高中数学教案【推荐】
作为一名辛苦耕耘的教育工作者,时常会需要准备好教案,借助教案可以让教学工作更科学化。那么教案应该怎么写才合适呢?下面是小编收集整理的高中数学教案,欢迎阅读与收藏。
高中数学教案1
一、自我介绍
我姓x,是你们的数学老师,因为是数学老师所以在自我介绍的时候喜欢给出自己的数字特征,也是希望通过这些方式能拓宽与大家交流的平台,希望能与大家在课堂中相识,在生活中相知,不仅能成为你们知识的传授者,方法的指引者,更希望成为你们情感上的依赖者。
二、相信大家对于高中学习都充满着好奇,和初中相比,高中课程与初中课程有很大的不同。今天这节课我们不急于上新课,我想和大家聊一聊数学,一起来思考为什么要学习数学及如何学好数学这两个问题。
(一)为什么要学习数学
相信高一的第一节课是各位科任老师各显神通的时候,通过各种有趣的方式来突出每门课的重要性,作为数学老师我表达上不如文科老师迂回婉转和风趣幽默,我们更喜欢用数字说明问题。大家知道北大最的院系是什么系吗?早在蔡元培先生任北大校长时,就列数学系为北大第一系,这种传统一直保持到现在。为什么数学系在高校中有如此重要的地位?课本主编寄语是这样描述的:数学是有用的,数学有助于提高能力。
数学家华罗庚在《人民日报》精彩描述了数学在"宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁"等方面无处不有重要贡献。
问题1:大家知道海王星是怎么发现的,冥王星又是怎么被请出十大行星行列的?
海王星的发现是在数学计算过程中发现的,天文望远镜的观测只是验证了人们的推论。
1812年,法国人布瓦德在计算天王星的运动轨道时,发现理论计算值同观测资料发生了一系列误差。这使许多天文学家纷纷致力这个问题的研究,进而发现天王星的脱轨与一个未知的引力的存在相关。也就是说有一个未知的天体作用于天王星。1846年9月23日。柏林天文台收到来自法国巴黎的一封快信。发信人就是勒威耶。信中,勒威耶预告了一颗以往没有发现的新星:在摩羯座8星东约5度的地方,有一颗8等小星,每天退行69角秒。当夜,柏林天文台的加勒把巨大的天文望远镜对准摩羯座,果真在那里发现了一颗新的8等星。又过了-天,再次找到了这颗8等星,它的位置比前一天后退了70角秒。这与勒威耶预告的相差甚微。全世界都震动了。人们依照勒威耶的建议,按天文学惯例,用神话里的名字把这颗星命名为"海王星"。
1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星。然而,经过近30年的进一步观测和计算,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小,等到冥王星的大小被确认,"冥王星是大行星"早已被写入教科书,以后也就将错就错了。经过多年的争论,国际天文学联合会通过投票表决做出最终决定,取消冥王星的行星资格。8月24日据国际天文学联合会宣布,冥王星将被排除在行星行列之外,从而太阳系行星的数量将由九颗减为八颗。事实上,位居太阳系九大行星末席70多年的冥王星,自发现之日起地位就备受争议。
马克思说:"一种科学只有在成功运用数学时,才算达到了真正完善的地步。"正因为数学是日常生活和进一步学习必不可少的基础和工具,一切科学到了最后都归结为数学问题。
其实在我们的周围有很多事情都是可以用数学可以来解决的,无非很多人都没有用数学的眼光来看待。
问题2:徒认为上帝是万能的。你们认为呢?如何来证明你的结论呢?(让同学发言)
我的观点:上帝不是万能的。为什么呢?仔细听我讲来。
证明:(反证法)假如上帝是万能的
那么他能够制作出一块无论什么力量都搬不动的石头
根据假设,既然上帝是万能的,那么他一定能够搬的动他自己制造的那石头
这与"无论什么力量都搬不动的石头"相矛盾
所以假设不成立
所以上帝不是万能的。问题3:抓阄对个人来说公平吗?5张票中有一张奖票,那么先抽还是后抽对个人还说公平吗?
当然,我们学习的数学只是数学学科体系中很基础,很小的一部分。现在课本上学的未必能直接应用于生活,主要是为以后学习更高层次的理科打好基础,同时,也为了掌握一些数学的思考方法以及分析问题解决问题的思维方式。哲学家培根说过:"读诗使人灵秀,读历史使人明智,学逻辑使人周密,学哲学使人善辩,学数学使人聪明…",也有人形象地称数学是思维的体操。下面我们通过具体的例子来体验一下某些数学思想方法和思维方式。
故事一:据说国际象棋是古印度的一位宰相发明的。国王很欣赏他的这项发明,问他的宰相要什么赏赐。聪明的宰相说,"我所要的从一粒谷子(没错,是1粒,不是1两或1斤)开始。在这个有64格的棋盘上,第一格里放1粒谷子,第二格里放2粒,第三格里放4粒,即每下一格粒数加倍,……如此下去,一直放满到棋盘上的64格。这就是我所要的赏赐。"国王觉得宰相要的实在不多,就叫人按宰相的要求赏赐。但后来发现即使把全国所有的谷子抬来也远远不够。
人们通常凭借自己掌握的数学知识耍些小聪明,使问题妙不可言。
数学游戏:两人相继轮流往长方形桌子上放同样大小的硬币,硬币一定要平放在桌面上,后放的硬币不能压在先放的硬币上,放最后一颗的硬币的人算赢。应该先放还是后放才有必胜的把握。
数学思想:退到最简单、最特殊的地方。
故事二:聪明的渡边:20世纪40年代末,手写工具突破性进展-圆珠笔问世,它以价廉、方便、书写流利在社会上广泛流传,但写到20万字时就会因圆珠磨小而漏油,影响了销售。工程师们从圆珠质量入手,从改进油墨性能入手进行改良,但收效甚微。于是厂家打出广告:解决此问题获奖金50万元。当时山地制笔厂的青年工人渡边看到女儿把圆珠笔用到快漏油时就德育不用这一现象中受到启发,很好地解决了这一问题,你认为他会怎么做呢?
渡边的成功之处就在于思维角度新,从问题的侧面轻巧取胜。也正体现了数学学习中经常用到的发散式思维。在数学学习中,既要有集中式思维又要有发散式思维。集中式思维是一种常用思维渠道,即为对问题的归纳,联系思维方式,表现为对解题方法的模仿和继承;而发散式思维即对问题开拓、创新,表现为对问题举一反三,触类旁通。在解决具体问题中,我们应该将两种思维方式相结合。
学数学有利于培养人的思维品质:结构意识、整体意识、抽象意识、化归意识、优化意识、反思意识,尽管数学在培养学生的这些思维品质方面和其他学科存在着交集,但数学在其中的'地位是无法被代替的。总之,学习数学可以使人思考问题更合乎逻辑,更有条理,更严密精确,更深入简洁,更善于创造……
(二)如何学好数学
高中数学的内容多,抽象性、理论性强,高中很注重自学能力的培养的,高中不会像初中那样老师一天到晚盯着你,在高中一定要注重自学能力的培养,谁的自学能力强,那么在一定的程度上影响着你的成绩以及你将来你发展的前途。同时要注意以下几点:
第一:对数学学科特点有清楚的认识
主编寄语里是这样描述数学的特征的:数学是自然的。数学的概念、方法、思想都是人类长期实践中自然发展形成的,以数域的发展为例,从自然数到有理数到实数再到复数,都是由自然的认知冲突引起的。因此,在学习过程中我们有必要了解知识产生的背景,它的形成过程以及它的应用,让数学显得合情合理,浑然天成。数学中没有含糊不清的词,对错分明,凡事都要讲个为什么,只要按照数学规则去学去想就能融会贯通,但是如果不把来龙去脉想清楚而是"想当然"的话,那就学不下去了。
第二:要改变一个观念。
有人会说自己的基础不好。那我问下什么是基础?今天所学的知识就是明天的基础。明天学习的知识就是后天的基础。所以要学好每一天的内容,那么你打的基础就是最扎实的了。所以现在你们是在同一个起跑线上的,无所谓基础好不好。过去的几年里我分别带过五十一中和一中的学生,两边学生的课堂感觉差不多,应该说接受能力不相上下,有的时候我会选择在五十一中开公开课,因为课堂气氛活跃、轻松,但是成绩差异却是很大,原因在于我们同学外课自主时间的投入太少,学习习惯不太好。
第三:学数学要摸索自己的学习方法
学习、掌握并能灵活应用数学的途径有千万条,每个人都可以有与众不同的数学学习方法。做习题、用数学解决各种问题是必需的,理解、学会证明、领会思想、掌握方法也是必需的。此外,还要发挥问题的作用,学会提问,热心帮助别人解决问题,用自己的问题和别人的问题带动自己的学习。同时,注意前后知识的衔接,类比地学、联系地学,既要从概念中看到它的具体背景,又要在具体的例子中想到它蕴含的一般概念。
第四:养成良好的学习习惯(与一中学生相比较)
㈠课前预习。怎样预习呢?就是自己在上课之前把内容先看一边,把自己不懂的地方做个记号或者打个问号,以至于上课的时候重点听,这样才能够很快提高自己的水平。但是预习不是很随便的把课本看一边,预习有个目标,那就是通过预习可以把书本后面的练习题可以自己独立的完成。一中的同学预习就已经有好几个层次了,先是课本,再是精编,再是高考题典,上课对于他们来说是第一轮高考复习。
㈡上课认真听讲。上课的时候准备课本,一只笔,一本草稿。做不做笔记你们自己决定,不过我不大提倡数学课做笔记的。不过有一点,有些知识点比较重要,课本上又没有的,我要求你们把它写在课本上的相应的空白地方。还有如果你觉得某个例题比较新或者比较重要,也可以把它记在书本的相应位置上,这样以后复习起来就一目了然了。那么草稿要来干什么的呢?课堂上你可以自己演算还有做课堂练习。
㈢关于作业。绝对不允许有抄作业的情况发生。如果我发现有谁抄作业,那么既然他这样喜欢抄,我就要你把当天的作业多抄几遍给我。那有人会问,碰到不会做的题目怎么办?有两个办法:一、向同学请教,请教做题目的思路,而不是整个过程和答案。同学之间也要相互帮助,如果你让他抄袭你的作业这样不是帮助他而是害他,这个道理大家应该明白吧。我非常提倡同学之间的相互讨论问题的,这样才能够相互促进提高。二、向老师请教,要养成多想多问的习惯。我的办公室在二楼二号,欢迎大家前来交流
㈣准备一本笔记本,作为自己的问题集。把平时自己不懂的和不大理解的还有易错的记录下来,并且要及时的消化,不懂的地方问老师。这是一个很好的办法,到考试的时候就可以有重点、有针对性的自己复习了。我高中的时候就是采用这样的方法把数学成绩提高。
好的开始是成功的一半,新的学期开始了,请大家调整好自己的思想,找到学习的原动力。播种一种思想,收获一种行为;播种一种行为,收获一种习惯;播种一种习惯,收获一种性格;播种一种性格,收获一种命运。愿每位同学都有个好的开始。
高中数学教案2
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、教学目标 【知识与技能】 在掌握圆的标准方程的基础上,理解记忆圆的一般方程的代数特征,由圆的一般方程确定圆的圆心半径,掌握方程x+y+Dx+Ey+F=0表示圆的条件。 【过程与方法】 通过对方程x+y+Dx+Ey+F=0表示圆的'的条件的探究,学生探索发现及分析解决问题的实际能力得到提高。 【情感态度与价值观】 渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法,提高学生的整体素质,激励学生创新,勇于探索。 二、教学重难点 【重点】 掌握圆的一般方程,以及用待定系数法求圆的一般方程。 【难点】 二元二次方程与圆的一般方程及标准圆方程的关系。 三、教学过程 (一)复习旧知,引出课题 1、复习圆的标准方程,圆心、半径。 2、提问1:已知圆心为(1,—2)、半径为2的圆的方程是什么? 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; 一、教学目标: 掌握向量的概念、坐标表示、运算性质,做到融会贯通,能应用向量的有关性质解决诸如平面几何、解析几何等的问题。 二、教学重点: 向量的性质及相关知识的综合应用。 三、教学过程: (一)主要知识: 1、掌握向量的概念、坐标表示、运算性质,做到融会贯通,能应用向量的有关性质解决诸如平面几何、解析几何等的问题。 (二)例题分析:略 四、小结: 1、进一步熟练有关向量的运算和证明;能运用解三角形的.知识解决有关应用问题, 2、渗透数学建模的思想,切实培养分析和解决问题的能力。 五、作业: 略 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。 教学目标 1.理解的概念,掌握的通项公式,并能运用公式解决简单的问题. (1)正确理解的定义,了解公比的概念,明确一个数列是的限定条件,能根据定义判断一个数列是,了解等比中项的概念; (2)正确认识使用的表示法,能灵活运用通项公式求的首项、公比、项数及指定的项; (3)通过通项公式认识的性质,能解决某些实际问题. 2.通过对的研究,逐步培养学生观察、类比、归纳、猜想等思维品质. 3.通过对概念的归纳,进一步培养学生严密的思维习惯,以及实事求是的科学态度. 教学建议 教材分析 (1)知识结构 是另一个简单常见的数列,研究内容可与等差数列类比,首先归纳出的定义,导出通项公式,进而研究图像,又给出等比中项的概念,最后是通项公式的应用. (2)重点、难点分析 教学重点是的定义和对通项公式的认识与应用,教学难点在于通项公式的推导和运用. ①与等差数列一样,也是特殊的数列,二者有许多相同的性质,但也有明显的区别,可根据定义与通项公式得出的特性,这些是教学的重点. ②虽然在等差数列的学习中曾接触过不完全归纳法,但对学生来说仍然不熟悉;在推导过程中,需要学生有一定的观察分析猜想能力;第一项是否成立又须补充说明,所以通项公式的推导是难点. ③对等差数列、的综合研究离不开通项公式,因而通项公式的灵活运用既是重点又是难点. 教学建议 (1)建议本节课分两课时,一节课为的概念,一节课为通项公式的应用. (2)概念的引入,可给出几个具体的例子,由学生概括这些数列的相同特征,从而得到的定义.也可将几个等差数列和几个混在一起给出,由学生将这些数列进行分类,有一种是按等差、等比来分的,由此对比地概括的定义. (3)根据定义让学生分析的公比不为0,以及每一项均不为0的特性,加深对概念的理解. (4)对比等差数列的表示法,由学生归纳的各种表示法.启发学生用函数观点认识通项公式,由通项公式的结构特征画数列的图象. (5)由于有了等差数列的研究经验,的研究完全可以放手让学生自己解决,教师只需把握课堂的节奏,作为一节课的组织者出现. (6)可让学生相互出题,解题,讲题,充分发挥学生的主体作用. 教学设计示例 课题:的概念 教学目标 1.通过教学使学生理解的概念,推导并掌握通项公式. 2.使学生进一步体会类比、归纳的思想,培养学生的观察、概括能力. 3.培养学生勤于思考,实事求是的精神,及严谨的科学态度. 教学重点,难点 重点、难点是的定义的归纳及通项公式的推导. 教学用具 投影仪,多媒体软件,电脑. 教学方法 讨论、谈话法. 教学过程 一、提出问题 给出以下几组数列,将它们分类,说出分类标准.(幻灯片) ①-2,1,4,7,10,13,16,19,… ②8,16,32,64,128,256,… ③1,1,1,1,1,1,1,… ④243,81,27,9,3,1,,,… ⑤31,29,27,25,23,21,19,… ⑥1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,… ⑦1,-10,100,-1000,10000,-100000,… ⑧0,0,0,0,0,0,0,… 由学生发表意见(可能按项与项之间的关系分为递增数列、递减数列、常数数列、摆动数列,也可能分为等差、等比两类),统一一种分法,其中②③④⑥⑦为有共同性质的一类数列(学生看不出③的情况也无妨,得出定义后再考察③是否为). 二、讲解新课 请学生说出数列②③④⑥⑦的共同特性,教师指出实际生活中也有许多类似的例子,如变形虫分裂问题.假设每经过一个单位时间每个变形虫都分裂为两个变形虫,再假设开始有一个变形虫,经过一个单位时间它分裂为两个变形虫,经过两个单位时间就有了四个变形虫,…,一直进行下去,记录下每个单位时间的变形虫个数得到了一列数这个数列也具有前面的几个数列的共同特性,这是我们将要研究的另一类数列——.(这里播放变形虫分裂的多媒体软件的第一步) (板书) 1.的定义(板书) 根据与等差数列的名字的区别与联系,尝试给下定义.学生一般回答可能不够完美,多数情况下,有了等差数列的基础是可以由学生概括出来的教师写出的定义,标注出重点词语. 请学生指出②③④⑥⑦各自的公比,并思考有无数列既是等差数列又是.学生通过观察可以发现③是这样的数列,教师再追问,还有没有其他的例子,让学生再举两例.而后请学生概括这类数列的一般形式,学生可能说形如的数列都满足既是等差又是,让学生讨论后得出结论:当时,数列既是等差又是,当时,它只是等差数列,而不是.教师追问理由,引出对的认识: 2.对定义的认识(板书) (1)的首项不为0; (2)的每一项都不为0,即; 问题:一个数列各项均不为0是这个数列为的什么条件? (3)公比不为0. 用数学式子表示的定义. 是①.在这个式子的写法上可能会有一些争议,如写成,可让学生研究行不行,好不好;接下来再问,能否改写为是?为什么不能? 式子给出了数列第项与第项的数量关系,但能否确定一个?(不能)确定一个需要几个条件?当给定了首项及公比后,如何求任意一项的值?所以要研究通项公式. 3.的'通项公式(板书) 问题:用和表示第项. ①不完全归纳法 . ②叠乘法 ,…,,这个式子相乘得,所以. (板书)(1)的通项公式 得出通项公式后,让学生思考如何认识通项公式. (板书)(2)对公式的认识 由学生来说,最后归结: ①函数观点; ②方程思想(因在等差数列中已有认识,此处再复习巩固而已). 这里强调方程思想解决问题.方程中有四个量,知三求一,这是公式最简单的应用,请学生举例(应能编出四类问题).解题格式是什么?(不仅要会解题,还要注意规范表述的训练) 如果增加一个条件,就多知道了一个量,这是公式的更高层次的应用,下节课再研究.同学可以试着编几道题. 三、小结 1.本节课研究了的概念,得到了通项公式; 2.注意在研究内容与方法上要与等差数列相类比; 3.用方程的思想认识通项公式,并加以应用. 四、作业(略) 五、板书设计 1.等比数列的定义 2.对定义的认识 3.等比数列的通项公式 (1)公式 (2)对公式的认识 探究活动 将一张很大的薄纸对折,对折30次后(如果可能的话)有多厚?不妨假设这张纸的厚度为0.01毫米. 参考答案: 30次后,厚度为,这个厚度超过了世界最高的山峰——珠穆朗玛峰的高度.如果纸再薄一些,比如纸厚0.001毫米,对折34次就超过珠穆朗玛峰的高度了.还记得国王的承诺吗?第31个格子中的米已经是1073741824粒了,后边的格子中的米就更多了,最后一个格子中的米应是粒,用计算器算一下吧(用对数算也行). 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,它们的最高次数为一次. 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,它们的最高次数为一次. 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,它们的最高次数为一次”. 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,确定最优方案(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”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 略 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 1.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 如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合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 (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 1.小结:在师生互动中,让学生了解或体会下例问题: 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。 教学准备 教学目标 熟悉两角和与差的正、余公式的推导过程,提高逻辑推理能力。 掌握两角和与差的.正、余弦公式,能用公式解决相关问题。 教学重难点 熟练两角和与差的正、余弦公式的正用、逆用和变用技巧。 教学过程 复习 两角差的余弦公式 用- B代替B看看有什么结果? [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 教学目标 1使学生理解本章的知识结构,并通过本章的知识结构掌握本章的全部知识; 2对线段、射线、直线、角的概念及它们之间的关系有进一步的认识; 3掌握本章的全部定理和公理; 4理解本章的数学思想方法; 5了解本章的题目类型。 教学重点和难点 重点是理解本章的知识结构,掌握本章的全部定和公理;难点是理解本章的数学思想方法。 教学设计过程 一、本章的知识结构 二、本章中的概念 1直线、射线、线段的概念。 2线段的中点定义。 3角的两个定义。 4直角、平角、周角、锐角、钝角的概念。 5互余与互补的角。 三、本章中的公理和定理 1直线的公理;线段的公理。 2补角和余角的性质定理。 四、本章中的主要习题类型 1对直线、射线、线段的概念的理解。 例1下列说法中正确的是( )。 A延长射线OP B延长直线CD C延长线段CD D反向延长直线CD 解:C因为射线和直线是可以向一方或两方无限延伸的',所以任何延长射线或直线的说法都是错误的。而线段有两个端点,可以向两方延长。 例2如图1-57中的线段共有多少条? 解:15条,它们是:线段AB,AD,AF,AC,AE,AG,BD,BF,DF,CE,CG,EG,BC,DE,FG。 2线段的和、差、倍、分。 例3已知线段AB,延长AB到C,使AC=2BC,反向延长AB到D使AD= BC,那么线段AD是线段AC的( )。 A.B. C. D. 解:B如图1-58,因为AD是BC的二分之一,BC又是AC的二分之一,所以AD是AC的四分之一。 例4如图1-59,B为线段AC上的一点,AB=4cm,BC=3cm,M,N分别为AB,BC的中点,求MN的长。 解:因为AB=4,M是AB的中点,所以MB=2,又因为N是BC的中点,所以BN=1.5。则MN=2+1.5=3.5 3角的概念性质及角平分线。 例5如图1-60,已知AOC是一条直线,OD是∠AOB的平分线,OE是∠BOC的平分线,求∠EOD的度数。 解:因为OD是∠AOB的平分线,所以∠BOD= ∠AOB;又因为OE是∠BOC的平分线,所以∠BOE= ∠BOC;又∠AOB+∠BOC=180°, 所以∠BOE+∠BOD=(∠AOB+∠BOC)÷2=90°。 则∠EOD=90°。 例6如图1-61,已知∠AOB=∠COD=90°,又∠AOD=150°,那么∠AOC与∠COB的度数的比是多少? 解:因为∠AOB=90°,又∠AOD=150°,所以∠BOD=60°。 又∠COD=90°,所以∠COB=30°。 则∠AOC=60°,(同角的余角相等) ∠AOC与∠COB的度数的比是2∶1。 4互余与互补角的性质。 例7如图1-62,直线AB,CD相交于O,∠BOE=90°,若∠BOD=45°,求∠COE,∠COA,∠AOD的度数。 解:因为COD为直线,∠BOE=90°,∠BOD=45°, 所以∠COE=180°-90°-45°=45° 又AOB为直线,∠BOE=90°,∠COE=45° 故∠COA=180°-90°-45°=45°, 而AOB为直线,∠BOD=45°, 因此∠AOD=180°-45°=135°。 例8一个角是另一个角的3倍,且小有的余角与大角的余角之差为20°,求这两个角的度数。 解:设第一个角为x°,则另一个角为3x°, 依题义列方程得:(90-x)-(90-3x)=20,解得:x=10,3x=30。 答:一个角为10°,另一个角为30°。 5度分秒的换算及和、差、倍、分的计算。 例9 (1)将4589°化成度、分、秒的形式。 (2)将80°34′45″化成度。 (3)计算:(36°55′40″-23°56′45″)。 解:(1)45°53′24″。 (2)约为8058°。 (3)约为9°44′11″(第一步,做减法后得12°58′55″;再做乘法后得36°174′165″,可以先不进位,做除法后得9°44′11″) 五、本章中所学到的数学思想 1运动变化的观点:几何图形不是孤立和静止的,也应看作不断发展和变化的,如线段向一个方向延长,就发展成为射线;射线向另一方向延长就发展成直线。又如射线饶它的端点旋转就形成角;角的终边不断旋转就变化成直角、平角和周角。从图形的运动中可以看到变化,从变化中看到联系和区别及特性。 2数形结合的思想:在几何的知识中经常遇到计算问题,对形的研究离不开数。正如数学家华罗庚所说:“数缺形时少直观,形缺数时难如微”。本章的知识中,将线段的长度用数量表示,利用方程的方法解决余角与补角的问题。因此我们对几何的学习不能与代数的学习截然分开,在形的问题难以解决时,发挥数的功能,在数的问题遇到困难时,画出与它相关的图形,都会给问题的解决带来新的思路。从几何的起始课,就注意数形结合,就会养成良好的思维习惯。 3联系实际,从实际事物中抽象出数学模型。数学的产生来源于生产和生活实践,因此学习数学不能脱离实际生活,尤其是几乎何的学习更离不开实际生活。一方面要让学生知道本章的主要内容是线和角,都在生活中有大量的原型存在,另一方面又要引导学生将所学的知识去解决某些简单的实际问题,这才是理论联系实际的观点。 六、本章的疑点和误点分析 概念在应用中的混淆。 例10判断正误: (1)在∠AOB的边OA的延长线上取一点D。 (2)大于90°的角是钝角。 (3)任何一个角都可以有余角。 (4)∠A是锐角,则∠A的所有余角都相等。 (5)两个锐角的和一定小于平角。 (6)直线MN是平角。 (7)互补的两个角的和一定等于平角。 (8)如果一个角的补角是锐角,那么这个角就没有余角。 (9)钝角一定大于它的补角。 (10)经过三点一定可以画一条直线。 解:(1)错。因为角的两边是射线,而射线是可以向一方无限延伸的,所以就不能再说射线的延长线了。 (2)错。钝角的定义是:大于直角且小于平角的角,叫做钝角。 (3)错。余角的定义是:如果两个角的和是一个直角,这两个角互为余角。因此大于直角的角没有余角。 (4)对.∠A的所有余角都是90°-∠A。 (5)对.若∠A<90°,∠B<90°则∠A+∠B<90°+90°=180°. (6)错。平角是一个角就要有顶点,而直线上没有表示平角顶点的点。如果在直线上标出表示角的顶点的点,就可以了。 (7)对。符合互补的角的定义。 (8)对。如果一个角的补角是锐角,那么这个角一定是钝角,而钝角是没有余角的。 (9)对。因为钝角的补角是锐角,钝角一定大于锐角。 (10)错。这个题应该分情况讨论:如果这三点在同一条直线上,这个结论是正确的。如果这三个点不在同一条直线上,那么过这三个点就不能画一条直线。 板书设计 回顾与反思 (一)知识结构(四)主要习题类型(五)本章的数学思想 略例1 1 · 2 (二)本章概念· 3 略· (六)疑误点分析 (三)本章的公理和定理· 例9 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 一、教学目标 1、知识与能力目标 ①使学生理解数列极限的概念和描述性定义。 ②使学生会判断一些简单数列的极限,了解数列极限的“e—N"定义,能利用逐步分析的方法证明一些数列的极限。 ③通过观察运动和变化的过程,归纳总结数列与其极限的特定关系,提高学生的数学概括能力和抽象思维能力。 2、过程与方法目标 培养学生的极限的思想方法和独立学习的能力。 3、情感、态度、价值观目标 使学生初步认识有限与无限、近似与精确、量变与质变的辩证关系,培养学生的辩证唯物主义观点。 二、教学重点和难点 教学重点:数列极限的概念和定义。 教学难点:数列极限的“ε―N”定义的理解。 三、教学对象分析 这节课是数列极限的第一节课,足学生学习极限的入门课,对于学生来说是一个全新的内容,学生的思维正处于由经验型抽象思维向理论型抽象思维过渡阶段,在《立体几何》内容求球的表面积和体积时对极限思想已有接触,而学生在以往的数学学习中主要接触的是关于“有限”的问题,很少涉及“无限”的问题。极限这一抽象概念能够使他们做基于直观的理解,并引导他们作出描述性定义“当n无限增大时,数列{an}中的项an无限趋近于常数A,也就是an与A的差的绝对值无限趋近于0”,并能用这个定义判断一些简单数列的极限。但要使他们在一节课内掌握“ε—N”语言求极限要求过高。因此不宜讲得太难,能够通过具体的几个例子,归纳研究一些简单的数列的极限。使学生理解极限的基本概念,认识什么叫做数列的极限以及数列极限的定义即可。 四、教学策略及教法设计 本课是采用启发式讲授教学法,通过多媒体课件演示及学生讨论的方法进行教学。通过学生比较熟悉的一个实际问题入手,引起学生的注意,激发学生的学习兴趣。然后通过具体的两个比较简单的数列,运用多媒体课件演示向学生展示了数列中的各项随着项数的增大,无限地趋向于某个常数的过程,让学生在观察的基础上讨论总结出这两个数列的特征,从而得出数列极限的一个描述性定义。再在教师的引导下分析数列极限的各种不同情况。从而对数列极限有了直观上的认识,接着让学生根据数列中各项的情况判断一些简单的数列的极限。从而达到深化定义的效果。最后进行练习巩固,通过这样的一个完整的教学过程,由观察到分析、由定量到定性,由直观到抽象,并借助于多媒体课件的演示,使得学生逐步地了解极限这个新的概念,为下节课的极限的运算及应用做准备,为以后学习高等数学知识打下基础。在整个教学过程中注意突出重点,突破难点,达到教学目标的要求。 五、教学过程 1、创设情境 课件展示创设情境动画。 今天我们将要学习一个很重要的新的知识。 情境 (1)我国古代数学家刘徽于公元263年创立“割圆术”,“割之弥细,所失弥少。割之又割,以至不可割,则与圆周合体而无所失矣”。 情境 (2)我国古代哲学家庄周所著的《庄子·天下篇》引用过一句话:一尺之棰,日取其半,万世不竭。也就是说拿一根木棒,将它切成一半,拿其中一半来再切成一半,得到四分之一,再切成一半,就得到了八分之?如此下去,无限次地切,每次都切一半,问是否会切完? 大家都知道,这是不可能切完的,但是每次切了以后,木棒都比原来的少了一半,也就是说木棒的长度越来越短,但永远不会变成零。从而引出极限的概念。 2、定义探究 展示定义探索(一)动画演示。 问题1:请观察以下无穷数列,当n无限增大时,a,I的变化趋势有什么特点? (1)1/2,2/3,3/4,n/n—1 (2)0.9,0.99,0.999,0.9999,1—1/10n 问题2:观察课件演示,请分析以上两个数列随项数n的增大项有那些特点? 师生一起归纳总结出以下结论:数列(1)项数n无限增大时,项无限趋近于1;数列(2)项数n无限增大时,项无限趋近于1。 那么就把1叫数列(1)的极限,1叫数列(2)的极限。这两个数列只是形式不同,它们都是随项数n的无限增大,项无限趋近于某一确定常数,这个常数叫做这个数列的极限。 那么,什么叫数列的极限呢?对于无穷数列an,如果当n无限增大时,an无限趋向于某一个常数A,则称A是数列an的极限。 提出问题3:怎样用数学语言来定量描述呢?怎样用数学语言来描述上述数列的变化趋势? 展示定义探索(二)动画演示。 师生共同总结发现在数轴上两点间距离越小,项与1越趋近,因此可以借助两点间距离无限小的方式来描述项无限趋近常数。无论预先指定多么小的正数e,如取e=O—1,总能在数列中找到一项am,使得an项后面的所有项与1的差的绝对值都小于ε,若取£=0.0001,则第6项后面的所有项与1的差的绝对值都小于ε,即1是数列(1)的极限。最后,师生共同总结出数列的极限定义中应包含哪量(用这些量来描述数列1的极限)。 数列的极限为:对于任意的ε>0,如果总存在自然数N,当n>N时,不等式|an—A|n的极限。 课件可以实现任意输入一个n值,可以计算出相应的数列第n项的值,并且动画演示数列的变化过程。如图1所示是课件运行时的一个画面。 定义探索动画(二)课件可以实现任意输入一个n值,可以计算出相应的数列第n项的值和Ian一1I的值,并且动画演示出第an项和1之间的'距离。如图2所示是课件运行时的一个画面。 3、知识应用 这里举了3道例题,与学生一块思考,一起分析作答。 例1、已知数列: 1,—1/2,1/3,—1/4,1/5,(—1)n+11/n,(1)计算an—0(2)第几项后面的所有项与0的差的绝对值都小于0.017都小于任意指定的正数。 (3)确定这个数列的极限。 例2、已知数列: 已知数列:3/2,9/4,15/8,2+(—1/2)n。 猜测这个数列有无极限,如果有,应该是什么数?并求出从第几项开始,各项与这个极限的差都小于0.1,从第几项开始,各项与这个极限的差都小于0.017 例3、求常数数列一7,一7,一7,一7,的极限。 4、知识小结 这节课我们研究了数列极限的概念,对数列极限有了初步的认识。数列极限研究的是无限变化的趋势,而通过对数列极限定义的探讨,我们看到这一过程又是通过有限来把握的,有限与无限、近似与精确、量变与质变之间的辩证关系在这里得到了充分的体现。 课后练习: (1)判断下列数列是否有极限,如果有的话请求出它的极限值。①an=4n+l/n;②an=4—(1/3)m;③an=(—1)n/3n;④aan=—2;⑤an=n;⑥an=(—1)n。 (2)课本练习1,2。 5、探究性问题 设计研究性学习的思考题。 提出问题: 芝诺悖论:阿基里斯是《荷马史诗》中的善跑英雄。奔跑中的阿基里斯永远也无法超过在他前面慢慢爬行的乌龟,因为当阿基里斯到达乌龟的起跑点时,乌龟已经走在前面一小段路了,阿基里斯又必须赶过这一小段路,而乌龟又向前走了。这样,阿基里斯可无限接近它,但不能追到它。假定阿基里斯跑步的速度是乌龟速度的10倍,阿基里斯与乌龟赛跑的路程是1公里。如果让乌龟先跑0.1公里,当阿基里斯追到O。1公里的地方,乌龟又向前跑了0.01公里。当阿基里斯追到0.01公里的地方,乌龟又向前跑了0.001公里这样一直追下去,阿基里斯能追上乌龟吗? 这里是研究性学习内容,以学生感兴趣的悖论作为课后作业,巩固本节所学内容,进一步提高了学生学习数列的极限的兴趣。同时也为学生创设了课下交流与讨论的情境,逐步培养学生相互合作、交流和讨论的习惯,使学生感受到了数学来源于生活,又服务于生活的实质,逐步养成用数学的知识去解决生活中遇到的实际问题的习惯。 教学目标: 1.了解反函数的概念,弄清原函数与反函数的定义域和值域的关系. 2.会求一些简单函数的反函数. 3.在尝试、探索求反函数的过程中,深化对概念的认识,总结出求反函数的一般步骤,加深对函数与方程、数形结合以及由特殊到一般等数学思想方法的认识. 4.进一步完善学生思维的深刻性,培养学生的逆向思维能力,用辩证的观点分析问题,培养抽象、概括的能力. 教学重点:求反函数的方法. 教学难点:反函数的概念. 教学过程: 教学活动 设计意图一、创设情境,引入新课 1.复习提问 ①函数的概念 ②y=f(x)中各变量的意义 2.同学们在物理课学过匀速直线运动的位移和时间的函数关系,即S=vt和t=(其中速度v是常量),在S=vt 中位移S是时间t的函数;在t=中,时间t是位移S的函数.在这种情况下,我们说t=是函数S=vt的反函数.什么是反函数,如何求反函数,就是本节课学习的内容. 3.板书课题 由实际问题引入新课,激发了学生学习兴趣,展示了教学目标.这样既可以拨去"反函数"这一概念的神秘面纱,也可使学生知道学习这一概念的必要性. 二、实例分析,组织探究 1.问题组一: (用投影给出函数与;与()的图象) (1)这两组函数的图像有什么关系?这两组函数有什么关系?(生答:与的图像关于直线y=x对称;与()的图象也关于直线y=x对称.是求一个数立方的运算,而是求一个数立方根的运算,它们互为逆运算.同样,与()也互为逆运算.) (2)由,已知y能否求x? (3)是否是一个函数?它与有何关系? (4)与有何联系? 2.问题组二: (1)函数y=2x 1(x是自变量)与函数x=2y 1(y是自变量)是否是同一函数? (2)函数(x是自变量)与函数x=2y 1(y是自变量)是否是同一函数? (3)函数 ()的定义域与函数()的值域有什么关系? 3.渗透反函数的概念. (教师点明这样的函数即互为反函数,然后师生共同探究其特点) 从学生熟知的函数出发,抽象出反函数的概念,符合学生的认知特点,有利于培养学生抽象、概括的能力. 通过这两组问题,为反函数概念的引出做了铺垫,利用旧知,引出新识,在"最近发展区"设计问题,使学生对反函数有一个直观的粗略印象,为进一步抽象反函数的'概念奠定基础. 三、师生互动,归纳定义 1.(根据上述实例,教师与学生共同归纳出反函数的定义) 函数y=f(x)(x∈A) 中,设它的值域为 C.我们根据这个函数中x,y的关系,用 y 把 x 表示出来,得到 x = j (y) .如果对于y在C中的任何一个值,通过x = j (y),x在A中都有的值和它对应,那么, x = j (y)就表示y是自变量,x是自变量 y 的函数.这样的函数 x = j (y)(y ∈C)叫做函数y=f(x)(x∈A)的反函数.记作: .考虑到"用 x表示自变量, y表示函数"的习惯,将中的x与y对调写成. 2.引导分析: 1)反函数也是函数; 2)对应法则为互逆运算; 3)定义中的"如果"意味着对于一个任意的函数y=f(x)来说不一定有反函数; 4)函数y=f(x)的定义域、值域分别是函数x=f(y)的值域、定义域; 5)函数y=f(x)与x=f(y)互为反函数; 6)要理解好符号f; 7)交换变量x、y的原因. 3.两次转换x、y的对应关系 (原函数中的自变量x与反函数中的函数值y 是等价的,原函数中的函数值y与反函数中的自变量x是等价的) 4.函数与其反函数的关系 函数y=f(x) 函数 定义域 A C 值 域 C A 四、应用解题,总结步骤 1.(投影例题) 【例1】求下列函数的反函数 (1)y=3x-1 (2)y=x 1 【例2】求函数的反函数. (教师板书例题过程后,由学生总结求反函数步骤.) 2.总结求函数反函数的步骤: 1° 由y=f(x)反解出x=f(y). 2° 把x=f(y)中 x与y互换得. 3° 写出反函数的定义域. (简记为:反解、互换、写出反函数的定义域)【例3】(1)有没有反函数? (2)的反函数是________. (3)(x<0)的反函数是__________. 在上述探究的基础上,揭示反函数的定义,学生有针对性地体会定义的特点,进而对定义有更深刻的认识,与自己的预设产生矛盾冲突,体会反函数.在剖析定义的过程中,让学生体会函数与方程、一般到特殊的数学思想,并对数学的符号语言有更好的把握. 通过动画演示,表格对照,使学生对反函数定义从感性认识上升到理性认识,从而消化理解. 通过对具体例题的讲解分析,在解题的步骤上和方法上为学生起示范作用,并及时归纳总结,培养学生分析、思考的习惯,以及归纳总结的能力. 题目的设计遵循了从了解到理解,从掌握到应用的不同层次要求,由浅入深,循序渐进.并体现了对定义的反思理解.学生思考练习,师生共同分析纠正. 五、巩固强化,评价反馈 1.已知函数 y=f(x)存在反函数,求它的反函数 y =f( x) (1)y=-2x 3(xR) (2)y=-(xR,且x) ( 3 ) y=(xR,且x) 2.已知函数f(x)=(xR,且x)存在反函数,求f(7)的值. 五、反思小结,再度设疑 本节课主要研究了反函数的定义,以及反函数的求解步骤.互为反函数的两个函数的图象到底有什么特点呢?为什么具有这样的特点呢?我们将在下节研究. (让学生谈一下本节课的学习体会,教师适时点拨) 进一步强化反函数的概念,并能正确求出反函数.反馈学生对知识的掌握情况,评价学生对学习目标的落实程度.具体实践中可采取同学板演、分组竞赛等多种形式调动学生的积极性."问题是数学的心脏"学生带着问题走进课堂又带着新的问题走出课堂. 六、作业 习题2.4第1题,第2题 进一步巩固所学的知识. 教学设计说明 "问题是数学的心脏".一个概念的形成是螺旋式上升的,一般要经过具体到抽象,感性到理性的过程.本节教案通过一个物理学中的具体实例引入反函数,进而又通过若干函数的图象进一步加以诱导剖析,最终形成概念. 反函数的概念是教学中的难点,原因是其本身较为抽象,经过两次代换,又采用了抽象的符号.由于没有一一映射,逆映射等概念的支撑,使学生难以从本质上去把握反函数的概念.为此,我们大胆地使用教材,把互为反函数的两个函数的图象关系预先揭示,进而探究原因,寻找规律,程序是从问题出发,研究性质,进而得出概念,这正是数学研究的顺序,符合学生认知规律,有助于概念的建立与形成.另外,对概念的剖析以及习题的配备也很精当,通过不同层次的问题,满足学生多层次需要,起到评价反馈的作用.通过对函数与方程的分析,互逆探索,动画演示,表格对照、学生讨论等多种形式的教学环节,充分调动了学生的探求欲,在探究与剖析的过程中,完善学生思维的深刻性,培养学生的逆向思维.使学生自然成为学习的主人。 【高中数学教案】相关文章: 高中必修数学教案01-07 高中必修4数学教案03-13 高中数学教案09-28 高中数学教案10-26 【热门】高中数学教案11-21 高中数学教案【荐】11-23 高中数学教案【精】11-20 高中数学教案【推荐】11-22 优秀高中数学教案12-05 【推荐】高中数学教案11-10高中数学教案3
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