一. 教材分析
本節課選自《普通高中課程標準數學教科書·數學(5)》(人教a版)第三章第4節第一課時,主要內容為基本不等式的推導與簡單應用.它以前面已學習的有關不等式的基本知識為依據,從利用基本不等式求最值這個側面來體現基本不等式的應用,而且在基本不等式的推導過程中滲透了分析法的解題方法,為學生後續學習推理與論證的內容埋下伏筆,同時在公式推導過程中滲透數形結合等思想方法,此內容都是學生今後學習中必備的數學素養.
二.學情分析
學生有了不等式的基本知識作為鋪墊,對不等式的學習已具備基本的認識,而基本不等式來自生活,是從生活中抽象而來的,只要我們選材得當,能夠激發學生的學習興趣,學生也能夠較容易理解基本不等式的推導,且達到滲透數學思想、關注數學文化的目的.
三.目標分析
教學目標:
1.學會推導並掌握基本不等式,理解基本不等式的幾何意義,並掌握定理中的不等號「≥」取等號的條件是:當且僅當這兩個數相等.
2.探索並了解基本不等式的證明過程,在基本不等式的證明過程體會從特殊到一般的思維過程,領悟數形結合思想的應用.
3.培養學生生活問題數學化,並注重運用數學解決生活中實際問題的意識,有利於數學生活化、大眾化,同時通過學生自身的探索研究,領略獲取新知的喜悅.
教學重難點:
本節課教學重點是應用數形結合的數學思想理解基本不等式,並從不同角度探索不等式的證明過程.
教學難點是基本不等式等號成立條件.
四.教學策略
本課在設計上採用了由特殊到一般、從具體到抽象的教學策略.利用數形結合、模擬歸納的思想,層層深入,通過學生自主**,分析、整理出推導公式的不同思路.同時,借助多**的直觀演示,幫助學生理解,並通過教師的點撥引導,師生互動、講練結合,從而突出重點、突破難點.
教法: 問題引導、啟發**和歸納總結相結合
學法: 自主學習與合作討論相結合
教學手段: 黑板板書為主結合多**輔助教學
五.教學過程
ⅰ.創設情境引入課題
填寫下表,
【問題1】觀察與的大小關係,從中你發現了什麼結論?
猜想得到結論:一般的,如果
【問題2】你能給出它的證明嗎?
證法1 用比較法證明:
作差變形
判斷符號
當且僅當,即時取取等條件
證法2 用分析法證明:
要證1)
只要證2)
要證(2),只要證03)
要證(3),只要證4)
顯然,(4)是成立的.當且僅當時,(4)中的等號成立.
設計意圖:
通過引導,讓學生去證明猜想的結果,進一步鞏固比較兩個代數式大小的方法,並讓學生明白歸納、猜想、證明是我們發現世界、認知世界的重要的思維方法.
師歸納:
(1)如果把看作是正數的等差中項,看作是正數的等比中項,那麼該定理可以敘述為:兩個正數的等差中項不小於它們的等比中項.
(2)在數學中,我們稱為的算術平均數,稱為的幾何平均數.本節定理還可敘述為:兩個正數的算術平均數不小於它們的幾何平均數.
ⅱ.自主**深化認識
1.認識基本不等式的幾何背景
【問題3】能否給基本不等式乙個幾何解釋呢?
**:課本第110頁的「**」
在右圖中,是圓的直徑,點是上的一點,,.過點作垂直於的弦,連線、.你能利用這個圖形得出基本不等式的幾何解釋嗎?
易證∽,那麼,即.
這個圓的半徑為,顯然,它大於或等於,即,
其中當且僅當點與圓心重合,即時,等號成立.
因此:基本不等式幾何意義是「半徑不小於半弦」
設計意圖:
通過展示均值不等式的幾何直觀解釋,培養學生數形結合的意識,並使抽象的問題更加直觀、形象,使學生進一步加深對均值不等式的理解.
2.拓廣**
(展示並介紹古代弦圖)同學們現在看到的是中國古代數學中著名的一副圖,叫做弦圖.它是由我國三國時期的數學家趙爽設計的.早在1300多年以前,這位數學家就巧妙的利用弦圖中的面積關係證明了勾股定理,這是世界上最早證明勾股定理的方法之一.弦圖不僅造型美觀,而且蘊藏著很多玄機.
(展示24屆國際數學家大會會標)大家現在看到的是20xx年在我們北京召開的第24屆國際數學家大會的會標.這個會標設計源於古代弦圖.它的色調明暗相間,使它看上去象乙個風車,這不但象徵中國人民的熱情好客,同時也充分展現了中國古代數學對世界所做出的重大貢獻.今天咱們也來研究一下弦圖.
教師引導學生從面積的關係去找相等關係或不等關係.
1. **圖形中的不等關係
【問題4】請觀察會標圖形,圖中有哪些特殊的幾何圖形?它們在面積上有哪些相等關係和不
等關係?
將圖中的「風車」抽象成如圖,在正方形中四個全等的直角三角形.設直角三角形
的兩條直角邊長為那麼正方形的邊長為.這樣,4個直角三角形的面積的和是,正方形的面積為.由於4個直角三角形的面積小於正方形的面積,我們就得到了乙個不等式:.(利用多**演示會標圖形的變化,引導學生發現四個直角三角形的面積之和小於或等於正方形的面積.)
【問題5】大家看,這個圖形裡還真有點奧妙.我們從圖中找到了乙個不等式.這裡、的取值有沒有什麼限制條件? 不等式中的等號什麼時候成立呢?
當直角三角形變為等腰直角三角形,即時,正方形縮為乙個點,這時有.
2.得到結論:一般的,如果
3.思考證明:你能給出它的證明嗎?
證明:因為
當所以,,即
師歸納:
(1)從上述兩個不等式中,可以發現,如果, 對於不等式,我們用分別、代替,可得,通常我們把上式寫作:
(2)以上,我們是從數和形兩個角度充分分析了這個不等式.可見,數與形是乙個事物的兩個方面.
設計意圖:
通過問題情境的設計激發學生學習的積極性,培養學生的**能力;其次,簡略介紹中國古代數學家趙爽的生平,滲透數學思想、關注數學文化.
ⅲ.實際運用強化新知
【例題】(1)用籬笆圍乙個面積為100的矩形菜園,問這個矩形的長、寬各為多少時,所用的籬笆最短,最短的籬笆是多少?
(2)一段長為36的籬笆圍成乙個矩形菜園,問這個矩形的長、寬各為多少時,菜園的面積最大.最大面積是多少?
分析:(1)當長和寬的乘積確定時,問周長最短就是求長和寬和的最小值
(2)當長和寬的和確定時,求長與寬取何值時兩者乘積最大
解:(1)設矩形菜園的長為 ,寬為,則籬笆的長為2()由可得
2()等號當且僅當,因此,這個矩形的長、寬為10時,所用籬笆最短,最短籬笆為40.
(2)設矩形菜園的長為,寬為,則2()=36, =18,矩形菜園的面積為,
由可得 ,
可得等號當且僅當
因此,這個矩形的長、寬都為9時,菜園的面積最大,最大面積為81.
設計意圖:
讓學生初步運用基本不等式解決實際問題, 通過對實際問題的解決讓學生體會數學**於生活,同時又服務於生活.
ⅳ.回顧反思拓展延伸
1.課堂小結
組織學生分組共同反思本節課的教學內容及思想方法,小組之間互相補充完成課堂小結,實
現對基本不等式認識的再次深化.
體會從特殊到一般的研究方法;
體會數形結合的數學思想;
體會歸納、猜想、證明的思維方法;
掌握基本不等式,理解它的幾何背景,並能運用它解決實際問題.
設計意圖:
小結的目的一方面讓學生再次回顧本節課的活動過程,重點和難點所在,另一方面,更是對
探索過程的再認識,對數學思想方法的昇華,對思維的反思,可為學生以後解決問題提供經驗和教訓.
2.作業布置
必做題:p.113—1、2、3、4
選做題:
1.已知都是正數,求證:
(1)如果積是定值,那麼和有最小值,此時;
(2)如果和是定值,那麼積有最大值,此時.
2.當時不等式成立,若,則有不等式成立.
研究性作業:
(1)設,稱為的調和平均數.如圖,為線段上的點,且,為中點,以為直徑作半圓.過點作的垂線,垂足為,鏈結,則圖中線段的長度是的算術平均數,線段的長度是的幾何平均數,線段的長度是的調和平均數.
(2)已知都是正數,證明:.
設計意圖:
分層練習使學生在完成必修教材基本任務的同時,拓展自主發展的空間,讓不同層次的學生都可以獲得成功的喜悅,發揮自己的潛能.
六.教學反思
新課程的理念倡導學生積極主動地探索知識的發生、發展,但這必須是在教師的引領之下,否則學生很容易誤入歧途.教師應該盡力做好學生**活動的引路人.在設計這節課的教學時,課堂上採取讓學生「自主、合作、探索」的教學方式,教師是學生學習的組織者、引導者和服務者,為了讓學生的**活動積極有效,主要設想以問題立意,始終圍繞基本不等式的發現、發展這一中心問題並滲透數型結合、轉化與化歸思想.在這個過程中,學生在課堂上的主體地位得到充分發揮,極大的激發了學生的學習興趣,這正是新課程所倡導的數學教學理念.
基本不等式的教學反思
緊張又忙碌的青年教師大賽結束了,我講了數學人教a版必修5的基本不等式。以下是我從教學前,教學中,教學後的反思。一 教學前的反思 初步定下這節課,需要認真通讀教科書,仔細思考教科書中的引言,注意過渡語句,往往教科書中的過渡語句是我們大家容易忽視的,實際上教科書中的過渡語句是很自然的,語言也很精煉。而我...
優質課教學設計 不等式的證明版含答案
不等式的證明 分析法與綜合法 教學設計 一 教學內容解析 本節課是上海教育出版社出版的數學教材高一年級第一學期第二章 不等式 的第五節的第二課時 本節課是建立在已掌握不等式的基本性質 基本不等式 用比較法證明不等式的基礎上,繼續學習分析法和綜合法證明不等式 數學證明對於發展邏輯思維能力有著極其重要的...
3 4 1基本不等式的證明教學設計
3.4.1 基本不等式的證明 南京師範大學附屬中學季人傑 教學目標 1 探索並了解基本不等式的證明 2 體會證明不等式的基本思想方法 3 能應用基本不等式解決簡單的不等式證明問題 教學重點 基本不等式的證明 教學難點 基本不等式的證明 教學過程 一 問題情境,匯入新課 口述 有乙個珠寶商人,很多人到...