數形結合專題教學設計說明

2022-12-12 23:45:04 字數 3455 閱讀 7400

《數形結合思想的應用》教學設計說明

教學目標

(1)理解數形結合的本質:幾何圖形的性質反映了數量關係,數量關係決定了幾何影象的性質;

(2)了解數形結合在解決數學問題中的作用,化抽象為直觀,化直觀為精確,從而使問題得到簡捷解決.

教學重點

(1)理解數形結合的本質;

(2)能夠用數形結合思想方法探求解決問題的思路.

教學難點

在代數與幾何的結合點上找出解題思路,從而以簡捷途徑解決問題

教材分析

數形結合的思想貫穿初中數學教學的始終。數形結合思想的主要內容體現在以下幾個方面:①以數解形:

建立適當的代數模解決有關幾何的問題型。②以形助數:建立幾何模型(或函式圖象)解決有關方程和函式的問題。

③數形結合:與函式有關的代數、幾何綜合性問題。

《課程標準》中明確指出:「加強數學思想方法在進行數學思考和解決問題中的作用,引導學生從解題的思想和方法上考慮問題,達到巧妙解題。」數形結合思想作為一種常規而又十分重要的思想方法,要求抽象思維和形象思維結合。

通過「以形助數」或「以數解形」,使複雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而達到優化解題途徑的目的。

學情分析

學生已經掌握了二次函式解析式與影象性質的相關知識,對於代數與圖形的結合有了一定的體會。在解決簡單函式問題時,會使用一種或幾種方法解決,而對於一些綜合型問題無法將解析式與影象合理聯絡,因此本節課致力於從數與形的不同角度分析問題解法,在代數與幾何的結合點上找出解題思路,從而以簡捷途徑解決問題。

教學方法分析

縱觀整個初中階段的數學教學,數形結合思想總是隱含其中、逐步滲透的,進入中考複習第一輪時必須進行系統的介紹、運用。結合學生的知識和技能的掌握情況及其心理特徵,本節課擬採用引導發現探索法,教師適當引導,學生自主探索、合作交流。

對於學生較難理解的部分,利用多**輔助教學,使學生更容易從直觀上理解「數」和「形」之間的關係。

教學過程設計

引入:數學結合作為一種重要的數學思想,同學們並不陌生。本學期所學習的二次函式相關知識,就由函式表示式與影象性質兩部分組成。

從影象角度分析,二次函式影象是一條拋物線,具有對稱性、最高(低)點等特徵;但若要精確獲得拋物線上某一點的具體位置,則需要借助解析式求出座標。下面考考大家的影象分析能力,試著自己從拋物線影象中提取重要資訊,回答下列問題。

例1. 已知二次函式的圖象如圖所示,則下列結論中:

①2a+b=0;

②abc>0;

③;④方程的兩根之和大於0;

⑤方程有兩個實數根,

正確的是

【原因】解:①根據影象可知,二次函式對稱軸為直線x=1,則

∴-b=2a ∴2a+b=0

②觀察開口方向、截距、對稱軸可知:a>0,c<0;

∵,a>0 ∴b<0

③∵當時,且由影象可知:時對應的點在x軸下方

∴④法一:【數】由韋達定理

法二:【形】二次函式的零點即為對應的二次方程的兩根.根據影象對稱軸與影象的乙個零點,可知另乙個零點為3. 所以

⑤法一:【數】將原式變形為

∵其中,

∴∴方程有兩個實數根

法二:【形】令,方程的根即為y1與y2影象交點的x值。由影象可知y1與y2影象有兩個交點,所以方程有兩個實數根。

例1小結:(1)注意觀察二次函式影象的開口方向,對稱軸,特殊點座標

(2)函式影象公共點的橫座標,即為兩解析式聯立後所得方程的解

【設計意圖】從「看圖說話」入手,總結觀察二次函式影象時需要注意的關鍵資訊。通過課件演示構建起函式影象公共點與方程的解的聯絡。

例2. 如圖,已知在點a(0,4)是y軸上一點,過點c(4,6)作x軸的垂線,垂足為點d,點b(t,0)為od上一動點(不與o,d重合),聯結ab,ac,e為dc上一動點,且,過點e作ef∥ab,交ac於點f.

(1)設點e的縱座標為ye,求ye關於t的函式關係式,並寫出t的取值範圍;

(2)若存在一點b,使四邊形abef為矩形,求t的值.

解:(1)法一:根據題意:ab=,

ae=, be=

代入化簡得:

法二:,

, 又,

∽(2)法一:若四邊形是矩形,則

其中,ac=,bc=

代入解得:t=2

法二:過點作⊥,垂足為點

若四邊形是矩形,則∥,

又,解得(舍),

法三:直線ac的解析式為:

若四邊形是矩形,則⊥ab

∴kab=-2, ∴直線ab的解析式為:y=-2x+4

令y=0,得x=2 ∴t=2

例2小結:處理垂直(直角)的幾種方法:

1. 勾股定理

2. 銳角三角比

3. 三直角型相似

【設計意圖】通過不同方法的介紹,體會從數與形不同角度解決問題時的繁簡區別,總結處理垂直關係的幾種做法。鼓勵學生通過實踐,自主探尋最為簡捷的解題方法。

例3.已知例1中的二次函式解析式為:,其影象與x軸交於a、b兩點(點a在點b左側),與y軸交於點c.

在該拋物線對稱軸上是否存在點p,使得△pac的周長最小?若存在,求出點p的座標;若不存在請說明理由.

【思考題】(機動)在第四象限內,該拋物線上是否存在點q,使得△qbc的面積最大?若存在,求出點q座標;若不存在請說明理由.

解:法一:利用兩點之間距離公式

假設p(1,t),利用兩點之間距離公式表示pc、pa,進一步將

c△pac表示為關於t的表示式,但最小值以目前知識無法求出;

法二:結合影象性質

∵a、b關於二次函式對稱軸對稱, ∴對稱軸上點到a、b兩點距離相等

∵ac為定長 ∴c△pac的最小值在(pc+pa)min=(pc+pb)min時取到

∵兩點之間線段距離最短, ∴(pc+pb)min=cb=

∴c△pac的最小值為

【設計意圖】不同於之前的例題,此例從單一的代數角度入手難以解決,此時則需要結合影象性質輔助解答。

課堂總結:

「數形結合」作為一種重要的思想方法,其應用大致可以分為兩種情形:一是借助數的精確性來闡明形的某些屬性,二是借助形的直觀性來闡明數之間的某種關係。

幾何圖形的形象直觀,便於理解;代數方法的一般性,解題過程的操作性強,便於把握。如例1與例2,我們可以選取兩種角度中較為簡便的方法解答,但在解決綜合問題時,往往需要兩種方法的結合——如例3,單一方向無法解決問題。

介紹華羅庚《數形結合詩》:數缺形時少直觀,形缺數時難入微。數形結合百般好,隔離分家萬事休。

【思考題】(機動)

法一:設q(a,)(0∴當a=時,,q().

注:從代數出發,落實到圖形

法二:設與bc平行的直線解析式為:y=x+c(c<-3),

與聯立得:,

令解得:,

∴解得:x=, ∴q()

注:從圖形出發,落實到代數

【設計意圖】從數與形兩種不同的角度切入此題,感受不同方法在解題過程中的結合。第一種方法從點座標入手,需要借助圖形分割進行運算;第二種方法從影象入手,最終也需要代數運算求解。

作業布置

配套專題作業

板書設計

數形結合思想專題複習

我們學習的數學內容或以 數 的形式呈現,例如代數式 方程 不等式 函式關係式等,或以 形 的形式呈現,例如線與角 三角形 四邊形 圓 函式圖象等。數 與 形 在描述數學問題時各有鞦韆,密切相關。正如華羅庚先生所說的那樣 數缺形時少直觀,形缺數時難入微,數形結合百般好,隔裂分家萬事休 數形結合思想就是...

教學設計說明

教案說明 一 授課內容的數學本質與教學目標定位 教學內容 本節課是北師大版教材七年級 下 第七章 生活中的軸對稱 第二節 簡單的軸對稱圖形 的第一課時 主要內容是經歷探索簡單圖形軸對稱性的過程,進一步體驗軸對稱圖形的特徵,並由此探索了解角平分線的有關性質,應用角平分線的性質解決一些簡單問題 教學目標...

教學設計說明

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