 让我们用这个方法试解如下问题: 例2:点与两条互相垂直的直线的距离的积是常数求点的轨迹方程。 分析:这是一个纯粹的几何问题,连坐标系都没有。所以首先要建立坐标系,显然用已知中两条互相垂直的直线作坐标轴,建立直角坐标系。然后仿照例1中的解法进行求解。 求解过程略。 【概括总结】通过学生讨论,师生共同总结: 分析上面两个例题的求解过程,我们总结一下求解曲线方程的大体步骤: 首先应有坐标系;其次设曲线上任意一点;然后写出表示曲线的点集;再代入坐标;最后整理出方程,并证明或修正。说得更准确一点就是: (1)建立适当的坐标系,用有序实数对例如表示曲线上任意一点的坐标; (2)写出适合条件的点的集合 ; (3)用坐标表示条件,列出方程; (4)化方程为最简形式; (5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的.点。 一般情况下,求解过程已表明曲线上的点的坐标都是方程的解;如果求解过程中的转化都是等价的,那么逆推回去就说明以方程的解为坐标的点都是曲线上的点。所以,通常情况下证明可省略,不过特殊情况要说明。 上述五个步骤可简记为:建系设点;写出集合;列方程;化简;修正。 下面再看一个问题: 例3:已知一条曲线在轴的上方,它上面的每一点到点的距离减去它到轴的距离的差都是2,求这条曲线的方程。 【动画演示】用几何画板演示曲线生成的过程和形状,在运动变化的过程中寻找关系。 解:设点是曲线上任意一点,轴,垂足是(如图2),那么点属于集合 由距离公式,点适合的条件可表示为 ① 将①式移项后再两边平方,得 化简得 由题意,曲线在轴的上方,所以,虽然原点的坐标(0,0)是这个方程的解,但不属于已知曲线,所以曲线的方程应为,它是关于轴对称的抛物线,但不包括抛物线的顶点,如图2中所示。 【练习巩固】 题目:在正三角形内有一动点,已知到三个顶点的距离分别为、、,且有,求点轨迹方程。 分析、略解:首先应建立坐标系,以正三角形一边所在的直线为一个坐标轴,这条边的垂直平分线为另一个轴,建立直角坐标系比较简单,如图3所示。设、的坐标为、,则的坐标为,的坐标为。 根据条件,代入坐标可得 化简得 ① 由于题目中要求点在三角形内,所以,在结合①式可进一步求出、的范围,最后曲线方程可表示为 【小结】师生共同总结: (1)解析几何研究研究问题的方法是什么? (2)如何求曲线的方程? (3)请对求解曲线方程的五个步骤进行评价。各步骤的作用,哪步重要,哪步应注意什么? 【作业】课本第72页练习1,2,3; 【高中数学教案】相关文章: 高中数学教案09-01 高中数学教案09-28 高中数学教案模板02-02 高中数学教案15篇01-31 高中数学教案精选15篇12-30 高中数学教案(15篇)04-11 高中数学教案15篇01-15 高中数学教案合集15篇01-10 高中数学教案(集合15篇)07-20 高中数学教案(集锦15篇)08-22高中数学教案8
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