第一篇:高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例50篇 31 角的概念的推廣
角的概念的推廣
教材分析
這節(jié)課主要是把學(xué)生學(xué)習(xí)的角從不大于周角的非負(fù)角擴(kuò)充到任意角,使角有正角、負(fù)角和零角.首先通過(guò)生產(chǎn)、生活的實(shí)際例子闡明了推廣角的必要性和實(shí)際意義,然后又以“動(dòng)”的觀點(diǎn)給出了正、負(fù)、零角的概念,最后引入了幾個(gè)與之相關(guān)的概念:象限角、終邊相同的角等.在這節(jié)課中,重點(diǎn)是理解任意角、象限角、終邊相同的角等概念,難點(diǎn)是把終邊相同的角用集合和符號(hào)語(yǔ)言正確地表示出來(lái).理解任意角的概念,會(huì)在平面內(nèi)建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,通過(guò)數(shù)形結(jié)合來(lái)認(rèn)識(shí)角的幾何表示和終邊相同的角的表示,是學(xué)好這節(jié)的關(guān)鍵.
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)例,體會(huì)推廣角的必要性和實(shí)際意義,理解正角、負(fù)角和零角的定義. 2.理解象限角的概念、意義及表示方法,掌握終邊相同的角的表示方法.
3.通過(guò)對(duì)“由一點(diǎn)出發(fā)的兩條射線形成的圖形”到“射線繞著其端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而形成角”的認(rèn)識(shí)過(guò)程,使學(xué)生感受“動(dòng)”與“靜”的對(duì)立與統(tǒng)一.培養(yǎng)學(xué)生用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)審視事物,用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律揭示生活中的空間形式和數(shù)量關(guān)系.
任務(wù)分析
這節(jié)課概念很多,應(yīng)盡可能讓學(xué)生通過(guò)生活中的例子(如鐘表上指針的轉(zhuǎn)動(dòng)、體操運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)體、自行車輪子上的某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)等)了解引入任意角的必要性及實(shí)際意義,變抽象為具體.另外,可借助于多媒體進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、問(wèn)題情境 [演 示] 1.觀覽車的運(yùn)動(dòng).
2.體操運(yùn)動(dòng)員、跳臺(tái)跳板運(yùn)動(dòng)員的前、后轉(zhuǎn)體動(dòng)作. 3.鐘表秒針的轉(zhuǎn)動(dòng). 4.自行車輪子的滾動(dòng). [問(wèn) 題] 1.如果觀覽車兩邊各站一人,當(dāng)觀覽車轉(zhuǎn)了兩周時(shí),他們觀察到的觀覽車上的某個(gè)座位上的游客進(jìn)行了怎樣的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)了多大的角?
2.在運(yùn)動(dòng)員“轉(zhuǎn)體一周半動(dòng)作”中,運(yùn)動(dòng)員是按什么方向旋轉(zhuǎn)的,轉(zhuǎn)了多大角? 3.鐘表上的秒針(當(dāng)時(shí)間過(guò)了1.5min時(shí))是按什么方向轉(zhuǎn)動(dòng)的,轉(zhuǎn)動(dòng)了多大角? 4.當(dāng)自行車的輪子轉(zhuǎn)了兩周時(shí),自行車輪子上的某一點(diǎn),轉(zhuǎn)了多大角?
顯然,這些角超出了我們已有的認(rèn)識(shí)范圍.本節(jié)課將在已掌握的0°~360°角的范圍的基礎(chǔ)上,把角的概念加以推廣,為進(jìn)一步研究三角函數(shù)作好準(zhǔn)備.
二、建立模型
1.正角、負(fù)角、零角的概念
在平面內(nèi),一條射線繞它的端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)方向:順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较颍?xí)慣上規(guī)定,按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)而成的角叫作正角;按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)而成的角叫作負(fù)角;當(dāng)射線沒(méi)有旋轉(zhuǎn)時(shí),我們也把它看成一個(gè)角,叫作零角.
2.象限角
當(dāng)角的頂點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合、角的始邊與x軸正半軸重合時(shí),角的終邊在第幾象限,就把這個(gè)角叫作第幾象限的角.如果角的終邊在坐標(biāo)軸上,就認(rèn)為這個(gè)角不屬于任何象限.
3.終邊相同的角
在坐標(biāo)系中作出390°,-330°角的終邊,不難發(fā)現(xiàn),它們都與30°角的終邊相同,并且這兩個(gè)角都可以表示成0°~360°角與k個(gè)(k∈Z)周角的和,即
390°=30°+360°,(k=1); -330°=30°-360°,(k=-1).
設(shè)S={β|β=30°+k·360°,k∈Z},則390°,-330°角都是S中的元素,30°角也是S中的元素(此時(shí)k=0).容易看出,所有與30°角終邊相同的角,連同30°角在內(nèi),都是S中的元素;反過(guò)來(lái),集合S中的任一元素均與30°角終邊相同.一般地,所有與角α終邊相同的角,連同角α在內(nèi),可構(gòu)成一個(gè)集合:S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一與α終邊相同的角,都可以表求成角α與整數(shù)個(gè)周角的和.
三、解釋應(yīng)用 [例 題]
1.在0°~360°范圍內(nèi),找出與下列各角終邊相同的角,并判斷它們是第幾象限的角.(1)-150°.
(2)650°.
(3)-950°5′.
2.分別寫出與下列角終邊相同的角的集合S,并把S中適合不等式-360°≤β<720°的元素寫出來(lái).
(1)60°.(2)-21°.(3)363°14′. 3.寫出終邊在y軸上的角的集合.
解:在0°~360°范圍內(nèi),終邊在y軸上的角有兩個(gè),即90°,270°.因此,與這兩個(gè)角終邊相同的角構(gòu)成的集合為
S1={β|β=90°+k·360°,k∈Z}={β|β=90°+2k·180°,k∈Z},而所有與270°角終邊相同的角構(gòu)成的集合為
S2={β|β=270°+k·360°,k∈Z}= {β|β=90°+(2k+1)·180°,k∈Z}. 于是,終邊在y軸上的角的集合為
S=S1∪S2={β|β=90°+2k·180°,k∈Z}∪{β|β=90°+(2k+1)·180°,k∈Z}={β|β=90°+n·180°,n∈Z}.
注:會(huì)正確使用集合的表示方法和符號(hào)語(yǔ)言. [練習(xí)]
1.寫出與下列各角終邊相同的角的集合,并把集合中適合不等式-720°≤β<360°的元素β寫出來(lái).
(1)45°.(2)-30°.(3)420°.(4)-225°. 2.辨析概念.(分別用集合表示出來(lái))
(1)第一象限角.(2)銳角.(3)小于90°的角.(4)0°~90°的角. 3.一角為30°,其終邊按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)三周后的角度數(shù)為.
4.終邊在x軸上的角的集合為;終邊在第一、三象限的角的平分線上的角集合為.
四、拓展延伸
1.若角α與β終邊重合,則α與β的關(guān)系是;若角α與β的終邊互為反向延長(zhǎng)線,則角α與β的關(guān)系是. 2.如果α在第二象限時(shí),那么2α,是第幾象限角?
注:(1)不能忽略2α的終邊可能在坐標(biāo)軸上的情況.
(2)研究在哪個(gè)象限的方法:討論k的奇偶性.(如果是呢?)
點(diǎn) 評(píng)
這篇案例運(yùn)用多媒體展示了生活中常見(jiàn)的實(shí)例,極易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情.在對(duì)知識(shí)的探討過(guò)程中,特別注意了知識(shí)的形成過(guò)程,重點(diǎn)突出.例題的設(shè)置比較典型,難易度適中.練習(xí)題注重基礎(chǔ),但也有一定的梯度,利于培養(yǎng)學(xué)生靈活處理問(wèn)題的能力,并為學(xué)生學(xué)習(xí)以后章節(jié)做了較好的鋪墊.
第二篇:高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例50篇 36 向量的概念
向量的概念
教材分析
向量是近代數(shù)學(xué)中重要和基本概念之一,它集“大小”與“方向”于一身,融“數(shù)”、“形”于一體,具有幾何形式與代數(shù)形式的“雙重身份”,是高中數(shù)學(xué)重要的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的交匯點(diǎn),也是數(shù)形結(jié)合思想的重要載體.這節(jié)通過(guò)對(duì)物理中的位移和力的歸納,抽象、概括出向量的概念、有向線段、向量的表示、零向量、單位向量、平行向量、相等向量、共線向量的準(zhǔn)確含義.與數(shù)學(xué)中的許多概念一樣,都可以追溯它的實(shí)際背景.這節(jié)的重點(diǎn)是向量的概念、相等向量的概念和向量的幾何表示等.難點(diǎn)是向量的概念.
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)對(duì)平面向量概念的抽象概括,體驗(yàn)數(shù)學(xué)概念的形成過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力和科學(xué)的思維方法,使學(xué)生逐步由感性思維上升為理性思維.
2.理解向量的概念,會(huì)用有向線段表示向量,會(huì)判斷零向量,單位向量,平行的、相等的、共線的向量.
任務(wù)分析
在這之前,學(xué)生接觸較多的是只有大小的量(數(shù)量).其實(shí)生活中還有一種不同于數(shù)量的量———向量.剛一開(kāi)始,學(xué)生很不習(xí)慣,但可適時(shí)地結(jié)合實(shí)例,逐步讓學(xué)生理解向量的兩個(gè)基本要素———大小和方向,再讓學(xué)生于實(shí)際問(wèn)題中識(shí)別哪些是向量,哪些是數(shù)量.這樣由具體到抽象,再由抽象到具體;由實(shí)踐到理論,再由理論到實(shí)踐,可使學(xué)生比較容易地理解.緊緊抓住向量的大小和方向,便于理解兩個(gè)向量沒(méi)有大小之分,只有相等與不相等、平行與共線等.要結(jié)合例、習(xí)題讓學(xué)生很好地理解相等向量(向量可以平移).這些均可為以后用向量處理幾何等問(wèn)題帶來(lái)方便.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、問(wèn)題情景
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué).思考以下問(wèn)題:
1.在數(shù)學(xué)或其他學(xué)科中,你接觸過(guò)哪些類型的量?這些量本質(zhì)上有何區(qū)別?試描述這些量的本質(zhì)區(qū)別.
2.既有大小又有方向的量應(yīng)如何表示?
二、建立模型 1.學(xué)生分析討論
學(xué)生回答:人的身高,年齡,體重;……圖形的面積,體積;物體的密度,質(zhì)量;……物理學(xué)中的重力、彈力、拉力,速度、加速度,位移……
引導(dǎo)學(xué)生慢慢抽象出數(shù)量(只有大?。┖拖蛄浚扔写笮∮钟蟹较颍┑母拍睿?2.教師明晰
人們?cè)陂L(zhǎng)期生產(chǎn)生活實(shí)踐中,會(huì)遇到兩種不同類型的量,如身高、體重、面積、體積等,在規(guī)定的單位下,都可以用一個(gè)實(shí)數(shù)表示它們的大小,我們稱之為數(shù)量;另一類,如力、速度、位移等,它們不僅有大小,而且有方向.作用于某物體上的力,它不僅有大小,而且有作用方向;物體運(yùn)動(dòng)的速度既有快慢之分,又有方向的區(qū)別.這類既有數(shù)量特性又有方向特性的量,就是我們要研究的向量.
在數(shù)學(xué)上,往往用一條有方向的線段,即有向線段來(lái)表示向量.有向線段的長(zhǎng)度表示向量的大小,有向線段的方向表示向量的方向.向量不僅可以用有向線段表示,也可用a,b,c,…表示,還可用表示向量的有向線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)字母表示,如就是向量的長(zhǎng)度(模),記作,向量的大小.長(zhǎng)度等于
.長(zhǎng)度為零的向量叫零向量,記作0或1的向量叫作單位向量.
方向相同或相反的非零向量叫平行向量,記作a∥b,規(guī)定0∥a(a為任一向量)長(zhǎng)度相等且方向相同的向量叫作相等的向量,記作a=b.任意兩個(gè)相等的非零向量都可用同一條有向線段來(lái)表示,并且與有向線段的起點(diǎn)無(wú)關(guān).在同一平面上,兩個(gè)平行的長(zhǎng)度相等且指向一致的有向線段可以表示同一向量.因?yàn)橄蛄客耆伤姆较蚝湍Q定.
任一組平行向量都可以移動(dòng)到同一直線上,因此,平行向量也叫“共線向量”. 3.提出問(wèn)題,組織學(xué)生討論
(1)時(shí)間、路程、溫度、角度是向量嗎?速度、加速度、物體所受重力是向量嗎?(2)兩個(gè)單位向量一定相等嗎?(3)相等向量是平行向量嗎?
(4)物理學(xué)中的作用力與反作用力是一對(duì)共線向量嗎?
(5)方向?yàn)槟掀?0°的向量與北偏東60°的向量是共線向量嗎?強(qiáng)調(diào):大小、方向是向量的兩個(gè)基本要素,當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)向量的大小和方向兩個(gè)要素完全相同時(shí),兩個(gè)向量才相等.注意:相等向量、平行向量、共線向量之間的異同.
三、解釋應(yīng)用 [例 題]
如圖,邊長(zhǎng)為1的正六邊形ABCDEF的中心為O,試分別寫出與線的向量,以及單位向量.
相等、平行和共
解:都是單位向量.
[練習(xí)]
1.如圖,D,E,F(xiàn)分別是△ABC各邊的中點(diǎn),試寫出圖中與相等的向量.
2.如果四邊形ABCD滿足,那么四邊形ABCD的形狀如何?
3.設(shè)E,F(xiàn),P,Q分別是任意四邊形ABCD的邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),對(duì)于,哪些是相等的向量,哪些方向是相反的向量?
4.在平面上任意確定一點(diǎn)O,點(diǎn)P在點(diǎn)O“東偏北60°,3cm”處,點(diǎn)Q在點(diǎn)O“南偏西30°,3cm”處,試畫(huà)出點(diǎn)P和Q相對(duì)于點(diǎn)O的向量.
5.選擇適當(dāng)?shù)谋壤?,用有向線段分別表示下列各向量.(1)在與水平成120°角的方向上,一個(gè)大小為50N的拉力.(2)方向東南,8km/h的風(fēng)的速度.(3)向量
四、拓展延伸
1.如圖,在ABCD中,E,F(xiàn)分別是CD,AD的中點(diǎn),在向量中相等的向量是哪些?為什么?
2.數(shù)能進(jìn)行運(yùn)算,那么與數(shù)的運(yùn)算類比,向量是否也能進(jìn)行運(yùn)算?
案例點(diǎn)評(píng)
這篇案例設(shè)計(jì)完整,思路清晰.該案例首先通過(guò)實(shí)例闡述了向量產(chǎn)生的背景,然后歸納、抽象了向量、平行向量、相等向量等概念,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)是教學(xué)思維過(guò)程的教學(xué),符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的精神.例題與練習(xí)由淺入深,完整,全面.“拓展延伸”的設(shè)計(jì)有新意,有深度.為學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)提供了平臺(tái).
第三篇:第二部分高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例
第二部分 高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例
正弦函數(shù)的性質(zhì)
教材分析
這篇案例的內(nèi)容是在學(xué)生已經(jīng)掌握正弦函數(shù)圖像的基礎(chǔ)上,通過(guò)觀察、歸納和總結(jié),得出正弦函數(shù)的五個(gè)重要性質(zhì),即正弦函數(shù)的定義域、值域、周期性、奇偶性和單調(diào)性.教學(xué)重點(diǎn)是正弦函數(shù)的圖像特征及五個(gè)重要性質(zhì),難點(diǎn)是周期函數(shù)及最小正周期的意義.由于周期函數(shù)的概念比較抽象,因此,在引入定義之前,應(yīng)注意通過(guò)具體實(shí)例讓學(xué)生充分體會(huì)這種“周而復(fù)始”的現(xiàn)象,體會(huì)新概念的形成過(guò)程.
教學(xué)目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察,分析y=sinx的圖像,進(jìn)而歸納、總結(jié)出正弦函數(shù)的圖像特征,并抽象出函數(shù)性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析圖像的能力和數(shù)形結(jié)合的能力.
2.理解和掌握正弦函數(shù)的五個(gè)重要性質(zhì),能夠解決與正弦函數(shù)有關(guān)的函數(shù)的值域、最小正周期及單調(diào)區(qū)間等簡(jiǎn)單問(wèn)題.
3.使學(xué)生進(jìn)一步了解從特殊到一般、從一般到特殊的思維方法,體會(huì)分析、探索、化歸、類比的科學(xué)研究方法在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用.
4.使學(xué)生初步體會(huì)事物周期變化的一些奧秘,進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣.
任務(wù)分析
這節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生已經(jīng)掌握了正弦函數(shù)圖像特征的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)學(xué)的符號(hào)語(yǔ)言把圖像特征進(jìn)一步“量化”,從而得出正弦函數(shù)的五個(gè)性質(zhì).一般來(lái)說(shuō),從正弦曲線的形狀,可以很清晰地看出正弦函數(shù)的定義域、值域、最值、符號(hào)、周期性、奇偶性、單調(diào)性等,但對(duì)于周期性及單調(diào)區(qū)間的表述,學(xué)生可能會(huì)有一定的困難.因此,在引入周期函數(shù)的定義之前,要讓學(xué)生充分觀察圖像,必要時(shí)可把物理中的彈簧振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)再做一做,讓學(xué)生體會(huì)“周而復(fù)始”的現(xiàn)象,體會(huì)概念的形成過(guò)程.
此外,對(duì)于周期函數(shù),還應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn): 1.x應(yīng)是“定義域內(nèi)的每一個(gè)值”.
2.對(duì)于某些周期函數(shù),在它所有的周期中,不一定存在一個(gè)最小的正周期,即某些周期函數(shù)沒(méi)有最小正周期. 3.對(duì)于一個(gè)周期函數(shù)f(x),如果在它的所有周期中存在一個(gè)最小的正數(shù),那么這個(gè)最小的正數(shù)就叫作f(x)的最小正周期.今后涉及的周期,如果不加特殊說(shuō)明,一般都是指函數(shù)的最小正周期.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、問(wèn)題情境
1.教師提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)
我們學(xué)習(xí)過(guò)正弦函數(shù)圖像的畫(huà)法,并通過(guò)觀察圖像,得到了正弦曲線的一些特征,那么這些特征體現(xiàn)了正弦函數(shù)怎樣的性質(zhì)呢?
用投影膠片展示正弦曲線,引導(dǎo)學(xué)生探索正弦函數(shù)的性質(zhì):
注:由此學(xué)生得出正弦函數(shù)的如下性質(zhì):(1)定義域?yàn)镽.
(2)值域?yàn)椋郏?,1],當(dāng)且僅當(dāng)x=2kπ+當(dāng)且僅當(dāng)x=2kπ-
(k∈Z)時(shí),正弦函數(shù)取得最大值1,(k∈Z)時(shí),正弦函數(shù)取得最小值-1.
注:在此處,教師應(yīng)提醒學(xué)生注意前面的“2kπ”,使學(xué)生初步感受一下正弦函數(shù)的“周而復(fù)始”性.
2.教師進(jìn)一步提出問(wèn)題
從正弦曲線我們注意到,函數(shù)y=sinx在x∈[-2π,0],x∈[2π,4π],x∈[4π,6π],…時(shí)的圖像與x∈[0,2π]的形狀完全一樣,只是位置不同,這種特征體現(xiàn)了正弦函數(shù)的什么性質(zhì)呢?
(設(shè)計(jì)目的:引導(dǎo)學(xué)生從物理中彈簧的振動(dòng),即小球在平衡位置的往復(fù)運(yùn)動(dòng),體會(huì)事物的“周期性”變化)
(2)數(shù)學(xué)中的這種周期性變化能否用一個(gè)數(shù)學(xué)式子來(lái)體現(xiàn)?
二、建立模型 1.引導(dǎo)學(xué)生探究
2.教師明晰
通過(guò)學(xué)生的討論,歸納出周期函數(shù)的定義:
一般地,對(duì)于函數(shù)y=f(x),如果存在一個(gè)非零常數(shù)T,使定義域內(nèi)的每一個(gè)x值,都滿足f(x±T)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫作周期函數(shù),非零常數(shù)T叫作這個(gè)函數(shù)的周期.
說(shuō)明:若學(xué)生歸納和總結(jié)出周期函數(shù)的如下定義,也應(yīng)給以充分的肯定.
如果某函數(shù)對(duì)于自變量的一切值每增加或減少一個(gè)定值,函數(shù)值就重復(fù)出現(xiàn),那么這個(gè)函數(shù)就叫作周期函數(shù).
給出最小正周期的概念:對(duì)于一個(gè)周期函數(shù)f(x),如果在它所有的周期中存在一個(gè)最小的正數(shù),那么這個(gè)最小正數(shù)就叫作它的最小正周期.教科書(shū)中今后涉及的周期,如果不加特殊說(shuō)明,一般都是指函數(shù)的最小正周期.
3.深化定義的內(nèi)涵
(1)觀察等式sin(y=sinx的周期?為什么?
+)=sin是否成立?如果成立,能不能說(shuō)是正弦函數(shù)(2)函數(shù)f(x)=c是周期函數(shù)嗎?它有沒(méi)有最小正周期? 3.歸納正弦函數(shù)的性質(zhì)
通過(guò)觀察圖像,我們得到了正弦函數(shù)的定義域、值域、周期性等性質(zhì),除此之外,正弦函數(shù)還有哪些性質(zhì)呢?
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納出以下兩條性質(zhì):
奇偶性:由誘導(dǎo)公式sin(-x)=-sinx,知正弦函數(shù)是奇函數(shù),其圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱. 單調(diào)性:觀察正弦曲線可以看出,當(dāng)x由-由-1增大到1;當(dāng)x由
增大到
增大到時(shí),曲線逐漸上升,sinx的值
時(shí),曲線逐漸下降,sinx的值由1減小到-1.因此,+2kπ](k∈Z)上都是增函數(shù),其值從-1+2kπ](k∈Z)上都是減函數(shù),其值從1減正弦函數(shù)在每一個(gè)閉區(qū)間[-增大到1;在每一個(gè)閉區(qū)間[小到-1.
三、解釋應(yīng)用 1.例題分析
+2kπ,+2kπ,例1 求使下列函數(shù)取得最大值和最小值的x的集合,并說(shuō)出最大值和最小值是什么.(1)y=sin2x.
(2)y=sinx+2.
(3)y=asinx+b.
(4)y=2cos2x+5sinx-4.
解:(1)當(dāng)2x=2kπ+(k∈Z),即x=kπ+(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sin2x取得最
(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sin2x大值,最大值是1;當(dāng)2x=2kπ-取得最小值,最小值是-1.
(k∈Z),即x=kπ-∴使函數(shù)取得最大值的x的集合為{x|x=kπ+取得最小值的x的集合為{x|x=kπ-
(k∈Z)},最大值是1;使函數(shù)
(k∈Z)},最小值是-1.
(2)由于函數(shù)y=sinx與函數(shù)y=sinx+2同時(shí)取得最大值和最小值.因此,當(dāng)x=2kπ+(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sinx+2取得最大值,最大值為3;當(dāng)x=2kπ-
(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sinx+2取得最小值,最小值為1.
∴使函數(shù)取得最大值的x的集合為{x|x=2kπ+取得最小值的x的集合為{x|x=2kπ-
(k∈Z)},最大值為3;使函數(shù)
(k∈Z)},最小值為1.
(3)當(dāng)a>0時(shí),使函數(shù)取得最大值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ+=a+b;使函數(shù)取得最小值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ-
(k∈Z)},ymax
(k∈Z)},ymin=-a+b. 當(dāng)a<0時(shí),使函數(shù)取得最大值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ-a+b;使函數(shù)取得最小值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ+
(k∈Z)},ymax=-
(k∈Z)},ymin=a+b.
(4)y=2cos2x+5sinx-4=-2sin2x+5sinx-2=
設(shè)t=sinx,則y=二次函數(shù)的最大值和最小值問(wèn)題了.,且t∈[-1,1],于是問(wèn)題就變成求閉區(qū)間上當(dāng)t=1,即sinx=1時(shí),ymax=1,取最大值時(shí)x的集合為{x|x=2kπ+
(k∈Z)};
當(dāng)t=-1,即sinx=-1時(shí),ymin=-9,取最小值時(shí)x的集合為{x|x=2kπ-∈Z)}.[練習(xí)]
求下列函數(shù)的最值,以及使函數(shù)取得值時(shí)的自變量x的集合.
(k(1)y=|a|sinx+b.
(2)y=-sin2x+例2 求下列函數(shù)的周期.
sinx+.
(1)y=sin2x.
(2)y=.
解:(1)要求函數(shù)y=sin2x的周期,只須尋求使等式sin2(x+T)=sin2x恒成立的最小正數(shù)T即可.
∵使sin(2x+2T)=sin2x恒成立的正數(shù)2T的最小值是2π,∴當(dāng)2T=2π時(shí),T=π. 因此,函數(shù)y=sin2x的周期為π.
(2)要求函數(shù)y=的周期,只須尋求使等式 2.教師啟發(fā),誘導(dǎo)學(xué)生自主反思
(1)從上面的例題分析中,你是否有所發(fā)現(xiàn)?(這類函數(shù)的周期好像只與x的系數(shù)有關(guān))
(2)一般地,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(其中A≠0,ω>0,x∈R)的周期是多少? [要求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的周期,只須尋求使等式Asin[ω(x+T)+φ]=Asin(ωx+φ),即Asin(ωx+φ+ωT)=Asin(ωx+φ)恒成立的最小正數(shù)T即可.
∵使Asin(ωx+φ+ωT)=Asin(ωx+φ)恒成立的正數(shù)ωT,最小值是2π,∴當(dāng)ωT=2π時(shí),T=.因此,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω>0,x∈R)的周期為3.鞏 固 [練習(xí)] 求下列函數(shù)的周期.
4.進(jìn)一步強(qiáng)化
例3 不求值,指出下列各式大于零還是小于零.
例4 確定下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(1)y=1-sin3x.
(2)y=log2sin3x.
四、拓展延伸
1.若常數(shù)T為f(x)的周期,nT(n∈N*)是否也是它的周期? 2.你能證明正弦函數(shù)的最小正周期是2π嗎?
3.某港口的水深y(m)是時(shí)間t(0≤t≤24,單位:h)的函數(shù),下面是該港口的水深表: 表35-1
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察,描出的曲線如圖所示,經(jīng)擬合,該曲線可近似地看成正弦函數(shù)y=Asinωt+B的圖像.
(1)試根據(jù)數(shù)據(jù)表和曲線,求出函數(shù)y=Asinωt+B的表達(dá)式.
(2)一般情況下,船舶航行時(shí)船底同海底的距離不少于4.5m時(shí)是安全的.如果某船的吃水深度(船底與水面的距離)為7m,那么該船在什么時(shí)間段能夠安全進(jìn)港?若該船欲當(dāng)天安全離港,它在港內(nèi)停留的時(shí)間最多不能超過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間(忽略離港用的時(shí)間)?
第四篇:高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例50篇___32_任意角的三角函數(shù)
任意角的三角函數(shù)
教材分析
這節(jié)課是在初中學(xué)習(xí)的銳角三角函數(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)任意角的三角函數(shù).任意角的三角函數(shù)通常是借助直角坐標(biāo)系來(lái)定義的.三角函數(shù)的定義是本章教學(xué)內(nèi)容的基本概念和重要概念,也是學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ),更是學(xué)好本章內(nèi)容的關(guān)鍵.因此,要重點(diǎn)地體會(huì)、理解和掌握三角函數(shù)的定義.在此基礎(chǔ)上,這節(jié)課又進(jìn)一步研討了三角函數(shù)的定義域,函數(shù)值在各象限的符號(hào),以及誘導(dǎo)公式
(一),這既是對(duì)三角函數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,也是為學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容做了必要準(zhǔn)備.
教學(xué)目標(biāo)
1.讓學(xué)生認(rèn)識(shí)三角函數(shù)推廣的必要性,經(jīng)歷三角函數(shù)的推廣的過(guò)程,增強(qiáng)對(duì)數(shù)的理解能力.
2.理解和掌握三角函數(shù)的定義,在此基礎(chǔ)上探索與研究三角函數(shù)定義域、三角函數(shù)值的符號(hào)和誘導(dǎo)公式
(一),并能初步應(yīng)用它們解決一些問(wèn)題.
3.通過(guò)對(duì)任意角的三角函數(shù)的學(xué)習(xí),初步體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展和運(yùn)用的過(guò)程,提高學(xué)生的科學(xué)思維水平.
任務(wù)分析
在初中,我們只是學(xué)習(xí)了銳角三角函數(shù),現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是任意角的三角函數(shù).定義的對(duì)象從銳角三角函數(shù)推廣到任意角的三角函數(shù),從四種三角函數(shù)增加到六種三角函數(shù).定義的媒介則從直角三角形改為平面直角坐標(biāo)系.為了便于學(xué)生體會(huì)和理解,突出定義適用于任意角,通常要把終邊出現(xiàn)在四個(gè)象限的情況都畫(huà)出來(lái)(注意表示角時(shí)不用箭頭),學(xué)習(xí)時(shí),必須弄清并強(qiáng)調(diào):
這六個(gè)比值的大小都與點(diǎn)P在角的終邊上的位置無(wú)關(guān),只與角的大小有關(guān),即它們都是以角為自變量,以比值為函數(shù)值的函數(shù),符合函數(shù)的定義,從而歸納和總結(jié)出任意角的三角函數(shù)的定義.對(duì)于三角函數(shù)的定義域、函數(shù)值在各象限內(nèi)的符號(hào)和誘導(dǎo)公式
(一),可放手讓學(xué)生探索、研究、討論和歸納,用以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、情景設(shè)置 了當(dāng)α
初中我們學(xué)習(xí)過(guò)銳角三角函數(shù),知道它們都是以銳角為自變量,由其所在的直角三角形的對(duì)應(yīng)邊的比值為函數(shù)值,并且定義角α的正弦、余弦、正切、余切的三角函數(shù).這節(jié)課,我們研究是一個(gè)任意角時(shí)的三角函數(shù)的定義.
在初中,三角函數(shù)的定義是借助直角三角形來(lái)定義的.如圖32-1,在Rt△ABC中,現(xiàn)在,把三角形放到坐標(biāo)系中.如圖32-2,設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo)為(x,y),則OC=b=x,CB=a=y(tǒng),OB=,從而
即角α的三角函數(shù)可以理解為坐標(biāo)的比值,在此意義下對(duì)任意角α都可以定義其三角函數(shù).
二、建立模型
一般地,設(shè)α是任意角,以α的頂點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),以角α的始邊的方向作為x軸的正方向,建立直角坐標(biāo)系xOy.P(x,y)為α終邊上不同于原點(diǎn)的任一點(diǎn).如圖:
那么,OP=,記作r,(r>0). 對(duì)于三個(gè)量x,y,r,一般地,可以產(chǎn)生六個(gè)比值:.當(dāng)α確定時(shí),根據(jù)初中三角形相似的知識(shí),可知這六個(gè)比值也隨之相應(yīng)的唯一確定.根據(jù)函數(shù)的定義可以看出,這六個(gè)比值都是以角為自變量的函數(shù),分別把角的正弦、余弦、正切、余切、正割和余割函數(shù),記為
稱之為α
對(duì)于定義,思考如下問(wèn)題:
1.當(dāng)角α確定后,比值與P點(diǎn)的位置有關(guān)嗎?為什么?
2.利用坐標(biāo)法定義三角函數(shù)與利用直角三角形定義三角函數(shù)有什么關(guān)系? 3.任意角α的正弦、余弦、正切都有意義嗎?為什么?
三、解釋應(yīng)用 [例 題]
1.已知角α的終邊經(jīng)過(guò)P(-2,3),求角α的六個(gè)三角函數(shù)值. 思考:若P(-2,3)變?yōu)椋ǎ?m,3m)呢?(m≠0)2.求下列角的六個(gè)三角函數(shù)值.
注:強(qiáng)化定義. [練習(xí)]
1.已知角α的終邊經(jīng)過(guò)下列各點(diǎn),求角α的六個(gè)三角函數(shù)值.(1)P(3,-4).(2)P(m,3). 2.計(jì) 算.
(1)5sin90°+2sin0°-3sin270°+10cos180°.
四、拓展延伸
1.由于角的集合與實(shí)數(shù)集之間可以建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,三角函數(shù)可以看成以實(shí)數(shù)為自變量的函數(shù),如sina=,不論α取任何實(shí)數(shù),恒有意義,所以sina的定義域?yàn)椋粒痢蔙}.類似地,研究cosa,tana,cota的定義域.
2.根據(jù)三角函數(shù)的定義以及x,y,r在不同象限內(nèi)的符號(hào),研究sina,cosa,tana,cota的值在各個(gè)象限的符號(hào).
3.計(jì)算下列各組角的函數(shù)值,并歸納和總結(jié)出一般性的規(guī)律.(1)sin30°,sin390°.
(2)cos45°,cos(-315°).
規(guī)律:終邊相同的角有相同的三角函數(shù)值,即sin(α+k360°)=sina,cos(α+k·360°)=cosa,tan(α+k·360°)=tana,(k∈Z).
五、應(yīng)用與深化 [例 題]
1.確定下列三角函數(shù)值的符號(hào).
2.求證:角α為第三象限角的充要條件是sinθ<0,并且tanθ>0. 證明:充分性:如果sinθ<0,tanθ>0都成立,那么θ為第三象限角.
∵sinθ<0成立,所以θ的終邊可能位于第三或第四象限,也可能位于y軸的負(fù)半軸上. 又∵tanθ>0成立,∴θ角的終邊可能位于第一或第三象限. ∵sinθ<0,tanθ>0都成立,∴θ角的終邊只能位于第三象限.
必要性:若θ為第三象限角,由三角函數(shù)值在各個(gè)象限的符號(hào),知sinθ<0,tanθ>0. 從而結(jié)論成立. [練習(xí)]
1.設(shè)α是三角形的一個(gè)內(nèi)角,問(wèn):在sina,cosa,tana,tan取負(fù)值?為什么?
中,哪些三角函數(shù)可能2.函數(shù)的值域是 ____________ .
點(diǎn) 評(píng)
這節(jié)課在設(shè)計(jì)上特別注意了以下幾點(diǎn):①前后知識(shí)的聯(lián)系,知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展過(guò)程,如任意角的三角函數(shù)的定義,由初中所講“0°~360°”的情況逐漸過(guò)渡到“任意角”的情況,講清了推廣的必要性及意義.②注重了知識(shí)的探究,如三角函數(shù)值在各象限的符號(hào),及誘導(dǎo)公式
(一).這里由學(xué)生自己去研究,討論,探索得出一般性結(jié)論,培養(yǎng)了學(xué)生獲取知識(shí)、探究知識(shí)的能力,強(qiáng)化了自主學(xué)習(xí)的意識(shí).③注意了跟蹤練習(xí)的設(shè)計(jì).
例題典型,練習(xí)有層次和變化,鞏固知識(shí)到位.
總體來(lái)說(shuō),這是一節(jié)實(shí)用較強(qiáng),形式又不乏新穎的較好案例.
第五篇:角的概念的推廣(教學(xué)設(shè)計(jì))
§2 角的概念的推廣
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過(guò)實(shí)例,理解角的概念推廣的必要性,了解任意角的概念,根據(jù)角的旋轉(zhuǎn)方向,能判斷正角、負(fù)角和零角;
2.學(xué)會(huì)建立直角坐標(biāo)系來(lái)討論任意角,理解象限角的定義,掌握終邊相同角的表示方法; 3.通過(guò)觀察、聯(lián)想得出相應(yīng)的數(shù)學(xué)規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程,體會(huì)由特殊到一般的數(shù)學(xué)思維方法.【教學(xué)重點(diǎn)】
1.了解任意角的概念,初步理解正角、負(fù)角、零角、象限角、終邊相同的角的概念; 2.初步學(xué)會(huì)終邊相同的角的表示方法.【教學(xué)難點(diǎn)】
終邊相同的角的集合的表示方法.【教學(xué)方法】
六環(huán)節(jié)分層導(dǎo)學(xué)法
【課前準(zhǔn)備】
(學(xué)案導(dǎo)學(xué))教師編印導(dǎo)學(xué)案,提前兩天下發(fā),指導(dǎo)學(xué)生完成并檢查.學(xué)生預(yù)習(xí)教材P6-8相關(guān)內(nèi)容,完成優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)梳理部分和導(dǎo)學(xué)案自主學(xué)習(xí)部分內(nèi)容,形成對(duì)角的概念的推廣的初步認(rèn)識(shí);學(xué)有余力的同學(xué)嘗試完成優(yōu)化設(shè)計(jì)典型例題領(lǐng)悟部分和導(dǎo)學(xué)案合作探究部分,至少明確本節(jié)課的研究主線.(小組交流)學(xué)生分組交流討論,分享自己的學(xué)習(xí)心得,解決個(gè)別同學(xué)存在的困惑,共同梳理出自己小組存在的問(wèn)題,以便在課堂上得到及時(shí)解決。
(檢查反饋)
學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力比較差,主要存在以下問(wèn)題: 1)書(shū)寫不夠規(guī)范,角的單位“°”容易漏寫; 2)思維不夠嚴(yán)謹(jǐn),審題不仔細(xì),做題往往不注意條件; 3)終邊相同的角的表示方法掌握不熟練; 4)概念辨析缺乏方法.完成較好的學(xué)生有:白煥煥、楊宇、楊強(qiáng)、何楠.【教學(xué)過(guò)程】
一、導(dǎo)入新課
初中階段我們學(xué)習(xí)了“角的概念”,請(qǐng)大家思考一下問(wèn)題:(1)初中學(xué)過(guò)的角是如何定義的,角的范圍又是怎樣的?(2)跳水運(yùn)動(dòng)員在空中身體的旋轉(zhuǎn)周數(shù)如何用角度來(lái)表示?(3)汽車在前進(jìn)和后退中,車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度如何表示才合理?
(4)工人師傅在擰緊或擰松螺絲時(shí),扳手轉(zhuǎn)動(dòng)的角度如何表示比較合適? 學(xué)生圍繞以上問(wèn)題進(jìn)行討論,從而得出正角、負(fù)角和任意角的有關(guān)概念.教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié),并強(qiáng)調(diào):在日常生活中,我們經(jīng)常要遇到大于360°的角及按不同方向旋轉(zhuǎn)而成的角,這些都說(shuō)明了我們研究推廣角的概念的必要性.之后提出本節(jié)課的主要問(wèn)題,即在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,將角的概念推廣到任意角.【板書(shū)】角的概念的推廣
二、展示評(píng)價(jià)
學(xué)生以組推薦代表展示導(dǎo)學(xué)案的完成情況,并回答問(wèn)題:本節(jié)課中學(xué)習(xí)了哪些新概念,這些概念分別是如何定義的?其他同學(xué)補(bǔ)充完善,不同組別之間展開(kāi)交流點(diǎn)評(píng),教師根據(jù)學(xué)生的回答情況進(jìn)行板書(shū),并點(diǎn)撥、激勵(lì)、評(píng)價(jià).展示形式:實(shí)物投影展示導(dǎo)學(xué)案的完成情況,口頭表述回答教師所提問(wèn)題.三、導(dǎo)引探究
教師引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)探究象限角的判定與終邊相同角的表示方法,學(xué)會(huì)建立直角坐標(biāo)系來(lái)討論任意角,理解象限角的定義,掌握終邊相同角的表示方法.探究1:判斷角所在象限
例1 在0°~360°之間,找出與下列各角終邊相同的角,并分別指出它們是第幾象限角:
(1)480°;
(2)-760°;
(3)932°;
歸納小結(jié):判斷角α所在象限的方法:先在0°~360°之間,找出與所求角終邊相同的角β,因?yàn)棣僚cβ終邊相同,因此只需判斷角β所在象限,即為角α所在象限.跟蹤訓(xùn)練1:象限角的概念:
第一象限角的集合可表示為_(kāi)___________
______; 第二象限角的集合可表示為_(kāi)________
________ _; 第三象限角的集合可表示為
; 第四象限角的集合可表示為
.跟蹤訓(xùn)練2:銳角是第幾象限角?第一象限的角都是銳角嗎? 探究2:終邊相同的角的表示方法
例2 寫出與60°終邊相同的角的集合S,并把S中適合不等式-360°≤β<720°的元素寫出來(lái).歸納小結(jié):一般地,所有與角α終邊相同的角,連同角α在內(nèi),可構(gòu)成一個(gè)集合
S={β|β=α+k×360°,k∈Z}.跟蹤訓(xùn)練3:在直角坐標(biāo)系中,寫出終邊在y軸上的角的集合(用0°~360°表示)
四、當(dāng)堂檢測(cè)
學(xué)生獨(dú)立完成導(dǎo)學(xué)案鞏固提高部分,教師巡視學(xué)生完成情況,檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果.五、課堂小結(jié)
師生共同回顧本節(jié)課的相關(guān)概念,總結(jié)解題方法 1.正角、負(fù)角、零角 2.象限角和終邊相同的角
3.角所在象限的判定和終邊相同的角的表示方法
六、作業(yè)布置
習(xí)題1-2
第2,3題 【教學(xué)反思】
本節(jié)課是北師大版必修4第一章第二節(jié)的內(nèi)容,是在初中的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)角的概念,是學(xué)好三角函數(shù)的基礎(chǔ).本節(jié)課使用的方法是六環(huán)節(jié)分層導(dǎo)學(xué)法,由學(xué)生先課前預(yù)習(xí),完成導(dǎo)學(xué)案,小組進(jìn)行交流學(xué)習(xí),課堂由學(xué)生展示和教師引導(dǎo)的課堂探究以及當(dāng)堂檢測(cè)組成.由于學(xué)生課前預(yù)習(xí)的過(guò)程中存在較大的問(wèn)題,自主學(xué)習(xí)能力較差,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不夠,獲取信息的能力較弱,導(dǎo)致學(xué)生課前完成的導(dǎo)學(xué)案問(wèn)題較多,影響了課堂展示評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的進(jìn)行,再加上教師對(duì)六環(huán)節(jié)分層導(dǎo)學(xué)模式的應(yīng)用不夠熟練,導(dǎo)致課堂評(píng)價(jià)展示環(huán)節(jié)流于形式,變成教師的“滿堂解釋”,導(dǎo)引探究部分,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)角所在象限的判斷和終邊相同的角的表示方法進(jìn)行探究,學(xué)生基本能掌握兩種方法,但理解不夠,動(dòng)手能力還不好.最后由于時(shí)間把握不好,當(dāng)堂檢測(cè)部分未能按時(shí)完成.這節(jié)課基本上完成了教學(xué)任務(wù),但是沒(méi)能很好的體現(xiàn)六環(huán)節(jié)分層導(dǎo)學(xué)模式,今后在教學(xué)中將會(huì)對(duì)這種教學(xué)模式進(jìn)行進(jìn)一步的探究,以期能熟練應(yīng)用這種教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),提升教學(xué)效率.