第一篇:數(shù)學(xué)家華羅庚曾說“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合
初三教研活動評課(正果中學(xué)初三數(shù)學(xué)備課組)
2012年.3月6日我們初三備課組一起參加了教研室在新塘二中舉行的一課兩講。首先是新塘二中尹老師的數(shù)形結(jié)合思想專題復(fù)習(xí)課。這節(jié)課尹老師做了大量的準(zhǔn)備、教學(xué)設(shè)計(jì)比較好由易到難,選題也緊扣中考針對性強(qiáng)。只是對于中下生來說兩個(gè)例題難度有點(diǎn)大,但尹老師在例題中也做了腳手架讓學(xué)生更容易做。這節(jié)課有一點(diǎn)瑕疵就在時(shí)間分配上。第二位老師的教學(xué)設(shè)計(jì)也有很多值得我們學(xué)習(xí),目標(biāo)很明確、每一段練習(xí)后有知識歸納或小結(jié)給學(xué)生指明方向。課件開頭引用數(shù)學(xué)家華羅庚曾說:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.”引起學(xué)生注意和提振學(xué)習(xí)興趣和信心。
通過這兩節(jié)課我們收獲不少:數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)的重要思想方法之一.數(shù)量關(guān)系和空間圖形是數(shù)學(xué)研究的兩上主要方面,它們之間有密切的關(guān)系,在一定條件下,它們之間可以相互轉(zhuǎn)化,相互滲透.在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,函數(shù)是一個(gè)難點(diǎn),尤其是二次函數(shù)的問題中,由于其綜合性較強(qiáng),更使部分同學(xué)覺得難以理解和掌握.其實(shí),只要掌握了正確的方法,解決問題便會事半功倍.而解決二次函數(shù)問題時(shí),數(shù)形結(jié)合便是一種重要方法.應(yīng)該在這個(gè)新知識點(diǎn)上歸納出它的特征,并提出一些其他的特殊點(diǎn),幫助學(xué)生揭示解題規(guī)律,總結(jié)解題方法,進(jìn)一步提高運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。以往的習(xí)題教學(xué)考慮的是如何使學(xué)生解題、理解答案,很枯燥無味。但是通過這堂課后,我明白了習(xí)題教學(xué)更多的是注重在現(xiàn)有題目的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識的歸納與拓展,使到學(xué)生不再局限于現(xiàn)有的題目中,能如同新授課一樣新奇、有趣。
第二篇:對于數(shù)與形的關(guān)系,華羅庚先生曾寫過一首詞數(shù)與形,本是相倚
三角函數(shù)·三角函數(shù)線及其應(yīng)用·教案
教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生理解并掌握三角函數(shù)線的作法,能利用三角函數(shù)線解決一些簡單問題.
2.培養(yǎng)學(xué)生分析、探索、歸納和類比的能力,以及形象思維能力. 3.強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合思想,發(fā)展學(xué)生思維的靈活性. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
三角函數(shù)線的作法與應(yīng)用. 教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、復(fù)習(xí)
師:我們學(xué)過任意角的三角函數(shù),角α的正弦、余弦、正切、余切、正割、余割是如何定義的?
生:在α的終邊上任取一點(diǎn)P(x,y),P和原點(diǎn)O的距離是r(r>0),那么角α的六個(gè)三角函數(shù)分別是
(教師板書)
師:如果α是象限角,能不能根據(jù)定義說出α的各個(gè)三角函數(shù)的符號規(guī)律? 生:由定義可知,sinα和cscα的符號由y決定,所以當(dāng)α是第一、二象限角時(shí),sinα>0,cscα>0;當(dāng)α是第三、四象限角時(shí),sinα<0,cscα<0.cosα和secα的符號由x決定,所以當(dāng)α是第一、四象限角時(shí),cosα>0,secα>0;當(dāng)α是第二、三象限角時(shí),cosα<0,secα<0.而tanα,cotα的符號由x,y共同決定,當(dāng)x,y同號時(shí),tanα,cotα為正;當(dāng)x,y異號時(shí),tanα,cotα為負(fù).也就是說當(dāng)α是第一、三象限角時(shí),tanα>0,cotα>0;當(dāng)α是第二、四象限角時(shí),tanα<0,cotα<0. 師:可以看到,正弦值的正負(fù)取決于P點(diǎn)縱坐標(biāo)y,余弦值的正負(fù)取決于P點(diǎn)的橫坐標(biāo)x,而正切值的正負(fù)取決于x和y是否同號,那么正弦、余弦、正切的值的大小與P點(diǎn)的位置是否有關(guān)?
生:三角函數(shù)值的大小與P的位置無關(guān),只與角α的終邊的位置有關(guān). 師:既然三角函數(shù)值與P點(diǎn)在角α的終邊上的位置無關(guān),我們就設(shè)法讓P點(diǎn)點(diǎn)位于一個(gè)特殊位置,使得三角函數(shù)值的表示變?yōu)楹唵危?/p>
二、新課
師:P點(diǎn)位于什么位置,角α的正弦值表示最簡單? 生:如果r=1,sinα的值就等于y了. 師:那么對于余弦又該怎么處理呢? 生:還是取r=1.
師:如果r=1,那么P點(diǎn)在什么位置? 生:P點(diǎn)在以原點(diǎn)為圓心,半徑為1的圓上.
師:這個(gè)圓我們會經(jīng)常用到,給它起個(gè)名字,叫單位圓,單位圓是以原點(diǎn)為圓心,以單位長度為半徑的圓.
(板書)1.單位圓
師:設(shè)角α的終邊與單位圓的交點(diǎn)是P(x,y),那么有sinα=y,cosα=x. 師:我們前面說的都是三角函數(shù)的代數(shù)定義,能不能將正弦值、余弦值等量幾何化,也就是用圖形來表示呢?因?yàn)閿?shù)形結(jié)合會給我們的研究帶來極大的方便,請同學(xué)們想想,哪些圖形與這些數(shù)值有關(guān)呢?
(同學(xué)可能答不上來,教師給出更明確的提示.)
師:sinα=y,cosα=x,而x,y是點(diǎn)P的坐標(biāo),根據(jù)坐標(biāo)的意義再想一想. 師:對點(diǎn)來說,是它的位置代表了數(shù),點(diǎn)本身并不代表數(shù).能不能找到一個(gè)圖形,自身的度量就代表數(shù)?
生:可以用面積,比如一個(gè)正數(shù)可以對應(yīng)著一個(gè)多邊形的面積,每一個(gè)多邊形的面積對應(yīng)著唯一一個(gè)正數(shù). 師:很好.但這是一個(gè)二維的圖形,而且多邊形的邊數(shù)也不確定,我們還應(yīng)遵循求簡的原則.有沒有簡單的圖形呢?
生:是不是能用線段的長度來表示? 師:說說你的理由.
生:線段的長度與正數(shù)是一一對應(yīng)的,所以每一個(gè)正數(shù)可以用一條線段來作幾何形式.
師:正數(shù)可以這樣去做,零怎么辦呢?能用線段來表示嗎?
生:(非?;钴S)當(dāng)然行了,讓線段兩個(gè)端點(diǎn)重合,線段長就是零了. 師:可以畫這樣一個(gè)示意圖,線段一個(gè)端點(diǎn)是A,另一個(gè)端點(diǎn)是B,當(dāng)A,B重合時(shí),我們說AB是0;當(dāng)A,B不重合時(shí),我們說AB是一個(gè)正實(shí)數(shù).那么負(fù)數(shù)怎么辦呢?能不能想辦法也用線段AB表示?
生:線段的長度沒有負(fù)數(shù).
生:我能不能這樣看,A點(diǎn)在直線l上,B點(diǎn)在l上運(yùn)動,如果B在A的右側(cè),我就說線段AB代表正數(shù);如果B和A重合,就說線段AB代表0;如果B在A的左側(cè),就說線段AB代表負(fù)數(shù).
(教師不必理會學(xué)生用詞及表述的漏洞.主要是把學(xué)生的注意力吸引到對知識、概念的發(fā)現(xiàn)上來.)
師:正數(shù)與正數(shù)不都相等,負(fù)數(shù)和負(fù)數(shù)也不都相等,你只是規(guī)定了正負(fù)還不夠吧?!
生:可以再加上線段AB的長度.這樣所有的實(shí)數(shù)都能對應(yīng)一條線段AB,以A為分界點(diǎn),正數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)B在A的右側(cè),而且加上長度,B點(diǎn)就唯一了. 師:他的意見是對線段也給了方向.與直線規(guī)定方向是類似的.那么如何建立有向線段與數(shù)的對應(yīng)關(guān)系?
(板書)2.有向線段
師:顧名思義,有方向的線段(即規(guī)定了起點(diǎn)與終點(diǎn)的線段)叫做有向線段,那么如何建立有向線段與數(shù)的對應(yīng)關(guān)系呢?這需要借助坐標(biāo)軸.平行于坐標(biāo)軸的線段可以規(guī)定兩種方向.如圖2,線段AB可以規(guī)定從點(diǎn)A(起點(diǎn))到點(diǎn)B(終點(diǎn))的方向,或從點(diǎn)B(起點(diǎn))到點(diǎn)A(終點(diǎn))的方向,當(dāng)線段的方向與坐標(biāo)軸的正方向一致時(shí),就規(guī)定這條線段是正的;當(dāng)線段的方向與坐標(biāo)軸的正方向相反時(shí),就規(guī)定這條線段是負(fù)的.如圖中AB=3(長度單位)(A為起點(diǎn),B為終點(diǎn)),BA=-3(長度單位)(B為起點(diǎn),A為終點(diǎn)),類似地有CD=-4(長度單位),DC=4(長度單位).
師:現(xiàn)在我們回到剛才的問題,角α與單位圓的交點(diǎn)P(x,y)的縱坐標(biāo)恰是α的正弦值,但sinα是可正、可負(fù)、可為零的實(shí)數(shù),能不能找一條有向線段表示sinα?
生:找一條有向線段跟y一致就行了,y是正的,線段方向向上,y是負(fù)的,線段方向向下,然后讓線段的長度為|y|.
師:理論上很對,到底選擇哪條線段呢?我們不妨分象限來看看. 生:如果α是第一象限的角,過P點(diǎn)向x軸引垂線,垂足叫M(無論學(xué)生用什么字母,教師都要將其改為M),有向線段MP為正,y也是正的,而且MP的長度等于y,所以用有向線段MP表示sinα=y.
(圖中的線段隨教學(xué)過程逐漸添加.)
生:如果α是第二象限角,sinα=y是正數(shù),也得找一條正的線段.因?yàn)棣恋慕K邊在x軸上方,與第一象限一樣,作PM垂直x軸于M,MP=sinα. 師:第一、二象限角的正弦值幾何表示都是MP,那么第三、四象限呢?注意此時(shí)sinα是負(fù)值.
生:這時(shí)角α的終邊在x軸下方,P到x軸的距離是|y|=-y.所以還是作PM垂直x軸于M,MP方向向下,長度等于-y,所以sinα=y.
師:歸納起來,無論α是第幾象限角,過α的終邊與單位圓的交點(diǎn)P作x軸的垂線,交x軸于M,有向線段MP的符號與點(diǎn)P的縱坐標(biāo)y的符號一致,長度等于|y|.所以有MP=y=sinα.我們把有向線段MP叫做角α的正弦線,正弦線是角α的正弦值的幾何形式.
(板書)3.三角函數(shù)線(1)正弦線——MP
師:剛才討論的是四個(gè)象限的象限角的正弦線,軸上角有正弦線嗎? 生:當(dāng)角α的終邊在x軸上時(shí),P與M重合,正弦線退縮成一點(diǎn),該角正弦值為0;當(dāng)角α終邊與y軸正半軸重合時(shí),M點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0),P(0,1),MP=1,角α的正弦值為1;當(dāng)α終邊與y軸負(fù)半軸重合時(shí),MP=-1,sinα=-1,與象限角情況完全一致.
師:現(xiàn)在來找余弦線.
生:因?yàn)閏osα=x(x是點(diǎn)P的橫坐標(biāo)),所以把x表現(xiàn)出來就行了.過P點(diǎn)向y軸引垂線,垂足為N,那么有向線段NP=cosα,NP是余弦線.
師:具體地分析一下,為什么NP=cosα?
生:當(dāng)α是第一、四象限角時(shí),cosα>0,NP的方向與x軸正方向一致,也是正的,長度為x,有cosα=NP;當(dāng)α是第二、三象限角時(shí),cosα<0,NP也是負(fù)的,也有cosα=NP.
師:這位同學(xué)用的是類比的思想,由正弦線的作法類比得出了余弦線的作法,其他同學(xué)有沒有別的想法?
生:其實(shí)有向線段OM和他作的有向線段NP方向一樣,而且長度也一樣,也可以當(dāng)作余弦線.
師:從作法的簡潔及圖形的簡潔這個(gè)角度看,大家愿意選哪條有向線段作為余弦線?
生:OM.(板書)
(2)余弦線——OM
師:對軸上角這個(gè)結(jié)論還成立嗎?(學(xué)生經(jīng)過思考,答案肯定.)
師:我們已經(jīng)得到了角α的正弦線、余弦線,它們都是與單位圓的弦有關(guān)的線段,能不能找到單位圓中的線段表示角α的正切呢?
生:肯定和圓的切線有關(guān)系(這里有極大的猜的成分,但也應(yīng)鼓勵學(xué)生.)
坐標(biāo)等于1的點(diǎn),這點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是α的正切值. 師:那么橫坐標(biāo)得1的點(diǎn)在什么位置呢? 生:在過點(diǎn)(1,0),且與x軸垂直的直線上.
生:這條直線正好是圓的切線.(在圖3-(1)中作出這條切線,令點(diǎn)(1,0)為A.)
師:那么哪條有向線段叫正切線呢?不妨先找某一個(gè)象限角的正切線. 生:設(shè)α是第一象限角,α的終邊與過A的圓的切線交于點(diǎn)T,T的橫坐標(biāo)是1,縱坐標(biāo)設(shè)為y′,有向線段AT=y′,AT可以叫做正切線.
師:大家看可以這樣做吧?!但第二象限角的終邊與這條切線沒有交點(diǎn),也就是α的終邊上沒有橫坐標(biāo)為1的點(diǎn).
生:可以令x=-1,也就是可以過(-1,0)再找一條切線,在這條切線上找一條有向線段表示tanα.
師:我相信這條線段肯定可以找到,那么其他兩個(gè)象限呢?
生:第三象限角的正切線在過(-1,0)的切線上找,第四象限角的正切線在過(1,0)的切線上找.
師:這樣做完全可以,大家可以課下去試,但我們還是要求簡單,最好只要一條切線,我們當(dāng)然喜歡過A點(diǎn)的切線(因?yàn)檫@條直線上每個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)都是1),第一、四象限角與這條直線能相交,AT是正切值的反映,關(guān)鍵是第二、三象限的角.
(如果學(xué)生答不出來,由教師講授即可.)
師(或生):象限角α的終邊如果和過A點(diǎn)的切線不相交,那么它的反向延長線一定能和這條切線相交.因?yàn)椤鱋MP∽△OAT,OM與MP同號時(shí),OA與AT也同號;OM與MP異號時(shí),OA與AT也異號,(板書)
(3)正切線——AT
師:的確像剛才同學(xué)們說的,正切線確實(shí)是單位圓的切線的一部分,那么軸上角的正切線又如何呢?注意正切值不是每個(gè)角都有.
生:當(dāng)角α終邊在x軸上時(shí),T和A重合,正切線退縮成了一個(gè)點(diǎn),正切值為0;當(dāng)角α終邊在y軸上時(shí),α的終邊與其反向延長線和過A的切線平行,沒有交點(diǎn),正切線不存在,這與y軸上角的正切值不存在是一致的. 師:可以看到正切線的一個(gè)應(yīng)用——幫助我們記憶正切函數(shù)的定義域.現(xiàn)在我們歸納一下任意角α的正弦線、余弦線、正切線的作法.
設(shè)α的終邊與單位圓的交點(diǎn)為P,過P點(diǎn)作x軸的垂線,垂足為M,過A(1,0)點(diǎn)作單位圓的切線(x軸的垂線),設(shè)α的終邊或其反向延長線與這條切線交于T點(diǎn),那么有向線段MP,OM,AT分別叫做角α的正弦線、余弦線、正切線.
利用三角函數(shù)線,我們可以解決一些簡單的有關(guān)三角函數(shù)的問題.(板書)
4.三角函數(shù)線的應(yīng)用
例1 比較下列各組數(shù)的大小:
分析:三角函數(shù)線是一個(gè)角的三角函數(shù)值的體現(xiàn),從三角函數(shù)線的方向看出三角函數(shù)值的正負(fù),其長度是三角函數(shù)值的絕對值.比較兩個(gè)三角函數(shù)值的大小,可以借助三角函數(shù)線.
(由學(xué)生自己畫圖,從圖中的三角函數(shù)線加以判斷.)
(畫出同一個(gè)角的兩種三角函數(shù)線).
師:例1要求我們根據(jù)角作出角的三角函數(shù)線,反過來我們要根據(jù)三角函數(shù)值去找角的終邊,從而找到角的取值范圍.
(板書)例2 根據(jù)下列三角函數(shù)值,求作角α的終邊,然后求角的取值集合.
分析:
P1,P2兩點(diǎn),則OP1,OP2是角α的終邊,因而角α的取值集合為
(3)在單位圓過點(diǎn)A(1,0)的切線上取AT=-1,連續(xù)OT,(4)這是一個(gè)三角不等式,所求的不是一個(gè)確定的角,而是適合
三、小結(jié)及作業(yè)
單位圓和三角函數(shù)線是研究三角函數(shù)的幾何工具,它是數(shù)形結(jié)合思想在三角函數(shù)中的體現(xiàn).我們應(yīng)掌握三角函數(shù)線的作法,并能運(yùn)用它們解決一些有關(guān)三角函數(shù)的問題,注意在用字母表示有向線段時(shí),要分清起點(diǎn)和終點(diǎn),書寫順序要正確.