下面就是小编整理的17篇高二数学教案,希望大家喜欢。
一、教学目标设计
1. 了解利用科学计算免费软件--Scilab软件编写程序来实现算法的基本过程.
2. 了解并掌握Scilab中的基本语句,如赋值语句、输入输出语句、条件语句、循环语句;能在Scipad窗口中编辑完整的程序,并运行程序.
3. 通过上机操作和调试,体验从算法设计到实施的过程.
二、教学重点及难点
重点: 体会算法的实现过程,能认识到一个算法可以用很多的语言来实现,Scilab只是其中之一.
难点:体会编程是一个细致严谨的过程,体会正确完成一个算法并实施所要经历的过程.
三、教学流程设计
四、教学过程设计
(一)几个基本语句和结构
1、赋值语句(=)
2、输入语句 输入变量名=input(提示语)
3、输出语句 print disp()
4、条件语句
5、循环语句
(二)几个程序设计
建议:直接在Scilab窗口下编写完整的程序,保存后再运行;如果不能运行或出现逻辑错误
可打开程序后直接修改,修改后再保存运行,反复调试,直到测试成功.
“线性回归”教案
教学目标
【知识和技能】
1.能识别两个变量间关系是确定性关系还是相关关系。
2.会画散点图,并能利用散点图判断是否存在回归直线。
3.知道如何系统地处理数据。掌握回归分析的一般步骤。
4.能运用Excel表格处理数据,求解线性回归直线方程。
5.了解最小二乘法的思想,会根据给出的公式求线性回归方程。
6.培养收集数据、处理数据的能力;对具有相关关系的一组变量中应变量发展趋势的预测估计能力。
【过程和方法】
1.使学生在经历较为系统的数据处理的全过程中学会如何处理数据。
2.提高学生运用所学知识与方法、运用现代化信息技术解决实际问题的能力。
【情感、态度和价值观】
1.认识到线性回归知识在实际生活中的实践价值,感受生活离不开数学。
2.体验信息技术在数学探究中的优越性。
3.增强自主探究数学知识的态度。
4.发展学生的数学应用意识和创新意识。
5.培养学生的严谨、合作、创新的学习态度和科学精神。
【教学重点、难点】
线性回归分析的基本思想;运用Excel表格处理数据,求解回归直线方程。
【教学课型】
多媒体课件,网络课型
教学内容
学生已经学习了初步的统计知识,如抽样方法,对样本进行特征量(均值、方差)分析;具备一定的比较、抽象、概括能力;具备基本计算机操作技能;对现实生活中的线性相关关系有一定的感性认识。线性回归问题涉及的知识有:描点画散点图,一次函数、二次函数的知识,最小二乘法的思想及其算法问题,运用Excel表格处理数据等。
教学资源
教师围绕本课知识设计一个问题(如小卖部热珍珠奶茶的销售问题),这个问题必须应用所预期的学科知识才能解决,又与学生的先前经验密切相关。
教师准备四个教学课件:学生阅读(幻灯片)、教师讲解(幻灯片)、课堂练习(Excel)、线性回归直线的探究(几何画板)。
每位同学带好课本和教师预期分发的一份学案。学案主要包括设计的引入问题,教学过程中所遇到的主要问题,推导回归直线方程的公式的计算表格,运用Excel表格处理数据的操作步骤,课堂练习以及作业,教学评价等。
互联网上的其它相关教学资源。
教学模式
运用信息技术建立以学生为主体的自主性学习模式,包括六个环节:(1)生活现象提炼,形成知识概念;(2)提出研究问题,制定探究计划;(3)自主探究学习,总结研究规律;(4)交流探究体验,应用练习反馈;(5)反思学习过程、进行教学评价;(6)实习调查分析,生活应用实践。
教学支架
让学生在自主探究学习过程中尝试回答以下问题:
1.根据你现有的认识,两个变量之间存在哪些关系,有何异同?
2.问题中的两个变量有没有关系?如果有,是什么关系?为什么?
3.这样的关系如何直观体现?(散点图)
4.两个变量可以近似成什么关系?(这是一个探索过程,学生可能会提出包括直线在内的多种关系,这里和必修1函数教学有密切联系。
5.如果考虑最简单的直线拟合,怎样确定一条直线最能反映这组数据的规律?(这是一个开放度很大的讨论问题,学生可以提出各种方法,之后介绍最小二乘法的思想和公式。)
6.公式的计算是比较繁琐的,能否利用信息技术来帮助我们?(学生根据操作步骤自学用EXCEL如何由一组数据画出散点图,求回归直线方程。)
7.我们得到这个模型有什么用?(进行预测,如热饮问题。)
组织形式
教师呈现问题——个人阅读学习,形成知识概念——教师引导学生分析,制定探究计划——分组进行探究,总结研究成果——全班交流探究体验心得——反馈练习——反思总结,教学评价——实习作业。
教学环境
硬件:多媒体网络教室,每人一台联网计算机,教师的计算机可控制学生的计算机。
软件:每台计算机上必须安装:
①几何画板、Powerpoint、Excel软件;
②四个教学课件:学生阅读(幻灯片)、教师讲解(幻灯片)、课堂练习(Excel)、线性回归直线的探究(几何画板)。
教学评价
【知识和技能】
1.能识别两个变量间关系是确定性关系还是相关关系。5分
2.会画散点图,并能利用散点图判断是否存在回归直线。10分
3.能运用Excel表格处理数据,求解线性回归直线方程。35分
(练习110分;练习210分;练习315分)
4.通过学习,掌握并能熟练运用现代化信息技术解决实际问题。10分
【过程和方法】
1.能认真学习、积极思考、全程参与较系统的数据处理的全过程。10分
2.知道如何处理系统地处理数据。掌握回归分析的一般步骤。10分
【情感、态度和价值观】
1.在学习中感受到激情、愉悦,感悟到数学与现代化信息技术的作用。10分
2.在探究学习中能提出自己的看法、见解,能体验到某种成就感。10分
教学过程
一、呈现问题
(一)呈现探究问题
教师联机呈现实际生活中的一个问题:
下表是一小卖部某6天卖出热珍珠奶茶的杯数与当天气温的对比表。
气温(℃)X261813104-1
杯数
202434385064
现在的问题是:如果某天的气温是-5℃,这天小卖部大概要准备多少杯热珍珠奶茶比较好一些?
这个问题足以引发学生的好奇心和兴趣,要解决这个问题,要先研究这组数据的规律。
分析:卖出热珍珠奶茶的杯数与当天气温之间虽有一定的联系,但两者之间没有必然的确定性关系,从表中就可以看出这一点。我们把这种不确定性关系称为相关关系。
(二)自主阅读学习,形成知识概念
请大家阅读课本或观看幻灯片,并思考下面几个问题:
1.什么是相关关系?你能举出几个属于相关关系的例子吗?
2.什么是散点图?画散点图有什么作用?
3.若两个变量具有相关关系,则最能代表这两个变量之间关系的的直线具有什么特征,又该如何刻画它?
二、制定计划
(一)利用散点图形象地表示数据的分布情况,直观发现初步规律
我们用x表示气温(℃),y表示当天卖出热珍珠奶茶的杯数,将表中的各对数据(x,y)在平面直角坐标系中描点,得到下图。
可以发现,图中的各个点,大致分布在一条直线的附近,如图所示。
我们把具有这种图形特征的两个变量之间的关系称为线性相关关系。
(二)深入分析问题
上图中的直线,可以画出不止一条,那么,其中哪一条直线最能代表变量x与y之间的关系呢?
在整体上与数据点最接近的一条直线,是指所有的数据点分布在这条直线附近,且相对更集中,离散程度更小。
我们可以借助什么量来刻画某条直线在整体上与图中点最接近呢?
(三)制定探究计划
方案一、实验探究——直观寻求
方案二、理论推导——代数演绎
方案三、现代技术——EXCEL表格
三、自主探究
根据探究计划,选择不同的方案,学生分组进行自主探究。
方案一、实验探究——直观寻求
借助课件,进行探究
几何画板课件《线性回归直线的探究》。
方案二、理论推导——代数演绎
(一)理论分析
一般地,设x与y是具有相关关系的两个变量,且相应于n组观测值的n个点(,)(,,,…,n)大致分布在一条直线的附近,我们来探求在整体上与这n个点最接近的一条直线:(其中a,b是待确定的参数)。
当变量取一组数值(,,,…,n)时,相应地有(,,,…,n)。于是得到各个偏差(,,,…,n)。
能否用上面各个偏差的和的最小值来代表n个点与相应直线在整体上的接近程度?
因为上面各个偏差的符号可能有正有负,如果将它们相加会造成相互抵消,因此它们的和不能代表n个点与相应直线在整体上的接近程度。
为了解决这一问题,我们采用n个偏差的平方和,即
来表示n个点与相应直线在整体上的接近程度。当Q取得最小值时对应的直线最能体现出n个点最接近这条直线。怎样求出这条直线的方程呢?
运用最小二乘法的思想,推导回归直线方程:
上式展开后,是一个关于a,b的二次多项式,且a,b的二次项系数均为正值。结合二次函数求最值的方法——配方法(先将字母a看成未知数进行一次配平方,并变形整理后,再将字母b看成未知数进行一次配平方),可以求出使Q取得最小值的a,b的值(具体推导过程请参看:人民教育出版社数学教材(试验修订本)第三册(选修Ⅱ)第42页)。
解得我们将满足上述条件的方程叫做回归直线方程,相应的直线叫做回归直线。而对两个变量所进行的上述统计分析叫做线性回归分析。
(二)数据处理
上述公式中要计算的量较多,为简化计算,尽可能避免出错,可利用EXCEL的制表功能制成下表:
i123456合计
261813104-1
202434385064
具体计算时给学生提供两种计算工具,即带简单统计功能(求和、求均值方差等)的计算器和EXCEL工具软件。计算完毕,利用网络教室的联机功能两种算法中各派代表展示其计算过程和结果,并比较优劣。
方案三、现代技术——EXCEL表格
利用Excel表格来处理数据,求解回归直线方程。
利用Excel表格求解回归直线方程的步骤及操作说明:
(1)直接在工作表中输入数据。
(2)选中数据(单击数据区域的第一个单元格,再拖动鼠标到最后一个单元格)。
(3)单击“图表向导”(或在“插入”菜单上单击“图表”)。
(4)单击“图表类型”,单击“完成”按钮,得到数据的散点图。
(5)单击选中散点图中的任一点,在“图表”菜单上单击“添加趋势线”(或右击,在弹出的菜单中单击“添加趋势线”)。
(6)单击选中“类型”选项卡中“线性”选项,单击“确定”按钮,得到数据的回归直线。
(7)单击选中数据的回归直线,在“格式”菜单上单击“趋势线格式”(或右击,在弹出的菜单中单击“趋势线格式”)。
(8)单击选中“选项”命令,单击选中“显示公式”复选框,单击“确定”按钮,得到数据的回归直线方程。
四、解决问题
根据求出的回归直线方程,可以求出相应于x的估计值。例如当气温x是-5℃时,卖出热珍珠奶茶的杯数y的估计值是杯。于是这天小卖部大概要准备66杯热珍珠奶茶比较好一些.
五、总结交流
(一)总结知识规律
对具有相关关系的两个变量进行统计分析的方法叫做回归分析。
运用回归分析的方法来分析、处理数据的一般步骤是:
①收集数据,并制成表格;
②画出数据的散点图;
③利用散点图直观认识变量间的相关关系;
④运用科学计算器、Excel表格等现代信息技术手段求解回归方程;
⑤通过研究回归方程,提取有用信息,作出比较可靠的趋势预测,服务于现实生活。
(二)交流探究体验
认识到线性回归知识在实际生活中的实践价值,感受生活离不开数学。感受到数学思维的重要性,增强了对数学的情感态度。在探究过程中,体验到信息技术的优越性,在合作中获得成功的愉悦。
教学目标:
1.了解演绎推理的含义。
2.能正确地运用演绎推理进行简单的推理。
3.了解合情推理与演绎推理之间的联系与差别。
教学重点:正确地运用演绎推理、进行简单的推理。
教学难点:了解合情推理与演绎推理之间的联系与差别。
教学过程:
一、复习:合情推理
归纳推理从特殊到一般
类比推理从特殊到特殊
从具体问题出发――观察、分析比较、联想――归纳。类比――提出猜想
二、问题情境。
观察与思考
1.所有的金属都能导电
铜是金属,
所以,铜能够导电
2.一切奇数都不能被2整除,
(2100+1)是奇数,
所以,(2100+1)不能被2整除。
3.三角函数都是周期函数,
tan是三角函数,
所以,tan是周期函数。
提出问题:像这样的推理是合情推理吗?
二、学生活动:
1.所有的金属都能导电←————大前提
铜是金属,←-----小前提
所以,铜能够导电←――结论
2.一切奇数都不能被2整除←————大前提
(2100+1)是奇数,←――小前提
所以,(2100+1)不能被2整除。←―――结论
3.三角函数都是周期函数,←——大前提
tan是三角函数,←――小前提
所以,tan是周期函数。←――结论
三、建构数学
演绎推理的定义:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,这种推理称为演绎推理。
1.演绎推理是由一般到特殊的推理;
2.“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——据一般原理,对特殊情况做出的判断.
三段论的基本格式
M—P(M是P)(大前提)
S—M(S是M)(小前提)
S—P(S是P)(结论)
3.三段论推理的依据,用集合的观点来理解:
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。
四、数_用
例1、把“函数y=x2+x+1的图象是一条抛物线”恢复成完全三段论。
解:二次函数的图象是一条抛物线(大前提)
函数y=x2+x+1是二次函数(小前提)
所以,函数y=x2+x+1的图象是一条抛物线(结论)
例2、已知lg2=m,计算lg0.8
解:(1)lgan=nlga(a>0)——大前提
lg8=lg23————小前提
lg8=3lg2————结论
lg(a/b)=lga-lgb(a>0,b>0)——大前提
lg0.8=lg(8/10)——-小前提
lg0.8=lg(8/10)——结论
例3、如图;在锐角三角形ABC中,AD⊥BC,BE⊥AC,
D,E是垂足,求证AB的中点M到D,E的距离相等
解:(1)因为有一个内角是只直角的三角形是直角三角形,——大前提
在△ABC中,AD⊥BC,即∠ADB=90°——小前提
所以△ABD是直角三角形——结论
(2)因为直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,——大前提
因为DM是直角三角形斜边上的中线,——小前提
所以DM=AB——结论
同理EM=AB
所以DM=EM.
练习:第35页练习第1,2,3,4,题
五、回顾小结:
演绎推理具有如下特点:课本第33页。
演绎推理错误的主要原因是
1.大前提不成立;2,小前提不符合大前提的条件。
作业:第35页练习第5题。习题2。1第4题。
师:请同学们解答下列问题(引例):
(1)观察数列1,1+2,1+2+3,1+2+3+4,…,猜测数列的通项公式an=.
(2)三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,推广到空间,你会得到什么结论?
(3)如图∠1=∠2,则直线a,b的位置关系如何?为什么?
生1、(1)an=1+2+3+…+n=.
(2)锥体的中截面平行底面,其面积等于底面积的.
生2、(3)a∥b.
理由:如图∠2=∠3,
∵∠1=∠2,
∴∠1=∠3.
∴a∥b.
师:(1)(2)小题得到结论的过程是用的什么推理?
生3:合理推理;
师:你能说的具体些吗?
生3:(1)用到的是归纳推理,(2)用到的是类比推理
师:归纳推理与类比推理的特点分别是什么?
众生:归纳推理是从特殊到一般;类比推理是从特殊到特殊.
师:(3)小题得到结论的过程是合情推理吗?
众生:不是.
师:(3)得到结论的过程不是合情推理,那么这种推理方式是什么呢?这就是这节课我们要学习的课题——演绎推理
(板书或课件中打出:演绎推理)
师:下面我们再看一个命题:
命题:等腰三角形的两底角相等.
A
B
C
D
师:为了证明这个命题,根据以往的经验,我们应先画出图形,写出已知、求证.请一位同学完成一下?
生4、已知,△ABC中,AB=AC,
求证:∠B=∠C.
师:下面请一位同学到黑板上证明一下,其他同学在练习本上做.
生5:证明:如图作AD⊥BC垂足为D,
在Rt△ABD与Rt△ABC中,
∵AB=AC,……………………………P1
AD=AD,……………………………P2
∴△ADB≌△ADC.……………………P3
∴∠B=∠C.…………………………q
师:同学们看一下,生5的证明正确吗?
众生:正确.
师:还有其它证法吗?
生6:可以作∠BAC的平分线AD交BC于D。也可以取BC的中点D,连接AD,再证明△ADB≌△ADC。
师:很好(师顺便将生5证明的主要步骤标上P1P2P3,q),请同学们再观察生5的证明,P3是怎样得出的?
生7:根据P1P2两个条件为真,依据三角形全等的判定定理,推出P3为真.
师:q是怎样得出的?
生8:由于P3真,根据全等三角形的定义,得到q真.
师:像这种推理的方法叫做演绎推理。请同学们体会一下演绎推理,并尝试说一说什么是演绎推理?
生9:由概念的定义或一些真命题,依照一定的逻辑规则得到正确结论的过程,通常叫做演绎推理(这一步要在老师的引导下,学生不断完善下完成).
师:请同学们想一想,前面学习的利用合情推理得到的结论一定正确吗?
众生:不一定.
师:而演绎推理与合情推理不同,其基本特征是:当前提为真时,结论必然为真。
师:我们再看前面证明的步骤P3,q,由P3得到q的依据是什么?
众生:三角形全等的定义
师:很好,上面由P3得到q的过程,我们可以详细的写为:
全等三角形的对应角相等…………………………①
△ADB≌△ADC………………………………………②
∠B=∠C……………………………………………③
这就是一个典型的三段论推理,是演绎推理中经常使用的推理形式。其中①是大前提,②是小前提,③是结论。
师:请同学们考虑,一般的三段论可表示为什么?
生10:M是P
S是M
所以,S是P
师:很好,这里“M是P”是什么?“S是M”是什么?“S是P”是什么?
生10::“M是P”是大前提—----提供一般性原理,“S是M”是小前提—-----指出一个特殊的对象,“S是P”的结论.
师:大前提与小前提结合,得出一般性原理和特殊对象之间的内在联系,从而得出“S是P”的结论.
在实际使用三段论时,为了简洁起见,经常略去大前提或者小前提,有时甚至都省略去。例如前面“命题:等腰三角形两底角相等”的证明中,由P3得q就略去大前提“全等三角形的对应角相等”,引例(3)的证明中,得到∠2=∠3时,略去了大前提“对顶角相等”,小前提“∠2,∠3是对顶角”等.师:下面再看几个例题
例1:已知:空间四边形ABCD中,点E、F分别是AB,AD的中点(如图),求证EF∥平面BCD.
(处理方式,请一位同学板演,其他同学在练习本上做,之后师生一起点评,并强调在数学解题的书写时一般是略去“大前提”.除非“大前提”很生疏.从而使学生养成书写严谨的好习惯,并且师生一起小结:线面平行的基本方法.)
例2:求证:当a>1时,有
㏒a(a+1)>㏒(a+1)a,
师:比较两个对数的大小,你能想到经常是用什么知识、方法吗?
生11:对数函数的单调性.
师:证明此题能直接利用对数函数的单调性解决吗?
众生:不能
师:怎样解决这个问题呢?请同学们再仔细观察这两个对数的差异、特点。
生12:第一,这两个对数的底数不同,第二,不等式左边对数的真数大于底数,不等式右边对数的真数小于底数。
师:同学们,你们由此能得到什么启发?
生13:∵a>1,
∴㏒a(a+1)>㏒aa=1,
㏒(a+1)a<㏒(a+1)(a+1)=1.
从而㏒a(a+1)>㏒(a+1)a.
师:你是如何得到最后结论的?
生13:不等式的性质(传递性)
师:请同学们观察本题的证明?
师:这里用到的推理规则是“如果aRb,bRc,则aRc”,其中R表示具有传递性的关系,这种推理规则叫做传递性关系推理。当然有些“关系”不具备传递性关系,同学们能举出几个例子吗?
生14:“≠”关系不具有传递性.∵1≠2,2≠1,但1≠1是错误的,∴“≠”关系不具有传递性.
生15:“同学”关系不具有传递性.
师:很好,我们再看例3.
例3:证明函数f(x)=x6-x3+x2-x+1的值恒为正数。
师:要证明一个式子的值恒大于零,一般情况下我们如何处理?
生16:对式子进行恒等变形。
师:请同学们把f(x)变形看一看?
生17:f(x)=x6-x2(x-1)-(x-1)
=x6+(x2+1)(1-x)
师:对生17变形得到的式子,请同学们观察一下对我们证本题有什么帮助?
生18:x6≥0,x2+1>0,要证明f(x)的值恒正只要再加一个条件
1-x≥0,即x≤1就可以了
师:能说的具体一些吗?
生18:当x≤1时,x6≥0,(x2+1)(1-x)≥0,且这两个式子不能同时取到零.
∴当x≤1时,x6+(x2+1)(1-x)>0
即f(x)的值恒正
师:此题证完了吗?
生19:没有,只证明了当x≤1时,f(x)的值恒正;x>1时还未证明.
师:x>1时如何证呢?还能用生17变形后的式子证明吗?
生20:生17变形后的式子不能证明当x>1的情况,应回到原来的式中去.
师:请同学们考虑如何证明,并证一下
(稍后,老师请一个同学回答一下)
生21:∵x>1,∴x6≥x3,x2≥x------------(A)
∴x6-x3≥0,x2-x≥0
∴x6-x3+x2-x≥0
∴f(x)=x6-x3+x2-x+1≥1>0
师:上面结论(A)是如何得到的?
生21:指数函数的性质.
师:同学们明白吗?
众生:明白
师:这样此题就解决了,请同学们完整写出此题的证明.
(并请一位同学板演,同学们做完后,师生共同点评)
师:这样解决问题的思想方法我们以前用过吗?
众生:用过.
师:像是什么?
众生:分类讨论,分类解决.
师:在这个证明中,对x所有可能的取值都给出了f(x)为正的证明,所以断定f(x)恒为正数,这种把所有情况都考虑在内的演绎推理规则叫做完全归纳推理.
师:请同学们举出以前用完全归纳推理解决过的问题的例子?
生22:“一条直线与两平行平面所成角相等”的证明。
师:很好,这个证明分三种情况①直线l与一个平面垂直;②l∥或l,③l与斜交.不再多说了.请同学们做练习A、B的各题.
(稍后师生交流点评)
师:下面我们把这节课所学内容总结一下:
1、什么是演绎推理?三段论?
2、演绎推理与合情推理的曲区,作用?
3、体会传递关系推理及完全归纳推理.
4、学习演绎推理、三段论之后你有何所得?(书写的严谨性)
(这里教师引导学生自己总结,师生一起完善,形成完整的知识结构)。
师:(结束语):三段论推理(演绎推理)在现实生活中经常使用,如:“你要遵守学校规章制度”这一结论,是略去大前提“学生要遵守学校的规章制度”,略去小前提“你是学生”的三段论推理.事实上,只要我们善于观察、思考便能体会到生活处处有数学,生活处处用数学.下面布置作业.
作业:P62,习题2-1A,T1,BT3,下课.
一、教学目标
【知识与技能】
能正确概述“二面角”、“二面角的平面角”的概念,会做二面角的平面角。
【过程与方法】
利用类比的方法推理二面角的有关概念,提升知识迁移的能力。
【情感态度与价值观】
营造和谐、轻松的学习氛围,通过学生之间,师生之间的交流、合作和评价达成共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。
二、教学重、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。
三、教学过程
(一)创设情境,导入新课
请学生观察生活中的一些模型,多媒体展示以下一系列动画如:
1、打开书本的过程;
2、发射人造地球卫星,要根据需要使卫星的轨道平面与地球的赤道平面成一定的角度;
3、修筑水坝时,为了使水坝坚固耐久,须使水坝坡面与水平面成适当的角度;
引导学生说出书本的两个面、水坝面与底面,卫星轨道面与地球赤道面均是呈一定的角度关系,引出课题。
(二)师生互动,探索新知
学生阅读教材,同桌互相讨论,教师引导学生对比平面角得出二面角的概念
平面角:平面角是从平面内一点出发的两条射线(半直线)所组成的图形。
(1)二面角定义:从一条直线出发的两个半面所组成的图形,叫作二面角。这条直线叫作二面角的棱,这两个半平面叫作二面角的面。(动画演示)
(2)二面角的表示
(3)二面角的画法
(PPT演示)
教师提问:一般地说,量角器只能测量“平面角”(指两条相交直线所成的角。相应地,我们把异面直线所成的角,直线与平面所成的角和二面角,均称为空间角)那么,如何去度量二面角的大小呢?我们以往是如何度量某些角的?教师引导学生将空间角化为平面角。
教师总结:
(1)二面角的平面角的定义
定义:以二面角的棱上任意一点为端点,在两个面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所成的角叫做二面角的平面角。
“二面角的平面角”的定义三个主要特征:点在棱上、线在面内、与棱垂直(动画演示)
大小:二面角的大小可以用它的平面角的大小来表示。
平面角是直角的二面角叫做直二面角。
(2)二面角的平面角的作法
①点P在棱上―定义法
②点P在一个半平面上―三垂线定理法
③点P在二面角内―垂面法
(三)生生互动,巩固提高
(四)生生互动,巩固提高
1、判断下列命题的真假:
(1)两个相交平面组成的图形叫做二面角。
(2)角的两边分别在二面角的两个面内,则这个角是二面角的平面角。
(3)二面角的平面角所在平面垂直于二面角的棱。
2、作出一下面PAC和面ABC的平面角。
(五)课堂小结,布置作业
小结:通过本节课的学习,你学到了什么?
作业:以正方体为模型请找出一个所成角度为四十五度的二面角,并证明。
一、教学目标:
1、知识与技能目标
①理解循环结构,能识别和理解简单的框图的功能。
②能运用循环结构设计程序框图解决简单的问题。
2、过程与方法目标
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,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力。
3、情感、态度与价值观目标
通过本节的自主性学习,让学生感受和体会算法思想在解决具体问题中的意义,增强学生的创新能力和应用数学的意识。
二、教学重点、难点
重点:理解循环结构,能识别和画出简单的循环结构框图。
难点:循环结构中循环条件和循环体的确定。
三、教法、学法
本节课我遵循引导发现,循序渐进的思路,采用问题探究式教学。运用多媒体,投影仪辅助。倡导“自主、合作、探究”的学习方式。
四、教学过程:
(一)创设情境,温故求新
引例:写出求 的值的一个算法,并用框图表示你的算法。
此例由学生动手完成,投影展示学生的做法,师生共同点评。鼓励学生一题多解――求创。
设计引例的目的是复习顺序结构,提出递推求和的方法,导入新课。此环节旨在提升学生的求知欲、探索欲,使学生保持良好、积极的情感体验。
(二)讲授新课
1、循序渐进,理解知识
【1】选择“累加器”作为载体,借助“累加器”使学生经历把“递推求和”转化为“循环求和”的过程,同时经历初始化变量,确定循环体,设置循环终止条件3个构造循环结构的关键步骤。
(1)将“递推求和”转化为“循环求和”的缘由及转化的方法和途径引例“求 的值”这个问题的自然求和过程可以表示为:
用递推公式表示为:
直接利用这个递推公式构造算法在步骤 中使用了 共100个变量,计算机执行这样的算法时需要占用较大的内存。为了节省变量,充分体现计算机能以极快的速度进行重复计算的优势,需要从上述递推求和的步骤 中提取出共同的结构,即第n步的结果=第(n―1)步的结果+n。若引进一个变量 来表示每一步的计算结果,则第n步可以表示为赋值过程 。
(2)的含义
利用多媒体动画展示计算机中累加器的工作原理,借助形象直观对知识点进行强调说明:
① 的作用是将赋值号右边表达式 的值赋给赋值号左边的变量 。
②赋值号“=”右边的变量“ ”表示前一步累加所得的和,赋值号“=”左边的“ ”表示该步累加所得的和,含义不同。
③赋值号“=”与数学中的等号意义不同。 在数学中是不成立的。
借助“累加器”既突破了难点,同时也使学生理解了 中 的变化和 的含义。
(3)初始化变量,设置循环终止条件
由 的初始值为0, 的值由1增加到100,可以初始化循环变量和设置循环终止条件。
【2】循环结构的概念
根据指定条件决定是否重复执行一条或多条指令的控制结构称为循环结构。
教师学生一起共同完成引例的框图表示,并由此引出本节课的重点知识循环结构的概念。这样讲解既突出了重点又突破了难点,同时使学生体会了问题的抽象过程和算法的构建过程。还体现了我们研究问题常用的“由特殊到一般”的思维方式。
2、类比探究,掌握知识
例1:改造引例的程序框图表示
①求 的值
②求 的值
③求 的值
④求 的值
此例可由学生独立思考、回答,师生共同点评完成。
通过对引例框图的反复改造逐步帮助学生深入理解循环结构,体会用循环结构表达算法,关键要做好三点:
①确定循环变量和初始值。
②确定循环体。
③确定循环终止条件。
一、教材分析
【教材地位及作用】
基本不等式又称为均值不等式,选自北京师范大学出版社普通高中课程标准实验教科书数学必修5第3章第3节内容。教学对象为高二学生,本节课为第一课时,重在研究基本不等式的证明及几何意义。本节课是在系统的学习了不等关系和掌握了不等式性质的基础上展开的,作为重要的基本不等式之一,为后续进一步了解不等式的性质及运用,研究最值问题奠定基础。因此基本不等式在知识体系中起了承上启下的作用,同时在生活及生产实际中有着广泛的应用,它也是对学生进行情感价值观教育的好素材,所以基本不等式应重点研究。
【教学目标】
依据《新课程标准》对《不等式》学段的目标要求和学生的实际情况,特确定如下目标:
知识与技能目标:理解掌握基本不等式,理解算数平均数与几何平均数的概念,学会构造条件使用基本不等式;
过程与方法目标:通过探究基本不等式,使学生体会知识的形成过程,培养分析、解决问题的能力;
情感与态度目标:通过问题情境的设置,使学生认识到数学是从实际中来,培养学生用数学的眼光看世界,通过数学思维认知世界,从而培养学生善于思考、勤于动手的良好品质。
【教学重难点】
重点:理解掌握基本不等式,能借助几何图形说明基本不等式的意义。
难点:利用基本不等式推导不等式.
关键是对基本不等式的理解掌握.
二、教法分析
本节课采用观察——感知——抽象——归纳——探究;启发诱导、讲练结合的教学方法,以学生为主体,以基本不等式为主线,从实际问题出发,放手让学生探究思索。利用多媒体辅助教学,直观地反映了教学内容,使学生思维活动得以充分展开,从而优化了教学过程,大大提高了课堂教学效率.
三、学法指导
新课改的精神在于以学生的发展为本,把学习的主动权还给学生,倡导积极主动,勇于探索的学习方法,因此,本课主要采取以自主探索与合作交流的学习方式,通过让学生想一想,做一做,用一用,建构起自己的知识,使学生成为学习的主人。
四、教学过程
教学过程设计以问题为中心,以探究解决问题的方法为主线展开。这种安排强调过程,符合学生的认知规律,使数学教学过程成为学生对知识的再创造、再发现的过程,从而培养学生的创新意识。
具体过程安排如下:
(一)基本不等式的教学设计创设情景,提出问题
设计意图:数学教育必须基于学生的“数学现实”,现实情境问题是数学教学的平台,数学教师的任务之一就是帮助学生构造数学现实,并在此基础上发展他们的数学现实.基于此,设置如下情境:
上图是在北京召开的第24届国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的`,颜色的明暗使它看上去像一个风车,代表中国人民热情好客。
[问题1]请观察会标图形,图中有哪些特殊的几何图形?它们在面积上有哪些相等关系和不等关系?(让学生分组讨论)
(二)探究问题,抽象归纳
基本不等式的教学设计1.探究图形中的不等关系
形的角度----(利用多媒体展示会标图形的变化,引导学生发现四个直角三角形的面积之和小于或等于正方形的面积.)
数的角度
[问题2]若设直角三角形的两直角边分别为a、b,应怎样表示这种不等关系?
学生讨论结果:。
[问题3]大家看,这个图形里还真有点奥妙。我们从图中找到了一个不等式。这里a、b的取值有没有什么限制条件?不等式中的等号什么时候成立呢?(师生共同探索)
咱们再看一看图形的变化,(教师演示)
(学生发现)当a=b四个直角三角形都变成了等腰直角三角形,他们的面积和恰好等于正方形的面积,即.探索结论:我们得到不等式,当且仅当时等号成立。
设计意图:本背景意图在于利用图中相关面积间存在的数量关系,抽象出不等式基本不等式的教学设计。在此基础上,引导学生认识基本不等式。
2.抽象归纳:
一般地,对于任意实数a,b,有,当且仅当a=b时,等号成立。
[问题4]你能给出它的证明吗?
学生在黑板上板书。
[问题5]特别地,当时,在不等式中,以、分别代替a、b,得到什么?
学生归纳得出。
设计意图:类比是学习数学的一种重要方法,此环节不仅让学生理解了基本不等式的来源,突破了重点和难点,而且感受了其中的函数思想,为今后学习奠定基础.
【归纳总结】
如果a,b都是非负数,那么,当且仅当a=b时,等号成立。
我们称此不等式为基本不等式。其中称为a,b的算术平均数,称为a,b的几何平均数。
3.探究基本不等式证明方法:
[问题6]如何证明基本不等式?
设计意图:在于引领学生从感性认识基本不等式到理性证明,实现从感性认识到理性认识的升华,前面是从几何图形中的面积关系获得不等式的,下面用代数的思想,利用不等式的性质直接推导这个不等式。
方法一:作差比较或由基本不等式的教学设计展开证明。
方法二:分析法
要证
只要证2
要证,只要证2
要证,只要证
显然,是成立的。当且仅当a=b时,中的等号成立。
4.理解升华
1)文字语言叙述:
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
2)符号语言叙述:
若,则有,当且仅当a=b时,。
[问题7]怎样理解“当且仅当”?(学生小组讨论,交流看法,师生总结)
“当且仅当a=b时,等号成立”的含义是:
当a=b时,取等号,即;
仅当a=b时,取等号,即。
3)探究基本不等式的几何意义:
基本不等式的教学设计借助初中阶段学生熟知的几何图形,引导学生探究不等式的几何解释,通过数形结合,赋予不等式几何直观。进一步领悟不等式中等号成立的条件。
如图:AB是圆的直径,点C是AB上一点,
CD⊥AB,AC=a,CB=b,
[问题8]你能利用这个图形得出基本不等式的几何解释吗?
(教师演示,学生直观感觉)
易证RtACDRtDCB,那么CD2=CA·CB
即CD=.
这个圆的半径为,显然,它大于或等于CD,即,其中当且仅当点C与圆心重合,即a=b时,等号成立.
因此:基本不等式几何意义可认为是:在同一半圆中,半径不小于半弦(直径是最长的弦);或者认为是,直角三角形斜边的一半不小于斜边上的高.
4)联想数列的知识理解基本不等式
从形的角度来看,基本不等式具有特定的几何意义;从数的角度来看,基本不等式揭示了“和”与“积”这两种结构间的不等关系.
[问题9]回忆一下你所学的知识中,有哪些地方出现过“和”与“积”的结构?
归纳得出:
均值不等式的代数解释为:两个正数的等差中项不小它们的等比中项.
基本不等式的教学设计(四)体会新知,迁移应用
例1:(1)设均为正数,证明不等式:基本不等式的教学设计
(2)如图:AB是圆的直径,点C是AB上一点,设AC=a,CB=b,
,过作交于,你能利用这个图形得出这个不等式的一种几何解释吗?
设计意图:以上例题是根据基本不等式的使用条件中的难点和关键处设置的,目的是利用学生原有的平面几何知识,进一步领悟到不等式成立的条件,及当且仅当时,等号成立。这里完全放手让学生自主探究,老师指导,师生归纳总结。
(五)演练反馈,巩固深化
公式应用之一:
1.试判断与与2的大小关系?
问题:如果将条件“x>0”去掉,上述结论是否仍然成立?
2.试判断与7的大小关系?
公式应用之二:
设计意图:新颖有趣、简单易懂、贴近生活的问题,不仅极大地增强学生的兴趣,拓宽学生的视野,更重要的是调动学生探究钻研的兴趣,引导学生加强对生活的关注,让学生体会:数学就在我们身边的生活中
(1)用一个两臂长短有差异的天平称一样物品,有人说只要左右各秤一次,将两次所称重量相加后除以2就可以了.你觉得这种做法比实际重量轻了还是重了?
(2)甲、乙两商场对单价相同的同类产品进行促销.甲商场采取的促销方式是在原价p折的基础上再打q折;乙商场的促销方式则是两次都打折.对顾客而言,哪种打折方式更合算?(0≠q)
(五)反思总结,整合新知:
通过本节课的学习你有什么收获?取得了哪些经验教训?还有哪些问题需要请教?
设计意图:通过反思、归纳,培养概括能力;帮助学生总结经验教训,巩固知识技能,提高认知水平.从各种角度对均值不等式进行总结,目的是为了让学生掌握本节课的重点,突破难点
老师根据情况完善如下:
知识要点:
(1)重要不等式和基本不等式的条件及结构特征
(2)基本不等式在几何、代数及实际应用三方面的意义
思想方法技巧:
(1)数形结合思想、“整体与局部”
(2)归纳与类比思想
(3)换元法、比较法、分析法
(七)布置作业,更上一层
1.阅读作业:预习基本不等式的教学设计
2.书面作业:已知a,b为正数,证明不等式基本不等式的教学设计
3.思考题:类比基本不等式,当a,b,c均为正数,猜想会有怎样的不等式?
设计意图:作业分为三种形式,体现作业的巩固性和发展性原则,同时考虑学生的差异性。阅读作业是后续课堂的铺垫,而思考题不做统一要求,供学有余力的学生课后研究。
五、评价分析
1.在建立新知的过程中,教师力求引导、启发,让学生逐步应用所学的知识来分析问题、解决问题,以形成比较系统和完整的知识结构。每个问题在设计时,充分考虑了学生的具体情况,力争提问准确到位,便于学生思考和回答。使思考和提问持续在学生的最近发展区内,学生的思考有价值,对知识的理解和掌握在不断的思考和讨论中完善和加深。
2.本节的教学中要求学生对基本不等式在数与形两个方面都有比较充分的认识,特别强调数与形的统一,教学过程从形得到数,又从数回到形,意图使学生在比较中对基本不等式得以深刻理解。“数形结合”作为一种重要的数学思想方法,不是教师提一提学生就能够掌握并且会用的,只有学生通过实践,意识到它的好处之后,学生才会在解决问题时去尝试使用,只有通过不断的使用才能促进学生对这种思想方法的再理解,从而达到掌握它的目的。
学习目标:
1、了解本章的学习的内容以及学习思想方法
2、能叙述随机变量的定义
3、能说出随机变量与函数的关系,
4、能够把一个随机试验结果用随机变量表示
重点:能够把一个随机试验结果用随机变量表示
难点:随机事件概念的透彻理解及对随机变量引入目的的认识:
环节一:随机变量的定义
1.通过生活中的一些随机现象,能够概括出随机变量的定义
2能叙述随机变量的定义
3能说出随机变量与函数的区别与联系
一、阅读课本33页问题提出和分析理解,回答下列问题?
1、了解一个随机现象的规律具体指的是什么?
2、分析理解中的两个随机现象的随机试验结果有什么不同?建立了什么样的对应关系?
总结:
3、随机变量
(1)定义:
这种对应称为一个随机变量。即随机变量是从随机试验每一个可能的结果所组成的
到的映射。
(2)表示:随机变量常用大写字母.等表示.
(3)随机变量与函数的区别与联系
函数随机变量
自变量
因变量
因变量的范围
相同点都是映射都是映射
环节二随机变量的应用
1、能正确写出随机现象所有可能出现的结果2、能用随机变量的描述随机事件
例1:已知在10件产品中有2件不合格品。现从这10件产品中任取3件,其中含有的次品数为随机变量的学案.这是一个随机现象。(1)写成该随机现象所有可能出现的结果;(2)试用随机变量来描述上述结果。
变式:已知在10件产品中有2件不合格品。从这10件产品中任取3件,这是一个随机现象。若Y表示取出的3件产品中的合格品数,试用随机变量描述上述结果
例2连续投掷一枚均匀的硬币两次,用X表示这两次正面朝上的次数,则X是一个随机变
量,分别说明下列集合所代表的随机事件:
(1){X=0}(2){X=1}
(3){X<2}(4){x>0}
变式:连续投掷一枚均匀的硬币三次,用X表示这三次正面朝上的次数,则X是一个随机变量,X的可能取值是?并说明这些值所表示的随机试验的结果.
练习:写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机变量的结果。
(1)从学校回家要经过5个红绿灯路口,可能遇到红灯的次数;
(2)一个袋中装有5只同样大小的球,编号为1,2,3,4,5,现从中随机取出3只球,被取出的球的号码数;
小结(对标)
10.2 排列 第三课时教学目标:
能把一些简单问题中的具体的计算“个数”问题转化为排列,以及排列数的计算,从而解决一些简单的排列问题.教学过程:【设置增境】
问题1 什么叫做排列?
问题2 什么叫做排列数?排列数的公式是怎样的?
(由一名学生回答,教师纠正,引入新课.)
我们已经从分析具体的例子出发,得到了排列的概念,推导了排列数的公式,具备了一定的计算能力,就是说掌握了有关排列的一些基础知识.那么,如何运用这些知识来解关于排列的简单应用题呢?【探索研究】
例1 某年全国足球甲级(a组)联赛共有14个队参加,每队都要与其余各队在主、客场分别比赛一次,共进行多少场比赛?
分析:很明显,这个问题可以归结为排列问题来解,任何2队间进行一次立场比赛和一次客场比赛,对应于从14个元素中任取2个元素的一个排列,因此总共进行的比赛场次数等于排列数 .
解: (场)
答:共进行了182场比赛.
教师归纳.(投影出示)
在解排列应用题时,先要认真审题,看这个问题能不能归结为排列问题来解,如果能够的话,再考虑在这个问题里:
(1)n个不同元素是指什么?
(2)m个元素是指什么?
(3)从n个不同元素中取出m个元素的每一种排列,对应着什么事情?
要充分利用“位置”或框图进行分析,这样比较直观,容易理解.
例2 (l)有5本不同的书,从中选3本送给3名同学,每人1本,共有多少种不同送法?(2)有5种不同的书,要买3本送给3名同学,每人1本,共有多少种不同的送法?
解:(l)从5本不同的书中选出3本分别送给3名同学,对应于从5个元素中任取3个元素的一个排列,因此不同的送法种数是
(2)由于有5种不同的书,送给每个同学的书都有5种不同的方法,因此送给3名同学每人1本书的不同方法的种数是
答:略.
(教师点评这两道题的区别.)
例3 某信号共用红、黄、蓝3面旗从上到下挂在竖直的旗杆上表示,每次可以任挂l面、2面或3面,并且不同的顺序表示不同的信号,一共可以表示多少种不同的信号?
解:如果把3面旗看成3个元素,则从3个元素中每次取出1个、2个或3个元素的一个排列对应一种信号.
于是,用1面旗表示的信号有 种,用2面旗表示的信号有 种,用3面旗表示的信号有 种.根据分类计数原理,所求信号的种数是
+ + =15.
教师点评:解排列应用题时,要注意分类计数原理与分步计数原理的运用.【演练反馈】
1.4辆公交车,有4位司机,4位售票员,每辆车上配一位司机和一位售票员,问有多少种不同的搭配方案?
2.由数字1,2,3,4,5,6可以组成多少个没有重复数字的正整数?
3.20位同学互通一封信,那么通信的次数是多少?【参考答案】
1.提示: 种
2.提示: 个
3.提示: 次【总结提炼】
排列问题与元素的位置有关,解排列应用题时可从元素或位置出发去分析,结合框图去排列,同时注意分类计数原理与分步计数原理的运用.布置作业:
1.课本p95练习5,6.
2.从4种蔬菜品种中选出3种分别种在不同土质的3块土地上进行试验,共有多少种不同的种植方法?
教学目标:
(一)知识目标:掌握椭圆的定义及其标准方程,能正确推导椭圆的标准方程.
(二)能力目标:培养学生的动手能力、合作学习能力和运用所学知识解决实际问题的能力;培养学生运用类比、分类讨论、数形结合思想解决问题的能力.
(三)情感目标:激发学生学习数学的兴趣、提高学生的审美情趣、培养学生勇于探索,敢于创新的精神.
教学重点:椭圆的定义和椭圆的标准方程.
教学难点:椭圆标准方程的推导.
教学方法:探究式教学法,即教师通过问题诱导→启发讨论→探索结果,引导学生直观观察→归纳抽象→总结规律,使学生在获得知识的同时,能够掌握方法、提升能力.
教具准备:多媒体课件和自制教具:绘图板、图钉、细绳.
教学过程:
(一)设置情景,引出课题
问题:__年10月12日上午9时,“神州六号”载人飞船顺利升空,实现多人多天飞行,标志着我国航天事业又上了一个新台阶,请问:“神州六号”飞船的运行轨道是什么?多媒体展示“神州六号”运行轨道图片.
(二)启发诱导,推陈出新
复习旧知识:圆的定义是什么?圆的标准方程是什么形式?
提出新问题:椭圆是怎么画出来的?椭圆的定义是什么?它的标准方程又是什么形式?
引出课题:椭圆及其标准方程
(三)小组合作,形成概念
动画演示椭圆形成过程.
提问:点m运动时,f1、f2移动了吗?点m按照什么条件运动形成的轨迹是椭圆?
下面请同学们在绘图板上作图,思考绘图板上提出的问题:
1.在作图时,视笔尖为动点,两个图钉为定点,动点到两定点距离之和符合什么条件?其轨迹如何?
2.改变两图钉之间的距离,使其与绳长相等,画出的图形还是椭圆吗?
3.当绳长小于两图钉之间的距离时,还能画出图形吗?
学生经过动手操作→独立思考→小组讨论→共同交流的探究过程,得出这样三个结论:
椭圆
线段
不存在
并归纳出椭圆的定义:平面内与两个定点 、的距离的和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距.
(四)椭圆标准方程的推导:
1.回顾:求曲线方程的一般步骤:建系、设点、列式、化简.
2.提问:如何建系,使求出的方程最简?
由各小组讨论,请小组代表汇报研讨结果.
各组分别选定一种方案:(以下过程按照第一种方案)
①建系:以 所在直线为_轴,以线段 的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系。
②设点:设 是椭圆上任意一点,为了使 的坐标简单及化简过程不那么繁杂,设 ,则
设 与两定点 的距离的和等于
③列式: ∴
④化简:(这里,教师为突破难点,进行设问:我们怎么化简带根式的式子?对于本式是直接平方好还是整理后再平方好呢?)
教学目标
(1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规化问题的图解法;
(3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;
(4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.
教学建议
一、重点难点分析
学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。
二、教法建议
(l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.
(2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.
(3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.
(4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.
(5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.
教学设计方案
教学目标
(1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;
(3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;
(4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。
教学步骤
(一)引入新课
我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?
(二)线性规划问题的教学模型
线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是
已知 其中 都是常数, 是非负变量,求 的最大值或最小值,这里 是常量。
前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式 不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。
线性规划在实际中的应用
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:
1.物调运问题
例如,已知 两煤矿每年的产量,煤需经 两个车站运往外地, 两个车站的运输能力是有限的,且已知 两煤矿运往 两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?
2.产品安排问题
例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的a、b、c三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?
3.下料问题
例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?
4.研究一个例子
下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。
某家具厂有方木料 ,五合板 ,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料 、五合板 ,生产每个书橱需要方木料 、五合板 ,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?
a.教师指导同学们逐步解答:
(1)先将已知数据列成下表
(2)设生产书桌_张,生产书橱y张,获利润为z元。
分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。
(3)目标函数
①在第一个问题中,即只生产书桌,则 ,约束条件为
∴ 最多生产300张书桌,获利润 元
这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了 ,还有 没派上用场。
②在第二个问题中,即只生产书橱,则 ,约束条件是
∴ 最多生产600张书橱,获利润 元
这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了 ,仍有 没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。
③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?
,约束条件为
对此,我们用图解法求解,
先作出可行域,如图阴影部分。
时得直线 与平行的直线 过可行域内的点m(0,600)。因为与 平等的过可行域内的点的所有直线中, 距原点最远,所以最优解为 ,即此时
因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是 元。
b.讨论
为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板 ,生产一张书桌却需要五合板 ,按家具厂五合板的存有量 ,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为 ,而生产600张书橱只需要方木料 。
(第1课时)教案
教学目标:1、掌握椭圆的定义,椭圆标准方程的两种形式及其推导过程。
2、通过椭圆标准方程的推导,使学生进一步掌握求曲线方程的一般方法,提高运用坐标法解决几何问题的能力。
3、培养学生用数学的眼光观察生活,探索科学的思维习惯,培养学生的观察能力和探索能力。
教学重点:椭圆定义及椭圆标准方程的两种形式。
教学难点:椭圆标准方程的建立和推导。
教学过程:
情景设置:
教师:我们这节课讲的是椭圆及其标准方程,哪位同学能说出几个椭圆在实际生活及自然界的例子?
教师:我们要学会观察生活,而且要学会用我们的知识去分析和研究我们观察到的东西。
探索研究:
教师:椭圆在生活中这么普遍,那么哪位同学会画椭圆吗?(找学生回答)
教师演示椭圆的画法。
教师:哪位同学能用数学语言定义一下椭圆(找学生回答)
教师强调以下几点:
① 平面内 ②两个定点 ③常数大于两定点间距离
教师:我们现在知道什么是椭圆了,可是我们数学要研究一个曲线这还远远不够吧?首先要求出这个曲线的方程,然后通过方程研究曲线的性质。
教师:那么椭圆的方程怎么求呢?求曲线方程方法和步骤有哪些?
(同学回答,教师小结)
a2
_2
b2
y2
+
= 1 (a>b>0)
教师引导学生回答,由教师主笔完成焦点在_轴上的椭圆标准方程的推导。推导完成后,继续引导学生探索焦点在y轴上的椭圆的标准方程。
焦点在_轴上的椭圆标准方程是:
y2
a2
+
_2
b2
=1 (a>b>0)
焦点在y轴上的椭圆标准方程是:
教师:在椭圆的标准方程形式上有何特点?方程中有几个参数呢?它们之间有什么关系?
(由学生回答,教师小结)
“三个参数,两个关系”
“三个参数,a、b、c
两个关系, 等量关系:a2 - c2=b2
不等关系:a>b>0, a>c>0.
教师引导学生共同完成以下练习
16
_2
-9
y2
+
= 1
3、
5
_2
3
y2
+
= 2
1、
练习一、以下哪几个方程表示的是椭圆的标准方程
16
_2
16
y2
+
= 1
4、
2、2_2 + 4y2= 1
练习二
如果方程_2 + ky2= 2 是焦点在y轴上的椭圆的标准方程,那么实数k的取值范围是
例1、求适合下列条件的椭圆的标准方程:
两个焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点p到两焦点距离的和等于10。
续上一篇
这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。
c.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。
将这个例子中方木料存有量改为 ,其他条件不变,则
作出可行域,如图阴影部分,且过可行域内点m(100,400)而平行于 的直线 离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时 (元)。
故生产书桌100、书橱400张,可获最大利润56000元。
总结、扩展
1.线性规划问题的数字模型。
2.线性规划在两类问题中的应用
布置作业
到附近的工厂、乡镇企业、商店、学校等作调查研究,了解线性规划在实际中的应用,或提出能用线性规划的知识提高生产效率的实际问题,并作出解答。把实习和研究活动的成果写成实习报告、研究报告或小论文,并互相交流。
探究活动
如何确定水电站的位置
小河同侧有两个村庄a,b,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知 a,b两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?
[解]视两村庄为两点a,b,小河为一条直线l,原问题便转化成在直线上找一点p,使p点到a,b两点距离之和为最小的问题.
以l所在直线为 轴, 轴通过a点建立直角坐标系,如图所示.作a关于 轴的对称点 ,连 , 与 轴交于点p.由平面几何知识得,点p即为所求.据已知条件,a(0,300), (0,-300).过b作 轴于点 ,过a作 ,于点h.
由 , ,得b(300,700).于是直线 的方程为
即
所以p点的坐标即为 与 轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离a村距河边的最近点90 m的地方
一、教学目标
1、知识与技能
(1)理解流程图的顺序结构和选择结构。
(2)能用文字语言表示算法,并能将算法用顺序结构和选择结构表示简单的流程图
2、过程与方法
学生通过模仿、操作、探索、经历设计流程图表达解决问题的过程,理解流程图的结构。
3情感、态度与价值观
学生通过动手作图,、用自然语言表示算法,用图表示算法。进一步体会算法的基本思想程序化思想,在归纳概括中培养学生的逻辑思维能力。
二、教学重点、难点
重点:算法的顺序结构与选择结构。
难点:用含有选择结构的流程图表示算法。
三、学法与教学用具
学法:学生通过动手作图,、用自然语言表示算法,用图表示算法,体会到用流程图表示算法,简洁、清晰、直观、便于检查,经历设计流程图表达解决问题的过程。进而学习顺序结构和选择结构表示简单的流程图。
教学用具:尺规作图工具,多媒体。
四、教学思路
(一)问题引入揭示课题
例1尺规作图,确定线段的一个5等分点。
要求:同桌一人作图,一人写算法,并请学生说出答案。
提问:用文字语言写出算法有何感受?
引导学生体验到:显得冗长,不方便、不简洁。
教师说明:为了使算法的表述简洁、清晰、直观、便于检查,我们今天学习用一些通用图型符号构成一张图即流程图表示算法。
本节要学习的是顺序结构与选择结构。
右图即是同流程图表示的算法。
(二)观察类比理解课题
1、投影介绍流程图的符号、名称及功能说明。
符号符号名称功能说明终端框算法开始与结束处理框算法的各种处理操作判断框算法的各种转移
输入输出框输入输出操作指向线指向另一操作
2、讲授顺序结构及选择结构的概念及流程图
(1)顺序结构
依照步骤依次执行的一个算法
流程图:
(2)选择结构
对条件进行判断来决定后面的步骤的结构
流程图:
3、用自然语言表示算法与用流程图表示算法的比较
(1)半径为r的圆的面积公式当r=10时写出计算圆的面积的算法,并画出流程图。
解:
算法(自然语言)
①把10赋与r
②用公式求s
③输出s
流程图
(2)已知函数对于每输入一个x值都得到相应的函数值,写出算法并画流程图。
算法:(语言表示)
①输入x值
②判断x的范围,若,用函数Y=x+1求函数值;否则用Y=2—x求函数值
③输出Y的值
流程图
小结:含有数学中需要分类讨论的或与分段函数有关的问题,均要用到选择结构。
学生观察、类比、说出流程图与自然语言对比有何特点?(直观、清楚、便于检查和交流)
(三)模仿操作经历课题
1、用流程图表示确定线段A、B的一个16等分点
2、分析讲解例2;
分析:
思考:有多少个选择结构?相应的流程图应如何表示?
流程图:
(四)归纳小结巩固课题
1、顺序结构和选择结构的模式是怎样的?
2、怎样用流程图表示算法。
(五)练习P992
(六)作业P991
教学目的:
1、使理解线段的垂直平分线的性质定理及逆定理,掌握这两个定理的关系并会用这两个定理解决有关几何问题。
2、了解线段垂直平分线的轨迹问题。
3、结合教学内容培养学生的动作、形象和抽象。
教学重点:
线段的垂直平分线性质定理及逆定理的引入证明及运用。
教学难点:
线段的垂直平分线性质定理及逆定理的关系。
教学关键:
1、垂直平分线上所有的点和线段两端点的距离相等。
2、到线段两端点的距离相等的所有点都在这条线段的垂直平分线上。
教具:
投影仪及投影胶片。
教学过程:
一、提问
1、角平分线的性质定理及逆定理是什么?
2、怎样做一条线段的垂直平分线?
二、新课
1、请同学们在练习本上做线段AB的垂直平分线EF(请一名同学在黑板上做)。
2、在EF上任取一点P,连结PA、PB量出PA=?,PB=?引导学生观察这两个值有什么关系?
通过学生的观察、分析得出结果PA=PB,再取一点P试一试仍然有PA=PB,引导学生猜想EF上的所有点和点A、点B的距离都相等,再请同学把这一结论叙述成命题(用幻灯展示)。
定理:线段的垂直平分线上的点和这条线段的两个端点的距离相等。
这个命题,是我们通过作图、观察、猜想得到的`,还得在理论上加以证明是真命题才能做为定理。
已知:如图,直线EF⊥AB,垂足为C,且AC=CB,点P在EF上
求证:PA=PB
如何证明PA=PB学生分析得出只要证RTΔPCA≌RTΔPCB
证明:∵PC⊥AB(已知)
∴∠PCA=∠PCB(垂直的定义)
在ΔPCA和ΔPCB中
∴ΔPCA≌ΔPCB(SAS)
即:PA=PB(全等三角形的对应边相等)。
反过来,如果PA=PB,P1A=P1B,点P,P1在什么线上?
过P,P1做直线EF交AB于C,可证明ΔPAP1≌PBP1(SSS)
∴EF是等腰三角型ΔPAB的顶角平分线
∴EF是AB的垂直平分线(等腰三角形三线合一性质)
∴P,P1在AB的垂直平分线上,于是得出上述定理的逆定理(启发学生叙述)(用幻灯展示)。
逆定理:和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。
根据上述定理和逆定理可以知道:直线MN可以看作和两点A、B的距离相等的所有点的集合。
线段的垂直平分线可以看作是和线段两个端点距离相等的所有点的集合。
三、举例(用幻灯展示)
例:已知,如图ΔABC中,边AB,BC的垂直平分线相交于点P,求证:PA=PB=PC。
证明:∵点P在线段AB的垂直平分线上
∴PA=PB
同理PB=PC
∴PA=PB=PC
由例题PA=PC知点P在AC的垂直平分线上,所以三角形三边的垂直平分线交于一点P,这点到三个顶点的距离相等。
四、小结
正确的运用这两个定理的关键是区别它们的条件与结论,加强证明前的分析,找出证明的途径。定理的作用是可证明两条线段相等或点在线段的垂直平分线上。
《导数的几何意义》
教学目标
知识与技能目标:
本节的中心任务是研究导数的几何意义及其应用,概念的形成分为三个层次:
(1) 通过复习旧知“求导数的两个步骤”以及“平均变化率与割线斜率的关系”,解决了平均变化率的几何意义后,明确探究导数的几何意义可以依据导数概念的形成寻求解决问题的途径。
(2) 从圆中割线和切线的变化联系,推广到一般曲线中用割线逼近的方法直观定义切线。
(3) 依据割线与切线的变化联系,数形结合探究函数导数的几何意义教案在导数的几何意义教案处的导数导数的几何意义教案的几何意义,使学生认识到导数导数的几何意义教案就是函数导数的几何意义教案的图象在导数的几何意义教案处的切线的斜率。即:
导数的几何意义教案=曲线在导数的几何意义教案处切线的斜率k
在此基础上,通过例题和练习使学生学会利用导数的几何意义解释实际生活问题,加深对导数内涵的理解。在学习过程中感受逼近的思想方法,了解“以直代曲”的数学思想方法。
过程与方法目标:
(1) 学生通过观察感知、动手探究,培养学生的动手和感知发现的能力。
(2) 学生通过对圆的切线和割线联系的认识,再类比探索一般曲线的情况,完善对切线的认知,感受逼近的思想,体会相切是种局部性质的本质,有助于数学思维能力的提高。
(3) 结合分层的探究问题和分层练习,期望各种层次的学生都可以凭借自己的能力尽力走在教师的前面,独立解决问题和发现新知、应用新知。
情感、态度、价值观:
(1) 通过在探究过程中渗透逼近和以直代曲思想,使学生了解近似与精确间的辨证关系;通过有限来认识无限,体验数学中转化思想的意义和价值;
(2) 在教学中向他们提供充分的从事数学活动的机会,如:探究活动,让学生自主探究新知,例题则采用练在讲之前,讲在关键处。在活动中激发学生的学习潜能,促进他们真正理解和掌握基本的数学知识技能、数学思想方法,获得广泛的数学活动经验,提高综合能力,学会学习,进一步在意志力、自信心、理性精神等情感与态度方面得到良好的发展。
教学重点与难点
重点:理解和掌握切线的新定义、导数的几何意义及应用于解决实际问题,体会数形结合、以直代曲的思想方法。
难点:发现、理解及应用导数的几何意义。
教学过程
一、复习提问
1.导数的定义是什么?求导数的三个步骤是什么?求函数y=x2在x=2处的导数.
定义:函数在导数的几何意义教案处的导数导数的几何意义教案就是函数在该点处的瞬时变化率。
求导数的步骤:
第一步:求平均变化率导数的几何意义教案;
第二步:求瞬时变化率导数的几何意义教案.
(即导数的几何意义教案,平均变化率趋近于的确定常数就是该点导数)
2.观察函数导数的几何意义教案的图象,平均变化率导数的几何意义教案 在图形中表示什么?
生:平均变化率表示的是割线PQ的斜率.导数的几何意义教案
师:这就是平均变化率(导数的几何意义教案)的几何意义,
3.瞬时变化率(导数的几何意义教案)在图中又表示什么呢?
如图2-1,设曲线C是函数y=f(x)的图象,点P(x0,y0)是曲线C上一点.点Q(x0+Δx,y0+Δy)是曲线C上与点P邻近的任一点,作割线PQ,当点Q沿着曲线C无限地趋近于点P,割线PQ便无限地趋近于某一极限位置PT,我们就把极限位置上的直线PT,叫做曲线C在点P处的切线.
导数的几何意义教案
追问:怎样确定曲线C在点P的切线呢?因为P是给定的,根据平面解析几何中直线的点斜式方程的知识,只要求出切线的斜率就够了.设割线PQ的倾斜角为导数的几何意义教案,切线PT的倾斜角为导数的几何意义教案,易知割线PQ的斜率为导数的几何意义教案。既然割线PQ的极限位置上的直线PT是切线,所以割线PQ斜率的极限就是切线PT的斜率导数的几何意义教案,即导数的几何意义教案。
由导数的定义知导数的几何意义教案 导数的几何意义教案。
导数的几何意义教案
由上式可知:曲线f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率就是y=f(x)在点x0处的导数f'(x0).今天我们就来探究导数的几何意义。
C类学生回答第1题,A,B类学生回答第2题在学生回答基础上教师重点讲评第3题,然后逐步引入导数的几何意义.
二、新课
1、导数的几何意义:
函数y=f(x)在点x0处的导数f'(x0)的几何意义,就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率.
即:导数的几何意义教案
口答练习:
(1)如果函数y=f(x)在已知点x0处的导数分别为下列情况f'(x0)=1,f'(x0)=1,f'(x0)=-1,f'(x0)=2.试求函数图像在对应点的切线的倾斜角,并说明切线各有什么特征。
(C层学生做)
(2)已知函数y=f(x)的图象(如图2-2),分别为以下三种情况的直线,通过观察确定函数在各点的导数.(A、B层学生做)
导数的几何意义教案
2、如何用导数研究函数的增减?
小结:附近:瞬时,增减:变化率,即研究函数在该点处的瞬时变化率,也就是导数。导数的正负即对应函数的增减。作出该点处的切线,可由切线的升降趋势,得切线斜率的正负即导数的正负,就可以判断函数的增减性,体会导数是研究函数增减、变化快慢的有效工具。
同时,结合以直代曲的思想,在某点附近的切线的变化情况与曲线的变化情况一样,也可以判断函数的增减性。都反应了导数是研究函数增减、变化快慢的有效工具。
例1 函数导数的几何意义教案上有一点导数的几何意义教案,求该点处的导数导数的几何意义教案,并由此解释函数的增减情况。
导数的几何意义教案
函数在定义域上任意点处的瞬时变化率都是3,函数在定义域内单调递增。(此时任意点处的切线就是直线本身,斜率就是变化率)
3、利用导数求曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程.
例2 求曲线y=x2在点M(2,4)处的切线方程.
解:导数的几何意义教案
∴y'|x=2=2×2=4.
∴点M(2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.
由上例可归纳出求切线方程的两个步骤:
(1)先求出函数y=f(x)在点x0处的导数f'(x0).
(2)根据直线方程的点斜式,得切线方程为 y-y0=f'(x0)(x-x0).
提问:若在点(x0,f(x0))处切线PT的倾斜角为导数的几何意义教案导数的几何意义教案,求切线方程。(因为这时切线平行于y轴,而导数不存在,不能用上面方法求切线方程。根据切线定义可直接得切线方程导数的几何意义教案)
(先由C类学生来回答,再由A,B补充.)
例3 已知曲线导数的几何意义教案上一点导数的几何意义教案,求:(1)过P点的切线的斜率;
(2)过P点的切线的方程。
解:(1)导数的几何意义教案,
导数的几何意义教案
y'|x=2=22=4. ∴ 在点P处的切线的斜率等于4.
(2)在点P处的切线方程为导数的几何意义教案 即 12x-3y-16=0.
练习:求抛物线y=x2+2在点M(2,6)处的切线方程.
(答案:y'=2x,y'|x=2=4切线方程为4x-y-2=0).
B类学生做题,A类学生纠错。
三、小结
1.导数的几何意义.(C组学生回答)
2.利用导数求曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程的步骤.
(B组学生回答)
四、布置作业
1. 求抛物线导数的几何意义教案在点(1,1)处的切线方程。
2.求抛物线y=4x-x2在点A(4,0)和点B(2,4)处的切线的斜率,切线的方程.
3. 求曲线y=2x-x3在点(-1,-1)处的切线的倾斜角
4.已知抛物线y=x2-4及直线y=x+2,求:(1)直线与抛物线交点的坐标; (2)抛物线在交点处的切线方程;
(C组学生完成1,2题;B组学生完成1,2,3题;A组学生完成2,3,4题)
教学反思:
本节内容是在学习了“变化率问题、导数的概念”等知识的基础上,研究导数的几何意义,由于新教材未设计极限,于是我尽量采用形象直观的方式,让学生通过动手作图,自我感受整个逼近的过程,让学生更加深刻地体会导数的几何意义及“以直代曲”的思想。
本节课主要围绕着“利用函数图象直观理解导数的几何意义”和“利用导数 的几何意义解释实际问题”两个教学重心展开。 先回忆导数的实际意义、数值意义,由数到形,自然引出从图形的角度研究导数的几何意义;然后,类比“平均变化率——瞬时变化率”的研究思路,运用逼近的思想定义了曲线上某点的切线,再引导学生从数形结合的角度思考,获得导数的几何意义——“导数是曲线上某点处切线的斜率”。
完成本节课第一阶段的内容学习后,教师点明,利用导数的几何意义,在研究实际问题时,某点附近的曲线可以用过此点的切线近似代替,即“以直代曲”,从而达到“以简单的对象刻画复杂对象”的目的,并通过两个例题的研究,让学生从不同的角度完整地体验导数与切线斜率的关系,并感受导数应用的广泛性。 本节课注重以学生为主体,每一个知识、每一个发现,总设法由学生自己得出,课堂上给予学生充足的思考时间和空间,让学生在动手操作、动笔演算等活动后,再组织讨论,本教师只是在关键处加以引导。从学生的作业看来,效果较好。
直线方程的一般形式
教学目标:
(1)掌握直线方程的一般形式,掌握直线方程几种形式之间的互化.
(2)理解直线与二元一次方程的关系及其证明
(3)培养学生抽象概括能力、分类讨论能力、逆向思维的习惯和形成特殊与一般辩证统一的观点.
教学重点、难点:直线方程的一般式.直线与二元一次方程 ( 、不同时为0)的对应关系及其证明.
教学用具:计算机
教学方法:启发引导法,讨论法
教学过程:
下面给出教学实施过程设计的简要思路:
教学设计思路:
(一)引入的设计
前边学习了如何根据所给条件求出直线方程的方法,看下面问题:
问:说出过点 (2,1),斜率为2的直线的方程,并观察方程属于哪一类,为什么?
答:直线方程是 ,属于二元一次方程,因为未知数有两个,它们的次数为一次.
肯定学生回答,并纠正学生中不规范的表述.再看一个问题:
问:求出过点 , 的直线的方程,并观察方程属于哪一类,为什么?
答:直线方程是 (或其它形式),也属于二元一次方程,因为未知数有两个,它们的次数为一次.
肯定学生回答后强调“也是二元一次方程,都是因为未知数有两个,它们的次数为一次”.
启发:你在想什么(或你想到了什么)?谁来谈谈?各小组可以讨论讨论.
学生纷纷谈出自己的想法,教师边评价边启发引导,使学生的认识统一到如下问题:
【问题1】“任意直线的方程都是二元一次方程吗?”
(二)本节主体内容教学的设计
这是本节课要解决的第一个问题,如何解决?自己先研究研究,也可以小组研究,确定解决问题的思路.
学生或独立研究,或合作研究,教师巡视指导.
经过一定时间的研究,教师组织开展集体讨论.首先让学生陈述解决思路或解决方案:
思路一:…
思路二:…
……
教师组织评价,确定方案(其它待课下研究)如下:
按斜率是否存在,任意直线 的位置有两种可能,即斜率 存在或不存在.
当 存在时,直线 的截距 也一定存在,直线 的方程可表示为 ,它是二元一次方程.
当 不存在时,直线 的方程可表示为 形式的方程,它是二元一次方程吗?
学生有的认为是有的认为不是,此时教师引导学生,逐步认识到把它看成二元一次方程的合理性:
平面直角坐标系中直线 上点的坐标形式,与其它直线上点的坐标形式没有任何区别,根据直线方程的概念,方程 解的形式也是二元方程的解的形式,因此把它看成形如 的二元一次方程是合理的.
综合两种情况,我们得出如下结论:
在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一条表示这条直线的关于 、的二元一次方程.
至此,我们的问题1就解决了.简单点说就是:直线方程都是二元一次方程.而且这个方程一定可以表示成 或 的形式,准确地说应该是“要么形如 这样,要么形如 这样的方程”.
同学们注意:这样表达起来是不是很啰嗦,能不能有一个更好的表达?
学生们不难得出:二者可以概括为统一的形式.
这样上边的结论可以表述如下:
在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一条表示这条直线的形如 (其中 、不同时为0)的二元一次方程.
启发:任何一条直线都有这种形式的方程.你是否觉得还有什么与之相关的问题呢?
【问题2】任何形如 (其中 、不同时为0)的二元一次方程都表示一条直线吗?
不难看出上边的结论只是直线与方程相互关系的一个方面,这个问题是它的另一方面.这是显然的吗?不是,因此也需要像刚才一样认真地研究,得到明确的结论.那么如何研究呢?
师生共同讨论,评价不同思路,达成共识:
回顾上边解决问题的思路,发现原路返回就是非常好的思路,即方程 (其中 、不同时为0)系数 是否为0恰好对应斜率 是否存在,即
(1)当 时,方程可化为
这是表示斜率为 、在 轴上的截距为 的直线.
(2)当 时,由于 、不同时为0,必有 ,方程可化为
这表示一条与 轴垂直的直线.
因此,得到结论:
在平面直角坐标系中,任何形如 (其中 、不同时为0)的二元一次方程都表示一条直线.
为方便,我们把 (其中 、不同时为0)称作直线方程的一般式是合理的.
【动画演示】
演示“直线各参数.gsp”文件,体会任何二元一次方程都表示一条直线.
至此,我们的第二个问题也圆满解决,而且我们还发现上述两个问题其实是一个大问题的两个方面,这个大问题揭示了直线与二元一次方程的对应关系,同时,直线方程的一般形式是对直线特殊形式的抽象和概括,而且抽象的层次越高越简洁,我们还体会到了特殊与一般的转化关系.
(三)练习巩固、总结提高、板书和作业等环节的设计在此从略
一、教材分析
本节知识是必修五第一章《解三角形》的第一节内容,与初中学习的三角形的边和角的基本关系有密切的联系与判定三角形的全等也有密切联系,在日常生活和工业生产中也时常有解三角形的问题,而且解三角形和三角函数联系在高考当中也时常考一些解答题。因此,正弦定理和余弦定理的知识非常重要。
根据上述教材内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征及原有知识水平,制定如下教学目标:
认知目标:通过创设问题情境,引导学生发现正弦定理的内容,掌握正弦定理的内容及其证明方法,使学生会运用正弦定理解决两类基本的解三角形问题。
能力目标:引导学生通过观察,推导,比较,由特殊到一般归纳出正弦定理,培养学生的创新意识和观察与逻辑思维能力,能体会用向量作为数形结合的工具,将几何问题转化为代数问题。
情感目标:面向全体学生,创造平等的教学氛围,通过学生之间、师生之间的交流、合作和评价,调动学生的主动性和积极性,激发学生学习的兴趣。
教学重点:正弦定理的内容,正弦定理的证明及基本应用。教学难点:已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数。
二、教法
根据教材的内容和编排的特点,为是更有效地突出重点,空破难点,以学业生的发展为本,遵照学生的认识规律,本讲遵照以教师为主导,以学生为主体,训练为主线的指导思想,采用探究式课堂教学模式,即在教学过程中,在教师的启发引导下,以学生独立自主和合作交流为前提,以“正弦定理的发现”为基本探究内容,以生活实际为参照对象,让学生的思维由问题开始,到猜想的得出,猜想的探究,定理的推导,并逐步得到深化。
三、学法
指导学生掌握“观察——猜想——证明——应用”这一思维方法,采取个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动,将自己所学知识应用于对任意三角形性质的探究。让学生在问题情景中学习,观察,类比,思考,探究,概括,动手尝试相结合,体现学生的主体地位,增强学生由特殊到一般的数学思维能力,形成了实事求是的科学态度,增强了锲而不舍的求学精神。
四、教学过程
(一)创设情境(3分钟)
“兴趣是的老师”,如果一节课有个好的'开头,那就意味着成功了一半,本节课由一个实际问题引入,“工人师傅的一个三角形模型坏了,只剩下如右图所示的部分,∠A=47°,∠B=53°,AB长为1m,想修好这个零件,但他不知道AC和BC的长度是多少好去截料,你能帮师傅这个忙吗?”激发学生帮助别人的热情和学习的兴趣,从而进入今天的学习课题,
(二)猜想—推理—证明(15分钟)
激发学生思维,从自身熟悉的特例(直角三角形)入手进行研究,发现正弦定理。提问:那结论对任意三角形都适用吗?(让学生分小组讨论,并得出猜想)
在三角形中,角与所对的边满足关系
注意:
1.强调将猜想转化为定理,需要严格的理论证明。
2.鼓励学生通过作高转化为熟悉的直角三角形进行证明。
3.提示学生思考哪些知识能把长度和三角函数联系起来,继而思考向量分析层面,用数量积作为工具证明定理,体现了数形结合的数学思想。
(三)总结--应用(3分钟)
1.正弦定理的内容,讨论可以解决哪几类有关三角形的问题。
2.运用正弦定理求解本节课引入的三角形零件边长的问题。自己参与实际问题的解决,能激发学生知识后用于实际的价值观。