高中數學必修五教案(15篇)
通過本教案的實施,我們希望能夠提高學生的學習效果和教學質量。以下是小編為大家收集的高中數學必修五教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高中數學必修五教案【篇1】
教學目的:掌握圓的標準方程,并能解決與之有關的問題
教學重點:圓的標準方程及有關運用
教學難點:標準方程的靈活運用
教學過程:
一、導入新課,探究標準方程
二、掌握知識,鞏固練習
練習:⒈說出下列圓的方程
⑴圓心(3,-2)半徑為5⑵圓心(0,3)半徑為3
⒉指出下列圓的圓心和半徑
⑴(x-2)2+(y+3)2=3
⑵x2+y2=2
⑶x2+y2-6x+4y+12=0
⒊判斷3x-4y-10=0和x2+y2=4的位置關系
⒋圓心為(1,3),并與3x-4y-7=0相切,求這個圓的方程
三、引伸提高,講解例題
例1、圓心在y=-2x上,過p(2,-1)且與x-y=1相切求圓的方程(突出待定系數的數學方法)
練習:1、某圓過(-2,1)、(2,3),圓心在x軸上,求其方程。
2、某圓過A(-10,0)、B(10,0)、C(0,4),求圓的方程。
例2:某圓拱橋的`跨度為20米,拱高為4米,在建造時每隔4米加一個支柱支撐,求A2P2的長度。
例3、點M(x0,y0)在x2+y2=r2上,求過M的圓的切線方程(一題多解,訓練思維)
四、小結練習P771,2,3,4
五、作業P811,2,3,4
高中數學必修五教案【篇2】
教學目標:
(1)掌握直線方程的一般形式,掌握直線方程幾種形式之間的互化.
(2)理解直線與二元一次方程的關系及其證明
(3)培養學生抽象概括能力、分類討論能力、逆向思維的習慣和形成特殊與一般辯證統一的觀點.
教學重點、難點:直線方程的一般式.直線與二元一次方程 ( 、 不同時為0)的對應關系及其證明.
教學用具:計算機
教學方法:啟發引導法,討論法
教學過程:
下面給出教學實施過程設計的簡要思路:
教學設計思路:
(一)引入的設計
前邊學習了如何根據所給條件求出直線方程的方法,看下面問題:
問:說出過點 (2,1),斜率為2的直線的方程,并觀察方程屬于哪一類,為什么?
答:直線方程是 ,屬于二元一次方程,因為未知數有兩個,它們的最高次數為一次.
肯定學生回答,并糾正學生中不規范的表述.再看一個問題:
問:求出過點 , 的直線的方程,并觀察方程屬于哪一類,為什么?
答:直線方程是 (或其它形式),也屬于二元一次方程,因為未知數有兩個,它們的最高次數為一次.
肯定學生回答后強調“也是二元一次方程,都是因為未知數有兩個,它們的最高次數為一次”.
啟發:你在想什么(或你想到了什么)?誰來談談?各小組可以討論討論.
學生紛紛談出自己的想法,教師邊評價邊啟發引導,使學生的認識統一到如下問題:
【問題1】“任意直線的方程都是二元一次方程嗎?”
(二)本節主體內容教學的設計
這是本節課要解決的第一個問題,如何解決?自己先研究研究,也可以小組研究,確定解決問題的思路.
學生或獨立研究,或合作研究,教師巡視指導.
經過一定時間的研究,教師組織開展集體討論.首先讓學生陳述解決思路或解決方案:
思路一:…
思路二:…
……
教師組織評價,確定最優方案(其它待課下研究)如下:
按斜率是否存在,任意直線 的位置有兩種可能,即斜率 存在或不存在.
當 存在時,直線 的截距 也一定存在,直線 的方程可表示為 ,它是二元一次方程.
當 不存在時,直線 的方程可表示為 形式的'方程,它是二元一次方程嗎?
學生有的認為是有的認為不是,此時教師引導學生,逐步認識到把它看成二元一次方程的合理性:
平面直角坐標系中直線 上點的坐標形式,與其它直線上點的坐標形式沒有任何區別,根據直線方程的概念,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.
綜合兩種情況,我們得出如下結論:
在平面直角坐標系中,對于任何一條直線,都有一條表示這條直線的關于 、 的二元一次方程.
至此,我們的問題1就解決了.簡單點說就是:直線方程都是二元一次方程.而且這個方程一定可以表示成 或 的形式,準確地說應該是“要么形如 這樣,要么形如 這樣的方程”.
同學們注意:這樣表達起來是不是很啰嗦,能不能有一個更好的表達?
學生們不難得出:二者可以概括為統一的形式.
這樣上邊的結論可以表述如下:
在平面直角坐標系中,對于任何一條直線,都有一條表示這條直線的形如 (其中 、 不同時為0)的二元一次方程.
啟發:任何一條直線都有這種形式的方程.你是否覺得還有什么與之相關的問題呢?
【問題2】任何形如 (其中 、 不同時為0)的二元一次方程都表示一條直線嗎?
不難看出上邊的結論只是直線與方程相互關系的一個方面,這個問題是它的另一方面.這是顯然的嗎?不是,因此也需要像剛才一樣認真地研究,得到明確的結論.那么如何研究呢?
師生共同討論,評價不同思路,達成共識:
回顧上邊解決問題的思路,發現原路返回就是非常好的思路,即方程 (其中 、 不同時為0)系數 是否為0恰好對應斜率 是否存在,即
(1)當 時,方程可化為
這是表示斜率為 、在 軸上的截距為 的直線.
(2)當 時,由于 、 不同時為0,必有 ,方程可化為
這表示一條與 軸垂直的直線.
因此,得到結論:
在平面直角坐標系中,任何形如 (其中 、 不同時為0)的二元一次方程都表示一條直線.
為方便,我們把 (其中 、 不同時為0)稱作直線方程的一般式是合理的.
【動畫演示】
演示“直線各參數”文件,體會任何二元一次方程都表示一條直線.
至此,我們的第二個問題也圓滿解決,而且我們還發現上述兩個問題其實是一個大問題的兩個方面,這個大問題揭示了直線與二元一次方程的對應關系,同時,直線方程的一般形式是對直線特殊形式的抽象和概括,而且抽象的層次越高越簡潔,我們還體會到了特殊與一般的轉化關系.
(三)練習鞏固、總結提高、板書和作業等環節的設計
略
高中數學必修五教案【篇3】
三維目標:
1、知識與技能:正確理解隨機抽樣的概念,掌握抽簽法、隨機數表法的一般步驟;
2、過程與方法:
(1)能夠從現實生活或其他學科中提出具有一定價值的統計問題;
(2)在解決統計問題的過程中,學會用簡單隨機抽樣的方法從總體中抽取樣本。
3、情感態度與價值觀:通過對現實生活和其他學科中統計問題的提出,體會數學知識與現實世界及各學科知識之間的聯系,認識數學的重要性。
4、重點與難點:正確理解簡單隨機抽樣的概念,掌握抽簽法及隨機數法的步驟,并能靈活應用相關知識從總體中抽取樣本。
教學方法:
講練結合法
教學用具:
多媒體
課時安排:
1課時
教學過程:
一、問題情境
假設你作為一名食品衛生工作人員,要對某食品店內的一批小包裝餅干進行衛生達標檢驗,你準備怎樣做?顯然,你只能從中抽取一定數量的餅干作為檢驗的樣本。(為什么?)那么,應當怎樣獲取樣本呢?
二、探究新知
1、統計的有關概念:總體:在統計學中,所有考察對象的全體叫做總體、個體:每一個考察的對象叫做個體、樣本:從總體中抽取的一部分個體叫做總體的一個樣本、樣本容量:樣本中個體的數目叫做樣本的容量、統計的基本思想:用樣本去估計總體、
2、簡單隨機抽樣的概念一般地,設一個總體含有N個個體,從中逐個不放回地抽取n個個體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時總體內的各個個體被抽到的機會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機抽樣,這樣抽取的樣本,叫做簡單隨機樣本。
下列抽樣的方式是否屬于簡單隨機抽樣?為什么?
(1)從無限多個個體中抽取50個個體作為樣本。
(2)箱子里共有100個零件,從中選出10個零件進行質量檢驗,在抽樣操作中,從中任意取出一個零件進行質量檢驗后,再把它放回箱子。
(3)從8臺電腦中,不放回地隨機抽取2臺進行質量檢查(假設8臺電腦已編好號,對編號隨機抽取)
3、常用的簡單隨機抽樣方法有:
(1)抽簽法的定義。一般地,抽簽法就是把總體中的N個個體編號,把號碼寫在號簽上,將號簽放在一個容器中,攪拌均勻后,每次從中抽取一個號簽,連續抽取n次,就得到一個容量為n的樣本。
思考?你認為抽簽法有什么優點和缺點:當總體中的個體數很多時,用抽簽法方便嗎?例1、若已知高一(6)班總共有57人,現要抽取8位同學出來做游戲,請設計一個抽取的方法,要使得每位同學被抽到的機會相等。
分析:可以把57位同學的學號分別寫在大小,質地都相同的紙片上,折疊或揉成小球,把紙片集中在一起并充分攪拌后,在從中個抽出8張紙片,再選出紙片上的學號對應的同學即可、基本步驟:第一步:將總體的所有N個個體從1至N編號;第二步:準備N個號簽分別標上這些編號,將號簽放在容器中攪拌均勻后每次抽取一個號簽,不放回地連續取n次;第三步:將取出的n個號簽上的號碼所對應的'n個個體作為樣本。
(2)隨機數法的定義:利用隨機數表、隨機數骰子或計算機產生的隨機數進行抽樣,叫隨機數表法,這里僅介紹隨機數表法。怎樣利用隨機數表產生樣本呢?下面通過例子來說明,假設我們要考察某公司生產的500克袋裝牛奶的質量是否達標,現從800袋牛奶中抽取60袋進行檢驗,利用隨機數表抽取樣本時,可以按照下面的步驟進行。第一步,先將800袋牛奶編號,可以編為000,001,799。
第二步,在隨機數表中任選一個數,例如選出第8行第7列的數7(為了便于說明,下面摘取了附表1的第6行至第10行)。 16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54 90 52 84 77 27 08 02 73 43 28第三步,從選定的數7開始向右讀(讀數的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一個三位數785,由于785<799,說明號碼785在總體內,將它取出;
繼續向右讀,得到916,由于916>799,將它去掉,按照這種方法繼續向右讀,又取出567,199,507,依次下去,直到樣本的60個號碼全部取出,這樣我們就得到一個容量為60的樣本。
三、課堂練習
四、課堂小結
1、簡單隨機抽樣的概念一般地,設一個總體的個體數為N,如果通過逐個抽取的方法從中抽取一個樣本,且每次抽取時各個個體被抽到的概率相等,就稱這樣的抽樣為簡單隨機抽樣。
2、簡單隨機抽樣的方法:抽簽法隨機數表法
五、課后作業
P57練習1、2
六、板書設計
1、統計的有關概念
2、簡單隨機抽樣的概念
3、常用的簡單隨機抽樣方法有:(1)抽簽法(2)隨機數表法
4、課堂練習
高中數學必修五教案【篇4】
各位評委、各位專家,大家好!今天,我說課的內容是人民教育出版社全日制普通高級中學教科書(必修)《數學》第一章第五節“一元二次不等式解法”。
下面從教材分析、教學目標分析、教學重難點分析、教法與學法、課堂設計、效果評價六方面進行說課。
一、教材分析
(一)教材的地位和作用
“一元二次不等式解法”既是初中一元一次不等式解法在知識上的延伸和發展,又是本章集合知識的運用與鞏固,也為下一章函數的定義域和值域教學作鋪墊,起著鏈條的作用。同時,這部分內容較好地反映了方程、不等式、函數知識的內在聯系和相互轉化,蘊含著歸納、轉化、數形結合等豐富的數學思想方法,能較好地培養學生的觀察能力、概括能力、探究能力及創新意識。
(二)教學內容
本節內容分2課時學習。本課時通過二次函數的圖象探索一元二次不等式的解集。通過復習“三個一次”的關系,即一次函數與一元一次方程、一元一次不等式的關系;以舊帶新尋找“三個二次”的關系,即二次函數與一元二次方程、一元二次不等式的關系;采用“畫、看、說、用”的思維模式,得出一元二次不等式的解集,品味數學中的和諧美,體驗成功的樂趣。
二、教學目標分析
根據教學大綱的要求、本節教材的特點和高一學生的認知規律,本節課的教學目標確定為:
知識目標——理解“三個二次”的關系;掌握看圖象找解集的方法,熟悉一元二次不等式的解法。
能力目標——通過看圖象找解集,培養學生“從形到數”的轉化能力,“從具體到抽象”、“從特殊到一般”的歸納概括能力。
情感目標——創設問題情景,激發學生觀察、分析、探求的學習激情、強化學生參與意識及主體作用。
三、重難點分析
一元二次不等式是高中數學中最基本的不等式之一,是解決許多數學問題的重要工具。本節課的重點確定為:一元二次不等式的解法。
要把握這個重點。關鍵在于理解并掌握利用二次函數的圖象確定一元二次不等式解集的方法——圖象法,其本質就是要能利用數形結合的思想方法認識方程的解,不等式的解集與函數圖象上對應點的橫坐標的內在聯系。由于初中沒有專門研究過這類問題,高一學生比較陌生,要真正掌握有一定的難度。因此,本節課的難點確定為:“三個二次”的關系。要突破這個難點,讓學生歸納“三個一次”的關系作鋪墊。
四、教法與學法分析
(一)學法指導
教學矛盾的主要方面是學生的學。學是中心,會學是目的。因此在教學中要不斷指導學生學會學習。本節課主要是教給學生“動手畫、動眼看、動腦想、動口說、善提煉、勤鉆研”的研討式學習方法,這樣做增加了學生自主參與,合作交流的機會,教給了學生獲取知識的途徑、思考問題的方法,使學生真正成了教學的主體;只有這樣做,才能使學生“學”有新“思”,“思”有新“得”,“練”有新“獲”,學生也才會逐步感受到數學的美,會產生一種成功感,從而提高學生學習數學的興趣;也只有這樣做,課堂教學才富有時代特色,才能適應素質教育下培養“創新型”人才的需要。
(二)教法分析
本節課設計的指導思想是:現代認知心理學——建構主義學習理論。
建構主義學習理論認為:應把學習看成是學生主動的建構活動,學生應與一定的知識背景即情景相聯系,在實際情景下進行學習,可以使學生利用已有知識與經驗同化和索引出當前要學習的新知識,這樣獲取的知識,不但便于保持,而且易于遷移到陌生的問題情景中。
本節課采用“誘思引探教學法”。把問題作為出發點,指導學生“畫、看、說、用”。較好地探求一元二次不等式的解法。
五、課堂設計
本節課的教學設計充分體現以學生發展為本,培養學生的觀察、概括和探究能力,遵循學生的認知規律,體現理論聯系實際、循序漸進和因材施教的教學原則,通過問題情境的創設,激發興趣,使學生在問題解決的探索過程中,由學會走向會學,由被動答題走向主動探究。
(一)創設情景,引出“三個一次”的關系
本節課開始,先讓學生解一元二次方程x2-x-6=0,如果我把“=”改成“”則變成一元二次不等式x2-x-60讓學生解,學生肯定感到很突然。但是“思維往往是從驚奇和疑問開始”,這樣直奔主題,目的在于構造懸念,激活學生的思維興趣。
為此,我設計了以下幾個問題:
1、請同學們解以下方程和不等式:
①2x-7=0;②2x-70;③2x-70
學生回答,我板書。
2、我指出:2x-70和2x-70的解實際上只需利用不等式基本性質就容易得到。
3、接著我提出:我們能否利用不等式的基本性質來解一元二次不等式呢?學生可能感到很困惑。
4、為此,我引入一次函數y=2x-7,借助動畫從圖象上直觀認識方程和不等式的解,得出以下三組重要關系:
①2x-7=0的解恰是函數y=2x-7的圖象與x軸
交點的橫坐標。
②2x-70的解集正是函數y=2x-7的圖象
在x軸的上方的點的橫坐標的集合。
③2x-70的解集正是函數y=2x-7的圖象
在x軸的下方的點的橫坐標的集合。
三組關系的得出,實際上讓學生找到了利用“一次函數的圖象”來解一元一次方程和一元一次不等式的方法。讓學生看到了解決一元二次不等式的希望,大大激發了學生解決新問題的興趣。此時,學生很自然聯想到利用函數y=x2-x-6的圖象來求不等式x2-x-60的解集。
(二)比舊悟新,引出“三個二次”的關系
為此我引導學生作出函數y=x2-x-6的圖象,按照“看一看 說一說 問一問”的思路進行探究。
看函數y=x2-x-6的圖象并說出:
①方程x2-x-6=0的解是
x=-2或x=3 ;
②不等式x2-x-60的解集是
{x|x-2,或x3};
③不等式x2-x-60的解集是
{x|-23}。
此時,學生已經沖出了困惑,找到了利用二次函數的圖象來解一元二次不等式的方法。
學生沉浸在成功的喜悅中,不妨趁熱打鐵問一問:如果把函數y=x2-x-6變為y=ax2+bx+c(a0),那么圖象與x軸的位置關系又怎樣呢?(學生回答:△0時,圖象與x軸有兩個交點;△=0時,圖象與x軸只有一個交點;△0時,圖象與x輛沒有交點。)請同學們討論:ax2+bx+c0與ax2+bx+c0的解集與函數y=ax2+bx+c的圖象有怎樣的.關系?
(三)歸納提煉,得出“三個二次”的關系
1、引導學生根據圖象與x軸的相對位置關系,寫出相關不等式的解集。
2、此時提出:若a0時,怎樣求解不等式ax2+bx+c0及ax2+bx+c0?(經討論之后,有的學生得出:將二次項系數由負化正,轉化為上述模式求解,教師應予以強調;也有的學生提出畫出相應的二次函數圖象,根據圖象寫出解集,教師應給予肯定。)
(四)應用新知,熟練掌握一元二次不等式的解集
借助二次函數的圖象,得到一元二次不等式的解集,學生形成了感性認識,為鞏固所學知識,我們一起來完成以下例題:
例1、解不等式2x2-3x-20
解:因為Δ0,方程2x2-3x-2=0的解是
x1= ,x2=2
所以,不等式的解集是
{ x| x ,或x2}
例1的解決達到了兩個目的:一是鞏固了一元二次不等式解集的應用;二是規范了一元二次不等式的解題格式。
下面我們接著學習課本例2。
例2 解不等式-3x2+6x2
課本例2的出現恰當好處,一方面突出了“對于二次項系數是負數(即a0)的一元二次不等式,可以先把二次項系數化為正數,再求解”;另一方面,學生對此例的解答極易出現寫錯解集(如出現“或”與“且”的錯誤)。
通過例1、例2的解決,學生與我一起總結了解一元二次不等式的一般步驟:一化正—二算△—三求根—四寫解集。
例3 解不等式4x2-4x+10
例4 解不等式-x2+2x-30
分別突出了“△=0”、“△0”對不等式解集的影響。這兩例由學生練習,教師巡視、指導,講評學生完成情況,尋找學生中的閃光點,給予熱情表揚。
4道例題,具有典型性、層次性和學生的可接受性。為了避免學生學后“一團亂麻”、“一盤散沙”的局面,我和學生一起總結。
(五)總結
解一元二次不等式的“四部曲”:
(1)把二次項的系數化為正數
(2)計算判別式Δ
(3)解對應的一元二次方程
(4)根據一元二次方程的根,結合圖像(或口訣),寫出不等式的解集。概括為:一化正→二算Δ→三求根→四寫解集
(六)作業布置
為了使所有學生鞏固所學知識,我布置了“必做題”;又為學有余力者留有自由發展的空間,我布置了“探究題”。
(1)必做題:習題1.5的1、3題
(2)探究題:①若a、b不同時為零,記ax2+bx+c=0的解集為P,ax2+bx+c0的解集為M,ax2+bx+c0的解集為N,那么P∪M∪N=______________;②已知不等式(k2+4k-5)x2+4(1-k)x+30的解集是R,求實數k的取值范圍。
(七)板書設計
一元二次不等式解法(1)
五、教學效果評價
本節課立足課本,著力挖掘,設計合理,層次分明。以“三個一次關系→三個二次關系→一元二次不等式解法”為主線,以“從形到數,從具體到抽象,從特殊到一般”為靈魂,以“畫、看、說、用”為特色,把握重點,突破難點。在教學思想上既注重知識形成過程的教學,還特別突出學生學習方法的指導,探究能力的訓練,創新精神的培養,引導學生發現數學的美,體驗求知的樂趣。
高中數學必修五教案【篇5】
內容分析:
1、 集合是中學數學的一個重要的基本概念
在小學數學中,就滲透了集合的初步概念,到了初中,更進一步應用集合的語言表述一些問題。例如,在代數中用到的有數集、解集等;在幾何中用到的有點集。至于邏輯,可以說,從開始學習數學就離不開對邏輯知識的掌握和運用,基本的邏輯知識在日常生活、學習、工作中,也是認識問題、研究問題不可缺少的工具。這些可以幫助學生認識學習本章的意義,也是本章學習的基礎。
把集合的初步知識與簡易邏輯知識安排在高中數學的最開始,是因為在高中數學中,這些知識與其他內容有著密切聯系,它們是學習、掌握和使用數學語言的基礎
例如,下一章講函數的概念與性質,就離不開集合與邏輯。
本節首先從初中代數與幾何涉及的.集合實例入手,引出集合與集合的元素的概念,并且結合實例對集合的概念作了說明
然后,介紹了集合的常用表示方法,包括列舉法、描述法,還給出了畫圖表示集合的例子。
這節課主要學習全章的引言和集合的基本概念
學習引言是引發學生的學習興趣,使學生認識學習本章的意義
本節課的教學重點是集合的基本概念。
集合是集合論中的原始的、不定義的概念
在開始接觸集合的概念時,主要還是通過實例,對概念有一個初步認識
教科書給出的“一般地,某些指定的對象集在一起就成為一個集合,也簡稱集
”這句話,只是對集合概念的描述性說明。
教學過程:
一、復習引入:
1.簡介數集的發展,復習最大公約數和最小公倍數,質數與和數;
2.教材中的章頭引言;
3.集合論的創始人——康托爾(德國數學家)(見附錄);
4.“物以類聚”,“人以群分”;
5.教材中例子(P4)。
二、講解新課:
閱讀教材第一部分,問題如下:
(1)有那些概念?是如何定義的?
(2)有那些符號?是如何表示的?
(3)集合中元素的特性是什么?
(一)集合的有關概念:由一些數、一些點、一些圖形、一些整式、一些物體、一些人組成的.我們說,每一組對象的全體形成一個集合,或者說,某些指定的對象集在一起就成為一個集合,也簡稱集.集合中的每個對象叫做這個集合的元素.
定義:一般地,某些指定的對象集在一起就成為一個集合.
1、集合的概念
(1)集合:某些指定的對象集在一起就形成一個集合(簡稱集)
(2)元素:集合中每個對象叫做這個集合的元素
2、常用數集及記法
(1)非負整數集(自然數集):全體非負整數的集合,記作N,N={0,1,2,…}
(2)正整數集:非負整數集內排除0的集,記作N__或N+,N__={1,2,3,…}
(3)整數集:全體整數的集合,記作Z ,Z={0,±1,±2,…}
(4)有理數集:全體有理數的集合,記作Q,Q={整數與分數}
(5)實數集:全體實數的集合,記作R,R={數軸上所有點所對應的數}
注:(1)自然數集與非負整數集是相同的,也就是說,自然數集包括數0
(2)非負整數集內排除0的集,記作N__或N+
Q、Z、R等其它數集內排除0的集,也是這樣表示,例如,整數集內排除0的集,表示成Z__
3、元素對于集合的隸屬關系
(1)屬于:如果a是集合A的元素,就說a屬于A,記作a∈A
(2)不屬于:如果a不是集合A的元素,就說a不屬于A,記作aA
4、集合中元素的特性
(1)確定性:按照明確的判斷標準給定一個元素或者在這個集合里,或者不在,不能模棱兩可
(2)互異性:集合中的元素沒有重復
(3)無序性:集合中的元素沒有一定的順序(通常用正常的順序寫出)
5、⑴集合通常用大寫的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q……
元素通常用小寫的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q……
⑵“∈”的開口方向,不能把a∈A顛倒過來寫。
高中數學必修五教案【篇6】
教學目標:
1。了解反函數的概念,弄清原函數與反函數的定義域和值域的關系。
2。會求一些簡單函數的反函數。
3。在嘗試、探索求反函數的過程中,深化對概念的認識,總結出求反函數的一般步驟,加深對函數與方程、數形結合以及由特殊到一般等數學思想方法的認識。
4。進一步完善學生思維的深刻性,培養學生的逆向思維能力,用辯證的觀點分析問題,培養抽象、概括的能力。
教學重點:
求反函數的方法。
教學難點:
反函數的概念。
教學過程:
教學活動
設計意圖一、創設情境,引入新課
1。復習提問
①函數的概念
②y=f(x)中各變量的意義
2。同學們在物理課學過勻速直線運動的位移和時間的函數關系,即S=vt和t=(其中速度v是常量),在S=vt 中位移S是時間t的函數;在t=中,時間t是位移S的函數。在這種情況下,我們說t=是函數S=vt的反函數。什么是反函數,如何求反函數,就是本節課學習的內容。
3。板書課題
由實際問題引入新課,激發了學生學習興趣,展示了教學目標。這樣既可以撥去"反函數"這一概念的神秘面紗,也可使學生知道學習這一概念的必要性。
二、實例分析,組織探究
1。問題組一:
(用投影給出函數與;與()的圖象)
(1)這兩組函數的圖像有什么關系?這兩組函數有什么關系?(生答:與的圖像關于直線y=x對稱;與()的圖象也關于直線y=x對稱。是求一個數立方的運算,而是求一個數立方根的運算,它們互為逆運算。同樣,與()也互為逆運算。)
(2)由,已知y能否求x?
(3)是否是一個函數?它與有何關系?
(4)與有何聯系?
2。問題組二:
(1)函數y=2x 1(x是自變量)與函數x=2y 1(y是自變量)是否是同一函數?
(2)函數(x是自變量)與函數x=2y 1(y是自變量)是否是同一函數?
(3)函數 ()的定義域與函數()的值域有什么關系?
3。滲透反函數的概念。
(教師點明這樣的函數即互為反函數,然后師生共同探究其特點)
從學生熟知的函數出發,抽象出反函數的概念,符合學生的認知特點,有利于培養學生抽象、概括的能力。
通過這兩組問題,為反函數概念的`引出做了鋪墊,利用舊知,引出新識,在"最近發展區"設計問題,使學生對反函數有一個直觀的粗略印象,為進一步抽象反函數的概念奠定基礎。
三、師生互動,歸納定義
1。(根據上述實例,教師與學生共同歸納出反函數的定義)
函數y=f(x)(x∈A) 中,設它的值域為 C。我們根據這個函數中x,y的關系,用 y 把 x 表示出來,得到 x = j (y) 。如果對于y在C中的任何一個值,通過x = j (y),x在A中都有的值和它對應,那么, x = j (y)就表示y是自變量,x是自變量 y 的函數。這樣的函數 x = j (y)(y ∈C)叫做函數y=f(x)(x∈A)的反函數。記作: 。考慮到"用 x表示自變量, y表示函數"的習慣,將中的x與y對調寫成。
2。引導分析:
1)反函數也是函數;
2)對應法則為互逆運算;
3)定義中的"如果"意味著對于一個任意的函數y=f(x)來說不一定有反函數;
4)函數y=f(x)的定義域、值域分別是函數x=f(y)的值域、定義域;
5)函數y=f(x)與x=f(y)互為反函數;
6)要理解好符號f;
7)交換變量x、y的原因。
3。兩次轉換x、y的對應關系
(原函數中的自變量x與反函數中的函數值y 是等價的,原函數中的函數值y與反函數中的自變量x是等價的)
4。函數與其反函數的關系
函數y=f(x)
函數
定義域
A
C
值 域
C
A
四、應用解題,總結步驟
1。(投影例題)
【例1】求下列函數的反函數
(1)y=3x—1 (2)y=x 1
【例2】求函數的反函數。
(教師板書例題過程后,由學生總結求反函數步驟。)
2。總結求函數反函數的步驟:
1° 由y=f(x)反解出x=f(y)。
2° 把x=f(y)中 x與y互換得。
3° 寫出反函數的定義域。
(簡記為:反解、互換、寫出反函數的定義域)【例3】(1)有沒有反函數?
(2)的反函數是________。
(3)(x<0)的反函數是__________。
在上述探究的基礎上,揭示反函數的定義,學生有針對性地體會定義的特點,進而對定義有更深刻的認識,與自己的預設產生矛盾沖突,體會反函數。在剖析定義的過程中,讓學生體會函數與方程、一般到特殊的數學思想,并對數學的符號語言有更好的把握。
通過動畫演示,表格對照,使學生對反函數定義從感性認識上升到理性認識,從而消化理解。
通過對具體例題的講解分析,在解題的步驟上和方法上為學生起示范作用,并及時歸納總結,培養學生分析、思考的習慣,以及歸納總結的能力。
題目的設計遵循了從了解到理解,從掌握到應用的不同層次要求,由淺入深,循序漸進。并體現了對定義的反思理解。學生思考練習,師生共同分析糾正。
五、鞏固強化,評價反饋
1。已知函數 y=f(x)存在反函數,求它的反函數 y =f( x)
(1)y=—2x 3(xR) (2)y=—(xR,且x)
( 3 ) y=(xR,且x)
2。已知函數f(x)=(xR,且x)存在反函數,求f(7)的值。
五、反思小結,再度設疑
本節課主要研究了反函數的定義,以及反函數的求解步驟。互為反函數的兩個函數的圖象到底有什么特點呢?為什么具有這樣的特點呢?我們將在下節研究。
(讓學生談一下本節課的學習體會,教師適時點撥)
進一步強化反函數的概念,并能正確求出反函數。反饋學生對知識的掌握情況,評價學生對學習目標的落實程度。具體實踐中可采取同學板演、分組競賽等多種形式調動學生的積極性。"問題是數學的心臟"學生帶著問題走進課堂又帶著新的問題走出課堂。
六、作業
習題2。4 第1題,第2題
進一步鞏固所學的知識。
教學設計說明
"問題是數學的心臟"。一個概念的形成是螺旋式上升的,一般要經過具體到抽象,感性到理性的過程。本節教案通過一個物理學中的具體實例引入反函數,進而又通過若干函數的圖象進一步加以誘導剖析,最終形成概念。
反函數的概念是教學中的難點,原因是其本身較為抽象,經過兩次代換,又采用了抽象的符號。由于沒有一一映射,逆映射等概念的支撐,使學生難以從本質上去把握反函數的概念。為此,我們大膽地使用教材,把互為反函數的兩個函數的圖象關系預先揭示,進而探究原因,尋找規律,程序是從問題出發,研究性質,進而得出概念,這正是數學研究的順序,符合學生認知規律,有助于概念的建立與形成。另外,對概念的剖析以及習題的配備也很精當,通過不同層次的問題,滿足學生多層次需要,起到評價反饋的作用。通過對函數與方程的分析,互逆探索,動畫演示,表格對照、學生討論等多種形式的教學環節,充分調動了學生的探求欲,在探究與剖析的過程中,完善學生思維的深刻性,培養學生的逆向思維。使學生自然成為學習的主人。
高中數學必修五教案【篇7】
1. 該生能以校規班規嚴格要求自己。有較強的集體榮譽感,學習態度認真,能吃苦,肯下功夫,成績穩定。生活艱苦樸素,待人熱情大方,是個基礎扎實,品德兼優的好學生。
2. 該生能嚴格遵守學校的規章制度。尊敬師長,團結同學。熱愛集體,積極配合其他同學搞好班務工作,勞動積極肯干。學習刻苦認真,勤學好問,學習成績穩定,學風和工作作風都較為踏實,堅持出滿勤,并能積極參加社會實踐和文體活動,勞動積極。是一位發展全面的好學生。
3. 你是同學擁護、老師信任的班委,乖巧懂事、伶俐開朗、自信大方、樂觀合群,是同學們學習的榜樣。你愛護集體榮譽,有很強的工作能力,總是及時協助老師完成班務工作,是老師的得力幫手。你心性坦蕩,個性鮮明,能大膽說出自己的想法,難能可貴。而你在運動場上的爆發力更讓老師同學們驚嘆!潛力深厚,希望在高中時期能逐漸發掘出來!
4. 你是個做事小心翼翼,感情細膩豐富的女孩,每次看你認真的樣子老師都很感動。你也是幸運的,周邊有很多人都在關愛著你,所以,對他們,尤其是父母,記得不要太莽撞,不要太任性,要學著體諒,學著換位思考,學著懂事。另外,今后要多運動、多鍛煉,有健康才能成就美好未來!
5. 你堅強勇敢、樂觀大方的性格讓老師非常欣賞。學習上始終保持著上進好學的決心和韌性,生活中始終能做到豁達開朗,還有著良好的審美和繪畫的專長,令人欽佩!以入世的態度做事,以出世的態度做人,這是我送你的一句話,希望你保持好心態,迎接新的學習生活。
6. 最有希望得成功者,并不是才干出眾的人,而是那些最善于利用時機去努力開創的人。你是很有才華的孩子,老師希望你能把握好機會,求得上進。你聰明,但也有著許多人共同的毛病——粗心大意和缺乏毅力,若能集中精力持之以恒,堅定目標致力于學習,定能大限度地發揮你的聰明才智!
7. 該生遵紀守法,積極參加社會實踐和文體活動,集體觀念強,勞動積極肯干。是一位誠實守信,思想上進,尊敬老師,團結同學,熱心助人,積極參加班集體活動,有體育特長,學習認真,具有較好綜合素質的優秀學生。
8. 你聰穎活潑,渾身洋溢青春氣息。你愛好廣泛,善鉆精思,具備一定能力,潛質無限。但是在有些時候,在面臨一些問題的時候,你總表現得太過緊張,其實,征服畏懼、建立自信的最快最確實的方法,就是大膽地去做你認為害怕的事,直到你獲得成功的經驗。繼續努力!
9. 你是對3班這個集體的成長貢獻很大的孩子,是老師的得力幫手。你干練沉穩,堅強隱忍,能從大局出發考慮問題,在很多時候能獨當一面。你獨立能力強,能夠吃苦,但在進入高中的學習上卻顯得有些吃力。其實你還有很深的潛力尚未挖掘,找對方法,好好加油,世上沒有絕望的處境,只有對處境絕望的人,請樂觀一點,踏實地走好接下來的每一步!
10. 你是個能獨立、有主見的女孩,有自己的想法,有一定的決斷力。但是獨立不代表乖張,有想法不代表恣意妄為。令人高興的是,你在這點上做的還是不錯的。晟君,老師希望你能一如既往地關注于學習而不懈怠,能堅持懷揣著平和感恩的心態簡單快樂地生活。
11. 你給我的第一印象是有些沉默,其實和朋友在一起時還是很有自己想法的對吧?你看,你布置的新年教室多么出彩!請繼續秀出真實而精彩的'你!這半個學期的學習有點力不從心,請保持謹慎和細心,保持好的學習習慣,及時彌補所缺漏的環節,大步向前進!
12. 該生認真遵守學校的規章制度,積極參加社會實踐和文體活動,集體觀念強,勞動積極肯干。尊敬師長,團結同學。學習態度認真,能吃苦,肯下功夫,成績穩定上升。是有理想有抱負,基礎扎實,心理素質過硬、全面發展的優秀學生。
13. 你是一個真誠待人、溫柔可愛的女生。也許是因為你有些不緊不慢的性格,所以在學習上有時候行動力不夠堅決,造成了學習成績的不穩定。請多利用假期時間好好補缺補漏,向上的姿態才是最重要的!
14. 老師同學們都在說你是個很有責任心和上進心的孩子,在班級需要的時候,你承擔了勞動委員的重任,經常最后一個離開,就為了班級能有個整潔的環境。老師很感謝你!而更可貴的是,你懂得安排自己的時間,在工作的空隙抓緊時間做作業。希望下學期你的學習成績也能隨你的毅力和執著步步攀升,加油,羽騰!
15. 其實你擁有你自己都不確知的才華,從你的文字中可以讀出這樣的信息:你時常沉醉在自己的小世界中,做自己喜歡做的事情。老師希望你能敞開心扉,多與旁人交流你快樂的體驗和想法,不要吝嗇展示自己!還有,成功需要成本,時間也是一種成本,對時間的珍惜就是對成本的節約。請務必抓緊每寸光陰,努力學習!
16. 你知道嗎?在世界上那些最容易的事情中,拖延時間是最不費力的。而學習卻是艱辛的勞動過程。表面安靜的你其實心里有著自己的想法和煩憂。于是在不經意間,精力被不自覺地轉移到一些瑣事上,卻總無法完全集中心智于學業。也許你也已經意識到,也有了些許進步,那么請千萬記住要持之以恒,要付出比別人更多倍的努力!
17. 你是班級的數學科代表,老師很高興選擇你擔任這個職務,不僅能促進自己的進步,而且也展現了你負責工作的一面。但是學習是要和工作一樣,需要一絲不茍的態度,包括上課的聽講是否及時而有效,包括功課的完成是否嚴謹而認真。下學期,愿看到一個更加全神貫注更加專心致志的你!
18. 我一直難忘在運動會上你擔任前導牌的樣子,為班級添光增彩了不少!你有著繪畫的特長,是個善良、真誠的女孩,有著細膩豐富的內心,也許只需一點鼓勵,你便會勇敢走下去,希望能在平時多聽見你爽朗的笑聲!
19. 可愛、熱情、謹小慎微,這都是你的代名詞。你略為靦腆的微笑讓人印象深刻。老師一直認為你是能夠認真仔細地作好每一件事情、成就每一個細節的,因此,希望你能珍惜時間,提高效率,在學習上狠狠加油!
20. 其實,任何事都是有重量的,那么,就看你把它變成壓力還是重力了。在這個方面,我很高興地看到你做的很好,你學習自覺,成績便是努力的證明。老師安排你做物理科代表就是希望能多培養你的責任意識、大局意識和管理能力,希望以后在這方面能看到你更加出色的表現!
21. 你是個可愛善良,懂事乖巧的女孩。作為語文科代表,兢兢業業,一絲不茍。你對人也是特別真誠熱情,偶爾透露出的憂郁是旁人不易察覺的。但是你知道,成長就是破蛹成蝶的過程,高中是人生的重要階段,勇敢地邁好每一步吧,享受成長帶來的所有痛苦和快樂!
22. 你很有能力,也很潛力,但欠缺的卻是耐力和毅力。君子厚積而薄發,希望你能振作精神,跟上進度,迎頭趕上,期待你獲得更大的進步!
23. 你曾經和我說過你的理想,但你對理想的憧憬和你所付出的努力程度卻總是難成正比。若現在你覺得有障礙擋在前行之路上,那就說明你還沒有把目標看的足夠清楚。寧在事前心力交瘁的努力,事后悠然自得;也不要在事前悠然自得,而在臨事時無法適從。你現在欠缺的就是對自己發狠奮進的恒心,柏宇,“要想人前顯貴,必定人后受罪”,成功要靠實踐去爭取,而不是光靠幾句好聽的決心話!
24. 你乖巧大方,組織能力一流,但在學習上總顯得有些力不從心。快馬加鞭迎頭趕上固然是必需,但也別太心急,要知道,欲速則不達,只要踏實努力,不懂就問,采用適合自己的學習方法,就會看到進步。也許剛開始的時候進步很小,小到你看不見,但是不要灰心,萬事開頭難!將事前的憂慮,換為事前的思考和計劃,徹底放松,加強鍛煉,養足精神再迎戰!你能做到的,蔡煒,加油!
25. 該生能遵守校紀班規,尊敬師長,能與同學和睦相處,勤學好問,有較強的獨立鉆研能力,分析問題比較深入、全面,在某些問題上有獨特的見解,學習成績在班上一直能保持前茅,樂于助人,能幫助學習有困難的同學。
26. 不論在體育場還是教室里,看到你神采奕奕的樣子,總讓人聯想到“英姿颯爽”這四個字。這確是一個高中生應該有的精神面貌。你做事認真,顧全大局,真的非常難得。希望能保持這樣良好的狀態,繼續前進!也希望能夠多和老師同學交流,多提些對班集體建設的好建議!
27. 該生能以校規班規嚴格要求自己,積極參加社會實踐和文體活動。尊敬師長,團結同學。集體觀念強,勞動積極肯干。積極參加各種集體活動和社會實踐活動。學習目的明確,刻苦認真,成績穩定,是一個有理想、有抱負,基礎扎實,心理素質過硬,全面發展的優秀學生。
28. 我很高興看到你是個有上進心,有責任感,能夠讓家人、師長寬慰的孩子。有努力就有回報,你下半學期的表現不就證明了這一點嗎?進步是隨著時間節節上升的,不要太過急躁,要知道,若你不給自己設限,則人生中就沒有限制你發揮的藩籬。新學期要重整旗鼓,再接再勵!
29. __× 獨立性較強,對自己的能力也有準確的定位。建議今后學習上要養成勤思愛問的習慣,不能做井底之蛙,滿足于現狀,要充分利用他人的智慧,最后達到“好風憑借力,送我上青云”的目的。
30. __× 每天在教室,都能看到你埋頭苦讀的身影,可見讀書的態度很端正;而你每一次考試的成績雖然不拔尖,卻是在穩步前進,可見讀書的效率還不錯。請繼續保持這種虛心求學、穩步前進的態勢,相信一年半以后的高考,你必將嶄露頭角,脫穎而出。
高中數學必修五教案【篇8】
教學目標:
1.了解反函數的概念,弄清原函數與反函數的定義域和值域的關系.
2.會求一些簡單函數的反函數.
3.在嘗試、探索求反函數的過程中,深化對概念的認識,總結出求反函數的一般步驟,加深對函數與方程、數形結合以及由特殊到一般等數學思想方法的認識.
4.進一步完善學生思維的深刻性,培養學生的逆向思維能力,用辯證的觀點分析問題,培養抽象、概括的能力.
教學重點:求反函數的方法.
教學難點:反函數的概念.
教學過程:
教學活動
設計意圖一、創設情境,引入新課
1.復習提問
①函數的概念
②y=f(x)中各變量的意義
2.同學們在物理課學過勻速直線運動的位移和時間的函數關系,即S=vt和t=(其中速度v是常量),在S=vt 中位移S是時間t的函數;在t=中,時間t是位移S的函數.在這種情況下,我們說t=是函數S=vt的反函數.什么是反函數,如何求反函數,就是本節課學習的內容.
3.板書課題
由實際問題引入新課,激發了學生學習興趣,展示了教學目標.這樣既可以撥去"反函數"這一概念的神秘面紗,也可使學生知道學習這一概念的必要性.
二、實例分析,組織探究
1.問題組一:
(用投影給出函數與;與()的圖象)
(1)這兩組函數的圖像有什么關系?這兩組函數有什么關系?(生答:與的圖像關于直線y=x對稱;與()的圖象也關于直線y=x對稱.是求一個數立方的運算,而是求一個數立方根的運算,它們互為逆運算.同樣,與()也互為逆運算.)
(2)由,已知y能否求x?
(3)是否是一個函數?它與有何關系?
(4)與有何聯系?
2.問題組二:
(1)函數y=2x 1(x是自變量)與函數x=2y 1(y是自變量)是否是同一函數?
(2)函數(x是自變量)與函數x=2y 1(y是自變量)是否是同一函數?
(3)函數 ()的定義域與函數()的.值域有什么關系?
3.滲透反函數的概念.
(教師點明這樣的函數即互為反函數,然后師生共同探究其特點)
從學生熟知的函數出發,抽象出反函數的概念,符合學生的認知特點,有利于培養學生抽象、概括的能力.
通過這兩組問題,為反函數概念的引出做了鋪墊,利用舊知,引出新識,在"最近發展區"設計問題,使學生對反函數有一個直觀的粗略印象,為進一步抽象反函數的概念奠定基礎.
三、師生互動,歸納定義
1.(根據上述實例,教師與學生共同歸納出反函數的定義)
函數y=f(x)(x∈A) 中,設它的值域為 C.我們根據這個函數中x,y的關系,用 y 把 x 表示出來,得到 x = j (y) .如果對于y在C中的任何一個值,通過x = j (y),x在A中都有的值和它對應,那么, x = j (y)就表示y是自變量,x是自變量 y 的函數.這樣的函數 x = j (y)(y ∈C)叫做函數y=f(x)(x∈A)的反函數.記作: .考慮到"用 x表示自變量, y表示函數"的習慣,將中的x與y對調寫成.
2.引導分析:
1)反函數也是函數;
2)對應法則為互逆運算;
3)定義中的"如果"意味著對于一個任意的函數y=f(x)來說不一定有反函數;
4)函數y=f(x)的定義域、值域分別是函數x=f(y)的值域、定義域;
5)函數y=f(x)與x=f(y)互為反函數;
6)要理解好符號f;
7)交換變量x、y的原因.
3.兩次轉換x、y的對應關系
(原函數中的自變量x與反函數中的函數值y 是等價的,原函數中的函數值y與反函數中的自變量x是等價的)
4.函數與其反函數的關系
函數y=f(x)
函數
定義域
A
C
值 域
C
A
四、應用解題,總結步驟
1.(投影例題)
【例1】求下列函數的反函數
(1)y=3x-1 (2)y=x 1
【例2】求函數的反函數.
(教師板書例題過程后,由學生總結求反函數步驟.)
2.總結求函數反函數的步驟:
1° 由y=f(x)反解出x=f(y).
2° 把x=f(y)中 x與y互換得.
3° 寫出反函數的定義域.
(簡記為:反解、互換、寫出反函數的定義域)【例3】(1)有沒有反函數?
(2)的反函數是________.
(3)(x<0)的反函數是__________.
在上述探究的基礎上,揭示反函數的定義,學生有針對性地體會定義的特點,進而對定義有更深刻的認識,與自己的預設產生矛盾沖突,體會反函數.在剖析定義的過程中,讓學生體會函數與方程、一般到特殊的數學思想,并對數學的符號語言有更好的把握.
通過動畫演示,表格對照,使學生對反函數定義從感性認識上升到理性認識,從而消化理解.
通過對具體例題的講解分析,在解題的步驟上和方法上為學生起示范作用,并及時歸納總結,培養學生分析、思考的習慣,以及歸納總結的能力.
題目的設計遵循了從了解到理解,從掌握到應用的不同層次要求,由淺入深,循序漸進.并體現了對定義的反思理解.學生思考練習,師生共同分析糾正.
五、鞏固強化,評價反饋
1.已知函數 y=f(x)存在反函數,求它的反函數 y =f( x)
(1)y=-2x 3(xR) (2)y=-(xR,且x)
( 3 ) y=(xR,且x)
2.已知函數f(x)=(xR,且x)存在反函數,求f(7)的值.
五、反思小結,再度設疑
本節課主要研究了反函數的定義,以及反函數的求解步驟.互為反函數的兩個函數的圖象到底有什么特點呢?為什么具有這樣的特點呢?我們將在下節研究.
(讓學生談一下本節課的學習體會,教師適時點撥)
進一步強化反函數的概念,并能正確求出反函數.反饋學生對知識的掌握情況,評價學生對學習目標的落實程度.具體實踐中可采取同學板演、分組競賽等多種形式調動學生的積極性."問題是數學的心臟"學生帶著問題走進課堂又帶著新的問題走出課堂.
六、作業
習題2.4第1題,第2題
進一步鞏固所學的知識.
教學設計說明
"問題是數學的心臟".一個概念的形成是螺旋式上升的,一般要經過具體到抽象,感性到理性的過程.本節教案通過一個物理學中的具體實例引入反函數,進而又通過若干函數的圖象進一步加以誘導剖析,最終形成概念.
反函數的概念是教學中的難點,原因是其本身較為抽象,經過兩次代換,又采用了抽象的符號.由于沒有一一映射,逆映射等概念的支撐,使學生難以從本質上去把握反函數的概念.為此,我們大膽地使用教材,把互為反函數的兩個函數的圖象關系預先揭示,進而探究原因,尋找規律,程序是從問題出發,研究性質,進而得出概念,這正是數學研究的順序,符合學生認知規律,有助于概念的建立與形成.另外,對概念的剖析以及習題的配備也很精當,通過不同層次的問題,滿足學生多層次需要,起到評價反饋的作用.通過對函數與方程的分析,互逆探索,動畫演示,表格對照、學生討論等多種形式的教學環節,充分調動了學生的探求欲,在探究與剖析的過程中,完善學生思維的深刻性,培養學生的逆向思維.使學生自然成為學習的主人。
高中數學必修五教案【篇9】
一、什么是教學案例
教學案例是真實而又典型且含有問題的事件。簡單地說,一個教學案例就是一個包含有疑難問題的實際情境的描述,是一個教學實踐過程中的故事,描述的是教學過程中“意料之外,情理之中的事”。
這可以從以下幾個層次來理解:
教學案例是事件:教學案例是對教學過程中的一個實際情境的描述。它講述的是一個故事,敘述的是這個教學故事的產生、發展的歷程,它是對教學現象的動態性的把握。
教學案例是含有問題的事件:事件只是案例的基本素材,并不是所有的教學事件都可以成為案例。能夠成為案例的事件,必須包含有問題或疑難情境在內,并且也可能包含有解決問題的方法在內。正因為這一點,案例才成為一種獨特的研究成果的表現形式。
案例是真實而又典型的事件:案例必須是有典型意義的,它必須能給讀者帶來一定的啟示和體會。案例與故事之間的根本區別是:故事是可以杜撰的,而案例是不能杜撰和抄襲的,它所反映的是真是發生的事件,是教學事件的真實再現。是對“當前”課堂中真實發生的實踐情景的描述。它不能用“搖擺椅子上杜撰的事實來替代”,也不能從抽象的、概括化的理論中演繹的事實來替代。
二、如何進行教學案例研究
教學案例是教師教學行為真實、典型的記錄,也是教師教學理念和教學思想的真實體現。因此它是教育教學研究的寶貴資源,也是教師之間交流的重要媒介。進行教學案例的研究是教師不斷反思、改進自己教學的一種方法,能促使教師更為深刻地認識到自己工作中的重點和難點。這個過程就是教師自我教育和成長的過程。
那么如何進行教學案例研究呢?一般情況下,案例研究的程序基本有以下兩個環節:案例研究的準備及實施、案例研究報告的撰寫與反思。
(一)案例研究的準備與實施
1.研究主題的選擇
案例研究都要有研究的重點和主題,這個主題常與教學改革的核心理念、常見的疑難問題和困惑事件相關,一般來說可以從教學的各個方面確定研究的主題,如從教師教學行為確定主題——教學材料的選擇、教學中的提問、教學媒體的使用、教學評價語言、課堂教學調控行為等;也可以從學生的學習方式確定主題——探究性學習、問題解決學習、合作學習、實踐性活動等。另外從學科特點、教學內容等都可以確定研究的主題。
研究者要了解當前教學的大背景,教改的大方向,要熟悉相關的《課程標準》和有針對性地作一些理論準備。還要通過有關的調查,搜集詳盡的材料(如閱讀教師的教學設計,進行訪談等),同時初步確定案例研究的方向、研究任務,即初步確定案例的內容是關于教學策略、學生行為或是教學技能的研究。
一般來說,案例研究主題的確定往往需要思考下面一些問題:即研究的事件是否對于自我發現更有潛力?選擇的事件對學生是否有較大的情感影響(心靈是否受到震撼)?關鍵事件再現了前人(或自己)過去成功的行為嗎?事件呈現的是一個你不能確定怎樣解決的問題?事件需要你做出困難的選擇嗎?事件使得你必須以一種感覺不熟悉的方式或是仍在思考的方式回答嗎?事件暗示一個與道德或道義上相關的問題嗎?研究的主題如果反映以上的一些內容,那么這樣的案例研究在自我學習、內省和深層次理解方面就可能更加富有成效。
高中數學教學案例研究的主題內容主要集中在三方面:(1)學科特點的體現:如數學思想方法的教學、數學思維品質的培養、本質屬性的抽象、數學結論的推廣等;(2)學生數學學習規律的探究:如數學學習習慣、解決問題的思維方式、獨立思考與合作學習等;(3)教師專業知識的提升:如數學板書與電子屏幕的展示對學生思維的影響、數學語言的訓練對人們思維的影響、數學知識模式化教學的優劣等。
2.案例研究的基本方法
(1)課堂觀察。觀察方法是指研究者按照一定的目的和計劃,在課堂教學活動的自然狀態下,用自己的感官和輔助工具對研究對象進行觀察研究的一種方法。它可以是教師自己對教學對象——學生,在課堂活動中的片斷進行觀察,也可以由其他教師來實施觀察,這兩種觀察的目的都是為了掌握課堂教學中的第一手資料。課堂觀察方法不限于用肉眼觀察、耳聽手記,還可利用各種工具如照相、錄音、攝像等作為輔助觀察的手段,以提高觀察的效果。對觀察的資料,可以逐字逐句整理成課堂教學實錄、教學程序表、提問技巧水平檢核表、提問行為類型頻次表、課堂教學時間分配表等,以便以后繼續分析案例提供翔實的原始材料。
(2)訪談與調查。對一些課堂教學不能觀察到的師生內心活動,如教師教學的目的、教學程序的意圖、教學手段的運用以及教學達標的成效等一些需要進一步了解的問題,可以通過與執教教師的'交談以及和學生的座談,以豐富和充實課堂教學觀察的材料;對學生在課堂教學活動中回答問題的心理狀態、解題思路等問題,也可以在課后做一些問卷調查;對學生達標的成度、效度,也可以作一些測試調查。從這些訪談、調查的材料中,再分析課堂教學的現象,不難發現造成各種課堂現象與教師教學行為之間的因果關系,然后再具體尋找在哪個教學環節中出現問題,從中提煉出解決問題的對策。
(3)文獻分析。文獻分析是通過查閱文獻資料,從過去和現在的有關研究成果中受到啟發,從中找到課堂教學現象的理論依據,從而增強案例分析的說服力。當然,對廣大第一線教師而言,這里所運用的文獻分析方法,并不是為了論證新教育理論,也不是去歸納教育的宏觀現象,而是通過有關教育理論文獻的查閱,去進一步解讀課堂教學的活動,挖掘案例中的教育思想。如在數學教學中,我們常常通過學生的動手操作來獲得有關的數學概念、法則與公式,那么,為什么要這樣做呢?就可以帶著問題,查閱、分析有關文獻資料,從學習中提高研究者自身的理論水平。
(二)案例研究報告的撰寫
1.常見的案例報告格式
撰寫教學案例,結構可以靈活多樣,并非要千篇一律、一個模式,而是可以有不同的表現形式,如“案例背景——案例描述——案例分析”、“案例過程——案例反思”、“課例——問題——分析”、“主題與背景——情景描述——問題討論——詮釋與研究”等。當前,國內外課堂教學案例編寫的格式有多種多樣。但不管何種編寫格式,它們都有兩個共同的特點:一是對案例的客觀描述;二是對案例中所述問題、關鍵教學事件等的分析。
下面介紹兩種常用的案例編寫的格式:
(1)“描述+分析”式
此格式的特點是將整個案例分為兩大部分,前半部分主要為描述課堂教學活動的情景,后半部分主要針對情景中的一個問題進行理論分析并獲得結論。案例的描述一般是把課堂教學活動中的某一片斷像講故事一樣原原本本地、具體生動地描繪出來。描述的形式可以是一串問答式的課堂對話,也可以概括式地敘述,主要是提供一個或一連串課堂教學疑難的問題,并把教育理論、教育思想隱藏在描述之中。案例的分析部分是針對描述的情景發表個人或多人的感受,同時加以理論的分析與說明。分析方法可以是對描述中提出的一個問題,從幾個方面加以分析:也可以是對描述中的幾個問題,集中從一個方面加以分析。分析的目的是要從描述的情景中提煉問題的本質,講述理論的解釋,明確正確的方法,最終獲得對關鍵教學事件的正確把握。
(2)“背景+描述+問題+詮釋”式
此格式是一種要求比較高的編寫格式,而且,它在實際教學中的作用也更大。通常它將整個案例分為四個部分:
A.主題與背景
主題是關鍵教學事件中所反映的案例主要觀點,也是整篇案例的核心思想。背景主要敘述案例發生的地點、時間、人物的一些基本情況。當然,這部分的內容不宜很長,只需提綱挈領敘述清楚即可。
B.情景描述
與“描述+分析”式中的描述相同,主要突出主題所反映的課堂教學活動。
C.問題討論
這是根據主題要求與情景描述,進行的分析、歸納、總結與提煉,包括學科知識的要點、教學法和情景特點以及案例的說明與注意事項。這部分內容主要是為案例教學服務的,目的是提高教師的認識水平與學生主動學習的能力。不同的教學觀念,不同的教學手段,所提出的問題也不同。對案例中所提出的主題以及情景描述中提出的問題闡述自己的見解。
D.詮釋與研究
這部分主要是用教育理論對案例情景作多角度的解讀。它包括對課堂教學行為的技術資料、課堂教學實錄以及教學活動背后的故事等作理論上的分析。例如,在課堂教學中,我們常看到這樣的現象,課堂教學的效果高于預期的目標,反之教師期望的目標學生沒有達到或有所偏離,教學內容呈現的先后與學生理解的程度、教學方法運用與學生內在動機的激發等環節存在著矛盾,這些事件的背后,必然隱含著豐富的教育思想。所以,通過詮釋,挖掘這些事件背后的內在思想,揭示其教育規律就顯得十分的必要。
2.案例報告撰寫的關鍵
(1)掌握四個原則。要寫好教學案例,除了平時多積累素材,學習他人的案例作品以提高寫作技巧外,還應把握以下四點:
A.主題性原則:要有捕捉關鍵教學事件的意識,以此確定案例研究的主題。為此要注意了解新的課程改革的動向、把握適合時代要求的數學教育方式、明確學生數學學習的難點和重點,尋找數學教師專業發展的途徑與規律。報告圍繞主題進行情景描述和獲得解決問題的策略。這種描述不是簡單的教學活動實錄,要反映事件發生的過程,重點描述反映關鍵教學事件的變化和戲劇化的情境,猶如記敘文寫作,突出主題,詳寫重點,雕刻高潮。
案例鮮明的主題通常關系到教學的核心理念、常見問題、處理方法等等,可以說,主題就是案例的靈魂。而主題的最佳表現形式就是文題直接體現主題。因此,設計主題就要有新意、有時代感,通俗地說就是與眾不同,要有獨特見解、獨家發現。來源于實踐的教學案例并非都有同等價值,關鍵要看撰寫者對實踐的發展與理論的升華程度,包括對題目的推敲。如有的教學案例重點描述了有戲劇性的情節,用了“細節決定成敗”的題目,給人耳目一新,一下子揪住了讀者的心。再如,一些有創意的題目《“導之有方”方能“導之有效”》、《跳出數學教數學》、《在數學的疑難處悟成長》、《捕捉資源因勢利導》等等,讓人一看題目就有閱讀的欲望。實踐證明,在寫作案例時,選擇有感悟、有新意的內容,在明確主題,恰當擬題后再動筆,才能寫出高質量的案例。
B.理論性原則:解決問題的策略中應當蘊含一定的教育基本原理和教育思想。實際是將自己對教育理念以及教育基本原理的理解滲透于描述的字里行間,比如學生做了什么,參與程度,投入程度如何,教師如何引導點撥,師生心理、行為變化情況等,無不體現教師的教學思想和教育基本原理。
C.敘事性原則:案例報告的書寫方式是敘事式,它不同于論述式。敘事方式必須以課堂教學生動的事實為主要情節,可以夾敘夾議,也可以選擇情景片段,可以是一節課中的情景,也可以是圍繞一個主題的幾節課的情景片段。
D.學科性原則:數學案例報告一定要體現學科的特征,要有較深刻的理性思考,要反映數學的基本思想與方法,要符合課程標準,滿足教材內容的呈現方法,積極培養良好的思維習慣。就是撰寫者的教育思想和教育理念在教學實踐中具體體現。
(2)用好四種表述。教學案例的表述方法很多,可以歸納為以下四種方法:
A.故事式陳述法:就是教學全程或某一精彩教學片段實錄,包括教師和學生的一言一行。陳述時,根據操作程序作一點“簡評”,最后作“總評”。
B.以案說理:對教學過程進行陳述時,舍去與文題不相關或不重要的部分,并強化與主題相關的重要情節,尤其是引發高潮的關鍵行為,然后有較長篇幅的理性思考。
C.圖表展示法:用圖表進行統計的形式體現撰寫者的教育思想,給人以一目了然的感覺,幫助讀者迅速了解撰寫者的寫作意圖,是常用的一種案例撰寫方法。比如,描述學生的參與人數,投入程度,解決問題的質量等多個問題,都可以在一張或數張圖表上用百分比或個(次)數進行統計。在每一張圖表后,應有一段“分析”或“結論”,將撰寫者的教學理念進行理性闡述,亦可在圖表展示后,總的提出自己對案例的分析和建議。
D.分析討論法:在撰寫時,應汲取分析討論中最精彩的部分做深入、細致的全面記錄,最后撰寫者還必須對討論情況做一分析,或提出一些值得今后進一步思考的問題。
3.優秀案例的特征
(1)時代性:一個好的案例描述的是現實生活場景——案例的敘述要把事件置于一個時空框架之中,應該以關注今天所面臨的疑難問題為著眼點,至少應該是近年發生的事情,展示的整個事實材料應該與整個時代及教學背景相照應,這樣的案例讀者更愿意接觸。一個好的案例可以使讀者有身臨其境的感覺,并對案例所涉及的人產生移情作用。
(2)真實性:一個好的案例應該包括從案例所反映的對象那里引述的材料——案例寫作必須持一種客觀的態度,因此可引述一些口頭的或書面的、正式的或非正式的材料,如對話、筆記、信函等,以增強案例的真實感和可讀性。重要的事實性材料應注明資料來源。
(3)適用性:一個好的案例需要針對面臨的疑難問題提出解決辦法——案例不能只是提出問題,它必須提出解決問題的主要思路、具體措施,并包含著解決問題的詳細過程,這應該是案例寫作的重點。如果一個問題可以提出多種解決辦法的話,那么最為適宜的方案,就應該是與特定的背景材料相關最密切的那一個。如果有包治百病、普遍適用的解決問題的辦法,那么案例這種形式就不必要存在了。
(4)反思性:一個好的案例需要有對已經做出的解決問題的決策的評價——評價是為了給新的決策提供參考點。可在案例的開頭或結尾寫下案例作者對自己解決問題策略的評論,以點明案例的基本論點及其價值。
三、案例研究過程中需注意的問題
1.選材面過窄。從內容上看,多數案例是關于課堂教學甚至局限于一節課的研究,往往不能說明問題,或者在一節課中,也只會從簡單的對話分析問題,做不到全方位、多角度。這說明教師對教學情境的豐富性、復雜性和聯系性認識不夠。
2.缺乏典型性。有的案例對教學實踐沒有挖掘與反思,隨意摘取一些教學片段泛泛而談、人云亦云,沒有實用價值。不能夠通過對某一事件現象的分析、處理、詮釋,達到舉一反三的效果,這樣的案例對他人沒什么借鑒作用。
3.主題不明確。主要體現為:
(1)主題渙散。有的案例象記流水帳,沒有根據需要進行恰當的取舍,看不出作者要反映、探討什么問題,缺乏指導性、創新性和參考性。
(2)定題過于隨意。有的案例直接用案例研究依據的文題為題目,如《“三角函數”教學案例》、《“拋物線”教學案例》等,題目不鮮明、不形象,影響讀者的選讀和案例的傳播。
4.結構不合理。案例作為一種文體,有它自己的寫作結構,只有優化案例的結構,才能增強案例的可讀性和指導性。如寫成一般的教學設計,一般包括“備課思路、教學目標、教學重點、教學方法、課前準備、教學內容、教學過程”等內容;寫成教學實錄,把一堂課從頭到尾詳盡地記錄下來,再寫上作者的看法;重記錄輕分析,過程描述多,評析少等等。沒有創新,平淡無趣,看不出案例研究和反映的問題。
5.描述與分析脫節。有的案例描述與分析矛盾,讓人不知所云;有時反映的是一種觀點,分析闡明的是另一種觀點,雖然不矛盾,但聯系不緊密;有的分析中熱衷于抄錄教育理論的一些條條,脫離案例描述的事件而空談理論,顯得空泛無物。
高中數學必修五教案【篇10】
一、教學目標
知識與技能:
理解任意角的概念(包括正角、負角、零角)與區間角的概念。
過程與方法:
會建立直角坐標系討論任意角,能判斷象限角,會書寫終邊相同角的集合;掌握區間角的集合的書寫。
情感態度與價值觀:
1、提高學生的推理能力;
2、培養學生應用意識。
二、教學重點、難點:
教學重點:
任意角概念的'理解;區間角的集合的書寫。
教學難點:
終邊相同角的集合的表示;區間角的集合的書寫。
三、教學過程
(一)導入新課
1、回顧角的定義
①角的第一種定義是有公共端點的兩條射線組成的圖形叫做角。
②角的第二種定義是角可以看成平面內一條射線繞著端點從一個位置旋轉到另一個位置所形成的圖形。
(二)教學新課
1、角的有關概念:
①角的定義:
角可以看成平面內一條射線繞著端點從一個位置旋轉到另一個位置所形成的圖形。
②角的名稱:
注意:
⑴在不引起混淆的情況下,“角α ”或“∠α ”可以簡化成“α ”;
⑵零角的終邊與始邊重合,如果α是零角α =0°;
⑶角的概念經過推廣后,已包括正角、負角和零角。
⑤練習:請說出角α、β、γ各是多少度?
2、象限角的概念:
①定義:若將角頂點與原點重合,角的始邊與x軸的非負半軸重合,那么角的終邊(端點除外)在第幾象限,我們就說這個角是第幾象限角。
例1、如圖⑴⑵中的角分別屬于第幾象限角?
高中數學必修五教案【篇11】
教學目標
1.了解映射的概念,象與原象的概念,和一一映射的概念.
(1)明確映射是特殊的對應即由集合 ,集合 和對應法則f三者構成的一個整體,知道映射的特殊之處在于必須是多對一和一對一的對應;
(2)能準確使用數學符號表示映射, 把握映射與一一映射的區別;
(3)會求給定映射的指定元素的象與原象,了解求象與原象的方法.
2.在概念形成過程中,培養學生的觀察,比較和歸納的能力.
3.通過映射概念的學習,逐步提高學生對知識的探究能力.
教學建議
教材分析
(1)知識結構
映射是一種特殊的對應,一一映射又是一種特殊的映射,而且函數也是特殊的映射,它們之間的關系可以通過下圖表示出來,如圖:
由此我們可從集合的包含關系中幫助我們把握相關概念間的區別與聯系.
(2)重點,難點分析
本節的教學重點和難點是映射和一一映射概念的形成與認識.
①映射的概念是比較抽象的概念,它是在初中所學對應的基礎上發展而來.教學中應特別強調對應集合 B中的唯一這點要求的理解;
映射是學生在初中所學的對應的基礎上學習的,對應本身就是由三部分構成的整體,包括集 合A和集合B及對應法則f,由于法則的不同,對應可分為一對一,多對一,一對多和多對多. 其中只有一對一和多對一的能構成映射,由此可以看到映射必是“對B中之唯一”,而只要是對應就必須保證讓A中之任一與B中元素相對應,所以滿足一對一和多對一的對應就能體現出“任一對唯一”.
②而一一映射又在映射的基礎上增加新的要求,決定了它在學習中是比較困難的.
教法建議
(1)在映射概念引入時,可先從學生熟悉的對應入手, 選擇一些具體的生活例子,然后再舉一些數學例子,分為一對多、多對一、多對一、一對一四種情況,讓學生認真觀察,比較,再引導學生發現其中一對一和多對一的對應是映射,逐步歸納概括出映射的基本特征,讓學生的認識從感性認識到理性認識.
(2)在剛開始學習映射時,為了能讓學生看清映射的構成,可以選擇用圖形表示映射,在集合的選擇上可選擇能用列舉法表示的有限集,法則盡量用語言描述,這樣的表示方法讓學生可以比較直觀的認識映射,而后再選擇用抽象的數學符號表示映射,比如:
(3)對于學生層次較高的學校可以在給出定義后讓學生根據自己的理解舉出映射的例子,教師也給出一些映射的例子,讓學生從中發現映射的特點,并用自己的語言描述出來,最后教師加以概括,再從中引出一一映射概念;對于學生層次較低的學校,則可以由教師給出一些例子讓學生觀察,教師引導學生發現映射的特點,一起概括.最后再讓學生舉例,并逐步增加要求向一一映射靠攏,引出一一映射概念.
(4)關于求象和原象的問題,應在計算的過程中總結方法,特別是求原象的方法是解方程或方程組,還可以通過方程組解的不同情況(有唯一解,無解或有無數解)加深對映射的認識.
(5)在教學方法上可以采用啟發,討論的形式,讓學生在實例中去觀察,比較,啟發學生尋找共性,共同討論映射的特點,共同舉例,計算,最后進行小結,教師要起到點撥和深化的作用.
教學設計方案
2.1映射
教學目標(1)了解映射的概念,象與原象及一一映射的概念.
(2)在概念形成過程中,培養學生的觀察,分析對比,歸納的能力.
(3)通過映射概念的學習,逐步提高學生的.探究能力.
教學重點難點::映射概念的形成與認識.
教學用具:實物投影儀
教學方法:啟發討論式
教學過程:
一、引入
在初中,我們已經初步探討了函數的定義并研究了幾類簡單的常見函數.在高中,將利用前面集合有關知識,利用映射的觀點給出函數的定義.那么映射是什么呢?這就是我們今天要詳細的概念.
二、新課
在前一章集合的初步知識中,我們學習了元素與集合及集合與集合之間的關系,而映射是重點研究兩個集合的元素與元素之間的對應關系.這要先從我們熟悉的對應說起(用投影儀打出一些對應關系,共6個)
我們今天要研究的是一類特殊的對應,特殊在什么地方呢?
提問1:在這些對應中有哪些是讓A中元素就對應B中唯一一個元素?
讓學生仔細觀察后由學生回答,對有爭議的,或漏選,多選的可詳細說明理由進行討論.最后得出(1),(2),(5),(6)是符合條件的(用投影儀將這幾個集中在一起)
提問2:能用自己的語言描述一下這幾個對應的共性嗎?
經過師生共同推敲,將映射的定義引出.(主體內容由學生完成,教師做必要的補充)
高中數學必修五教案【篇12】
教學目標:
(1)了解坐標法和解析幾何的意義,了解解析幾何的基本問題。
(2)進一步理解曲線的方程和方程的曲線。
(3)初步掌握求曲線方程的方法。
(4)通過本節內容的教學,培養學生分析問題和轉化的能力。
教學重點、難點:
求曲線的方程。
教學用具:
計算機。
教學方法:
啟發引導法,討論法。
教學過程:
【引入】
1、提問:什么是曲線的方程和方程的曲線。
學生思考并回答。教師強調。
2、坐標法和解析幾何的意義、基本問題。
對于一個幾何問題,在建立坐標系的基礎上,用坐標表示點;用方程表示曲線,通過研究方程的性質間接地來研究曲線的性質,這一研究幾何問題的方法稱為坐標法,這門科學稱為解析幾何。解析幾何的兩大基本問題就是:
(1)根據已知條件,求出表示平面曲線的方程。
(2)通過方程,研究平面曲線的性質。
事實上,在前邊所學的直線方程的理論中也有這樣兩個基本問題。而且要先研究如何求出曲線方程,再研究如何用方程研究曲線。本節課就初步研究曲線方程的求法。
【問題】
如何根據已知條件,求出曲線的方程。
【實例分析】
例1:設、兩點的坐標是、(3,7),求線段的垂直平分線的方程。
首先由學生分析:根據直線方程的知識,運用點斜式即可解決。
解法一:易求線段的中點坐標為(1,3),
由斜率關系可求得l的斜率為
于是有
即l的方程為
①
分析、引導:上述問題是我們早就學過的,用點斜式就可解決。可是,你們是否想過①恰好就是所求的嗎?或者說①就是直線的.方程?根據是什么,有證明嗎?
(通過教師引導,是學生意識到這是以前沒有解決的問題,應該證明,證明的依據就是定義中的兩條)。
證明:(1)曲線上的點的坐標都是這個方程的解。
設是線段的垂直平分線上任意一點,則
即
將上式兩邊平方,整理得
這說明點的坐標是方程的解。
(2)以這個方程的解為坐標的點都是曲線上的點。
設點的坐標是方程①的任意一解,則
到、的距離分別為
所以,即點在直線上。
綜合(1)、(2),①是所求直線的方程。
至此,證明完畢。回顧上述內容我們會發現一個有趣的現象:在證明(1)曲線上的點的坐標都是這個方程的解中,設是線段的垂直平分線上任意一點,最后得到式子,如果去掉腳標,這不就是所求方程嗎?可見,這個證明過程就表明一種求解過程,下面試試看:
解法二:設是線段的垂直平分線上任意一點,也就是點屬于集合
由兩點間的距離公式,點所適合的條件可表示為
將上式兩邊平方,整理得
果然成功,當然也不要忘了證明,即驗證兩條是否都滿足。顯然,求解過程就說明第一條是正確的(從這一點看,解法二也比解法一優越一些);至于第二條上邊已證。
這樣我們就有兩種求解方程的方法,而且解法二不借助直線方程的理論,又非常自然,還體現了曲線方程定義中點集與對應的思想。因此是個好方法。
讓我們用這個方法試解如下問題:
例2:點與兩條互相垂直的直線的距離的積是常數求點的軌跡方程。
分析:這是一個純粹的幾何問題,連坐標系都沒有。所以首先要建立坐標系,顯然用已知中兩條互相垂直的直線作坐標軸,建立直角坐標系。然后仿照例1中的解法進行求解。
求解過程略。
【概括總結】通過學生討論,師生共同總結:
分析上面兩個例題的求解過程,我們總結一下求解曲線方程的大體步驟:
首先應有坐標系;其次設曲線上任意一點;然后寫出表示曲線的點集;再代入坐標;最后整理出方程,并證明或修正。說得更準確一點就是:
(1)建立適當的坐標系,用有序實數對例如表示曲線上任意一點的坐標;
(2)寫出適合條件的點的集合
;
(3)用坐標表示條件,列出方程;
(4)化方程為最簡形式;
(5)證明以化簡后的方程的解為坐標的點都是曲線上的點。
一般情況下,求解過程已表明曲線上的點的坐標都是方程的解;如果求解過程中的轉化都是等價的,那么逆推回去就說明以方程的解為坐標的點都是曲線上的點。所以,通常情況下證明可省略,不過特殊情況要說明。
上述五個步驟可簡記為:建系設點;寫出集合;列方程;化簡;修正。
下面再看一個問題:
例3:已知一條曲線在軸的上方,它上面的每一點到點的距離減去它到軸的距離的差都是2,求這條曲線的方程。
【動畫演示】用幾何畫板演示曲線生成的過程和形狀,在運動變化的過程中尋找關系。
解:設點是曲線上任意一點,軸,垂足是(如圖2),那么點屬于集合
由距離公式,點適合的條件可表示為
①
將①式移項后再兩邊平方,得
化簡得
由題意,曲線在軸的上方,所以,雖然原點的坐標(0,0)是這個方程的解,但不屬于已知曲線,所以曲線的方程應為,它是關于軸對稱的拋物線,但不包括拋物線的頂點,如圖2中所示。
【練習鞏固】
題目:在正三角形內有一動點,已知到三個頂點的距離分別為、、,且有,求點軌跡方程。
分析、略解:首先應建立坐標系,以正三角形一邊所在的直線為一個坐標軸,這條邊的垂直平分線為另一個軸,建立直角坐標系比較簡單,如圖3所示。設、的坐標為、,則的坐標為,的坐標為。
根據條件,代入坐標可得
化簡得
①
由于題目中要求點在三角形內,所以,在結合①式可進一步求出、的范圍,最后曲線方程可表示為
【小結】師生共同總結:
(1)解析幾何研究研究問題的方法是什么?
(2)如何求曲線的方程?
(3)請對求解曲線方程的五個步驟進行評價。各步驟的作用,哪步重要,哪步應注意什么?
【作業】課本第72頁練習1,2,3;
高中數學必修五教案【篇13】
教學目標
知識與技能目標:
本節的中心任務是研究導數的幾何意義及其應用,概念的形成分為三個層次:
(1)通過復習舊知“求導數的兩個步驟”以及“平均變化率與割線斜率的關系”,解決了平均變化率的幾何意義后,明確探究導數的幾何意義可以依據導數概念的形成尋求解決問題的途徑。
(2)從圓中割線和切線的變化聯系,推廣到一般曲線中用割線逼近的方法直觀定義切線。
(3)依據割線與切線的變化聯系,數形結合探究函數導數的幾何意義教案在導數的幾何意義教案處的導數導數的幾何意義教案的幾何意義,使學生認識到導數導數的幾何意義教案就是函數導數的幾何意義教案的圖象在導數的幾何意義教案處的切線的斜率。即:
導數的幾何意義教案=曲線在導數的幾何意義教案處切線的斜率k
在此基礎上,通過例題和練習使學生學會利用導數的幾何意義解釋實際生活問題,加深對導數內涵的理解。在學習過程中感受逼近的思想方法,了解“以直代曲”的數學思想方法。
過程與方法目標:
(1)學生通過觀察感知、動手探究,培養學生的動手和感知發現的能力。
(2)學生通過對圓的切線和割線聯系的認識,再類比探索一般曲線的情況,完善對切線的認知,感受逼近的思想,體會相切是種局部性質的本質,有助于數學思維能力的提高。
(3)結合分層的探究問題和分層練習,期望各種層次的學生都可以憑借自己的能力盡力走在教師的前面,獨立解決問題和發現新知、應用新知。
情感、態度、價值觀:
(1)通過在探究過程中滲透逼近和以直代曲思想,使學生了解近似與精確間的辨證關系;通過有限來認識無限,體驗數學中轉化思想的意義和價值;
(2)在教學中向他們提供充分的從事數學活動的機會,如:探究活動,讓學生自主探究新知,例題則采用練在講之前,講在關鍵處。在活動中激發學生的學習潛能,促進他們真正理解和掌握基本的數學知識技能、數學思想方法,獲得廣泛的數學活動經驗,提高綜合能力,學會學習,進一步在意志力、自信心、理性精神等情感與態度方面得到良好的發展。
教學重點與難點
重點:理解和掌握切線的新定義、導數的`幾何意義及應用于解決實際問題,體會數形結合、以直代曲的思想方法。
難點:發現、理解及應用導數的幾何意義。
教學過程
一、復習提問
1.導數的定義是什么?求導數的三個步驟是什么?求函數y=x2在x=2處的導數.
定義:函數在導數的幾何意義教案處的導數導數的幾何意義教案就是函數在該點處的瞬時變化率。
求導數的步驟:
第一步:求平均變化率導數的幾何意義教案;
第二步:求瞬時變化率導數的幾何意義教案.
(即導數的幾何意義教案,平均變化率趨近于的確定常數就是該點導數)
2.觀察函數導數的幾何意義教案的圖象,平均變化率導數的幾何意義教案在圖形中表示什么?
生:平均變化率表示的是割線PQ的斜率.導數的幾何意義教案
師:這就是平均變化率(導數的幾何意義教案)的幾何意義,
3.瞬時變化率(導數的幾何意義教案)在圖中又表示什么呢?
如圖2-1,設曲線C是函數y=f(x)的圖象,點P(x0,y0)是曲線C上一點.點Q(x0+Δx,y0+Δy)是曲線C上與點P鄰近的任一點,作割線PQ,當點Q沿著曲線C無限地趨近于點P,割線PQ便無限地趨近于某一極限位置PT,我們就把極限位置上的直線PT,叫做曲線C在點P處的切線.
導數的幾何意義教案
追問:怎樣確定曲線C在點P的切線呢?因為P是給定的,根據平面解析幾何中直線的點斜式方程的知識,只要求出切線的斜率就夠了.設割線PQ的傾斜角為導數的幾何意義教案,切線PT的傾斜角為導數的幾何意義教案,易知割線PQ的斜率為導數的幾何意義教案。既然割線PQ的極限位置上的直線PT是切線,所以割線PQ斜率的極限就是切線PT的斜率導數的幾何意義教案,即導數的幾何意義教案。
由導數的定義知導數的幾何意義教案導數的幾何意義教案。
導數的幾何意義教案
由上式可知:曲線f(x)在點(x0,f(x0))處的切線的斜率就是y=f(x)在點x0處的導數f'(x0).今天我們就來探究導數的幾何意義。
C類學生回答第1題,A,B類學生回答第2題在學生回答基礎上教師重點講評第3題,然后逐步引入導數的幾何意義.
二、新課
1、導數的幾何意義:
函數y=f(x)在點x0處的導數f'(x0)的幾何意義,就是曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處切線的斜率.
即:導數的幾何意義教案
口答練習:
(1)如果函數y=f(x)在已知點x0處的導數分別為下列情況f'(x0)=1,f'(x0)=1,f'(x0)=-1,f'(x0)=2.試求函數圖像在對應點的切線的傾斜角,并說明切線各有什么特征。
(C層學生做)
(2)已知函數y=f(x)的圖象(如圖2-2),分別為以下三種情況的直線,通過觀察確定函數在各點的導數.(A、B層學生做)
導數的幾何意義教案
2、如何用導數研究函數的增減?
小結:附近:瞬時,增減:變化率,即研究函數在該點處的瞬時變化率,也就是導數。導數的正負即對應函數的增減。作出該點處的切線,可由切線的升降趨勢,得切線斜率的正負即導數的正負,就可以判斷函數的增減性,體會導數是研究函數增減、變化快慢的有效工具。
同時,結合以直代曲的思想,在某點附近的切線的變化情況與曲線的變化情況一樣,也可以判斷函數的增減性。都反應了導數是研究函數增減、變化快慢的有效工具。
例1函數導數的幾何意義教案上有一點導數的幾何意義教案,求該點處的導數導數的幾何意義教案,并由此解釋函數的增減情況。
導數的幾何意義教案
函數在定義域上任意點處的瞬時變化率都是3,函數在定義域內單調遞增。(此時任意點處的切線就是直線本身,斜率就是變化率)
3、利用導數求曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處的切線方程.
例2求曲線y=x2在點M(2,4)處的切線方程.
解:導數的幾何意義教案
∴y'|x=2=2×2=4.
∴點M(2,4)處的切線方程為y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.
由上例可歸納出求切線方程的兩個步驟:
(1)先求出函數y=f(x)在點x0處的導數f'(x0).
(2)根據直線方程的點斜式,得切線方程為y-y0=f'(x0)(x-x0).
提問:若在點(x0,f(x0))處切線PT的傾斜角為導數的幾何意義教案導數的幾何意義教案,求切線方程。(因為這時切線平行于y軸,而導數不存在,不能用上面方法求切線方程。根據切線定義可直接得切線方程導數的幾何意義教案)
(先由C類學生來回答,再由A,B補充.)
例3已知曲線導數的幾何意義教案上一點導數的幾何意義教案,求:(1)過P點的切線的斜率;
(2)過P點的切線的方程。
解:(1)導數的幾何意義教案,
導數的幾何意義教案
y'|x=2=22=4. ∴在點P處的切線的斜率等于4.
(2)在點P處的切線方程為導數的幾何意義教案即12x-3y-16=0.
練習:求拋物線y=x2+2在點M(2,6)處的切線方程.
(答案:y'=2x,y'|x=2=4切線方程為4x-y-2=0).
B類學生做題,A類學生糾錯。
三、小結
1.導數的幾何意義.(C組學生回答)
2.利用導數求曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處的切線方程的步驟.
(B組學生回答)
四、布置作業
1.求拋物線導數的幾何意義教案在點(1,1)處的切線方程。
2.求拋物線y=4x-x2在點A(4,0)和點B(2,4)處的切線的斜率,切線的方程.
3.求曲線y=2x-x3在點(-1,-1)處的切線的傾斜角
4.已知拋物線y=x2-4及直線y=x+2,求:(1)直線與拋物線交點的坐標; (2)拋物線在交點處的切線方程;
(C組學生完成1,2題;B組學生完成1,2,3題;A組學生完成2,3,4題)
教學反思:
本節內容是在學習了“變化率問題、導數的概念”等知識的基礎上,研究導數的幾何意義,由于新教材未設計極限,于是我盡量采用形象直觀的方式,讓學生通過動手作圖,自我感受整個逼近的過程,讓學生更加深刻地體會導數的幾何意義及“以直代曲”的思想。
本節課主要圍繞著“利用函數圖象直觀理解導數的幾何意義”和“利用導數的幾何意義解釋實際問題”兩個教學重心展開。先回憶導數的實際意義、數值意義,由數到形,自然引出從圖形的角度研究導數的幾何意義;然后,類比“平均變化率——瞬時變化率”的研究思路,運用逼近的思想定義了曲線上某點的切線,再引導學生從數形結合的角度思考,獲得導數的幾何意義——“導數是曲線上某點處切線的斜率”。
完成本節課第一階段的內容學習后,教師點明,利用導數的幾何意義,在研究實際問題時,某點附近的曲線可以用過此點的切線近似代替,即“以直代曲”,從而達到“以簡單的對象刻畫復雜對象”的目的,并通過兩個例題的研究,讓學生從不同的角度完整地體驗導數與切線斜率的關系,并感受導數應用的廣泛性。本節課注重以學生為主體,每一個知識、每一個發現,總設法由學生自己得出,課堂上給予學生充足的思考時間和空間,讓學生在動手操作、動筆演算等活動后,再組織討論,本教師只是在關鍵處加以引導。從學生的作業看來,效果較好。
高中數學必修五教案【篇14】
猴子搬香蕉
一個小猴子邊上有100根香蕉,它要走過50米才能到家,每次它最多搬50根香蕉,(多了就被壓死了),它每走1米就要吃掉一根,請問它最多能把多少根香蕉搬到家里?
解答:
100只香蕉分兩次,一次運50只,走1米,再回去搬另外50只,這樣走了1米的時候,前50只吃掉了兩只,后50只吃掉了1只,剩下48+49只;兩米的時候剩下46+48只;...到16米的時候剩下(50-2×16)+(50-16)=18+34只;17米的時候剩下16+33只,共49只;然后把剩下的這49只一次運回去,要走剩下的33米,每米吃一個,到家還有16個香蕉。
河岸的距離
兩艘輪船在同一時刻駛離河的兩岸,一艘從A駛往B,另一艘從B開往A,其中一艘開得比另一艘快些,因此它們在距離較近的岸500公里處相遇。到達預定地點后,每艘船要停留15分鐘,以便讓乘客上下船,然后它們又返航。這兩艘渡輪在距另一岸100公里處重新相遇。試問河有多寬?
解答:
當兩艘渡輪在x點相遇時,它們距A岸500公里,此時它們走過的距離總和等于河的寬度。當它們雙方抵達對岸時,走過的總長度
等于河寬的兩倍。在返航中,它們在z點相遇,這時兩船走過的距離之和等于河寬的三倍,所以每一艘渡輪現在所走的距離應該等于它們第一次相遇時所走的距離的三倍。在兩船第一次相遇時,有一艘渡輪走了500公里,所以當它到達z點時,已經走了三倍的距離,即1500公里,這個距離比河的寬度多100公里。所以,河的寬度為1400公里。每艘渡輪的上、下客時間對答案毫無影響。
變量交換
不使用任何其他變量,交換a,b變量的值?
分析與解答
a = a+b
b = a-b
a= a-b
步行時間
某公司的辦公大樓在市中心,而公司總裁溫斯頓的家在郊區一個小鎮的附近。他每次下班以后都是乘同一次市郊火車回小鎮。小鎮車站離家還有一段距離,他的私人司機總是在同一時刻從家里開出轎車,去小鎮車站接總裁回家。由于火車與轎車都十分準時,因此,火車與轎車每次都是在同一時刻到站。
有一次,司機比以往遲了半個小時出發。溫斯頓到站后,找不到
他的車子,又怕回去晚了遭老婆罵,便急匆匆沿著公路步行往家里走,途中遇到他的轎車正風馳電掣而來,立即招手示意停車,跳上車子后也顧不上罵司機,命其馬上掉頭往回開。回到家中,果不出所料,他老婆大發雷霆:“又到哪兒鬼混去啦!你比以往足足晚回了22分鐘??”。溫斯頓步行了多長時間?
解答:
假如溫斯頓一直在車站等候,那么由于司機比以往晚了半小時出發,因此,也將晚半小時到達車站。也就是說,溫斯頓將在車站空等半小時,等他的轎車到達后坐車回家,從而他將比以往晚半小時到家。而現在溫斯頓只比平常晚22分鐘到家,這縮短下來的8分鐘是如果總裁在火車站死等的話,司機本來要花在從現在遇到溫斯頓總裁的地點到火車站再回到這個地點上的時間。這意味著,如果司機開車從現在遇到總裁的地點趕到火車站,單程所花的時間將為4分鐘。因此,如果溫斯頓等在火車站,再過4分鐘,他的轎車也到了。也就是說,他如果等在火車站,那么他也已經等了30-4=26分鐘了。但是懼內的溫斯頓總裁畢竟沒有等,他心急火燎地趕路,把這26分鐘全都花在步行上了。
因此,溫斯頓步行了26分鐘。
付清欠款
有四個人借錢的數目分別是這樣的:阿伊庫向貝爾借了10美元;
貝爾向查理借了20美元;查理向迪克借了30美元;迪克又向阿伊庫借了40美元。碰巧四個人都在場,決定結個賬,請問最少只需要動用多少美金就可以將所有欠款一次付清?
解答:
貝爾、查理、迪克各自拿出10美元給阿伊庫就可解決問題了。這樣的話只動用了30美元。最笨的辦法就是用100美元來一一付清。
貝爾必須拿出10美元的欠額,查理和迪克也一樣;而阿伊庫則要收回借出的30美元。再復雜的問題只要有條理地分析就會很簡單。養成經常性地歸納整理、摸索實質的好習慣。
一美元紙幣
注:美國貨幣中的硬幣有1美分、5美分、10美分、25美分、50美分和1美元這幾種面值。
一家小店剛開始營業,店堂中只有三位男顧客和一位女店主。當這三位男士同時站起來付帳的`時候,出現了以下的情況:
(1)這四個人每人都至少有一枚硬幣,但都不是面值為1美分或1美元的硬幣。
(2)這四人中沒有一人能夠兌開任何一枚硬幣。
(3)一個叫盧的男士要付的賬單款額最大,一位叫莫的男士要
付的帳單款額其次,一個叫內德的男士要付的賬單款額最小。
(4)每個男士無論怎樣用手中所持的硬幣付賬,女店主都無法找清零錢。
(5)如果這三位男士相互之間等值調換一下手中的硬幣,則每個人都可以付清自己的賬單而無需找零。
(6)當這三位男士進行了兩次等值調換以后,他們發現手中的硬幣與各人自己原先所持的硬幣沒有一枚面值相同。
(7)隨著事情的進一步發展,又出現如下的情況:
(8)在付清了賬單而且有兩位男士離開以后,留下的男士又買了一些糖果。這位男士本來可以用他手中剩下的硬幣付款,可是女店主卻無法用她現在所持的硬幣找清零錢。于是,這位男士用1美元的紙幣付了糖果錢,但是現在女店主不得不把她的全部硬幣都找給了他。
現在,請你不要管那天女店主怎么會在找零上屢屢遇到麻煩,這三位男士中誰用1美元的紙幣付了糖果錢?
解答:
對題意的以下兩點這樣理解:
(2)中不能換開任何一個硬幣,指的是如果任何一個人不能有2個5分,否則他能換1個10分硬幣。
(6)中指如果A,B換過,并且A,C換過,這就是兩次交換。
高中數學必修五教案【篇15】
整體設計
教學分析
我們在初中的學習過程中,已了解了整數指數冪的概念和運算性質。從本節開始我們將在回顧平方根和立方根的基礎上,類比出正數的n次方根的定義,從而把指數推廣到分數指數。進而推廣到有理數指數,再推廣到實數指數,并將冪的運算性質由整數指數冪推廣到實數指數冪。
教材為了讓學生在學習之外就感受到指數函數的實際背景,先給出兩個具體例子:GDP的增長問題和碳14的衰減問題。前一個問題,既讓學生回顧了初中學過的整數指數冪,也讓學生感受到其中的函數模型,并且還有思想教育價值。后一個問題讓學生體會其中的函數模型的同時,激發學生探究分數指數冪、無理數指數冪的興趣與欲望,為新知識的學習作了鋪墊。
本節安排的內容蘊涵了許多重要的數學思想方法,如推廣的思想(指數冪運算律的推廣)、類比的思想、逼近的思想(有理數指數冪逼近無理數指數冪)、數形結合的思想(用指數函數的圖象研究指數函數的性質)等,同時,充分關注與實際問題的結合,體現數學的應用價值。
根據本節內容的特點,教學中要注意發揮信息技術的力量,盡量利用計算器和計算機創設教學情境,為學生的數學探究與數學思維提供支持。
三維目標
1、通過與初中所學的知識進行類比,理解分數指數冪的概念,進而學習指數冪的性質。掌握分數指數冪和根式之間的互化,掌握分數指數冪的運算性質。培養學生觀察分析、抽象類比的能力。
2、掌握根式與分數指數冪的互化,滲透“轉化”的數學思想。通過運算訓練,養成學生嚴謹治學,一絲不茍的學習習慣,讓學生了解數學來自生活,數學又服務于生活的哲理。
3、能熟練地運用有理指數冪運算性質進行化簡、求值,培養學生嚴謹的思維和科學正確的計算能力。
4、通過訓練及點評,讓學生更能熟練掌握指數冪的運算性質。展示函數圖象,讓學生通過觀察,進而研究指數函數的性質,讓學生體驗數學的簡潔美和統一美。
重點難點
教學重點
(1)分數指數冪和根式概念的理解。
(2)掌握并運用分數指數冪的運算性質。
(3)運用有理指數冪的性質進行化簡、求值。
教學難點
(1)分數指數冪及根式概念的理解。
(2)有理指數冪性質的靈活應用。
課時安排
3課時
教學過程
第1課時
作者:路致芳
導入新課
思路1.同學們在預習的過程中能否知道考古學家如何判斷生物的發展與進化,又怎樣判斷它們所處的年代?(考古學家是通過對生物化石的研究來判斷生物的發展與進化的,第二個問題我們不太清楚)考古學家是按照這樣一條規律推測生物所處的年代的。教師板書本節課題:指數函數——指數與指數冪的運算。
思路2.同學們,我們在初中學習了平方根、立方根,那么有沒有四次方根、五次方根…n次方根呢?答案是肯定的,這就是我們本堂課研究的課題:指數函數——指數與指數冪的運算。
推進新課
新知探究
提出問題
(1)什么是平方根?什么是立方根?一個數的平方根有幾個,立方根呢?
(2)如x4=a,x5=a,x6=a,根據上面的結論我們又能得到什么呢?
(3)根據上面的結論我們能得到一般性的結論嗎?
(4)可否用一個式子表達呢?
活動:教師提示,引導學生回憶初中的時候已經學過的平方根、立方根是如何定義的,對照類比平方根、立方根的定義解釋上面的式子,對問題(2)的結論進行引申、推廣,相互交流討論后回答,教師及時啟發學生,具體問題一般化,歸納類比出n次方根的概念,評價學生的思維。
討論結果:(1)若x2=a,則x叫做a的平方根,正實數的平方根有兩個,它們互為相反數,如:4的平方根為±2,負數沒有平方根,同理,若x3=a,則x叫做a的立方根,一個數的立方根只有一個,如:-8的立方根為-2.
(2)類比平方根、立方根的定義,一個數的四次方等于a,則這個數叫a的四次方根。一個數的五次方等于a,則這個數叫a的五次方根。一個數的六次方等于a,則這個數叫a的六次方根。
(3)類比(2)得到一個數的n次方等于a,則這個數叫a的n次方根。
(4)用一個式子表達是,若xn=a,則x叫a的n次方根。
教師板書n次方根的意義:
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∈正整數集。
可以看出數的平方根、立方根的概念是n次方根的概念的特例。
提出問題
(1)你能根據n次方根的意義求出下列數的n次方根嗎?(多媒體顯示以下題目)。
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,分別對應的方根的指數是什么數,有什么特點?4,±8,16,-32,32,0,a6分別對應什么性質的數,有什么特點?
(3)問題(2)中,既然方根有奇次的也有偶次的,數a有正有負,還有零,結論有一個的,也有兩個的,你能否總結一般規律呢?
(4)任何一個數a的偶次方根是否存在呢?
活動:教師提示學生切實緊扣n次方根的概念,求一個數a的n次方根,就是求出的那個數的n次方等于a,及時點撥學生,從數的分類考慮,可以把具體的數寫出來,觀察數的特點,對問題(2)中的結論,類比推廣引申,考慮要全面,對回答正確的學生及時表揚,對回答不準確的學生提示引導考慮問題的思路。
討論結果:(1)因為±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的立方根分別是±2,±2,±2,2,-2,0,a2.
(2)方根的指數是2,3,4,5,7…特點是有奇數和偶數。總的來看,這些數包括正數,負數和零。
(3)一個數a的奇次方根只有一個,一個正數a的偶次方根有兩個,是互為相反數。0的任何次方根都是0.
(4)任何一個數a的偶次方根不一定存在,如負數的偶次方根就不存在,因為沒有一個數的偶次方是一個負數。
類比前面的平方根、立方根,結合剛才的討論,歸納出一般情形,得到n次方根的性質:
①當n為偶數時,正數a的n次方根有兩個,是互為相反數,正的n次方根用na表示,如果是負數,負的n次方根用-na表示,正的n次方根與負的n次方根合并寫成±na(a>0)。
②n為奇數時,正數的n次方根是一個正數,負數的n次方根是一個負數,這時a的n次方根用符號na表示。
③負數沒有偶次方根;0的任何次方根都是零。
上面的文字語言可用下面的式子表示:
a為正數:n為奇數,a的n次方根有一個為na,n為偶數,a的n次方根有兩個為±na.
a為負數:n為奇數,a的n次方根只有一個為na,n為偶數,a的n次方根不存在。
零的n次方根為零,記為n0=0.
可以看出數的平方根、立方根的性質是n次方根的性質的特例。
思考
根據n次方根的性質能否舉例說明上述幾種情況?
活動:教師提示學生對方根的性質要分類掌握,即正數的奇偶次方根,負數的奇次方根,零的任何次方根,這樣才不重不漏,同時巡視學生,隨機給出一個數,我們寫出它的平方根,立方根,四次方根等,看是否有意義,注意觀察方根的形式,及時糾正學生在舉例過程中的問題。
解:答案不,比如,64的立方根是4,16的四次方根為±2,-27的5次方根為5-27,而-27的4次方根不存在等。其中5-27也表示方根,它類似于na的形式,現在我們給式子na一個名稱——根式。
根式的概念:
式子na叫做根式,其中a叫做被開方數,n叫做根指數。
如3-27中,3叫根指數,-27叫被開方數。
思考
nan表示an的n次方根,式子nan=a一定成立嗎?如果不一定成立,那么nan等于什么?
活動:教師讓學生注意討論n為奇偶數和a的符號,充分讓學生多舉實例,分組討論。教師點撥,注意歸納整理。
〔如3(-3)3=3-27=-3,4(-8)4=|-8|=8〕。
解答:根據n次方根的意義,可得:(na)n=a.
通過探究得到:n為奇數,nan=a.
n為偶數,nan=|a|=a,-a,a≥0,a<0.
因此我們得到n次方根的運算性質:
①(na)n=a.先開方,再乘方(同次),結果為被開方數。
②n為奇數,nan=a.先奇次乘方,再開方(同次),結果為被開方數。
n為偶數,nan=|a|=a,-a,a≥0,a<0.先偶次乘方,再開方(同次),結果為被開方數的絕對值。
應用示例
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)。
活動:求某些式子的值,首先考慮的應是什么,明確題目的要求是什么,都用到哪些知識,關鍵是啥,搞清這些之后,再針對每一個題目仔細分析。觀察學生的解題情況,讓學生展示結果,抓住學生在解題過程中出現的問題并對癥下藥。求下列各式的值實際上是求數的方根,可按方根的運算性質來解,首先要搞清楚運算順序,目的是把被開方數的符號定準,然后看根指數是奇數還是偶數,如果是奇數,無需考慮符號,如果是偶數,開方的結果必須是非負數。
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)。
點評:不注意n的奇偶性對式子nan的值的影響,是導致問題出現的一個重要原因,要在理解的基礎上,記準,記熟,會用,活用。
變式訓練
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=
點評:本題易錯的是第(3)題,往往忽視a與1大小的討論,造成錯解。
思路2
例1下列各式中正確的是()
A.4a4=a
B.6(-2)2=3-2
C.a0=1
D.10(2-1)5=2-1
活動:教師提示,這是一道選擇題,本題考查n次方根的運算性質,應首先考慮根據方根的意義和運算性質來解,既要考慮被開方數,又要考慮根指數,嚴格按求方根的步驟,體會方根運算的實質,學生先思考哪些地方容易出錯,再回答。
解析:(1)4a4=a,考查n次方根的運算性質,當n為偶數時,應先寫nan=|a|,故A項錯。
(2)6(-2)2=3-2,本質上與上題相同,是一個正數的偶次方根,根據運算順序也應如此,結論為6(-2)2=32,故B項錯。
(3)a0=1是有條件的,即a≠0,故C項也錯。
(4)D項是一個正數的偶次方根,根據運算順序也應如此,故D項正確。所以答案選D.
答案:D
點評:本題由于考查n次方根的運算性質與運算順序,有時極易選錯,選四個答案的情況都會有,因此解題時千萬要細心。
例2 3+22+3-22=__________.
活動:讓同學們積極思考,交流討論,本題乍一看內容與本節無關,但仔細一想,我們學習的內容是方根,這里是帶有雙重根號的式子,去掉一層根號,根據方根的運算求出結果是解題的關鍵,因此將根號下面的式子化成一個完全平方式就更為關鍵了,從何處入手?需利用和的平方公式與差的平方公式化為完全平方式。正確分析題意是關鍵,教師提示,引導學生解題的思路。
解析:因為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
點評:不難看出3-22與3+22形式上有些特點,即是對稱根式,是A±2B形式的式子,我們總能找到辦法把其化成一個完全平方式。
思考
上面的例2還有別的解法嗎?
活動:教師引導,去根號常常利用完全平方公式,有時平方差公式也可,同學們觀察兩個式子的特點,具有對稱性,再考慮并交流討論,一個是“+”,一個是“-”,去掉一層根號后,相加正好抵消。同時借助平方差,又可去掉根號,因此把兩個式子的和看成一個整體,兩邊平方即可,探討得另一種解法。
另解:利用整體思想,x=3+22+3-22,
兩邊平方,得x2=3+22+3-22+2(3+22)(3-22)=6+232-(22)2=6+2=8,所以x=22.
點評:對雙重二次根式,特別是A±2B形式的`式子,我們總能找到辦法將根號下面的式子化成一個完全平方式,問題迎刃而解,另外對A+2B±A-2B的式子,我們可以把它們看成一個整體利用完全平方公式和平方差公式去解。
變式訓練
若a2-2a+1=a-1,求a的取值范圍。
解:因為a2-2a+1=a-1,而a2-2a+1=(a-1)2=|a-1|=a-1,
即a-1≥0,
所以a≥1.
點評:利用方根的運算性質轉化為去絕對值符號,是解題的關鍵。
知能訓練
(教師用多媒體顯示在屏幕上)
1、以下說法正確的是()
A.正數的n次方根是一個正數
B.負數的n次方根是一個負數
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∈正整數集)
答案:C
2、化簡下列各式:
(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、計算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
問題:nan=a與(na)n=a(n>1,n∈N)哪一個是恒等式,為什么?請舉例說明。
活動:組織學生結合前面的例題及其解答,進行分析討論,解決這一問題要緊扣n次方根的定義。
通過歸納,得出問題結果,對a是正數和零,n為偶數時,n為奇數時討論一下。再對a是負數,n為偶數時,n為奇數時討論一下,就可得到相應的結論。
解:(1)(na)n=a(n>1,n∈N)。
如果xn=a(n>1,且n∈N)有意義,則無論n是奇數或偶數,x=na一定是它的一個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|,當n為奇數,當n為偶數。
當n為奇數時,a∈R,nan=a恒成立。
例如:525=2,5(-2)5=-2.
當n為偶數時,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)是有條件的。
點評:實質上是對n次方根的概念、性質以及運算性質的深刻理解。
課堂小結
學生仔細交流討論后,在筆記上寫出本節課的學習收獲,教師用多媒體顯示在屏幕上。
1、如果xn=a,那么x叫a的n次方根,其中n>1且n∈正整數集。用式子na表示,式子na叫根式,其中a叫被開方數,n叫根指數。
(1)當n為偶數時,a的n次方根有兩個,是互為相反數,正的n次方根用na表示,如果是負數,負的n次方根用-na表示,正的n次方根與負的n次方根合并寫成±na(a>0)。
(2)n為奇數時,正數的n次方根是一個正數,負數的n次方根是一個負數,這時a的n次方根用符號na表示。
(3)負數沒有偶次方根。0的任何次方根都是零。
2、掌握兩個公式:n為奇數時,(na)n=a,n為偶數時,nan=|a|=a,-a,a≥0,a<0.
作業
課本習題2.1A組1.
補充作業:
1、化簡下列各式:
(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.
2、若5<a<8,則式子(a-5)2-(a-8)2的值為__________.< p="">
解析:因為5<a<8,所以(a-5)2-(a-8)2=a-5-8+a=2a-13.< p="">
答案:2a-13
3.5+26+5-26=__________.
解析:對雙重二次根式,我們覺得難以下筆,我們考慮只有在開方的前提下才可能解出,由此提示我們想辦法去掉一層根式,
不難看出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
設計感想
學生已經學習了數的平方根和立方根,根式的內容是這些內容的推廣,本節課由于方根和根式的概念和性質難以理解,在引入根式的概念時,要結合已學內容,列舉具體實例,根式na的講解要分n是奇數和偶數兩種情況來進行,每種情況又分a>0,a<0,a=0三種情況,并結合具體例子講解,因此設計了大量的類比和練習題目,要靈活處理這些題目,幫助學生加以理解,所以需要用多媒體信息技術服務教學。
第2課時
作者:郝云靜
導入新課
思路1.碳14測年法。原來宇宙射線在大氣層中能夠產生放射性碳14,并與氧結合成二氧化碳后進入所有活組織,先為植物吸收,再為動物吸收,只要植物和動物生存著,它們就會不斷地吸收碳14在機體內保持一定的水平。而當有機體死亡后,即會停止吸收碳14,其組織內的碳14便以約5 730年的半衰期開始衰變并消失。對于任何含碳物質只要測定剩下的放射性碳14的含量,便可推斷其年代(半衰期:經過一定的時間,變為原來的一半)。引出本節課題:指數與指數冪的運算之分數指數冪。
思路2.同學們,我們在初中學習了整數指數冪及其運算性質,那么整數指數冪是否可以推廣呢?答案是肯定的。這就是本節的主講內容,教師板書本節課題——指數與指數冪的運算之分數指數冪。
推進新課
新知探究
提出問題
(1)整數指數冪的運算性質是什么?
(2)觀察以下式子,并總結出規律:a>0,
①;
②a8=(a4)2=a4=,;
③4a12=4(a3)4=a3=;
④2a10=2(a5)2=a5= 。
(3)利用(2)的規律,你能表示下列式子嗎?
,,,(x>0,m,n∈正整數集,且n>1)。
(4)你能用方根的意義來解釋(3)的式子嗎?
(5)你能推廣到一般的情形嗎?
活動:學生回顧初中學習的整數指數冪及運算性質,仔細觀察,特別是每題的開始和最后兩步的指數之間的關系,教師引導學生體會方根的意義,用方根的意義加以解釋,指點啟發學生類比(2)的規律表示,借鑒(2)(3),我們把具體推廣到一般,對寫正確的同學及時表揚,其他學生鼓勵提示。
討論結果:(1)整數指數冪的運算性質:an=a?a?a?…?a,a0=1(a≠0);00無意義;
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。實質上①5a10=,②a8=,③4a12=,④2a10=結果的a的指數是2,4,3,5分別寫成了105,82,124,105,形式上變了,本質沒變。
根據4個式子的最后結果可以總結:當根式的被開方數的指數能被根指數整除時,根式可以寫成分數作為指數的形式(分數指數冪形式)。
(3)利用(2)的規律,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。
結果表明方根的結果和分數指數冪是相通的。
(5)如果a>0,那么am的n次方根可表示為nam=,即=nam(a>0,m,n∈正整數集,n>1)。
綜上所述,我們得到正數的正分數指數冪的意義,教師板書:
規定:正數的正分數指數冪的意義是=nam(a>0,m,n∈正整數集,n>1)。
提出問題
(1)負整數指數冪的意義是怎樣規定的?
(2)你能得出負分數指數冪的意義嗎?
(3)你認為應怎樣規定零的分數指數冪的意義?
(4)綜合上述,如何規定分數指數冪的意義?
(5)分數指數冪的意義中,為什么規定a>0,去掉這個規定會產生什么樣的后果?
(6)既然指數的概念就從整數指數推廣到了有理數指數,那么整數指數冪的運算性質是否也適用于有理數指數冪呢?
活動:學生回想初中學習的情形,結合自己的學習體會回答,根據零的整數指數冪的意義和負整數指數冪的意義來類比,把正分數指數冪的意義與負分數指數冪的意義融合起來,與整數指數冪的運算性質類比可得有理數指數冪的運算性質,教師在黑板上板書,學生合作交流,以具體的實例說明a>0的必要性,教師及時作出評價。
討論結果:(1)負整數指數冪的意義是:a-n=1an(a≠0),n∈N+。
(2)既然負整數指數冪的意義是這樣規定的,類比正數的正分數指數冪的意義可得正數的負分數指數冪的意義。
規定:正數的負分數指數冪的意義是= =1nam(a>0,m,n∈=N+,n>1)。
(3)規定:零的分數指數冪的意義是:零的正分數次冪等于零,零的負分數指數冪沒有意義。
(4)教師板書分數指數冪的意義。分數指數冪的意義就是:
正數的正分數指數冪的意義是=nam(a>0,m,n∈正整數集,n>1),正數的負分數指數冪的意義是= =1nam(a>0,m,n∈正整數集,n>1),零的正分數次冪等于零,零的負分數指數冪沒有意義。
(5)若沒有a>0這個條件會怎樣呢?
如=3-1=-1,=6(-1)2=1具有同樣意義的兩個式子出現了截然不同的結果,這只說明分數指數冪在底數小于零時是無意義的。因此在把根式化成分數指數時,切記要使底數大于零,如無a>0的條件,比如式子3a2=,同時負數開奇次方是有意義的,負數開奇次方時,應把負號移到根式的外邊,然后再按規定化成分數指數冪,也就是說,負分數指數冪在有意義的情況下總表示正數,而不是負數,負數只是出現在指數上。
(6)規定了分數指數冪的意義后,指數的概念就從整數指數推廣到了有理數指數。
有理數指數冪的運算性質:對任意的有理數r,s,均有下面的運算性質:
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)。
我們利用分數指數冪的意義和有理數指數冪的運算性質可以解決一些問題,來看下面的例題。
應用示例
例1求值:(1);(2);(3)12-5;(4) 。
活動:教師引導學生考慮解題的方法,利用冪的運算性質計算出數值或化成最簡根式,根據題目要求,把底數寫成冪的形式,8寫成23,25寫成52,12寫成2-1,1681寫成234,利用有理數冪的運算性質可以解答,完成后,把自己的答案用投影儀展示出來。
解:(1) =22=4;
(2)=5-1=15;
(3)12-5=(2-1)-5=2-1×(-5)=32;
(4)=23-3=278.
點評:本例主要考查冪值運算,要按規定來解。在進行冪值運算時,要首先考慮轉化為指數運算,而不是首先轉化為熟悉的根式運算,如=382=364=4.
例2用分數指數冪的形式表示下列各式。
a3?a;a2?3a2;a3a(a>0)。
活動:學生觀察、思考,根據解題的順序,把根式化為分數指數冪,再由冪的運算性質來運算,根式化為分數指數冪時,要由里往外依次進行,把握好運算性質和順序,學生討論交流自己的解題步驟,教師評價學生的解題情況,鼓勵學生注意總結。
解:a3?a=a3? =;
a2?3a2=a2? =;
a3a= 。
點評:利用分數指數冪的意義和有理數指數冪的運算性質進行根式運算時,其順序是先把根式化為分數指數冪,再由冪的運算性質來運算。對于計算的結果,不強求統一用什么形式來表示,沒有特別要求,就用分數指數冪的形式來表示,但結果不能既有分數指數又有根式,也不能既有分母又有負指數。
例3計算下列各式(式中字母都是正數)。
(1);
(2)。
活動:先由學生觀察以上兩個式子的特征,然后分析,四則運算的順序是先算乘方,再算乘除,最后算加減,有括號的先算括號內的,整數冪的運算性質及運算規律擴充到分數指數冪后,其運算順序仍符合我們以前的四則運算順序,再解答,把自己的答案用投影儀展示出來,相互交流,其中要注意到(1)小題是單項式的乘除運算,可以用單項式的乘除法運算順序進行,要注意符號,第(2)小題是乘方運算,可先按積的乘方計算,再按冪的乘方進行計算,熟悉后可以簡化步驟。
解:(1)原式=[2×(-6)÷(-3)] =4ab0=4a;
(2)=m2n-3=m2n3.
點評:分數指數冪不表示相同因式的積,而是根式的另一種寫法。有了分數指數冪,就可把根式轉化成分數指數冪的形式,用分數指數冪的運算法則進行運算了。
本例主要是指數冪的運算法則的綜合考查和應用。
變式訓練
求值:(1)33?33?63;
(2)627m3125n64.
解:(1)33?33?63= =32=9;
(2)627m3125n64= =9m225n4=925m2n-4.
例4計算下列各式:
(1)(325-125)÷425;
(2)a2a?3a2(a>0)。
活動:先由學生觀察以上兩個式子的特征,然后分析,化為同底。利用分數指數冪計算,在第(1)小題中,只含有根式,且不是同次根式,比較難計算,但把根式先化為分數指數冪再計算,這樣就簡便多了,第(2)小題也是先把根式轉化為分數指數冪后再由運算法則計算,最后寫出解答。
解:(1)原式=
= =65-5;
(2)a2a?3a2= =6a5.
知能訓練
課本本節練習1,2,3
【補充練習】
教師用實物投影儀把題目投射到屏幕上讓學生解答,教師巡視,啟發,對做得好的同學給予表揚鼓勵。
1、(1)下列運算中,正確的是()
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,有意義的是()
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改寫成分數指數冪的形式為()
A. B.
C. D.
(5)化簡的結果是()
A.6a B.-a C.-9a D.9a
2、計算:(1) --17-2+ -3-1+(2-1)0=__________.
(2)設5x=4,5y=2,則52x-y=__________.
3、已知x+y=12,xy=9且x<y,求p=""的值。< p="">
答案:1.(1)D (2)B (3)B (4)A (5)C 2.(1)19 (2)8
3、解:。
因為x+y=12,xy=9,所以(x-y)2=(x+y)2-4xy=144-36=108=4×27.
又因為x<y,所以x-y=-2×33=-63.< p="">
所以原式= =12-6-63=-33.
拓展提升
1、化簡:。
活動:學生觀察式子特點,考慮x的指數之間的關系可以得到解題思路,應對原式進行因式分解,根據本題的特點,注意到:
x-1= -13=;
x+1= +13=;
。
構建解題思路教師適時啟發提示。
解:
=
=
=
= 。
點撥:解這類題目,要注意運用以下公式,
=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)將,兩邊平方,得a+a-1+2=9,即a+a-1=7;
(2)將a+a-1=7兩邊平方,得a2+a-2+2=49,即a2+ a-2=47;
(3)由于,
所以有=a+a-1+1=8.
點撥:對“條件求值”問題,一定要弄清已知與未知的聯系,然后采取“整體代換”或“求值后代換”兩種方法求值。
課堂小結
活動:教師,本節課同學們有哪些收獲?請把你的學習收獲記錄在你的筆記本上,同學們之間相互交流。同時教師用投影儀顯示本堂課的知識要點:
(1)分數指數冪的意義就是:正數的正分數指數冪的意義是=nam(a>0,m,n∈正整數集,n>1),正數的負分數指數冪的意義是= =1nam(a>0,m,n∈正整數集,n>1),零的正分數次冪等于零,零的負分數指數冪沒有意義。
(2)規定了分數指數冪的意義后,指數的概念就從整數指數推廣到了有理數指數。
(3)有理數指數冪的運算性質:對任意的有理數r,s,均有下面的運算性質:
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)說明兩點:
①分數指數冪的意義是一種規定,我們前面所舉的例子只表明這種規定的合理性,其中沒有推出關系。
②整數指數冪的運算性質對任意的有理數指數冪也同樣適用。因而分數指數冪與根式可以互化,也可以利用=am來計算。
作業
課本習題2.1A組2,4.
設計感想
本節課是分數指數冪的意義的引出及應用,分數指數是指數概念的又一次擴充,要讓學生反復理解分數指數冪的意義,教學中可以通過根式與分數指數冪的互化來鞏固加深對這一概念的理解,用觀察、歸納和類比的方法完成,由于是硬性的規定,沒有合理的解釋,因此多安排一些練習,強化訓練,鞏固知識,要輔助以信息技術的手段來完成大容量的課堂教學任務。
第3課時
作者:鄭芳鳴
導入新課
思路1.同學們,既然我們把指數從正整數推廣到整數,又從整數推廣到正分數到負分數,這樣指數就推廣到有理數,那么它是否也和數的推廣一樣,到底有沒有無理數指數冪呢?回顧數的擴充過程,自然數到整數,整數到分數(有理數),有理數到實數。并且知道,在有理數到實數的擴充過程中,增添的數是無理數。對無理數指數冪,也是這樣擴充而來。既然如此,我們這節課的主要內容是:教師板書本堂課的課題〔指數與指數冪的運算(3)〕之無理數指數冪。
思路2.同學們,在初中我們學習了函數的知識,對函數有了一個初步的了解,到了高中,我們又對函數的概念進行了進一步的學習,有了更深的理解,我們僅僅學了幾種簡單的函數,如一次函數、二次函數、正比例函數、反比例函數、三角函數等,這些遠遠不能滿足我們的需要,隨著科學的發展,社會的進步,我們還要學習許多函數,其中就有指數函數,為了學習指數函數的知識,我們必須學習實數指數冪的運算性質,為此,我們必須把指數冪從有理數指數冪擴充到實數指數冪,因此我們本節課學習:指數與指數冪的運算(3)之無理數指數冪,教師板書本節課的課題。
推進新課
新知探究
提出問題
(1)我們知道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)多媒體顯示以下圖表:同學們從上面的兩個表中,能發現什么樣的規律?
2的過剩近似值
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)你能給上述思想起個名字嗎?
(4)一個正數的無理數次冪到底是一個什么性質的數呢?如,根據你學過的知識,能作出判斷并合理地解釋嗎?
(5)借助上面的結論你能說出一般性的結論嗎?
活動:教師引導,學生回憶,教師提問,學生回答,積極交流,及時評價學生,學生有困惑時加以解釋,可用多媒體顯示輔助內容:
問題(1)從近似值的分類來考慮,一方面從大于2的方向,另一方面從小于2的方向。
問題(2)對圖表的觀察一方面從上往下看,再一方面從左向右看,注意其關聯。
問題(3)上述方法實際上是無限接近,最后是逼近。
問題(4)對問題給予大膽猜測,從數軸的觀點加以解釋。
問題(5)在(3)(4)的基礎上,推廣到一般的情形,即由特殊到一般。
討論結果:(1)1.41,1.414,1.414 2,1.414 21,…這些數都小于2,稱2的不足近似值,而1.42,1.415,1.414 3,1.414 22,…,這些數都大于2,稱2的過剩近似值。
(2)第一個表:從大于2的方向逼近2時,就從51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22,…,即大于的方向逼近。
第二個表:從小于2的方向逼近2時,就從51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21,…,即小于的方向逼近。
從另一角度來看這個問題,在數軸上近似地表示這些點,數軸上的數字表明一方面從51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21,…,即小于的方向接近,而另一方面從51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22,…,即大于的方向接近,可以說從兩個方向無限地接近,即逼近,所以是一串有理數指數冪51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21,…,和另一串有理數指數冪51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22,…,按上述變化規律變化的結果,事實上表示這些數的點從兩個方向向表示的點靠近,但這個點一定在數軸上,由此我們可得到的結論是一定是一個實數,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.
充分表明是一個實數。
(3)逼近思想,事實上里面含有極限的思想,這是以后要學的知識。
(4)根據(2)(3)我們可以推斷是一個實數,猜測一個正數的無理數次冪是一個實數。
(5)無理數指數冪的意義:
一般地,無理數指數冪aα(a>0,α是無理數)是一個確定的實數。
也就是說無理數可以作為指數,并且它的結果是一個實數,這樣指數概念又一次得到推廣,在數的擴充過程中,我們知道有理數和無理數統稱為實數。我們規定了無理數指數冪的意義,知道它是一個確定的實數,結合前面的有理數指數冪,那么,指數冪就從有理數指數冪擴充到實數指數冪。
提出問題
(1)為什么在規定無理數指數冪的意義時,必須規定底數是正數?
(2)無理數指數冪的運算法則是怎樣的?是否與有理數指數冪的運算法則相通呢?
(3)你能給出實數指數冪的運算法則嗎?
活動:教師組織學生互助合作,交流探討,引導他們用反例說明問題,注意類比,歸納。
對問題(1)回顧我們學習分數指數冪的意義時對底數的規定,舉例說明。
對問題(2)結合有理數指數冪的運算法則,既然無理數指數冪aα(a>0,α是無理數)是一個確定的實數,那么無理數指數冪的運算法則應當與有理數指數冪的運算法則類似,并且相通。
對問題(3)有了有理數指數冪的運算法則和無理數指數冪的運算法則,實數的運算法則自然就得到了。
討論結果:(1)底數大于零的必要性,若a=-1,那么aα是+1還是-1就無法確定了,這樣就造成混亂,規定了底數是正數后,無理數指數冪aα是一個確定的實數,就不會再造成混亂。
(2)因為無理數指數冪是一個確定的實數,所以能進行指數的運算,也能進行冪的運算,有理數指數冪的運算性質,同樣也適用于無理數指數冪。類比有理數指數冪的運算性質可以得到無理數指數冪的運算法則:
①ar?as=ar+s(a>0,r,s都是無理數)。
②(ar)s=ars(a>0,r,s都是無理數)。
③(a?b)r=arbr(a>0,b>0,r是無理數)。
(3)指數冪擴充到實數后,指數冪的運算性質也就推廣到了實數指數冪。
實數指數冪的運算性質:
對任意的實數r,s,均有下面的運算性質:
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)。
應用示例
例1利用函數計算器計算。(精確到0.001)
(1)0.32.1;(2)3.14-3;(3);(4) 。
活動:教師教會學生利用函數計算器計算,熟悉計算器的各鍵的功能,正確輸入各類數,算出數值,對于(1),可先按底數0.3,再按xy鍵,再按冪指數2.1,最后按=,即可求得它的值;
對于(2),先按底數3.14,再按xy鍵,再按負號-鍵,再按3,最后按=即可;
對于(3),先按底數3.1,再按xy鍵,再按3÷4,最后按=即可;
對于(4),這種無理指數冪,可先按底數3,其次按xy鍵,再按鍵,再按3,最后按=鍵。有時也可按2ndf或shift鍵,使用鍵上面的功能去運算。
學生可以相互交流,挖掘計算器的用途。
解:(1)0.32.1≈0.080;(2)3.14-3≈0.032;(3) ≈2.336;(4) ≈6.705.
點評:熟練掌握用計算器計算冪的值的方法與步驟,感受現代技術的威力,逐步把自己融入現代信息社會;用四舍五入法求近似值,若保留小數點后n位,只需看第(n+1)位能否進位即可。
例2求值或化簡。
(1)a-4b23ab2(a>0,b>0);
(2)(a>0,b>0);
(3)5-26+7-43-6-42.
活動:學生觀察,思考,所謂化簡,即若能化為常數則化為常數,若不能化為常數則應使所化式子達到最簡,對既有分數指數冪又有根式的式子,應該把根式統一化為分數指數冪的形式,便于運算,教師有針對性地提示引導,對(1)由里向外把根式化成分數指數冪,要緊扣分數指數冪的意義和運算性質,對(2)既有分數指數冪又有根式,應當統一起來,化為分數指數冪,對(3)有多重根號的式子,應先去根號,這里是二次根式,被開方數應湊完全平方,這樣,把5,7,6拆成(3)2+(2)2,22+(3)2,22+(2)2,并對學生作及時的評價,注意總結解題的方法和規律。
解:(1)a-4b23ab2= =3b46a11 。
點評:根式的運算常常化成冪的運算進行,計算結果如沒有特殊要求,就用根式的形式來表示。
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