名称 | 2006年苏教版高中数学教案必修1-5[上下学期通用] | | |
格式 | rar | ||
文件大小 | 11.0MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 苏教版 | ||
科目 | 数学 | ||
更新时间 | 2006-11-02 14:01:00 |
综上所述,d=±8.
19.(本小题满分14分)已知y=f(x)为一次函数,且f(2)、f(5)、f(4)成等比数列,f(8)=15,求Sn=f(1)+f(2)+…+f(n)的表达式.
考查用函数的观点认识数列的能力及等比数列的求和.
【解】 设y=f(x)=kx+b,则f(2)=2k+b,f(5)=5k+b,f(4)=4k+b,
依题意:[f(5)]2=f(2)·f(4).
即(5k+b)2=(2k+b)(4k+b)化简得k(17k+4b)=0.
∵k≠0,∴b=-k ①
又∵f(8)=8k+b=15 ②
将①代入②得k=4,b=-17.
∴Sn=f(1)+f(2)+…+f(n)=(4×1-17)+(4×2-17)+…+(4n-17)
=4(1+2+…+n)-17n=2n2-15n.
20.(本小题满分15分)设an是正数组成的数列,其前n项和为Sn,且对所有自然数n,an与2的等差中项等于Sn与2的等比中项,求数列{an}的通项公式.
考查已知前n项和Sn求通项an方法及运用等差、等比数列知识解决问题的能力.
【解】 ∵an与2的等差中项等于Sn与2的等比中项,∴(an+2)=
即Sn= (an+2)2
当n=1时,a1=(a1+2)2a1=2.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=[(an+2)2-(an-1+2)2]
即(an+an-1)(an-an-1-4)=0
又∵an+an-1>0,∴an=an-1+4,即d=4.
故an=2+(n-1)×4=4n-2.
21.(本小题满分15分)已知等差数列{an}中,a2=8,前10项和S10=185.
(1)求通项;
(2)若从数列{an}中依次取第2项、第4项、第8项…第2n项……按原来的顺序组成一个新的数列{bn},求数列{bn}的前n项和Tn.
考查等差、等比数列性质、求和公式及转化能力.
【解】 (1)设{an}公差为d,有 eq \b\lc\{(\a\al(a1+d=8,10a1+d=185))
解得a1=5,d=3
∴an=a1+(n-1)d=3n+2
(2)∵bn=a=3×2n+2
∴Tn=b1+b2+…+bn=(3×21+2)+(3×22+2)+…+(3×2n+2)
=3(21+22+…+2n)+2n=6×2n+2n-6.
- 6 -第17课时 直线与平面垂直的判定和性质(二)
教学目标:
使学生掌握直线和平面垂直的性质,点到面的距离,线到面的距离;对学生进行转化思想渗透,培养学生空间想象能力;使学生从问题解决过程,认识事物的发展、变化、规律。
教学重点:
直线和平面垂直的性质。
教学难点:
性质定理的证明、等价转化思想的渗透。
教学过程:
1.复习回顾:
1.判定直线和平面垂直的方法有几种?
[生]定义,例1的结论、判定定理.
2.各判定方法在何种条件或情形下方可熟练运用?
[生]若能确定直线和平面内任意一线垂直,则运用定义说明.若能说明所证直线和平面的一条垂线平行,则可运用例题结论说明之.
若能说明直线和平面内两相交线垂直,则运用判定定理去完成判定.
2.讲授新课:
[师]直线和平面是否垂直的判定方法上节课已研究过,这节课我们来共同探讨:直线和平面如果垂直,则其应具备的性质是什么?
下面先思考一个问题:
例1:已知:a⊥α,b⊥α. 求证:b∥a.
[师]此问题是在a⊥α,b⊥α的条件下,研究a和b是否平行,若从正面去证明b∥a,则较困难,而利用反证法来完成此题,相对要容易,但难在辅助线b′的做出,这也是立体几何开始这部分较难的一个证明.
在师的指导下,学生尝试证明,待后给出过程.
证明:假定b不平行于a,设b∩α=O,b′是经过点O与
直线a平行的直线
∵a∥b′,a⊥α ∴b′⊥α
即经过同一点O的两条直线b、b′都垂直于平面α,而这是不可能的,
因此,b∥a.
有了上述证明,师生可共同得到结论:
直线和平面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行,也可简记为线面垂直、线线平行.
[师]下面给出点到面的距离.
从平面外一点引这个平面的垂线,这个点和垂足间距离叫做这个点到这个平面的距离.
应明白,点到面的距离是一线段.
同学思考例2、考虑其证法,特别是其转化的思想.
例2:已知一条直线l和一个平面α平行,求证:直线l上各点到平面α的距离相等.
生依题思考片刻,师可指导生找解题途径.
[师]要证明结论,需说明其上任两点到面距离相等即可,而这两条相等的线段若是能使其夹在两平行线间最好,为此,去作辅助面完成证明.
证明:经过直线l上任意两点A、B分别引平面α的垂线
AA′,BB′,垂足分别为A′、B′.
因AA′⊥α,BB′⊥α???∴AA′∥BB′
设经过AA′和BB′的平面为β,β∩α=A′B′
∵l∥α????∴l∥A′B′????????∴AA′=BB′
由A、B是直线l上任取的两点,可知直线l上各点到平面α的距离相等.
以上证明生在师指导下完成.
[师]从整个证明过程能否看出转化思想渗透.
在教师的指导下:
[生]从证明过程看出,这是一道空间图形的问题,问题的求解关键是利用辅助面β,平面β起了一个桥梁作用,它将空间问题转化为平面问题,即在同一平面内(β),解决平行线间的平行线段相等问题,这就容易多啦.
[师]说的很好,许多空间问题都需这样转化为平面问题,在以后的学习中,大家不妨体会该思想、感悟其意图,
其次由该题可得下面结论.
一条直线和一个平面平行时,这条直线上任意一点到这个平面的距离,叫做这条直线和这个平面的距离.
而线面距离也是通过转化为点面距离而完成的.
例3:如图,已知AC=AB=BD,AC⊥AB,BD⊥AB,且AC和BD所成的角为600,求AB和CD所成的角。
解:分别作BE∥CD,CE∥BD,BE、CE相交于E,
连结AE
∵BD⊥AB,CE∥BD
∴AB⊥CE,又AC⊥AB
∴AB⊥平面ACE,得AB⊥AE
∵AC=BD,CE=BD ∴AC=CE
又∠ACE=600, ∴△ACE是正三角形
得AC=AE,又AC=AB
∴AB=AE,得所求角为450。
另:当∠ACE=1200时,所求角为600。
3.课堂练习:
?(一)P35 练习3.???
(二)补充练习
1)已知直线a、b、c和平面β,则a∥b的充分条件是 ( )
A.a∥β,b∥β B.a⊥β,b⊥β
C.a⊥c,b⊥c D.a与c,b与c所成角相等
2)平面α外的点A到平面α内各点的线段中,以OA最短,那么OA所在直线?与平面α的关系是 ( )
?A.平行?? B.垂直????C.在α内 D.不确定
3)如果平面外一直线上有两点到这个平面的距离相等,则这条直线和这个平?面的位置关系是 ( )
?A.平行??? B.相交????C.平行或相交 D.一定垂直
4)矩形ABEF和矩形EFCD不共面,已知EF=4,BD=5,
求平行直线AB与CD之间的距离.
解答:
1.排除法找满足题意的选择支B
[对于选择支A,平行于同一面的两线可能相交,也
可能异面,故不一定推出a∥b,排除A.
对于选择支C,因垂直于同一线的两线可能异面、故排除C.
对于选择支D,若a、b、c三线能围成三角形.
且a与c、b与c成角相等,则a与b不平行,排除D,故选B.
而B利用性质定理可验证其正确.]
2.此题也可用排除法找到正确选择支B
[满足题目的线段,其一个端点在平面外,故A、C应排除,因该线不会和平面又平行,也不会在平面α内,而满足OA最短的线只有一条,故应选B,或依平面外一点和平面内各点的连线垂线段最短,从而选B.]
3.利用分类讨论找选择支C
[平面外的直线上有两点到这个平面的距离相等,这条直线和这个平面的位置取决于点与平面的关系,与这两点在平面的同侧时,直线和平面平行,当这两点在平面的异侧时,直线和平面相交.]
4.[此题的解决主要是充分利用直线和平面垂直判定及平行线间的距离完成.]
解:因ABEF及EFCD都是矩形,故应有
EF⊥BE,EF⊥CE,而BE∩CE=E 故EF⊥面BEC
而AB∥EF,CD∥EF 则AB⊥面BEC,CD⊥面BEC
BC面BEC 那么 AB⊥BC,CD⊥BC
BC就是AB与CD间的距离
BC2=BD2-CD2=25-16=9 即BC=3.
4.课时小结:
1.能正确利用性质定理解题.
2.等价转化思想在线面距离?点面距离中的渗透.
5.课后作业:
课本P38 习题第5,7,8,9题.
- 3 -第六课时 线性规划(一)
教学目标:
1.解线性约束条件、线性目标函数、线性规划概念;
2.在线性约束条件下求线性目标函数的最优解;
3.了解线性规划问题的图解法。
教学重点:线性规划问题。
教学难点:线性规划在实际中的应用。
教学过程:
1.复习回顾:
上一节,我们学习了二元一次不等式表示的平面区域,这一节,我们将应用这一知识来解决线性规划问题.所以,我们来简要回顾一下上一节知识.(略)
2.讲授新课:
例1:设z=2x+y,式中变量满足下列条件:
,求z的最大值和最小值.
解:变量x,y所满足的每个不等式都表示一个平面
区域,不等式组则表示这些平面区域的公共
区域.(如右图).
作一组与l0:2x+y=0平行的直线l:2x+y=t.t∈R可知:当l在l0的右上方时,直线l上的点(x,y)满足2x+y>0,即t>0,而且,直线l往右平移时,t随之增大,在经过不等式组①所表示的公共区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(5,2)的直线l2所对应的t最大,以经过点B(1,1)的直线l1所对应的t最小.所以
zmax=2×5+2=12 zmin=2×1+1=3
说明:例1目的在于给出下列线性规划的基本概念.
线性规划的有关概念:
①线性约束条件:
在上述问题中,不等式组是一组变量x、y的约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,故又称线性约束条件.
②线性目标函数:
关于x、y的一次式z=2x+y是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,叫线性目标函数.
③线性规划问题:
一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.
④可行解、可行域和最优解:
满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解.
由所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解.
Ex:P841,2,3
例2:在x≥0,y≥0,3x+y≤3及2x+3y≤6的条件下,试求x-y的最值。
解:画出不等式组的图形
设x-y=t,则y=x-t
由图知直线l:y=x-t过A(1,0)时纵截距
最小,这时t=1;过B(0,2)时纵截距最大,
这时t=-2. 所以,x-y的最大值为1,最小值为-2。
例3:某工厂生产甲、乙两种产品。已知生产甲种产品1t需耗A种矿石10t、B种矿石5t、煤4t;生产乙种产品1t需耗A种矿石4t、B种矿石4t、煤9t。每1t甲种产品的利润是600元,每1t乙种产品的利润是1000元。工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗A种矿石不超过300t、B种矿石不超过200t、煤不超过360t。甲、乙两种产品应各生产多少(精确到0.1t),能使利润总额达到最大?
分析:将已知数据列成下表
消 产 耗 量 品资 源 甲产品(1t) 乙产品(1t) 资源限额(t)
A种矿石(t) 10 4 300
B种矿石(t) 5 4 200
煤(t) 4 9 360
利润(元) 600 1000
解:设生产甲、乙两种产品分别为x t、y t,利润总额为z元,那么
z=600x+1000y
作出以上不等式组所表示的平面区域,即可行域。
作直线l:600x+1000y=0,即直线l:3x+5y=0
把直线l向右上方平移至l1的位置时,直线经过可行域上的点M,且与原点距离最大。此时 z=600x+1000y 取最大值。
解方程组
得M的坐标为 x=≈12.4,
y=≈34.4
答:应生产甲产品约12.4t,乙产
品34.4t,能使利润总额达到最大。
3.课堂练习:
课本P84 1,2,3
4.课堂小结:
通过本节学习,要求大家掌握线性规划问题,并能解决简单的实际应用.
5.课后作业:
课本P87习题 3,4
教学后记:
线性规划
例1:某工厂生产甲、乙两种产品。已知生产甲种产品1t需耗A种矿石10t、B种矿石5t、煤4t;生产乙种产品1t需耗A种矿石4t、B种矿石4t、煤9t。每1t甲种产品的利润是600元,每1t乙种产品的利润是1000元。工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗A种矿石不超过300t、B种矿石不超过200t、煤不超过360t。甲、乙两种产品应各生产多少(精确到0.1t),能使利润总额达到最大?
例2:某工厂有甲、乙两种产品,按计划每天各生产不少于15t,已知生产甲产品1t需煤9t,电力4kw,劳动力3个(按工作日计算);生产乙产品l t需煤4t,电力5kw,劳动力10个;甲产品每吨价7万元,乙产品每吨价12万元;但每天用煤量不得超过300吨,电力不得超过200 kw,劳动力只有300个,问每天各生产甲、乙两种产品多少吨,才能既保证完成生产任务,又能为国家创造最多的财富。
例3:一位农民有田2亩,根据他的经验:若种水稻,则每亩每期产量为400 kg;若种花生,则每亩每期产量为100 kg,但水稻成本较高,每亩每期需240元,而花生只要80元,且花生每 kg可卖5元,稻米每kg只卖3元,现在他只能凑足400元,问这位农民对两种作物各种多少亩,才能得到最大利润?
例3:要将两种大小不同的钢板截成A、B、C三种规格,每张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表所示:
规格类型钢板类型 A规格 B规格 C规格
第一种钢板 2 1 1
第二种钢板 1 2 3
今需要A、B、C三种规格的成品分别为15、18、27块,问各截这两种钢板多少张可得所需三种规格成品,且使所用钢板张数最少?
- 3 -第三章 三角恒等变换
一、课标要求:
本章学习的主要内容是两角和与差的正弦、余弦、和正切公式,以及运用这些公式进行简单的恒等变换.
三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点上.通过本章学习,要使学生在学习三角恒等变换的基本思想和方法的过程中,发展推理能力和运算能力,使学生体会三角恒等变换的工具性作用,学会它们在数学中的一些应用.
1. 了解用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用;
2. 理解以两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;
3. 运用上述公式进行简单的恒等变换,以引导学生推导半角公式,积化和差、和差化积公式(不要求记忆)作为基本训练,使学生进一步提高运用转化的观点去处理问题的自觉性,体会一般与特殊的思想,换元的思想,方程的思想等数学思想在三角恒等变换中的应用.
二、编写意图与特色
1. 本章的内容分为两节:“两角和与差的正弦、余弦和正切公式”,“简单的三角恒等变换”,在学习本章之前我们学习了向量的相关知识,因此作者的意图是选择两角差的余弦公式作为基础,运用向量的知识来予以证明,降低了难度,使学生容易接受;
2. 本章是以两角差的余弦公式作为基础来推导其它的公式;
3. 本章在内容的安排上有明暗两条线,明线是建立公式,学会变换,暗线是发展推理和运算的能力,因此在本章全部内容的安排上,特别注意恰时恰点的提出问题,引导学生用对比、联系、化归的观点去分析、处理问题,强化运用数学思想方法指导设计变换思路的意识;
4. 本章在内容的安排上贯彻“删减繁琐的计算、人为技巧化的难题和过分强调细枝末叶的内容”的理念,严格控制了三角恒等变换及其应用的繁、难程度,尤其注意不以半角公式、积化和差、和差化积公式作为变换的依据,而只把这些公式的推导作为变换的基本练习.
三、教学内容及课时安排建议
本章教学时间约8课时,具体分配如下:
3.1两角和与差的正弦、余弦、和正切公式 约3课时
3.2简单的恒等变换 约3课时
复习 约2课时
§3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
一、课标要求:
本节的中心内容是建立相关的十一个公式,通过探索证明和初步应用,体会和认识公式的特征及作用.
二、编写意图与特色
本节内容可分为四个部分,即引入,两角差的余弦公式的探索、证明及初步应用,和差公式的探索、证明和初步应用,倍角公式的探索、证明及初步应用.
三、教学重点与难点
1. 重点:引导学生通过独立探索和讨论交流,导出两角和差的三角函数的十一个公式,并了解它们的内在联系,为运用这些公式进行简单的恒等变换打好基础;
2. 难点:两角差的余弦公式的探索与证明.
3.1.1 两角差的余弦公式
一、教学目标
掌握用向量方法建立两角差的余弦公式.通过简单运用,使学生初步理解公式的结构及其功能,为建立其它和(差)公式打好基础.
二、教学重、难点
1. 教学重点:通过探索得到两角差的余弦公式;
2. 教学难点:探索过程的组织和适当引导,这里不仅有学习积极性的问题,还有探索过程必用的基础知识是否已经具备的问题,运用已学知识和方法的能力问题,等等.
三、学法与教学用具
1. 学法:启发式教学
2. 教学用具:多媒体
四、教学设想:
(一)导入:我们在初中时就知道 ,,由此我们能否得到大家可以猜想,是不是等于呢?
根据我们在第一章所学的知识可知我们的猜想是错误的!下面我们就一起探讨两角差的余弦公式
(二)探讨过程:
在第一章三角函数的学习当中我们知道,在设角的终边与单位圆的交点为,等于角与单位圆交点的横坐标,也可以用角的余弦线来表示,大家思考:怎样构造角和角?(注意:要与它们的正弦线、余弦线联系起来.)
展示多媒体动画课件,通过正、余弦线及它们之间的几何关系探索与、、、之间的关系,由此得到,认识两角差余弦公式的结构.
思考:我们在第二章学习用向量的知识解决相关的几何问题,两角差余弦公式我们能否用向量的知识来证明?
提示:1、结合图形,明确应该选择哪几个向量,它们是怎样表示的?
2、怎样利用向量的数量积的概念的计算公式得到探索结果?
展示多媒体课件
比较用几何知识和向量知识解决问题的不同之处,体会向量方法的作用与便利之处.
思考:,,再利用两角差的余弦公式得出
(三)例题讲解
例1、利用和、差角余弦公式求、的值.
解:分析:把、构造成两个特殊角的和、差.
点评:把一个具体角构造成两个角的和、差形式,有很多种构造方法,例如:,要学会灵活运用.
例2、已知,是第三象限角,求的值.
解:因为,由此得
又因为是第三象限角,所以
所以
点评:注意角、的象限,也就是符号问题.
(四)小结:本节我们学习了两角差的余弦公式,首先要认识公式结构的特征,了解公式的推导过程,熟知由此衍变的两角和的余弦公式.在解题过程中注意角、的象限,也就是符号问题,学会灵活运用.
(五)作业:
(胡仕伟)
§3.1.2 两角和与差的正弦、余弦、正切公式
一、教学目标
理解以两角差的余弦公式为基础,推导两角和、差正弦和正切公式的方法,体会三角恒等变换特点的过程,理解推导过程,掌握其应用.
二、教学重、难点
1. 教学重点:两角和、差正弦和正切公式的推导过程及运用;
2. 教学难点:两角和与差正弦、余弦和正切公式的灵活运用.
三、学法与教学用具
学法:研讨式教学
四、教学设想:
(一)复习式导入:大家首先回顾一下两角和与差的余弦公式:
;.
这是两角和与差的余弦公式,下面大家思考一下两角和与差的正弦公式是怎样的呢?
提示:在第一章我们用诱导公式五(或六)可以实现正弦、余弦的互化,这对我们解决今天的问题有帮助吗?
让学生动手完成两角和与差正弦和正切公式.
.
让学生观察认识两角和与差正弦公式的特征,并思考两角和与差正切公式.(学生动手)
.
通过什么途径可以把上面的式子化成只含有、的形式呢?(分式分子、分母同时除以,得到.
注意:
以上我们得到两角和的正切公式,我们能否推倒出两角差的正切公式呢?
注意:.
(二)例题讲解
例1、已知是第四象限角,求的值.
解:因为是第四象限角,得,
,
于是有
两结果一样,我们能否用第一章知识证明?
例2、利用和(差)角公式计算下列各式的值:
(1)、;(2)、;(3)、.
解:分析:解此类题首先要学会观察,看题目当中所给的式子与我们所学的两角和与差正弦、余弦和正切公式中哪个相象.
(1)、;
(2)、;
(3)、.
例3、化简
解:此题与我们所学的两角和与差正弦、余弦和正切公式不相象,但我们能否发现规律呢?
思考:是怎么得到的?,我们是构造一个叫使它的正、余弦分别等于和的.
小结:本节我们学习了两角和与差正弦、余弦和正切公式,我们要熟记公式,在解题过程中要善于发现规律,学会灵活运用.
作业:
1、 已知求的值.()
2、 已知,求的值.
(胡仕伟)
§3.1.3 二倍角的正弦、余弦和正切公式
一、教学目标
以两角和正弦、余弦和正切公式为基础,推导二倍角正弦、余弦和正切公式,理解推导过程,掌握其应用.
二、教学重、难点
教学重点:以两角和的正弦、余弦和正切公式为基础,推导二倍角正弦、余弦和正切公式;
教学难点:二倍角的理解及其灵活运用.
三、学法与教学用具
学法:研讨式教学
四、教学设想:
(一)复习式导入:大家首先回顾一下两角和的正弦、余弦和正切公式,
;
;
.
我们由此能否得到的公式呢?(学生自己动手,把上述公式中看成即可),
(二)公式推导:
;
;
思考:把上述关于的式子能否变成只含有或形式的式子呢?;
.
.
注意:
(三)例题讲解
例1、已知求的值.
解:由得.
又因为.
于是;
;.
例2、已知求的值.
解:,由此得
解得或.
(四)小结:本节我们学习了二倍角的正弦、余弦和正切公式,我们要熟记公式,在解题过程中要善于发现规律,学会灵活运用.
(五)作业:
(胡仕伟)
3.2 简单的三角恒等变换(3个课时)
一、课标要求:
本节主要包括利用已有的十一个公式进行简单的恒等变换,以及三角恒等变换在数学中的应用.
二、编写意图与特色
本节内容都是用例题来展现的.通过例题的解答,引导学生对变换对象目标进行对比、分析,促使学生形成对解题过程中如何选择公式,如何根据问题的条件进行公式变形,以及变换过程中体现的换元、逆向使用公式等数学思想方法的认识,从而加深理解变换思想,提高学生的推理能力.
三、教学目标
通过例题的解答,引导学生对变换对象目标进行对比、分析,促使学生形成对解题过程中如何选择公式,如何根据问题的条件进行公式变形,以及变换过程中体现的换元、逆向使用公式等数学思想方法的认识,从而加深理解变换思想,提高学生的推理能力.
四、教学重点与难点
教学重点:引导学生以已有的十一个公式为依据,以推导积化和差、和差化积、半角公式的推导作为基本训练,学习三角变换的内容、思路和方法,在与代数变换相比较中,体会三角变换的特点,提高推理、运算能力.
教学难点:认识三角变换的特点,并能运用数学思想方法指导变换过程的设计,不断提高从整体上把握变换过程的能力.
五、学法与教学用具
学法:讲授式教学
六、教学设想:
学习和(差)公式,倍角公式以后,我们就有了进行变换的性工具,从而使三角变换的内容、思路和方法更加丰富,这为我们的推理、运算能力提供了新的平台.下面我们以习题课的形式讲解本节内容.
例1、试以表示.
解:我们可以通过二倍角和来做此题.
因为,可以得到;
因为,可以得到.
又因为.
思考:代数式变换与三角变换有什么不同?
代数式变换往往着眼于式子结构形式的变换.对于三角变换,由于不同的三角函数式不仅会有结构形式方面的差异,而且还会有所包含的角,以及这些角的三角函数种类方面的差异,因此三角恒等变换常常首先寻找式子所包含的各个角之间的联系,这是三角式恒等变换的重要特点.
例2、求证:
(1)、;
(2)、.
证明:(1)因为和是我们所学习过的知识,因此我们从等式右边着手.
;.
两式相加得;
即;
(2)由(1)得①;设,
那么.
把的值代入①式中得.
思考:在例2证明中用到哪些数学思想?
例2 证明中用到换元思想,(1)式是积化和差的形式,(2)式是和差化积的形式,在后面的练习当中还有六个关于积化和差、和差化积的公式.
例3、求函数的周期,最大值和最小值.
解:这种形式我们在前面见过,,
所以,所求的周期,最大值为2,最小值为.
点评:例3是三角恒等变换在数学中应用的举例,它使三角函数中对函数的性质研究得到延伸,体现了三角变换在化简三角函数式中的作用.
小结:此节虽只安排一到两个课时的时间,但也是非常重要的内容,我们要对变换过程中体现的换元、逆向使用公式等数学思想方法加深认识,学会灵活运用.
作业:
《三角恒等变换》复习课(2个课时)
一、教学目标
进一步掌握三角恒等变换的方法,如何利用正、余弦、正切的和差公式与二倍角公式,对三角函数式进行化简、求值和证明:
二、知识与方法:
1. 11个三角恒等变换公式中,余弦的差角公式是其它公式的基础,由它出发,用-β代替β、±β代替β、α=β等换元法可以推导出其它公式。你能根据下图回顾推导过程吗?
2.化简,要求使三角函数式成为最简:项数尽量少,名称尽量少,次数尽量底,分母尽量不含三角函数,根号内尽量不含三角函数,能求值的求出值来;
3.求值,要注意象限角的范围、三角函数值的符号之间联系与影响,较难的问题需要根据上三角函数值进一步缩小角的范围。
4.证明是利用恒等变换公式将等式的左边变同于右边,或右边变同于,或都将左右进行变换使其左右相等。
5. 三角恒等变换过程与方法,实际上是对三角函数式中的角、名、形的变换,即(1)找差异:角、名、形的差别;(2)建立联系:角的和差关系、倍半关系等,名、形之间可以用哪个公式联系起来;(3)变公式:在实际变换过程中,往往需要将公式加以变形后运用或逆用公式,如升、降幂公式, cosα= cosβcos(α-β)- sinβsin(α-β),1= sin2α+cos2α,==tan(450+300)等。
例题
例1 已知sin(α+β)=,sin(α-β)=,求的值。
例2求值:cos24°﹣sin6°﹣cos72°
例3 化简(1);(2)sin2αsin2β+cos2αcos2β-cos2αcos2β。
例4 设为锐角,且3sin2α+2sin2β=1,3sin2α-2sin2β=0,求证:α+2β=。
例5 如图所示,某村欲修建一横断面为等腰梯形的水渠,为降低成本,必须尽量减少水与水渠壁的接触面。若水渠断面面积设计为定值m,渠深8米。则水渠壁的倾角应为多少时,方能使修建的成本最低?
分析:解答本题的关键是把实际问题转化成数学模型,作出横断面的图形,要减少水与水渠壁的接触面只要使水与水渠断面周长最小,利用三角形的边角关系将倾角为和横断面的周长L之间建立函数关系,求函数的最小值
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
tan(α+β)=
tan(α-β)=
sin2α=2sinαcosα
cos2α=cos2α- sin2α
=2cos2α-1=1-2 sin2α
tan2α=
8
A
E D
B C1.2.2 同角三角函数的基本关系式(2)
一、课题:同角三角函数的基本关系(2)
二、教学目标:1.根据三角函数关系式进行三角式的化简和证明;
2.了解已知一个三角函数关系式求三角函数(式)值的方法。
三、教学重、难点:如何运用公式对三角式进行化简和证明。
四、教学过程:
(一)复习:
1.同角三角函数的基本关系式。
(1)倒数关系:,,.
(2)商数关系:,.
(3)平方关系:,,.
(练习)已知,求.
(二)新课讲解:
例1 化简.
解:原式.
例2 化简.
解:原式
.
例3 已知,试确定使等式成立的角的集合。
解:∵=
==.
又∵,
∴, 即得或.
所以,角的集合为:或.
例4 化简.
解:原式=
.
说明:化简后的简单三角函数式应尽量满足以下几点:
(1)所含三角函数的种类最少;
(2)能求值(指准确值)尽量求值;
(3)不含特殊角的三角函数值。
例5 求证:.
证法一:由题义知,所以.
∴左边=右边.
∴原式成立.
证法二:由题义知,所以.
又∵,
∴.
证法三:由题义知,所以.
,
∴.
例6.求证:.
证明:左边
,
右边.
所以,原式成立。
总结:证明恒等式的过程就是分析、转化、消去等式两边差异来促成统一的过程,证明时常用的方法有:(1)从一边开始,证明它等于另一边(如例5的证法一);(2)证明左右两边同等于同一个式子(如例6);(3)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立。
例7 已知,求.
解:由等式两边平方:
.
∴(*),即,
可看作方程的两个根,解得.
又∵,∴.又由(*)式知
因此,.
五、小结:1.运用同角三角函数关系式化简、证明。
2.常用的变形措施有:大角化小,切割化弦等。
六、作业:
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- 2 -高一新课程数学必修(Ⅲ)教案1
算法的概念
教学目的:理解并掌握算法的概念与意义,会用“算法”的思想编制数学问题的算法。
教学重点:算法的设计与算法意识的的培养
教学过程:
一、问题情景:
请大家研究解决下面的一个问题
1.两个大人和两个小孩一起渡河,渡口只有一条小船,每次只能渡1 个大人或两个小孩,他们四人都会划船,但都不会游泳。试问他们怎样渡过河去?请写出一个渡河方案。
(通过学生讨论得出渡河方案与步骤如下)
S1 两个小孩同船过河去;
S2 一个小孩划船回来;
S3 一个大人划船过河去;
S4 对岸的小孩划船回来;
S5 两个小孩同船渡过河去;
S6 一个小孩划船回来;
S7 余下的一个大人独自划船渡过河去;对岸的小孩划船回来;
S8 两个小孩再同时划船渡过河去。
2.一群小兔一群鸡,两群合到一群里,要数腿共48,要数脑袋整17,多少小兔多少鸡?
先列方程组解题,得鸡10只,兔7只;
再归纳一般二元一次方程组的通用方法,即用高斯消去法解一般的二元一次方程组。
令D,若D,方程组无解或有无数多解。
若D,则,。
由此可得解二元一次方程组的算法。
计算;
如果,则原方程组无解或有无穷多组解;否则(),
,
输出计算结果、或者无法求解的信息。
二、数学构建:
算法的概念:由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者是按照要求设计好的有限的计算序列,并且这样的步骤或序列能解决一类问题。
算法的五个重要特征:
(1)有穷性:一个算法必须保证执行有限步后结束;
(2)确切性:算法的每一步必须有确切的定义;
(3)可行性:算法原则上能够精确地运行,而且人们用笔和纸做有限次即可完成;
(4)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻划运算对象的初始条件。所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件。
(5)输出:一个算法有1个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的。
三、知识运用:
例1.一个人带三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可以容纳一个人和两只动物。没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量,狼就会吃掉羚羊。(1)设计过河的算法;(2)思考每一步算法所遵循的相同之处原则是什么。
解:算法或步骤如下:
S1 人带两只狼过河
S2 人自己返回
S3 人带一只羚羊过河
S4 人带两只狼返回
S5 人带两只羚羊过河
S6 人自己返回
S7 人带两只狼过河
S8 人自己返回带一只狼过河
例2.写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
解:为了便于理解,算法步骤用自然语言叙述:
先将序列中的第一个整数设为最大值;
将序列中的下一个整数值与“最大值”比较,如果它大于此“最大值”,这时就假定“最大值”就是这个整数;
如果序列中还有其它整数,重复;
在序列中一直进行到没有可比的数为止,这时假定的“最大值”就是这个序列中的最大值。
试用数学语言写出对任意3个整数中最大值的求法
max=a
如果b>max,则max=b
如果c>max,则max=c,
max就是中的最大值。
四、学力发展:
1.给出求的一个算法。
2.给出求点P关于直线的对称点的一个算法。
五、课堂小结:
算法的概念:由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者是按照要求设计好的有限的计算序列,并且这样的步骤或序列能解决一类问题。
算法的五个重要特征:
(1)有穷性:一个算法必须保证执行有限步后结束;
(2)确切性:算法的每一步必须有确切的定义;
(3)可行性:算法原则上能够精确地运行,而且人们用笔和纸做有限次即可完成;
(4)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻划运算对象的初始条件。所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件。
(5)输出:一个算法有1个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的。
六、课外作业:
1.优化设计P3-4:变式练习1-10题。
2.课本P6:练习1-4题第三课时 子集、全集、补集(一)
教学目标:
使学生理解子集、真子集概念,会判断和证明两个集合包含关系,会判断简单集合的相等关系;通过概念教学,提高学生逻辑思维能力,渗透等价转化思想;渗透问题相对论观点.
教学重点:
子集的概念,真子集的概念.
教学难点:
元素与子集,属于与包含间的区别;描述法给定集合的运算.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
1.集合的表示方法 列举法、描述法
2.集合的分类 有限集、无限集
由集合元素的多少对集合进行分类,由集合元素的有限、无限选取表示集合的方法.故问题解决的关键主要在于寻求集合中的元素,进而判断其多少.
Ⅱ.讲授新课
[师]同学们从下面问题的特殊性,去寻找其一般规律.
幻灯片(A):
我们共同观察下面几组集合
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}
(2)A={x|x>3},B={x|3x-6>0}
(3)A={正方形},B={四边形}
(4)A=,B={0}
(5)A={直角三角形},B={三角形}
(6)A={a,b},B={a,b,c,d,e}
[生]通过观察上述集合间具有如下特殊性
(1)集合A的元素1,2,3同时是集合B的元素.
(2)集合A中所有大于3的元素,也是集合B的元素.
(3)集合A中所有正方形都是集合B的元素.
(4)A中没有元素,而B中含有一个元素0,自然A中“元素”也是B中元素.
(5)所有直角三角形都是三角形,即A中元素都是B中元素.
(6)集合A中元素A、B都是集合B中的元素.
[师]由上述特殊性可得其一般性,即集合A都是集合B的一部分.从而有下述结论.
幻灯片(B):
1.子集
定义:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A.记作AB(或BA),这时我们也说集合A是集合B的子集.
[师]请同学们各自举两个例子,互相交换看法,验证所举例子是否符合定义.
[师]当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记作AB(或B A).
如:A={2,4},B={3,5,7},则AB.
[师]依规定,空集是任何集合子集.
请填空:_____A(A为任何集合).
[生]A
[师]由A={正三角形},B={等腰三角形},C={三角形},则从中可以看出什么规律?
[生]由题可知应有AB,BC.
这是因为正三角形一定是等腰三角形,等腰三角形一定是三角形,那么正三角形也一定是三角形.故AC.
[师]从上可以看到,包含关系具有“传递性”.
(1)任何一个集合是它本身的子集
[师]如A={9,11,13},B={20,30,40},那么有AA,BB.
师进一步指出:
如果AB,并且A≠B,则集合A是集合B的真子集.
这应理解为:若AB,且存在b∈B,但bA,称A是B的真子集.
A是B的真子集,记作AB(或BA)真子集关系也具有传递性若AB,BC,则AC.
那么_______是任何非空集合的真子集.
[生]应填
2.例题解析
[例1]写出{a、b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
分析:寻求子集、真子集主要依据是定义.
解:依定义:{a,b}的所有子集是、{a}、{b}、{a,b},其中真子集有、{a}、{b}.
注:如果一个集合的元素有n个,那么这个集合的子集有2n个,真子集有2n-1个.
[例2]解不等式x-3>2,并把结果用集合表示.
解:由不等式x-3>2知x>5
所以原不等式解集是{x|x>5}
[例3](1)说出0,{0}和的区别;(2){}的含义
Ⅲ.课堂练习
1.已知A={x|x<-2或x>3},B={x|4x+m<0},当AB时,求实数m的取值范围.
分析:该题中集合运用描述法给出,集合的元素是无限的,要准确判断两集合间关系.需用数形结合.
解:将A及B两集合在数轴上表示出来
要使AB,则B中的元素必须都是A中元素
即B中元素必须都位于阴影部分内
那么由x<-2或x>3及x<-知 -<-2即m>8
故实数m取值范围是m>8
2.填空:
{a} {a},a {a}, {a},{a,b} {a},0 ,{0} ,1 {1,{2}},{2} {1,{2}}, {}
Ⅳ.课时小结
1.能判断存在子集关系的两个集合谁是谁的子集,进一步确定其是否是真子集.
2.清楚两个集合包含关系的确定,主要靠其元素与集合关系来说明.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P10习题1.2 1,2
补充:
1.判断正误
(1)空集没有子集 ( )
(2)空集是任何一个集合的真子集 ( )
(3)任一集合必有两个或两个以上子集 ( )
(4)若BA,那么凡不属于集合a的元素,则必不属于B ( )
分析:关于判断题应确实把握好概念的实质.
解:该题的5个命题,只有(4)是正确的,其余全错.
对于(1)、(2)来讲,由规定:空集是任何一个集合的子集,且是任一非空集合的真子集.
对于(3)来讲,可举反例,空集这一个集合就只有自身一个子集.
对于(4)来讲,当x∈B时必有x∈A,则xA时也必有xB.
2.集合A={x|-1<x<3,x∈Z},写出A的真子集.
分析:区分子集与真子集的概念.空集是任一非空集合的真子集,一个含有n个元素的子集有2n,真子集有2n-1个.
则该题先找该集合元素,后找真子集.
解:因-1<x<3,x∈Z,故x=0,1,2
即a={x|-1<x<3,x∈Z}={0,1,2}
真子集:、{1}、{2}、{0}、{0,1}、{0,2}、{1,2},共7个
3.(1)下列命题正确的是 ( )
A.无限集的真子集是有限集 B.任何一个集合必定有两个子集
C.自然数集是整数集的真子集 D.{1}是质数集的真子集
(2)以下五个式子中,错误的个数为 ( )
①{1}∈{0,1,2} ②{1,-3}={-3,1} ③{0,1,2}{1,0,2}
④∈{0,1,2} ⑤∈{0}
A.5 B.2 C.3 D.4
(3)M={x|3<x<4},a=π,则下列关系正确的是 ( )
A.aM B.aM C.{a}∈M D.{a}M
解:(1)该题要在四个选择支中找到符合条件的选择支.必须对概念把握准确,并不是所有有限集都是无限集子集,如{1}不是{x|x=2k,k∈Z}的子集,排除A.由于只有一个子集,即它本身,排除B.由于1不是质数,排除D.故选C.
(2)该题涉及到的是元素与集合,集合与集合关系.
①应是{1}{0,1,2},④应是{0,1,2},⑤应是{0}
故错误的有①④⑤,选C.
(3)M={x|3<x<4},a=π
因3<a<4,故a是M的一个元素.
{a}是{x|3<x<4}的子集,那么{a}M.选D.
4.判断如下a与B之间有怎样的包含或相等关系:
(1)A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z}
(2)A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z}
解:(1)因A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z},故A、B都是由奇数构成的,即A=B.
(2)因A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z},
又 x=4n=2·2n
在x=2m中,m可以取奇数,也可以取偶数;而在x=4n中,2n只能是偶数.
故集合A、B的元素都是偶数.但B中元素是由A中部分元素构成,则有BA.
评述:此题是集合中较抽象题目.注意其元素的合理寻求.
5.已知集合P={x|x2+x-6=0},Q={x|ax+1=0}满足QP,求a所取的一切值.
解:因P={x|x2+x-6=0}={2,-3}
当a=0时,Q={x|ax+1=0}=,QP成立.
又当a≠0时,Q={x|ax+1=0}={-},
要QP成立,则有-=2或-=-3,a=-或a=.
综上所述,a=0或a=-或a=
评述:这类题目给的条件中含有字母,一般需分类讨论.
本题易漏掉a=0,ax+1=0无解,即Q为空集情况.
而当Q=时,满足QP.
6.已知集合A={x∈R|x2-3x+4=0},B={x∈R|(x+1)(x2+3x-4=0},要使APB,求满足条件的集合P.
解:由题A={x∈R|x2-3x+4=0}=
B={x∈R|(x+1)(x2+3x-4)=0}={-1,1,-4}
由APB知集合P非空,且其元素全属于B,即有满足条件的集合P为:
{1}或{-1}或{-4}或{-1,1}或{-1,-4}或{1,-4}或{-1,1,-4}
评述:要解决该题,必须确定满足条件的集合P的元素.
而做到这点,必须化简A、B,充分把握子集、真子集的概念,准确化简集合是解决问题的首要条件.
7.已知AB,AC,B={0,1,2,3,4},C={0,2,4,8},则满足上述条件的集合A共有多少个?
解:因AB,AC,B={0,1,2,3,4},C={0,2,4,8},由此,满足AB,有,{0},{1},{2},{3},{4},{0,1},{0,2},{2,3},{2,4},{0,3},{0,4},{1,2},{1,3},{1,4},{3,4},{0,2,4},{0,1,2},{0,1,3},{0,1,4},{1,2,3},{1,2,4},{2,3,4},{0,3,4},{0,1,2,3},{1,2,3,4},{0,1,3,4},{0,2,3},{1,3,4},{0,1,2,4},{0,2,3,4},{0,1,2,3,4},共25=32个.
又满足AC的集合A有
,{0},{2}{4},{8},{0,2},{0,4},{0,8}{2,4},{2,8},{4,8},{0,2,4},{0,2,8},{0,4,8},{2,4,8},{0,2,4,8},共24=8×2=16个.
其中同时满足AB,AC的有8个
,{0},{2},{4},{0,2},{0,4},{2,4},{0,2,4},实际上到此就可看出,上述解法太繁.由此得到解题途径.
有如下思路:
题目只要A的个数,而未让说明A的具体元素,故可将问题等价转化为B、C的公共元素组成集合的子集数是多少.
显然公共元素有0、2、4,组成集合的子集有23=8 (个)
8.设A={0,1},B={x|xA},则A与B应具有何种关系?
解:因A={0,1},B={x|xA}
故x为,{0},{1},{0,1},即{0,1}是B中一元素.故A∈B.
评注:注意该题的特殊性,一集合是另一集合的元素.
9.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},
(1)若BA,求实数m的取值范围. (2)当x∈Z时,求A的非空真子集个数.
(3)当x∈R时,没有元素x使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.
解:(1)当m+1>2m-1即m<2时,B=满足BA.
当m+1≤2m-1即m≥2时,要使B≤A成立,
需,可得2≤m≤3
综上m≤3时有BA
(2)当x∈Z时,A={-2,-1,0,1,2,3,4,5}
所以,A的非空真子集个数为:28-2=254
(3)∵x∈R,且A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},又没有元素x使x∈A与x∈B同时成立.
则①若B=即m+1>2m-1,得m<2时满足条件.
②若B=,则要满足条件有:或解之m>4
综上有m<2或m>4
评述:此问题解决:(1)不应忽略;(2)找A中的元素;(3)分类讨论思想的运用.
(二)1.预习内容:课本P9
2.预习提纲:
(1)求一个集合补集应具备的条件.
(2)能正确表示一个集合的补集.
子集、全集、补集(一)
1.判断正误
(1)空集没有子集 ( )
(2)空集是任何一个集合的真子集 ( )
(3)任一集合必有两个或两个以上子集 ( )
(4)若BA,那么凡不属于集合a的元素,则必不属于B ( )
2.集合A={x|-1<x<3,x∈Z},写出A的真子集.
3.(1)下列命题正确的是 ( )
A.无限集的真子集是有限集 B.任何一个集合必定有两个子集
C.自然数集是整数集的真子集 D.{1}是质数集的真子集
(2)以下五个式子中,错误的个数为 ( )
①{1}∈{0,1,2} ②{1,-3}={-3,1} ③{0,1,2}{1,0,2}
④∈{0,1,2} ⑤∈{0}
A.5 B.2 C.3 D.4
(3)M={x|3<x<4},a=π,则下列关系正确的是 ( )
A.aM B.aM C.{a}∈M D.{a}M
4.判断如下a与B之间有怎样的包含或相等关系:
(1)A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z}
(2)A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z}
5.已知集合P={x|x2+x-6=0},Q={x|ax+1=0}满足QP,求a所取的一切值.
6.已知集合A={x∈R|x2-3x+4=0},B={x∈R|(x+1)(x2+3x-4=0),要使APB,求满足条件的集合P.
7.已知AB,AC,B={0,1,2,3,4},C={0,2,4,8},则满足上述条件的集合A共有多少个?
8.设A={0,1},B={x|xA},则A与B应具有何种关系?
9.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},
(1)若BA,求实数m的取值范围. (2)当x∈Z时,求A的非空真子集个数.
(3)当x∈R时,没有元素x使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.
- 1 -高一数学月考试卷 12.17
说明:试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共60分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.已知U={x∈R|-1≤x≤3},A={x∈R|x2-2x-3<0},B={x∈R|x2-2x-3=0},C={x|-1≤x<3},则有
A.CUA=B B.CUB=C C.CUAC D.AC
2.已知集合A=B=R,x∈A,y∈B,f:x→y=ax+b,若4和10的原象分别对应是6和9,则19在f作用下的象为
A.18 B.30 C. D.28
3.在直角坐标系中,函数y=|x|的图象
A.关于对称轴、原点均不对称 B.关于原点对称
C.关于x轴对称 D.关于y轴对称
4.若f(x)= ,则方程f(4x)=x的根是
A. B.- C.2 D.-2
5.设函数f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,则
A.f(a)>f(2a) B.f(a2)6.已知函数y=f(x)(x∈[a,b]),那么集合{(x,y)|y=f(x),x∈[a,b]}∩{(x,y)|x=2}中所含元素的个数为
A.1 B.0 C.0或1 D.1或2
7.函数y=log(x2-6x+17)的值域是
A. R B.[8,+ C.(-∞,- D.[-3,+∞)
8.设有两个命题①关于x的不等式x2+2ax+4>0对于一切x∈R恒成立,②函数f(x)=
-(5-2a)x是减函数,若此二命题有且只有一个为真命题,则实数a的范围是
A.(-2,2) B.(-∞,2) C.(-∞,-2) D.(-∞,-2]
9.下列说法正确的是
A.平面α和平面β只有一个公共点 B.两两相交的三条直线共面
C.不共面的四点中,任何三点不共线 D.有三个公共点的两平面必重合
10.在立体几何,以下命题中真命题个数为
①垂直于同一直线的两直线平行 ②到定点距离等于定长的点的轨迹是圆 ③有三个角是直角的四边形是矩形 ④自一点向一已知直线引垂线有且只有一条
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
11.若Rt∠ABC的边AB与平面α平行,另一边BC与α斜交,则∠ABC在α上的射影是
A.钝角 B.直角 C.锐角 D.一条射线
12.a,b是两条异面直线,下列结论正确的是
A.过不在a,b上的任一点,可作一个平面与a,b平行
B.过不在a,b上的任一点,可作一条直线与a,b相交
C.过不在a,b上的任一点,可作一条直线与a,b都平行
D.过a可以并且只可以作一平面与b平行
第Ⅱ卷(非选择题,共90分)
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
13.函数y=的最大值是______.
14.若不等式3>()x+1对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围为______.
15.方程log3(1-2·3x)=2x+1的解x=______.
16.当x∈(1,2),不等式(x-1)217.已知a、b、c、d是四条互不重合的直线,且c、d分别为a、b在平面α上的射影,给出两组判断:第一组①a⊥b②a∥b;第二组③c⊥d④c∥d,分别从两组中各选一个论断,使一个作条件,另一个作结论,写出一个正确的命题 .
18.α、β、γ是三个平面,a、b是两直线,有下列三个条件
①α∥γ,bβ ②a∥γ,b∥β ③b∥β,aγ
命题“α∩β=a,bγ,且 ,则a∥b”是真命题,则所有可以在横线处填入的条件的序号是 .
三、解答题(本大题共5小题,共66分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(本小题满分12分)(1)已知x+x=3,求的值
(2)已知lg(x+y)+lg(2x+3y)-lg3=lg4+lgx+lgy,求 值
20.(本小题满分13分)已知AB、CD为异面线段,E、F分别为AC、BD中点,过E、F作平面α∥AB.
(1)求证:CD∥α
(2)若AB=4,EF=,CD=2,求AB与CD所成角大小.
21.(本小题满分13分)某公司需将一批货物从甲地运到乙地,现有汽车、火车两种运输工具可供选择.若该货物在运输过程中(含装卸时间)的损耗为300元/小时,其他主要参考数据如下:
运输工具 途中速度(千米/小时) 途中费用(元/千米) 装卸时间(小时) 装卸费用
汽车 50 8 2 1000
火车 100 4 4 1800
问如何根据运输距离的远近选择运输工具,使运输过程中的费用与损耗之和最小.
22.(本小题满分14分)如图,几何体中,△ABC为正三角形,AE和CD垂直于平面ABC,且AE=AB=2a,CD=a,F为BE的中点.求证:
(1)DF∥面ABC;
(2)AF⊥BD.
23.(本小题满分14分)已知y=log4(2x+3-x2)
(1)求定义域;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求y的最大值,并求取最大值时x值.
高一数学月考试卷答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B D A D C C D C A B D
二、填空题
13. 4 14. -<a< 15. -1 16. (1,2) 17. 若a∥b,则c∥d 18. ①③
三、解答题:
19.(1)已知x+x=3,求的值
(2)已知lg(x+y)+lg(2x+3y)-lg3=lg4+lgx+lgy,求 值
【解】(1) ∵x+x=3
∴x+x=(x+x)3-3(x+x)=33-3×3=18
x2+x-2=(x+x-1)2-2=[(x+x)2-2]2-2=(32-2)2-2=47
∴原式==
(2)由题意可得x>0,y>0,由对数运算法则得
lg(x+y)(2x+3y)=lg(12xy) 则(x+y)(2x+3y)=12xy
(2x-y)(x-3y)=0 即2x=y或x=3y
故 =或 =3
20.已知AB、CD为异面线段,E、F分别为AC、BD中点,过E、F作平面α∥AB.
(1)求证:CD∥α
(2)若AB=4,EF=,CD=2,求AB与CD所成角大小.
(1)【证明】 连结AD交α于G,连GF
∵AB∥α,面ADB∩α=GFAB∥GF
又∵F为BD中点 ∴G为AD中点
又∵AC、AD相交,确定的平面ACD∩α=EG
E为AC中点,G为AD中点
∴EG∥CD
(2)【解】 由(1)证明可知:
∵AB=4,GF=2,CD=2
∴EG=1,EF=
在△EGF中,由余弦定理得:cosEGF=-
∴∠EGF=120° ∴AB、CD所成角为60°
21.某公司需将一批货物从甲地运到乙地,现有汽车、火车两种运输工具可供选择.若该货物在运输过程中(含装卸时间)的损耗为300元/小时,其他主要参考数据如下:
运输工具 途中速度(千米/小时) 途中费用(元/千米) 装卸时间(小时) 装卸费用
汽车 50 8 2 1000
火车 100 4 4 1800
问如何根据运输距离的远近选择运输工具,使运输过程中的费用与损耗之和最小.
考查函数的实际应用及解决问题的能力.
【解】 设两地相距x公里,汽车总费用为y1元,火车总费用y2元,则
y1=(+2)300+8x+1000=14x+1600
y2=(+4)300+4x+1800=7x+3000
又y1-y2=7x-1400,故
(1)当x>200时,y1-y2>0,y1>y2,选火车
(2)当0(3)当x=200时,y1=y2,费用一样
22.如图,几何体中,△ABC为正三角形,AE和CD垂直于平面ABC,且AE=AB=2a,CD=a,F为BE的中点.求证:
(1)DF∥面ABC;
(2)AF⊥BD.
【证明】 (1)取AB中点G,连结CG、FG.
∵F为EB中点,
∴四边形FGCD为平行四边形
∴DF∥CG,又CG面ABCDF∥面ABC
(2)∵△ABC为正三角形,G为AB中点.
23.已知y=log4(2x+3-x2)
(1)求定义域;(2)求f(x)的单调区间;
(3)求y的最大值,并求取最大值时x值.
考查对数函数、二次函数的单调性、最值.
【解】 (1)由2x+3-x2>0,解得-1∴f(x)定义域为{x|-1 (2)令u=2x+3-x2,则u>0,y=log4u
由于u=2x+3-x2=-(x-1)2+4
再考虑定义域可知,其增区间是(-1,1),减区间是[1,
又y=log4u为(0,+∞)增函数,
故该函数单调递增区间为(-1,1),减区间为[1,3]
(3)∵u=2x+3-x2=-(x-1)2+4≤4
∴y=log4u≤log44=1
故当x=1时,u取最大值4时,y取最大值1.第三课时 流程图(二)
教学目标:
使学生了解选择结构的特点,并能解决一些与此有关的问题.
教学重点:
选择结构的特性.
教学难点:
选择结构的运用.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
设计求解不等式ax+b>0(a≠0)的一个算法,并用流程图表示.
解:第一步 输入a,b;
第二步 判断a的符号;
第三步 若a>0,解不等式,
若a<0,解不等式;
第四步 输出不等式的解.
流程图为:
Ⅱ.讲授新课
选择结构是以条件的判断为起始点,根据条件是
否成立而决定执行哪一个处理步骤.
例1:有三个硬币A、B、C,其中一个是伪造的,另两个是真的,伪造的与真的质量不一样,现在提供天平一座,要如何找出伪造的硬币呢?试给出解决问题的一种算法,并画出流程图.
我的思路:要确定A、B、C中哪一个硬币是伪造的,只要比较它们的质量就可以了.比较A与B的质量,若A=B,则C是伪造的;否则,再比较A与C的质量,若A=C,则B是伪造的,若A≠C,则C是伪造的.
例2:若有A、B、C三个不同大小的数字,你能设计一个算法,找出其中的最大值吗?试给出解决问题的一种算法,并画出流程图.
解析:应先两两比较,算法和流程图如下:
S1 输入A,B,C;
S2 如果A>B,那么转S3,否则转S4;
S3 如果A>C,那么输出A,转S5,否则输出C,转S5;
S4 如果B>C,那么输出B,否则输出C;
S5 结束.
点评:本题主要考查学生对选择结构的流程图的有关知识的正确运用.
Ⅲ.课堂练习
课本P11 1,2,3.
Ⅳ.课时小结
选择结构的特点:在程序执行过程中出现了分支,要根据不同情况选择其中一个分支执行.
Ⅴ.课后作业
课本P14 2,5.
- 2 -三角函数单元复习题(二)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.已知x∈(-,0),cosx=,则tan2x等于 ( )
A. B.- C. D.-
2.cos-sin的值是 ( )
A.0 B.- C. D.2
3.已知α,β均为锐角,且sinα=,cosβ=,则α+β的值为 ( )
A. 或 B. C. D.2kπ+ (k∈Z)
4.sin15°cos30°sin75°的值等于 ( )
A. B. C. D.
5.若f(cosx)=cos2x,则f(sin)等于 ( )
A. B.- C.- D.
6.sin(x+60°)+2sin(x-60°)-cos(120°-x)的值为 ( )
A. B. C.1 D.0
7.已知sinα+cosα=,α∈(0,π),那么sin2α,cos2α的值分别为 ( )
A. , B.-,
C.-,- D.-,±
8.在△ABC中,若tanAtanB>1,则△ABC的形状是 ( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.不能确定
9.化简 eq \f(cos(+α)-sin(+α),cos(-α)+sin(-α)) 的结果为 ( )
A.tanα B.-tanα C.cotα D.-cotα
10.已知sinα+sinβ+sinγ=0,cosα+cosβ+cosγ=0,则cos(α-β)的值为 ( )
A.- B. C.-1 D.1
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
11.的值等于_____________.
12.若=4+,则cot( +A)=_____________.
13.已知tanx= (π<x<2π),则cos(2x-)cos(-x)-sin(2x-)sin(-x)=_____.
14.sin(-3x)cos(-3x)-cos(+3x)sin(+3x)=_____________.
15.已知tan(α+β)=,tan(β-)=,则sin(α+)·sin(-α)的值为____________.
16.已知5cos(α-)+7cos=0,则tantan=_____________.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)已知cos(α-)=,<α<,求cosα.
18.(本小题满分14分)已知sin22α+sin2αcosα-cos2α=1,α∈(0,),
求sinα、tanα.
19.(本小题满分14分)在△ABC中,已知A、B、C成等差数列,
求tan+tan+tantan的值.
20.(本小题满分15分)已知cosα=-,cos(α+β)=,且α∈(π,π),α+β∈(π,2π),求β.
21.(本小题满分15分)是否存在锐角α和β,使得(1)α+2β=π,(2)tantanβ=2-同时成立?若存在,则求出α和β的值;若不存在,说明理由.
三角函数单元复习题(二)答案
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.C 8.A 9.B 10.A
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
11.2- 12.4+ 13.- 14.
15.【解析】 ∵tan(α+)=tan[(α+β)-(β-)]=
∴原式=sin(α+)cos(α+)
= eq \f(sin(α+)cos(α+),sin2(α+)+cos2(α+)) = eq \f(tan(α+),1+tan2(α+)) =.
16.【解析】 由5cos(α-)+7cos=0得:
5cos(+)+7 cos(-)=0
展开得:12coscos+2sinsin=0,
两边同除以coscos得tantan=-6.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)已知cos(α-)=,<α<,求cosα.
【解】 由于0<α-<,cos(α-)=
所以sin(α-)= eq \r(1-cos2(α-)) =
所以cosα=cos[(α-)+]=
18.(本小题满分14分)已知sin22α+sin2αcosα-cos2α=1,α∈(0,),
求sinα、tanα.
【解】 ∵sin22α+sin2αcosα-cos2α=1
∴4sin2αcos2α+2sinαcos2α-2cos2α=0
即:cos2α(2sin2α+sinα-1)=0cos2α(sinα+1)(2sinα-1)=0
又α∈(0, ),∴cos2α>0,sinα+1>0.
故sinα=,α=,tanα=.
19.(本小题满分14分)在△ABC中,已知A、B、C成等差数列,
求tan+tan+tantan的值.
【解】 因为A、B、C成等差数列,A+B+C=π,所以A+C=,+=
∴tan(+)=,由两角和的正切公式,得 eq \f(tan+tan,1-tantan) =
tan+tan=-tantan
tan+tan+tantan=.
20.(本小题满分15分)已知cosα=-,cos(α+β)=,且α∈(π,π),α+β∈(π,2π),求β.
【分析】 要求β就必须先求β的某一个三角函数值,对照已知与欲求的目标,宜先求出cosβ的值,再由β的范围得出β.
【解】 ∵π<α<π, π<α+β<2π,∴0<β<π.
又∵cosα=-,cos(α+β)=,∴sinα=-,sin(α+β)=-
故cosβ=cos[(α+β)-α]=×(-)+(-)(-)=-.
而0<β<π,∴β=π.
【评注】 本题中若求sinβ,则由sinβ=及0<β<π不能直接推出β=π,因此本类问题如何选择三角函数值得考虑.
21.(本小题满分15分)是否存在锐角α和β,使得(1)α+2β=π,(2)tantanβ=2-同时成立?若存在,则求出α和β的值;若不存在,说明理由.
【分析】 这是一道探索性问题的题目,要求根据(1)、(2)联解,若能求出锐角α和β,则说明存在,否则,不存在.由于条件(2)涉及到与β的正切,所以需将条件(1)变成+β=,然后取正切,再与(2)联立求解.
【解】 由(1)得:+β=
∴tan(+β)= eq \f(tan+tanβ,1-tantanβ) =
将(2)代入上式得tan+tanβ=3-.
因此,tan与tanβ是一元二次方程x2-(3-)x+2-=0的两根,解之得x1=1,x2=2-.
若tan=1,由于0<<.所以这样的α不存在;
故只能是tan=2-,tanβ=1.
由于α、β均为锐角,所以α=,β=
故存在锐角α=,β=使(1)、(2)同时成立.
- 7 -2.2.3 向量的数乘(1)
一、课题:向量的数乘(1)
二、教学目标:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
3.理解两向量共线(平行)的充要条件,并会判断两个向量是否共线。
三、教学重、难点:1.实数与向量的积的定义及其运算律,向量共线的充要条件;
2.向量共线的充要条件及其应用。
四、教学过程:
(一)复习:
已知非零向量,求作和.
如图:,.
(二)新课讲解:
1.实数与向量的积的定义:
一般地,实数与向量的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:
(1);
(2)当时,的方向与的方向相同;
当时,的方向与的方向相反;
当 时,.
2.实数与向量的积的运算律:
(1)(结合律);
(2)(第一分配律);
(3)(第二分配律).
例1 计算:(1); (2); (3).
解:(1)原式=; (2)原式=; (3)原式=.
3.向量共线的充要条件:
定理:(向量共线的充要条件)向量与非零向量共线的充要条件是有且只有一个实数,使得.
例2 如图,已知,.试判断与是否共线.
解:∵
∴与共线.
例3 判断下列各题中的向量是否共线:
(1),;
(2),,且,共线.
解:(1)当时,则,显然与共线.
当时, ,∴与共线.
(3)当,中至少有一个为零向量时,显然与共线.
当,均不为零向量时,设
∴,
若时,,,显然与共线.
若时,,
∴与共线.
例4 设是两个不共线的向量,已知,,,
若,,三点共线,求的值。
解:
∵,,三点共线,∴与共线,即存在实数,使得,
即是.
由向量相等的条件,得 ,∴.
五、课堂练习:
六、小结:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
3.理解两向量共线(平行)的充要条件,并会判断两个向量是否共线。
七、作业:
补充:1.设是两个不共线的向量,而和共线,求实数的值;
2.设二个非零向量不共线,如果,,
,求证,,三点共线。
PAGE
- 2 -3.3.3两条直线的位置关系
―点到直线的距离公式
三维目标:
知识与技能:1. 理解点到直线距离公式的推导,熟练掌握点到直线的距离公式;
能力和方法: 会用点到直线距离公式求解两平行线距离
情感和价值:1。 认识事物之间在一定条件下的转化。用联系的观点看问题
教学重点:点到直线的距离公式
教学难点:点到直线距离公式的理解与应用.
教学方法:学导式
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程
一、情境设置,导入新课:
前面几节课,我们一起研究学习了两直线的平行或垂直的充要条件,两直线的夹角公式,两直线的交点问题,两点间的距离公式。逐步熟悉了利用代数方法研究几何问题的思想方法.这一节,我们将研究怎样由点的坐标和直线的方程直接求点P到直线的距离。
用POWERPOINT打出平面直角坐标系中两直线,进行移动,使学生回顾两直线的位置关系,且在直线上取两点,让学生指出两点间的距离公式,复习前面所学。要求学生思考一直线上的计算?能否用两点间距离公式进行推导?
两条直线方程如下:
.
二、讲解新课:
1.点到直线距离公式:
点到直线的距离为:
(1)提出问题
在平面直角坐标系中,如果已知某点P的坐标为,直线=0或B=0时,以上公式,怎样用点的坐标和直线的方程直接求点P到直线的距离呢
学生可自由讨论。
(2)数行结合,分析问题,提出解决方案
学生已有了点到直线的距离的概念,即由点P到直线的距离d是点P到直线的垂线段的长.
这里体现了“画归”思想方法,把一个新问题转化为 一个曾今解决过的问题,一个自己熟悉的问题。
画出图形,分析任务,理清思路,解决问题。
方案一:
设点P到直线的垂线段为PQ,垂足为Q,由PQ⊥可知,直线PQ的斜率为(A≠0),根据点斜式写出直线PQ的方程,并由与PQ的方程求出点Q的坐标;由此根据两点距离公式求出|PQ|,得到点P到直线的距离为d
此方法虽思路自然,但运算较繁.下面我们探讨别一种方法
方案二:设A≠0,B≠0,这时与轴、轴都相交,过点P作轴的平行线,交于点;作轴的平行线,交于点,
由得.
所以,|PR|=||=
|PS|=||=
|RS|=×||由三角形面积公式可知:·|RS|=|PR|·|PS|
所以
可证明,当A=0时仍适用
这个过程比较繁琐,但同时也使学生在知识,能力。意志品质等方面得到了提高。
3.例题应用,解决问题。
例1 求点P=(-1,2)到直线 3x=2的距离。
解:d=
例2 已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求三角形ABC的面积。
解:设AB边上的高为h,则
S=
,
AB边上的高h就是点C到AB的距离。
AB边所在直线方程为
即x+y-4=0。
点C到X+Y-4=0的距离为h
h=,
因此,S=
通过这两道简单的例题,使学生能够进一步对点到直线的距离理解应用,能逐步体会用代数运算解决几何问题的优越性。
同步练习:114页第1,2题。
4.拓展延伸,评价反思。
(1) 应用推导两平行线间的距离公式
已知两条平行线直线和的一般式方程为:,
:,则与的距离为
证明:设是直线上任一点,则点P0到直线的距离为
又
即,∴d=
的距离.
解法一:在直线上取一点P(4,0),因为∥
例3 求两平行线:,:,所以点P到的距离等于与的距离.于是
解法二:∥又.
由两平行线间的距离公式得
四、课堂练习:
1, 已知一直线被两平行线3x+4y-7=0与3x+4y+8=0所截线段长为3。且该直线过点(2,3),求该直线方程。
五、小结 :点到直线距离公式的推导过程,点到直线的距离公式,能把求两平行线的距离转化为点到直线的距离公式
六、课后作业:
13.求点P(2,-1)到直线2+3-3=0的距离.
14.已知点A(,6)到直线3-4=2的距离d=4,求的值:
15.已知两条平行线直线和的一般式方程为:,
:,则与的距离为
七.板书设计:略
数学教育网http:/// 主审戴刚锋期末练习题
一、选择题
1.已知:a、b、c为三个向量,下列命题中正确的是
A.如果|a|=|b|,那么a=b
B.a-b=b-a
C.|a+b|≤|a|+| b |
D.(a·b)·c=a·(b·c)
答案:C
2.如果α、β都是第二象限的角,且α>β,那么sinα与sinβ的大小关系是
A.sinα>sinβ B.sinα<sinβ
C.sinα=sinβ D.大小关系不定
答案:D
3.tanx=2,则的值是( )
A. B. C. D.
答案:C
4.直线上有A、B、C三点,如果B分有向线段AC的比为-,则
A.B是线段AC的中点
B.A是线段BC的中点
C.C是线段AB的中点
D.B是线段AC的三等分点
答案:B
5.下面四个关系式中,正确的项的个数是
①0·a=0 ②(a+b)+c=a+(b+c) ③a·b=b·a ④|a·b|=|a|| b |
A.4 B.3 C.2 D.1
答案:C
6.将函数y=f(x)图象上的点P(1,0)平移变为P′(2,0),平移后函数的新解析式为
A.y=f(x+1) B.y=f(x-1)
C.y=f(x)+1 D.y=f(x)-1
答案:B
7.在△ABC中,若acosA-bcosB=0,则三角形的形状是
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
答案:D
8.已知a=(x,3),b=(3,-1),且a∥b,则x等于
A.-1 B.9 C.-9 D.1
答案:C
9.已知a=(λ,2),b=(-3,5),且a与b的夹角为钝角,则λ的取值范围是( )
A.λ> B.λ<
C.λ>- D.λ<-
答案:A
二、填空题
10.已知|a|=3,|b|=4,若向量a+kb与向量a-kb互相垂直,则实数k= .
答案:±
11.设e1,e2是不共线的向量,e 1-4e2与λe1+e2共线,则实数λ的值为 .
答案:-
12.已知a=(2,-1),b=(-1,3),则2a-3b的坐标是 .
答案:(7,-11)
13.把一个函数图象按向量a=(,2)平移后,函数的解析式为y=sin(x+)+2,则原来函数的解析式为 .
答案:y=cosx
14.点P(4,3)关于点Q(5,-3)的对称点的坐标是 .
答案:(6,-9)
三、解答题
15.已知点A(0,2)、B(1,-1)、C(2,-4),求证:A、B、C三点共线.
证明:∵=(1-0,-1-2)=(1,-3).
=(2-0,-4-2)=(2,-6)
又1×(-6)-2×(-3)=0,
∴∥
又直线AB、直线AC有公共点A
∴A、B、C三点共线.
16.已知ABCD的顶点A的坐标为(-2,1),一组对边AB、CD的中点分别为M(3,0)、N(-1,-2).求ABCD的其余顶点坐标.
解:略
17.已知a=(2x-y+1,x+y-2),b=(2,-2),当x,y为何值时(1)a=b (2)a∥b
解:(1)由题意可知:,解得
(2)由向量共线条件知:-2(2x-y+1)-2(x+y-2)=0
化简得:3x-1=0
18.如图,已知△ABC中,D、E、F分别是BC、CA、AB的中点,求证:
(1)∥;
(2)=0.
证明:(1)
∴∥
(2)
∴
同理可得
∴=0
19.一船在海面A处望见两灯塔P、Q在北15°西的一条直线上.该船沿东北方向航行4海里到达B处,望见灯塔P在正西方向,灯塔Q在西北方向,求两灯塔距离.
解:如图,由题意可知:
∠A=45°+15°=60°,
∠ABP=45°,∠PBQ=45°
∴∠ABQ=90°
∴∠AQB=30°,∠APB=75°
sin75°=sin(45°+30°)=
在△ABP中,AB=4,由正弦定理知
∴AP=4(-1)
在△ABQ中,∠ABQ=90°,AB=4
∴AQ=8
∴PQ=AQ-AP=8-4(-1)=12-4
故两灯塔P、Q的距离为12-4海里.第4课时 复合函数
教学目标:
使学生掌握与复合函数有关的各类问题.
教学重点:
复合的含义.
教学难点:
复合函数的讨论.
教学过程:
[例1]已知f(x)=x2-x+7,求f(2x-1)
解:f(2x-1)=(2x-1)2-(2x-1)+7
=4x2-6x+9
[例2]已知f(x+1)=x2+3x+4,求f(x)
解法一:令t=x+1,则x=t-1
有:f(t)=(t-1)2+3(t-1)+4
=t2+t+2
即:f(x)=x2+x+2
解法二:f(x+1)=(x+1)2+x+3
=(x+1)2+(x+1)+2
∴ f(x)=x2+x+2
练习:
1.已知f(x+)=x2+,求f(x)
2.已知f(x-1)=x2-3x+4,求f(2x-3)
[例3](1)已知函数f(x)的定义域为(0,1),求f(x2)的定义域.
(2)已知函数f(2x+1)的定义域为(0,1),求f(x)的定义域.
(3)已知函数f(x+1)的定义域为[-2,3],求f(2x2-2)的定义域.
分析:(1)求函数定义域就是求自变量x的取值范围,求f(x2)的定义域就是求x的范围,而不是求x2的范围,这里x与x2的地位相同,所满足的条件一样.
(2)应由0<x<1确定出2x+1的范围,即为函数f(x)的定义域.
(3)应由-2≤x≤3确定出x+1的范围,求出函数f(x)的定义域进而再求f(2x2-2)的定义域.它是(1)与(2)的综合应用.
解:(1)∵f(x)的定义域为(0,1)
∴要使f(x2)有意义,须使0<x2<1,即-1<x<0或0<x<1∴函数f(x2)的定义域为{x|-1<x<0或0<x<1}
(2)∵f(2x+1)的定义域为(0,1),即其中的函数自变量x的取值范围是0<x<1,令t=2x+1,∴1<t<3,∴f(t)的定义域为1<x<3 ∴函数f(x)的定义域为{x|1<x<3}
(3)∵f(x+1)的定义域为-2≤x≤3,∴-2≤x≤3
令t=x+1,∴-1≤t≤4
∴f(t)的定义域为-1≤t≤4
即f(x)的定义域为-1≤x≤4,要使f(2x2-2)有意义,须使-1≤2x2-2≤4,
∴-≤x≤-或≤x≤
函数f(2x2-2)的定义域为{x|-≤x≤-或≤x≤}
评述:(1)对于复合函数f [g(x)]而言,如果函数f(x)的定义域为A,则f [g(x)]的定义域是使得函数g(x)∈A的x取值范围.
(2)如果f [g(x)]的定义域为A,则函数f(x)的定义域是函数g(x)的值域.
[例4]已知f(x)=,求f(x2-1)
解:f(x2-1)=
=
[例5]已知f(f(x))=2x-1,求一次函数f(x)
解:设f(x)=kx+b,则:
f(f(x))=k f(x)+b=k(kx+b)+b=k2x+kb+b=2x-1
∴ 得:k=,b=1-或k=-,b=+1
∴f(x)=x+1-或f(x)=-x++1
[例6]已知函数满足2f(x)+f( )=x,求f(x)
解:令t= ,则有2f( )+f(t)=
即:2f( )+f(x)=
∴f(x)=
课后作业:
1.已知f(+1)=x+2,求f(x)的解析式.
分析:此题目中的“f”这种对应法则,需要从题给条件中找出来,这就要有整体思想的应用.即:求出f及其定义域.
解:设t=+1≥1,则=t-1,
∴x=(t-1)2
∴f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1(t≥1)
∴f(x)=x2-1(x≥1)
2.(1)已知函数y=f(x)的定义域为[0,1],求f(x-1)的定义域.
解:∵f(x)中0≤x≤1
∴0≤x-1≤1,即1≤x≤2
(2)已知函数y=f(x-1)的定义域为[0,1],求f(x)的定义域.
解:函数y=f(x-1)中0≤x≤1
∴-1≤x-1≤0
即:y=f(x)的定义域为[-1,0]
(3)已知函数y=f(x-2)的定义域为[1,2],求y=f(x+3)的定义域.
3.已知函数f(x)是一次函数,且满足关系式3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式.
解:设f(x)=ax+b则
3f(x+1)-2f(x-1)
=3ax+3a+2b+2a-2b=ax+b+5a=2x+17
∴a=2,b=7
∴f(x)=2x+7
- 1 -第28课时 幂函数
教学目标:
使学生认识到幂函数同样也是一种重要的函数模型,掌握从特殊到一般地去进行类比研究幂函数的性质,并注意与指数函数进行对比学习.
教学重点:
幂函数的定义和图象.
教学难点:
幂函数的图象.
教学过程:
Ⅰ.复习引入
幂函数的定义
Ⅱ.讲授新课
问题1:我们知道,分数指数幂可以与根式相互转化.把下列各函数先化成根式形式,再指出它的定义域和奇偶性.利用计算机画出它们的图象,观察它们的图象,看有什么共同点?
(1)y=;(2)y=;(3)y=;(4)y=.
思路:先将各式化为根式形式,函数的定义域就是使这些根式有意义的实数x的集合;奇偶性直接利用定义进行判断.(1)定义域为[0,+),(2)(3)(4)定义域都是R;其中(1)既不是奇函数也不是偶函数,(2)是奇函数,(3)(4)是偶函数.它们的图象都经过点(0,0)和(1,1),且在第一象限内函数单调递增.
问题2:仿照问题1研究下列函数的定义域和奇偶性,观察它们的图象看有什么共同点?
(1)y=x-1;(2)y=x-2;(3)y=;(4)y=.
思路:先将负指数幂化为正指数幂,再将分数指数幂化为根式,函数的定义域就是使这些分式和根式有意义的实数x的集合;(1)(2)(4)的定义域都是{x|x≠0},(3)的定义域是(0,+);(1)(4)是奇函数,(2)是偶函数,(3)既不是奇函数也不是偶函数.它们的图象都经过点(1,1),且在第一象限内函数单调递减,并且以两坐标轴为渐近线.
总结:研究幂函数时,通常先将负指数幂化为正指数幂,再将分数指数幂化为根式(幂指数是负整数时化为分式);根据得到的分式或根式研究幂函数的性质.函数的定义域就是使这些分式和根式有意义的实数x的集合;奇偶性和单调性直接利用定义进行判断.问题1和问题2中的这些幂函数我们要记住它们图象的变化趋势,有利于我们进行类比.
[例1]讨论函数y=的定义域、值域、奇偶性、单调性,并画出图象的示意图.
思路:函数y=是幂函数.
(1)要使y==有意义,x可以取任意实数,故函数定义域为R.
(2)∵xR,∴x2≥0.∴ y≥0.
(3)f(-x)===f(x), ∴函数y=是偶函数;
(4)∵n=>0, ∴幂函数y=在[0,+]上单调递增.
由于幂函数y=是偶函数,
∴幂函数y=在(-∞,0)上单调递减.
(5)其图象如右图所示.
[例2]比较下列各组中两个数的大小:
(1)1.5,1.7;(2)0.71.5,0.61.5;(3)(-1.2),(-1.25).
解析:(1)考查幂函数y=的单调性,在第一象限内函数单调递增,
∵1.5<1.7 ∴1.5<1.7
(2)考查幂函数y=的单调性,同理0.71.5>0.61.5.
(3)先将负指数幂化为正指数幂可知它是偶函数,
∵(-1.2)=1.2,(-1.25)=1.25,又1.2>1.25
∴(-1.2)>(-1.25)
点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是:
(1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性;
(2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;
(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.
[例3]求函数y=+2x+4(x≥-32)值域.
解析:设t=x,∵x≥-32,∴t≥-2,则y=t2+2t+4=(t+1)2+3.
当t=-1时,ymin=3.
∴函数y=+2x+4(x≥-32)的值域为[3,+∞).
点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法.
Ⅲ.课堂练习
课本P73 1,2
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,大家能熟悉并掌握幂函数的图象,提高数学应用的能力.
Ⅴ.课后作业
课本P73 习题1,2,3,4
- 1 -1.1任意角和弧度制
1.1.2弧度制
农垦中学 刘国海
一、教学目标:
1、知识与技能
(1)理解并掌握弧度制的定义;(2)领会弧度制定义的合理性;(3)掌握并运用弧度制表示的弧长公式、扇形面积公式;(4)熟练地进行角度制与弧度制的换算;(5)角的集合与实数集之间建立的一一对应关系.(6) 使学生通过弧度制的学习,理解并认识到角度制与弧度制都是对角度量的方法,二者是辨证统一的,而不是孤立、割裂的关系.
2、过程与方法
创设情境,引入弧度制度量角的大小,通过探究理解并掌握弧度制的定义,领会定义的合理性.根据弧度制的定义推导并运用弧长公式和扇形面积公式.以具体的实例学习角度制与弧度制的互化,能正确使用计算器.
3、情态与价值
通过本节的学习,使同学们掌握另一种度量角的单位制---弧度制,理解并认识到角度制与弧度制都是对角度量的方法,二者是辨证统一的,而不是孤立、割裂的关系.角的概念推广以后,在弧度制下,角的集合与实数集之间建立了一一对应关系:即每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应,为下一节学习三角函数做好准备.
二、教学重、难点
重点: 理解并掌握弧度制定义;熟练地进行角度制与弧度制地互化换算;弧度制的运用.
难点: 理解弧度制定义,弧度制的运用.
三、学法与教学用具
在我们所掌握的知识中,知道角的度量是用角度制,但是为了以后的学习,我们引入了弧度制的概念,我们一定要准确理解弧度制的定义,在理解定义的基础上熟练掌握角度制与弧度制的互化.
教学用具:计算器、投影机、三角板
四、教学设想
【创设情境】
有人问:海口到三亚有多远时,有人回答约250公里,但也有人回答约160英里,请问那一种回答是正确的?(已知1英里=1.6公里)
显然,两种回答都是正确的,但为什么会有不同的数值呢?那是因为所采用的度量制不同,一个是公里制,一个是英里制.他们的长度单位是不同的,但是,他们之间可以换算:1英里=1.6公里.
在角度的度量里面,也有类似的情况,一个是角度制,我们已经不再陌生,另外一个就是我们这节课要研究的角的另外一种度量制---弧度制.
【探究新知】
1.角度制规定:将一个圆周分成360份,每一份叫做1度,故一周等于360度,平角等于180度,直角等于90度等等.
弧度制是什么呢?1弧度是什么意思?一周是多少弧度?半周呢?直角等于多少弧度?弧度制与角度制之间如何换算?请看课本,自行解决上述问题.
2.弧度制的定义
[展示投影]长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角,记作1,或1弧度,或1(单位可以省略不写).
3.探究:如图,半径为的圆的圆心与原点重合,角的终边与轴的正半轴重合,交圆于点,终边与圆交于点.请完成表格.
弧的长 旋转的方向 的弧度数 的度数
逆时针方向
逆时针方向
我们知道,角有正负零角之分,它的弧度数也应该有正负零之分,如-π,-2π等等,一般地, 正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0,角的正负主要由角的旋转方向来决定.
4.思考:如果一个半径为的圆的圆心角所对的弧长是,那么的弧度数是多少
角的弧度数的绝对值是:,其中,l是圆心角所对的弧长,是半径.
5.根据探究中填空:
,度
显然,我们可以由此角度与弧度的换算了.
6.例题讲解
例1.按照下列要求,把化成弧度:
(1) 精确值;
(2) 精确到0.001的近似值.
例2.将3.14换算成角度(用度数表示,精确到0.001).
注意:角度制与弧度制的换算主要抓住,另外注意计算器计算非特殊角的方法.
7. 填写特殊角的度数与弧度数的对应表:
度
弧度
角的概念推广以后,在弧度制下,角的集合与实数集之间建立了一一对应关系:即每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.
8.例题讲评
例3.利用弧度制证明下列关于扇形的公式:
(1); (2); (3).
其中是半径,是弧长,为圆心角,是扇形的面积.
例4.利用计算器比较和的大小.
注意:弧度制定义的理解与应用,以及角度与弧度的区别.
9.练习
教材.
9.学习小结
(1)你知道角弧度制是怎样规定的吗
(2)弧度制与角度制有何不同,你能熟练做到它们相互间的转化吗
五、评价设计
1.作业:习题1.1 A组第7,8,9题.
2.要熟练掌握弧度制与角度制间的换算,以及异同.能够使用计算器求某角的各三角函数值.
PAGE
1空间几何体的表面积和体积预习提纲
1.平面展开图
2.概念:
直棱柱:
正棱柱:
正棱锥:
正棱台:
3.面积公式:
S直棱柱侧= S正棱锥侧=
S正棱台侧= S圆柱侧= =
S圆锥侧= = S圆台侧= =
S球面=
相互间的关系:
4.体积公式:
V长方体= = V柱体=
V锥体= V台体=
V球=
相互间的关系:
空间几何体的表面积和体积教案
例1:已知直三棱柱底面各边的比为17∶10∶9,侧棱长为16 cm,全面积为1440 cm2,求底面各边之长.
例2:正三棱锥底面边长为a,侧棱与底面成45°角,求此棱锥的侧面积与全面积.
例3:从一个正方体中,如图那样截去4个三棱锥后,得到一个正三棱锥A—BCD,求它的体积是正方体体积的几分之几?
例4:假设正棱锥的底面边长为a,侧棱长为2a,求对角面的面积和侧面积.
例5:如图,圆柱的底面直径与高都等于球的直径,求证:
(1)球的表面积等于圆柱的侧面积;
(2)球的表面积等于圆柱全面积的
例6:有三个球,第一个球内切于正方体的六个面,第二个球与这个正方体各条棱都相切,第三个球过这个正方体的各顶点,求这三个球的表面积之比.
例7:已知圆锥的全面积是它内切球表面积的2倍,求圆锥侧面积与底面积之比.
练习:
1.已知球面上A、B、C三点的截面和球心的距离等于球的半径的一半,且AB=BC=CA=2,求球的体积.
2.一个体积为8的正方体的各个顶点都在球面上,求此球的体积.
例8:求球与它的外切圆柱、外切等边圆锥的体积之比.
例9:半径为R的球的内接四面体内有一内切球,求这两球的体积比?
空间几何体的表面积和体积教案
例1:已知直三棱柱底面各边的比为17∶10∶9,侧棱长为16 cm,全面积为1440 cm2,求底面各边之长.
分析:这是一道跟直棱柱侧面积有关的问题,从结论出发,欲
求底面各边之长,而各边之比已知,可分别设为17a、10a、
9a,故只须求出参数a即可,那么如何利用已知条件去求
a呢?
[生]设底面三边长分别是17a、10a、9a,
S侧=(17a+10a+9a)·16=576a
设17a所对三角形内角α,
则cosα==-,sinα=
S底=·10a·9a·=36a2
∴576a+72a2=1440 解得:a=2
∴三边长分别为34 cm,20 cm,18 cm.
[师]此题中先设出参数a,再消去参数,很有特色.
例2:正三棱锥底面边长为a,侧棱与底面成45°角,求此棱锥的侧面积与全面积.
分析:可根据正棱锥的侧面积与全面积公式求得.
解:如图所示,设正三棱锥S—ABC的高为SO,斜高为SD,
在Rt△SAO中,∴AO=SA·cos45°
∵AO=AD=a ∴SA=a
在Rt△SBD中
SD=
∴S侧=·3a·SD=a2. ∵S底=a2
∴S全=(+)a2
例3:从一个正方体中,如图那样截去4个三棱锥后,得到一个正三棱锥A—BCD,求它的体积是正方体体积的几分之几?
分析:在准确识图的基础上,求出所截得的每个三棱锥的
体积和正三棱锥A—BCD的体积即可.
解:设正方体体积为Sh,则每个截去的三棱锥的体积
为 ·Sh=Sh.
∵三棱锥A—BCD的体积为
Sh-4·Sh=Sh.
∴正三棱锥A—BCD的体积是正方体体积的.
例4:假设正棱锥的底面边长为a,侧棱长为2a,求对角面的面积和侧面积.
解:如图所示,在正四棱锥P—ABCD中,AB=a,PB=2a,
作PO⊥底面ABCD于O.连结BD,则O∈BD,且PO⊥BC,
由AB=a,得BD=a,在Rt△PAB中,
PO2=PB2-BO2=(2a)2-(a)2
∴PO=a,S对角面=PO·BD=a2.
又作PE⊥BC于E,这时E是BC的中点
∴PE2=PB2-BE2=(2a)2-(a)2
∴PE=a ∴S侧=4×PE·BC=a2
∴对角面面积为a2,侧面积为 a2.
例5:如图,圆柱的底面直径与高都等于球的直径,求证:
(1)球的表面积等于圆柱的侧面积;
(2)球的表面积等于圆柱全面积的
证明:(1)设球的半径为R,则圆柱的底面半径为R,
高为2R,得
S球=4πR2,S圆柱侧=2πR·2R=4πR2 ∴S球=S圆柱侧
(2)∵S圆柱全=4πR2+2πR2=6πR2 S球=4πR2
∴S球=S圆柱全
例6:有三个球,第一个球内切于正方体的六个面,第二个球与这个正方体各条棱都相切,第三个球过这个正方体的各顶点,求这三个球的表面积之比.
解:设正方体的棱长为a,则第一个球的半径为 ,第二个球的半径是a,第三个球的半径为a.
∴r1∶r2∶r3=1∶∶ ∴S1∶S2∶S3=1∶2∶3
例7:已知圆锥的全面积是它内切球表面积的2倍,求圆锥侧面积与底面积之比.
解:过圆锥的轴作截面截圆锥和内切球分别得轴截面SAB和球的大圆⊙O,且⊙O为
△SAB的内切圆.
设圆锥底面半径为r,母线长为l;内切圆半径为R,则
S锥全=πr2+πrl,S球=4πR2,∴r2+rl=8R2 ①
又∵△SOE∽△SAO1
∴ ②
由②得:R2=r2·代入①得:r2+rl=8r2·,得:
l=3r
∴
∴圆锥侧面积与底面积之比为3∶1.
练习:
1.已知球面上A、B、C三点的截面和球心的距离等于球的半径的一半,且AB=BC=CA=2,求球的体积.
2.一个体积为8的正方体的各个顶点都在球面上,求此球的体积.
例8:求球与它的外切圆柱、外切等边圆锥的体积之比.
解:如图所示,等边△SAB为圆锥的轴截面,此截面截圆柱得正方形C1CDD1,截球面得球的大圆圆O1.
设球的半径O1O=R,则它的外切圆柱的高为2R,底面半径为R,则有
OB=O1O·cot30°=R
SO=OB·tan60°=R·=3R
∴V球=πR3,V柱=πR2·2R=2πR3
V锥=π(R)2·3R=3πR3
∴V球∶V柱∶V锥= 4∶6∶9
[师]以上题目,通过作球及外切圆柱、等边圆锥的公共截面暴露这些几何体之间的相互关系.
让我们继续体会有关球的相接切问题.
例9:半径为R的球的内接四面体内有一内切球,求这两球的体积比?
解:如图所示,大球O的半径为R;设正四面体
A—BCD的棱长为a,它的内切球半径为r,依题意
BO1=a=a,
AO1== eq \r(a2-(a)2) =a
又∵BO2=BO12+OO12,
∴R2=( ∴a=R
连结OA,OB,OC,OD,内切球球心到正四面体各面距离为r,
VO—BCD=VO—ABC+VO—ACD+VO—AOB+VO—BCD
∴
∴r=
∴r=
∴V小球∶V大球=π·(R)3∶π·R3=1∶27
∴内切球与外接球的体积比为1∶27.
- 6 -中国古代数学中的算法案例
教学目标:
1. 知识与技能目标:
(1)了解中国古代数学中求两个正整数最大公约数的算法以及割圆术的算法;
(2)通过对“更相减损之术”及“割圆术”的学习,更好的理解将要解决的问题“算法化”
的思维方法,并注意理解推导“割圆术”的操作步骤。
2. 过程与方法目标:
(1)改变解决问题的思路,要将抽象的数学思维转变为具体的步骤化的思维方法,提高逻
辑思维能力;
(2)学会借助实例分析,探究数学问题。
3. 情感与价值目标:
(1)通过学生的主动参与,师生,生生的合作交流,提高学生兴趣,激发其求知欲,培养探索精神;
(2)体会中国古代数学对世界数学发展的贡献,增强爱国主义情怀。
教学重点与难点:
重点:了解“更相减损之术”及“割圆术”的算法。
难点:体会算法案例中蕴含的算法思想,利用它解决具体问题。
教学方法:
通过典型实例,使学生经历算法设计的全过程,在解决具体问题的过程中学习一些基本逻辑
结构,学会有条理地思考问题、表达算法,并能将解决问题的过程整理成程序框图。
教学过程:
教学环节 教学内容 师生互动 设计意图
创设 情境引入新课 引导学生回顾人们在长期的生活,生产和劳动过程中,创造了整数,分数,小数,正负数及其计算,以及无限逼近任一实数的方法,在代数学,几何学方面,我国在宋,元之前也都处于世界的前列。我们在小学,中学学到的算术,代数,从记数到多元一次联立方程的求根方法,都是我国古代数学家最先创造的。更为重要的是我国古代数学的发展有着自己鲜明的特色,也就是“寓理于算”,即把解决的问题“算法化”。本章的内容是算法,特别是在中国古代也有着很多算法案例,我们来看一下并且进一步体会“算法”的概念。 教师引导,学生回顾。教师启发学生回忆小学初中时所学算术代数知识,共同创设情景,引入新课。 通过对以往所学数学知识的回顾,使学生理清知识脉络,并且向学生指明,我国古代数学的发展“寓理于算”,不同于西方数学,在今天看仍然有很大的优越性,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献,增强爱国主义情怀。
阅读课本探究新知 求两个正整数最大公约数的算法学生通常会用辗转相除法求两个正整数的最大公约数:例1:求78和36的最大公约数利用辗转相除法步骤:计算出7836的余数6,再将前面的除数36作为新的被除数,366=6,余数为0,则此时的除数即为78和36的最大公约数。理论依据: ,得与有相同的公约数更相减损之术指导阅读课本P----P,总结步骤步骤:以两数中较大的数减去较小的数,即78-36=42;以差数42和较小的数36构成新的一对数,对这一对数再用大数减去小数,即42-36=6,再以差数6和较小的数36构成新的一对数,对这一对数再用大数减去小数,即36-6=30,继续这一过程,直到产生一对相等的数,这个数就是最大公约数即,理论依据:由,得与有相同的公约数算法: 输入两个正数; 如果,则执行,否则转到; 将的值赋予; 若,则把赋予,把赋予,否则把赋予,重新执行; 输出最大公约数程序:a=input(“a=”)b=input(“b=”)while a<>b if a>=ba=a-b;else b=b-aendendprint(%io(2),a,b) 学生阅读课本内容,分析研究,独立的解决问题。教师巡视,加强对学生的个别指导。由学生回答求最大公约数的两种方法,简要说明其步骤,并能说出其理论依据。由学生写出更相减损法和辗转相除法的算法,并编出简单程序。教师将两种算法同时显示在屏幕上,以方便学生对比。教师将程序显示于屏幕上,使学生加以了解。 数学教学要有学生根据自己的经验,用自己的思维方式把要学的知识重新创造出来。这种再创造积累和发展到一定程度,就有可能发生质的飞跃。在教学中应创造自主探索与合作交流的学习环境,让学生有充分的时间和空间去观察,分析,动手实践,从而主动发现和创造所学的数学知识。求两个正整数的最大公约数是本节课的一个重点,用学生非常熟悉的问题为载体来讲解算法的有关知识,,强调了提供典型实例,使学生经历算法设计的全过程,在解决具体问题的过程中学习一些基本逻辑结构,学会有条理地思考问题、表达算法,并能将解决问题的过程整理成程序框图。为了能在计算机上实现,还适当展示了将自然语言或程序框图翻译成计算机语言的内容。总的来说,不追求形式上的严谨,通过案例引导学生理解相应内容所反映的数学思想与数学方法。
应用举例 例1 :用等值算法(更相减损术)求下列两数的最大公约数。(1)225,135 (2)98,280例2:用辗转相除法验证上例中两数的最大公约数是否正确。 学生练习,教师巡视检查。学生回答。 巩固所学知识,进一步加深对知识的理解,用辗转相除法步骤较少,而更相减损术虽然有些步骤较长,但运算简单。体会我国古代数学中“寓理于算”的思想。
深化算法应用举例 2.割圆术魏晋时期数学家刘徽,“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣”即从圆内接正六边形开始,让边数逐次加倍,逐个算出这些内接正多边形的面积,从而得到一系列逐次递增的数值。阅读课本P----P,步骤:第一,从半径为1的圆内接正六边形开始,计算它的面积;第二,逐步加倍圆内接正多边形的边数,分别计算圆内接正十二边形,正二十四边形,正四十八边形…的面积,到一定的边数(设为2m)为止,得到一列递增的数,第三,在第二步中各正边形每边上作一高为余径的矩形,把其面积与相应的面积相加,得,这样又得到一列递增数:,,,…,。第四,圆面积满足不等式 估计的近似值,即圆周率的近似值。算法:设圆的半径为1,弦心距为,正边形的边长为,面积为,由勾股定理得,则图可知,正边形的面积等于正边形的面积加上个等腰三角形的面积和,即 ()利用这个递推公式,可以得到正六边形的面积为,由于圆的半径为1,所以随着的增大,的值不断趋近于圆周率。程序:n=6;x=1;s=6*sqrt(3)/4;for I=1:1:16h=sqrt(1-(x/2) 2);s=s+n*x*(1-h)/2;n=2*n;x=sqrt((x/2) 2+(1-h) 2);endprint(%io(2),n,s) 学生阅读课本,教师巡视注意个别指导,帮助学生识图,分析。教师概括割圆术的步骤,学生观察图形,引导学生提出问题并解答。步骤较复杂,教师注意结合图形帮助学生分析,理解。通过教师分析的割圆术的步骤,又学生讨论制定割圆术的算法,教师注意指导,适当提示,引导学生出现算法中的递推关系。教师将算法显现在屏幕上,又学生对应写出简单的程序。 割圆术是从圆内接六边形开始,让边数逐次加倍,逐个算出这些内接正多边形的面积,从而得到一系列逐次递增的数值。在但是要付出艰辛的劳动,现在有计算机,我们只需利用刘徽的思想,寻找割圆术中的算法,即运算规律,计算机会迅速得到所求答案。分析刘徽割圆术中的算法是难点所在,学生先阅读课本,有初步印象之后教师再与学生一起总结割圆术的步骤,在此基础上,又学生将所分析的步骤写为算法,引导学生体会算法的核心是一般意义上的解决问题策略的具体化。面临一个问题时,在分析、思考后获得了解决它的基本思路(解题策略),将这种思路具体化、条理化,用适当的方式表达出来(画出程序框图,转化为程序语句),这个过程就是算法设计过程,这是一个思维的条理化、逻辑化的过程。
归纳小结 1.求最大公约数的辗转相除法和更相减损法;2.割圆术的算法 学生小结并相互补充,师生共同整理完善。 学生学后反思总结,可以提高学生自己获得知识的能力以及归纳概括能力。
课后作业 习题1—3 1,2选作 习题1—3 巩固所学知识,是学有余力的同学的创造性得到进一步的发挥。第十四课时 正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
教学目标:
掌握正、余弦函数的性质,灵活利用正、余弦函数的性质;渗透数形结合思想,培养联系变化的观点,提高数学素质.
教学重点:
1.熟练掌握正、余弦函数的性质;
2.灵活应用正、余弦函数的性质.
教学难点:
结合图象灵活运用正、余弦函数性质.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
回顾正、余弦函数的图象及其性质:定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性等等.
下面结合例子看其应用:
[例1]不通过求值,指出下列各式大于0还是小于0.
(1)sin(-)-sin(-);
(2)cos(-)-cos(-).
解:(1)∵-<-<-<.
且函数y=sinx,x∈[-,]是增函数.
∴sin(-)<sin(-), 即sin(-)-sin(-)>0
(2)cos(-)=cos=cos
cos(-)=cos=cos
∵0<<<π,且函数y=cosx,x∈[0,π]是减函数
∴cos<cos, 即cos-cos<0
∴cos(-)-cos(-)<0
[例2]函数y=sin(2x+)的图象的一条对称轴方程是 ( )
A.x=- B.x=- C.x= D.x=
方法一:运用性质1′,y=sin(2x+)的所有对称轴方程为xk=-π(k∈Z),令k=-1,得x-1=-,对于B、C、D都无整数k对应.
故选A.
方法二:运用性质2′,y=sin(2x+)=cos2x,它的对称轴方程为xk= (k∈Z),令k=-1,得x-1=-,对于B、C、D都无整数k对应,故选A.
[例3]求函数y=的值域.
解:由已知:cosx=||=|cosx|≤1
()2≤13y2+2y-8≤0
∴-2≤y≤ ∴ymax=,ymin=-2
Ⅲ. 课时小结
通过本节学习,要掌握一结论:形如y=Asin(ωx+)(A>0,ω≠0)的T=;另外,要注意正、余弦函数性质的应用.
Ⅳ. 课后作业
课本P46习题 6、7、12、13
正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
1.若<α<,以下不等式成立的是 ( )
A.cosαC.cosα 2.若sinx=,则实数m的取值范围是 ( )
A.[0,+∞) B.[-1,1] C.(-∞,-1]∪[1,+∞) D.[0,1]
3.下列函数中,图象关于原点对称的是 ( )
A.y=-|sinx| B.y=-x·sin|x|
C.y=sin(-|x|) D.y=sin|x|
4.如果|x|≤,那么函数y=cos2x+sinx的最小值为 ( )
A. B. C.- D.-1
5.函数值sin1,sin2,sin3,sin4的大小顺序是 .
6.函数y=的定义域是 .
7.cos,-cos,sin的大小关系是 .
8.函数y=cos(sinx)的奇偶性是 .
9.已知=cosα-sinα,则α的取值范围是 .
10.求函数y=的值域.
11.已知y=a-bcos3x的最大值为 ,最小值为-,求实数a与b的值.
12.(1)函数y=sin(x+)在什么区间上是增函数
(2)函数y=3sin( -2x)在什么区间是减函数
正弦函数、余弦函数的图象和性质应用答案
1.A 2.A 3.B 4.B 5.sin2>sin1>sin3>sin4 6.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)
7.cos10.(-∞,]∪[3,+∞)
11.已知y=a-bcos3x的最大值为 ,最小值为-,求实数a与b的值.
解:∵最大值为a+|b|,最小值为a-|b|
∴ ∴a=,b=±1
12.(1)函数y=sin(x+)在什么区间上是增函数
(2)函数y=3sin( -2x)在什么区间是减函数
解:(1)函数y=sinx在下列区间上是增函数:
2kπ-<x<2kπ+ (k∈Z)
∴函数y=sin(x+)为增函数,当且仅当2kπ-<x+<2kπ+
即2kπ-<x<2kπ+ (k∈Z)为所求.
(2)∵y=3sin(-2x)=-3sin(2x-)
由2kπ-≤2x-≤2kπ+
得kπ-≤x≤kπ+ (k∈Z)为所求.
或:令u=-2x,则u是x的减函数
又∵y=sinu在[2kπ-,2kπ+](k∈Z)上为增函数,
∴原函数y=3sin(-2x)在区间[2kπ-,2kπ+]上递减.
设2kπ-≤-2x≤2kπ+
解得kπ-≤x≤kπ+ (k∈Z)
∴原函数y=3sin(-2x)在[kπ-,kπ+](k∈Z)上单调递减.
评述:在求三角函数的单调区间时,一定要注意复合函数的有关知识,忽略复合函数的条件,是同学们解题中常发生的错误.
- 3 -第九课时 平面向量的数量积及运算律(一)
教学目标:
掌握平面向量的数量积及其几何意义,掌握平面向量数量积的重要性质及运算律,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件.
教学重点:
平面向量的数量积定义.
教学难点:
平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用.
教学过程:
Ⅰ.课题引入
在物理课中,我们学过功的概念,即如果一个物体在力F的作用下产生位移s,那么力F所做的功W可由下式计算:
W=|F|·|s|cosθ
其中θ是F与s的夹角.
从力所做的功出发,我们引入向量数量积的概念.
Ⅱ.讲授新课
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作=a,=b,则∠AOB=θ (0≤θ≤π)叫a与b的夹角.
说明:(1)当θ=0时,a与b同向;
(2)当θ=π时,a与b反向;
(3)当θ=时,a与b垂直,记a⊥b;
(4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的.
2.数量积的定义
已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cosθ叫a与b的数量积,记作a·b,即有a·b=|a||b|cosθ(0≤θ≤π).
说明:(1)零向量与任一向量的数量积为0,即0·a=0;
(2)符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替.
3.数量积的几何意义
两个向量的数量积等于其中一个向量的长度与另一个向量在其上的投影值的乘积.
说明:这个投影值可正可负也可为零,所以我们说向量的数量积的结果是一个实数.
4.数量积的重要性质
设a与b都是非零向量,e是单位向量,θ0是a与e夹角,θ是a与b夹角.
①e·a=a·e=|a|cosθ0
②a⊥ba·b=0
③当a与b同向时,a·b=|a||b|
当a与b反向时,a·b=-|a||b|
特别地,a·a=|a|2或|a|==
④cosθ=
⑤|a·b|≤|a||b|
说明:上述性质要求学生结合数量积的定义自己尝试推证.
5.数量积的运算律
已知a,b,c和实数λ,则向量的数量积满足下列运算律:
①a·b=b·a (交换律)
②(λa)·b=λ (a·b)=a·(λb) (数乘结合律)
③(a+b)·c=a·c+b·c (分配律)
说明:(1)一般地,(a·b)c≠a(b·c)
(2)a·c=b·c,c≠0a=b
(3)有如下常用性质:a2=|a|2,
(a+b)·(c+d)=a·c+a·d+b·c+b·d
(a+b)2=a2+2a·b+b2
[师]为使大家进一步熟悉数量积的性质,加深对数量积定义的理解,我们来看下面的例题.
[例题]判断正误,并简要说明理由.
①a·0=0;②0·a=0;③0-=;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零b有a·b≠0;⑥a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦对任意向量a,b,c都有(a·b)c=a(b·c);⑧a与b是两个单位向量,则a2=b2.
分析:根据数量积的定义、性质、运算律,逐一判断.
解:上述8个命题中只有③⑧正确;
对于①:两个向量的数量积是一个实数,应有0·a=0;
对于②:应有0·a=0;
对于④:由数量积定义有|a·b|=|a||b|·|cosθ|≤|a||b|,这里θ是a与b的夹角,只有θ=0或θ=π时,才有|a·b|=|a|·|b|;
对于⑤:若非零向量a、b垂直,有a·b=0;
对于⑥:由a·b=0可知a⊥b可以都非零;
对于⑦:若a与c共线,记a=λc.
则a·b=(λc)·b=λ (c·b)=λ (b·c),
∴(a·b)c=λ (b·c)c=(b·c)λ c=(b·c)a
若a与c不共线,则(a·b)c≠(b·c)a.
评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律.
说明:
1.概念辨析:正确理解向量夹角定义
对于两向量夹角的定义,两向量的夹角指从同一点出发的两个向量所构成的较小的非负角,因对向量夹角定义理解不清而造成解题错误是一些易见的错误,如:
[例1]已知△ABC中,a=5,b=8,C=60°,求·.
对此题,有同学求解如下:
解:如图,∵||=a=5,||=b=8,C=60°,
∴·=||||cosC=5×8cos60°=20.
分析:上述解答,乍看正确,但事实上确实有错误,原因就在于
没能正确理解向量夹角的定义,即上例中与两向量的起点并不同,因此,C并不是它们的夹角,而正确的夹角应当是C的补角120°.
2.向量的数量积不满足结合律
分析:若有(a·b)·c=a·(b·c),设a、b夹角为α,b、c夹角为β,则
(a·b)·c=|a|·|b|cosα·c,a·(b·c)=a·|b||c|cosβ.
∴若a=c,α=β,则|a|=|c|,进而有:(a·b)c=a·(b·c)
这是一种特殊情形,一般情况则不成立.举反例如下:
已知|a|=1,|b|=1,|c|=,a与b夹角是60°,b与c夹角是45°,则:
(a·b)·c=(|a||b|cos60°)·c=c,
a·(b·c)=(|b||c|cos45°)·a=a
而c≠a,故(a·b)·c≠a·(b·c)
3.等式的性质“实数a、b、c,且ab=ac,a≠0推出b=c”这一性质在向量推理中不正确.
[例2]举例说明a·b=a·c,且a≠0,推不出b=c.
解:取|a|=1,|b|=,a与b的夹角为45°,|c|=,a与c的夹角为0°,显然a·b=a·c=,但b≠c.
4.“如果ab=0,那么a,b中至少有一个为零”这一性质在向量推理中不正确.
[例3]已知|a|=2,|b|=3,a与b的夹角为90°,求a·b.
解:a·b=2×3×cos90°=0,显然a≠0,b≠0,由a·b=0可推出以下四种可能:
①a=0,b≠0; ②b=0,a≠0;
③a=0且b=0; ④a≠0且b≠0但a⊥b.
Ⅲ.课堂练习
课本P80练习1,2,3
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的数量积的定义、重要性质、运算律,并能运用它们解决相关的问题.
Ⅴ.课后作业
课本P82习题 1,2,3
- 3 -第22课时 两个平面平行的判定和性质习题课
教学目标:
使学生能够充分运用所学定理进行分析、论证。
教学重点、难点:
如何根据条件、定理分析问题。
教学过程:
复习位置关系,判定与性质定理,距离
例1:如图,P是△ABC所在平面外的一点,A′、B′、C′分别是△PBC、△PCA、
△PAB的重心
(1)求证:平面ABC∥平面A′B′C′;
(2)求△A′B′C′与△ABC的面积之比。
证明:(1)连结PA′、PB′、PC′并延长交BC、AC、AB于
D、E、F,连结DE、EF、DF
∵A′、C′分别是△PBC、△PAB的重心
∴PA′=PD,PC′=PF
∴A′C′∥DF, ∵A′C′ eq \o(,\\)平面ABC,DF平面ABC
∴A′C′∥平面ABC
同理 A′B′∥平面ABC
又A′C′∩A′B′=A′,A′C′、A′B′平面A′B′C′
∴平面ABC∥平面A′B′C′
(2)由(1)知A′C′DF, 又DFAC
∴A′C′AC
同理:A′B′AB,B′C′BC
∴△A′B′C′∽△ABC
∴S△A′B′C′︰S△ABC=1︰9
例2:如图,两条线段AB、CD所在的直线是异面直线,CD平面α,AB∥α,M、N分别是AC、BD的中点,且AC是AB与CD的公垂线段
(1)求证:MN∥α;
(2)若AB=CD=b,AC=a,BD=c,求线段
MN的长。
(1)证明:过AB、AC有一个平面与平面α相交,
过B作此交线的垂线,垂足为F,由线面平行的
性质定理知:AB∥CF
又AC⊥AB ∴AC⊥CF
得:AC∥BF
∴四边形ABFC是平行四边形
由AC⊥CF,AC⊥CD 知:AC⊥平面α, ∴BF⊥平面α
取BF中点E,连接EM、EN,则:EM∥CF
可得:EM∥平面α,同理EN∥平面α
∴平面EMN∥平面α 又MN平面EMN
∴MN∥α
(2)即求等腰三角形CDF底边上的高
例3:如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N、E、F分别是棱A1B1、A1D1、B1C1、C1D1的中点
(1)求证:平面AMN∥平面EFDB;
(2)求平面AMN与平面EFDB之间的距离;()
(3)求异面直线BE与FN之间的距离。()
课堂小结:
充分利用定理,对线线、线面、面面问题进行合理的转化。
- 2 -第四章检测题
一、选择题(本大题共14小题,第1~10题每小题4分,第11~14题每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.与-463°终边相同的角可以表示为(k∈Z)( )
A.k·360°+463° B.k·360°+103°
C.k·360°+257° D.k·360°-257°
答案:C
2.已知是第三象限的角,且cos<0,那么为( )
A.第一象限的角 B.第二象限的角
C.第三象限的角 D.第四象限的角
答案:B
3.若sinx+cosx=1,那么sinnx+cosnx的值是( )
A.1 B.0
C.-1 D.不能确定
答案:A
4.在函数y=|tanx|,y=|sin(x+)|,y=|sin2x|,y=sin(2x-)四个函数中,既是以为周期的偶函数,又是区间(0,)上的增函数个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
5.下列四个命题正确的是( )
A.sin2<sin3<sin4 B.sin4<sin2<sin3
C.sin3<sin4<sin2 D.sin4<sin3<sin2
答案:D
6.logsin+log的值为( )
A.1 B.4
C.-4 D.-1
答案:C
7.满足等式sin4xcos5x=-cos4xsin5x的x的一个值是( )
A.10° B.20°
C.50° D.70°
答案:B
8.若b>a>0,满足tan=,且sin=的角的集合是( )
A.{|0<<=
B.{|+2k≤≤+2k,k∈Z}
C.{|2k≤≤+2k,k∈Z}
D.{|+2k<<+2k,k∈Z}
答案:D
9.要得到函数y=sin(2x-)的图象,只需将函数y=sin2x的图象( )
A.向右平行移动个单位
B.向右平行移动个单位
C.向左平行移动个单位
D.向左平行移动个单位
答案:A
10.已知函数y=Asin(ωx+),在同一周期内,当x=时,取最大值y=2,当x=时,取得最小值y=-2,那么函数的解析式为( )
A.y=sin(x+) B.y=2sin(2x+)
C.y=2sin(-) D.y=2sin(2x+)
答案:B
11.若sin=m,为第二象限角,则tan2的值为( )
A.- B.
C.± D.以上全不对
答案:A
12.设f(x)=asin(x+)+bcos(x+)+4,其中a、b、、均为非零实数,若f(1988)=3,则f(2002)的值为( )
A.1 B.5
C.3 D.不确定
答案:C
13.函数f(x)=|sinx|+|cosx|的取值范围是( )
A.[0,] B.[0,2]
C.[1,2] D.[1,]
答案:D
14.若是三角形的一个内角,且函数y=cos·x2-4sin·x+6对于任意实数x均取正值,那么cos所在区间是( )
A.(,1) B.(0,)
C.(-2,) D.(-1,)
答案:A
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上.)
15.若、为锐角,且cos(+)=,cos(2+)=,则cos等于__________.
答案:
16.函数y=sin+cos,x∈(-2,2)为增函数的区间是__________.
答案:[-,]
17.设f(x)是以5为周期的函数,且当x∈[-,]时,f(x)=x,则f(6.5)=__________.
答案:1.5
18.已知函数f(x)=sin(x+)+cos(x-)为偶函数,则值为__________.
答案:k- (k∈Z)
三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.
19.(本小题满分12分)
已知tan(180°+)-tan(450°-)=2(0<<90°),求的值.
答案:-1
20.(本小题满分12分)
已知cos(+)cos+sin(+)sin=-且450°<<540°,求cos2和sin(+2).
答案:cos2=,sin(+2)=.
21.(本小题满分12分)
如图,在半径为R,中心角为2(0<2<的扇形OAB内作矩形CDEF,使C、D两点在半径OA上,F点在半径OB上,E在弧AB上,求矩形CDEF面积的最大值.
解:设E(Rcos,Rsin),则
S矩=,
当=时,Smax=tan
22.(本小题满分12分)
已知tan= (0<a<1),
化简.
答案:-2
23.(本小题满分12分)
已知:cos=cosx·sin,cos=sinx·sin
求证:sin2+sin2+sin2=2
证明:(略)
24.(本小题满分14分)
在锐角△ABC中,A、B、C是它的三个内角,记S=,求证:
(1)S<1;(2)S<
证明:(1)∵S=
=
又A+B>90°,∴90°>A>90°-B>0
∴tanA>tan(90°-B)=cotB>0
∴tanA·tanB>1,∴S<1
(2)
=
=
∴S<成立.第四课时 流程图(三)
教学目标:
使学生了解循环结构的特点,并能解决一些与此有关的问题.
教学重点:
循环结构的特性.
教学难点:
循环结构的运用.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
问题:给出求满足1+2+3+4+…+ >2008最小正整数的一种算法,并画出流程图.
我的思路:在解题的时候经常会遇到需要重复处理一类相同的事或类似的操作,如此题就需要重复地做加法运算.如果用逐一相加算法,步骤太多,采用循环结构可以很好地解决此类问题.算法如下:
S1 n←1;
S2 T←0;
S3 T←T+n;
S4 如果T>2008,输出n,结束.否则使n的值增加1重新执行S3,S4.
流程图如下:
Ⅱ.讲授新课
循环结构分为两种——当型(while型)和直到型(until型).当型循环在执行循环体前对控制循环条件进行判断,当条件满足时反复做,不满足时停止;直到型循环在执行了一次循环体之后,对控制循环条件进行判断,当条件不满足时反复做,满足时停止.
例1:求1×2×3×4×5×6×7,试设计不同的算法并画出流程图.
算法1 算法2
点评:本题主要考查学生对顺序结构和循环结构的理解,学会推理分析.算法都可以由顺序结构、选择结构和循环结构这三块“积木”通过组合和嵌套来完成.
算法2具有通用性、简明性.流程图可以帮助我们更方便直观地表示这三种基本的算法结构.
例2:有一光滑斜面与水平桌面成α角,设有一质点在t=0时,从此斜面的顶点A处开始由静止状态自由释放,如下图所示.如果忽略摩擦力,斜面的长度S=300 cm,α=65°.求t=0.1,0.2,0.3,…,1.0 s时质点的速度.试画出流程图.
解析:
从物理学知识知道:质点在斜面上运动时,它的加速度a=gsinα.当在水平面上运动时,速度为常数,且保持它在B点时的速度.
从A点到B点间的速度v,
可由公式v=at=g(sinα)t求出,到B点时的速度vB为
vB=at=a==2Sg·sinα.
解题的过程是这样考虑的:
按公式v=at=g(sinα)t,求t=0.1,0.2,0.3……时的速度v,每求出对应于一个t的v值后,即将v与vB相比较,如果v<vB,表示质点还未到达B点,使t再增加0.1 s,再求下一个t时的v值,直到v≥vB时,此时表示已越过B点,此后的速度始终等于vB的值.
流程图如下:
例3:设y为年份,按照历法的规定,如果y为闰年,那么或者y能被4整除不能被100整除,或者y能被400整除.对于给定的年份y,要确定它是否为闰年,如何设计算法,画出流程图.
解析:
总结:
1.理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序结构、选择结构、循环结构.算法的表示方法:(1)用自然语言表示算法.(2)用传统流程图表示算法.
2.能够理解和掌握构成流程图的符号:
3.利用计算机进行数值计算,需要经过以下几个步骤:
(1)提出问题、分析问题.
(2)确定处理方案,建立数学模型,即找出处理此顺题的数学方法,列出有关方程式.
(3)确定操作步骤,写出流程图算法见下图.
(4)根据操作步骤编写源程序.
(5)将计算机程序输入计算机并运行程序.
(6)整理输出结果.
以上过程可用流程图表示如下:
Ⅲ.课堂练习
课本P14 1,2.
Ⅳ.课时小结
循环结构的特点:在程序执行过程中,一条或多条语句被重复执行多次(包括0次),执行的次数由循环条件确定.
Ⅴ.课后作业
课本P14 7,8,9.
练习
1.算法的三种基本结构是( )
A.顺序结构、选择结构、循环结构 B.顺序结构、流程结构、循环结构
C.顺序结构、分支结构、流程结构 D.流程结构、分支结构、循环结构
答案:A
2.流程图中表示判断框的是( )
A.矩形框 B.菱形框 C.圆形框 D.椭圆形框
答案:B
3.下面是求解一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的流程图,请在空缺的地方填上适当的
标注.
答案:(1)Δ<0 (2)x1←,x2← (3)输出x1,x2
4.下面流程图表示了一个什么样的算法?
答案:输入三个数,输出其中最大的一个.
5.下面流程图是当型循环还是直到型循环?它表示了一个什么样的算法?
答案:此流程图为先判断后执行,为当型循环.它表示求1+2+3+…+100的算法.
6.已知梯形的上底、下底和高分别为5、8、9,写出求梯形的面积的算法,画出流程图.
答案:解:算法如下:
S1 a←5;
S2 b←8;
S3 h←9;
S4 S←(a+b)×h/2;
S5 输出S.
流程图如下:
7.设计算法流程图,输出2000以内除以3余1的正整数.
答案:
8.某学生五门功课成绩为80,95,78,87,65.写出求平均成绩的算法,画出流程图.
答案:解:算法如下:
S1 S←80;
S2 S←S+95;
S3 S←S+78;
S4 S←S+87;
S5 S←S+65;
S6 A←S/5;
S7 输出A.
流程图如下:
9.假设超市购物标价不超过100元时按九折付款,如标价超过100元,则超过部分按七折收费.写出超市收费的算法,并画出流程图.
答案:解:设所购物品标价为x元,超市收费为y元.则y=
收费时应先判断标价是否大于100,其算法如下:
S1 输入标价x;
S2 如果x≤100,那么y=0.9x;
否则y=0.9×100+0.7×(x-100);
S3 输出标价x和收费y.
流程图如下:
10.写出求1×3×5×7×9×11的算法,并画出流程图.
答案:解:算法如下:
S1 p←1;
S2 I←3;
S3 p←p×I;
S4 I←I+2;
S5 若I≤11,返回S3;否则,输出p值,结束.
流程图:
11.《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民全月工资、薪金所得不超过800元的
部分不必纳税,超过800元的部分为全月应纳税所得额,此项税款按下表分段累进计算:
全月应纳税所得额 税 率
不超过500元的部分 5%
超过500元至2000元的部分 10%
超过2000元至5000元的部分 15%
试写出工资x(x≤5000元)与税收y的函数关系式,给出计算应纳税所得额的算法及流程图.
答案:解:研究这个表提供的信息,可以发现,如果以一个人的工资、薪金所得为自变量x,那么应纳税款y=f(x)就是x的一个分段函数.
y=
算法为:
S1 输入工资x(x≤5000);
S2 如果x≤800,那么y=0;
如果800<x≤1300,那么y=0.05(x-800);
如果1300<x≤2800;
那么y=25+0.1(x-1300);
否则y=175+15%(x-2800);
S3 输出税收y,结束.
流程图如下:
12.根据下面的算法画出相应的流程图.
算法:
S1 T←0;
S2 I←2;
S3 T←T+I;
S4 I←I+2;
S5 如果I不大于200,转S3;
S6 输出T,结束.
答案:解:这是计算2+4+6+…+200的一个算法.
流程图如下:
13.一个三位数,各位数字互不相同,十位数字比个位、百位数字之和还要大,且十位、百位数字不是素数.设计算法,找出所有符合条件的三位数,要求画出流程图.
答案:
14.已知算法:①指出其功能(用算式表示).②将该算法用流程图描述之.
S1 输入X;
S2 若X<0,执行S3;否则执行S6;
S3 Y←X + 1;
S4 输出Y;
S5 结束;
S6 若X=0,执行S7;否则执行S10;
S7 Y←0;
S8 输出Y;
S9 结束;
S10 Y←X;
S11 输出Y;
S12 结束.
答案: 解:这是一个输入x的值,求y值的算法.其中y=
流程图如下:
15.下面流程图表示了一个什么样的算法?试用当型循环写出它的算法及流程图.
答案:解:这是一个计算10个数的平均数的算法.
当型循环的算法如下:
S1 S←0;
S2 I←1;
S3 如果I大于10,转S7;
S4 输入G;
S5 S←S+G;
S6 I←I+1,转S3;
S7 A←S/10;
S8 输出A.
流程图:
- 10 -3.1 随机事件的概率
3.1.1 —3.1.2随机事件的概率及概率的意义(第一、二课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)了解随机事件、必然事件、不可能事件的概念;(2)正确理解事件A出现的频率的意义;(3)正确理解概率的概念和意义,明确事件A发生的频率fn(A)与事件A发生的概率P(A)的区别与联系;(3)利用概率知识正确理解现实生活中的实际问题.
2、过程与方法:(1)发现法教学,通过在抛硬币、抛骰子的试验中获取数据,归纳总结试验结果,发现规律,真正做到在探索中学习,在探索中提高;(2)通过对现实生活中的“掷币”,“游戏的公平性”,、“彩票中奖”等问题的探究,感知应用数学知识解决数学问题的方法,理解逻辑推理的数学方法.
3、情感态度与价值观:(1)通过学生自己动手、动脑和亲身试验来理解知识,体会数学知识与现实世界的联系;(2)培养学生的辩证唯物主义观点,增强学生的科学意识.
二、重点与难点:(1)教学重点:事件的分类;概率的定义以及和频率的区别与联系;(2)教学难点:用概率的知识解释现实生活中的具体问题.
三、学法与教学用具:1、引导学生对身边的事件加以注意、分析,结果可定性地分为三类事件:必然事件,不可能事件,随机事件;指导学生做简单易行的实验,让学生无意识地发现随机事件的某一结果发生的规律性;2、教学用具:硬币数枚,投灯片,计算机及多媒体教学.
四、教学设想:
1、创设情境:日常生活中,有些问题是很难给予准确无误的回答的。例如,你明天什么时间起床?7:20在某公共汽车站候车的人有多少?你购买本期福利彩票是否能中奖?等等。
2、基本概念:
(1)必然事件:在条件S下,一定会发生的事件,叫相对于条件S的必然事件;
(2)不可能事件:在条件S下,一定不会发生的事件,叫相对于条件S的不可能事件;
(3)确定事件:必然事件和不可能事件统称为相对于条件S的确定事件;
(4)随机事件:在条件S下可能发生也可能不发生的事件,叫相对于条件S的随机事件;
(5)频数与频率:在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n次试验中事件A出现的次数nA为事件A出现的频数;称事件A出现的比例fn(A)=为事件A出现的概率:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A的概率。
(6)频率与概率的区别与联系:随机事件的频率,指此事件发生的次数nA与试验总次数n的比值,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这种摆动幅度越来越小。我们把这个常数叫做随机事件的概率,概率从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小。频率在大量重复试验的前提下可以近似地作为这个事件的概率
(7)似然法与极大似然法:见课本P111
3、例题分析:
例1 判断下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是随机事件?
(1)“抛一石块,下落”.
(2)“在标准大气压下且温度低于0℃时,冰融化”;
(3)“某人射击一次,中靶”;
(4)“如果a>b,那么a-b>0”;
(5)“掷一枚硬币,出现正面”;
(6)“导体通电后,发热”;
(7)“从分别标有号数1,2,3,4,5的5张标签中任取一张,得到4号签”;
(8)“某电话机在1分钟内收到2次呼叫”;
(9)“没有水份,种子能发芽”;
(10)“在常温下,焊锡熔化”.
答:根据定义,事件(1)、(4)、(6)是必然事件;事件(2)、(9)、(10)是不可能事件;事件(3)、(5)、(7)、(8)是随机事件.
例2 某射手在同一条件下进行射击,结果如下表所示:
射击次数n 10 20 50 100 200 500
击中靶心次数m 8 19 44 92 178 455
击中靶心的频率
(1)填写表中击中靶心的频率;
(2)这个射手射击一次,击中靶心的概率约是什么?
分析:事件A出现的频数nA与试验次数n的比值即为事件A的频率,当事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上时,这个常数即为事件A的概率。
解:(1)表中依次填入的数据为:0.80,0.95,0.88,0.92,0.89,0.91.
(2)由于频率稳定在常数0.89,所以这个射手击一次,击中靶心的概率约是0.89。
小结:概率实际上是频率的科学抽象,求某事件的概率可以通过求该事件的频率而得之。
练习:一个地区从某年起几年之内的新生儿数及其中男婴数如下:
时间范围 1年内 2年内 3年内 4年内
新生婴儿数 5544 9607 13520 17190
男婴数 2883 4970 6994 8892
男婴出生的频率
(1)填写表中男婴出生的频率(结果保留到小数点后第3位);
(2)这一地区男婴出生的概率约是多少?
答案:(1)表中依次填入的数据为:0.520,0.517,0.517,0.517.
(2)由表中的已知数据及公式fn(A)=即可求出相应的频率,而各个频率均稳定在常数0.518上,所以这一地区男婴出生的概率约是0.518.
例3 某人进行打靶练习,共射击10次,其中有2次中10环,有3次环中9环,有4次中8环,有1次未中靶,试计算此人中靶的概率,假设此人射击1次,试问中靶的概率约为多大?中10环的概率约为多大?
分析:中靶的频数为9,试验次数为10,所以靶的频率为=0.9,所以中靶的概率约为0.9.
解:此人中靶的概率约为0.9;此人射击1次,中靶的概率为0.9;中10环的概率约为0.2.
例4 如果某种彩票中奖的概率为,那么买1000张彩票一定能中奖吗?请用概率的意义解释。
分析:买1000张彩票,相当于1000次试验,因为每次试验的结果都是随机的,所以做1000次试验的结果也是随机的,也就是说,买1000张彩票有可能没有一张中奖。
解:不一定能中奖,因为,买1000张彩票相当于做1000次试验,因为每次试验的结果都是随机的,即每张彩票可能中奖也可能不中奖,因此,1000张彩票中可能没有一张中奖,也可能有一张、两张乃至多张中奖。
例5 在一场乒乓球比赛前,裁判员利用抽签器来决定由谁先发球,请用概率的知识解释其公平性。
分析:这个规则是公平的,因为每个运动员先发球的概率为0.5,即每个运动员取得先发球权的概率是0.5。
解:这个规则是公平的,因为抽签上抛后,红圈朝上与绿圈朝上的概率均是0.5,因此任何一名运动员猜中的概率都是0.5,也就是每个运动员取得先发球权的概率都是0.5。
小结:事实上,只能使两个运动员取得先发球权的概率都是0.5的规则都是公平的。
4、课堂小结:概率是一门研究现实世界中广泛存在的随机现象的科学,正确理解概率的意义是认识、理解现实生活中有关概率的实例的关键,学习过程中应有意识形成概率意识,并用这种意识来理解现实世界,主动参与对事件发生的概率的感受和探索。
5、自我评价与课堂练习:
1.将一枚硬币向上抛掷10次,其中正面向上恰有5次是( )
A.必然事件 B.随机事件
C.不可能事件 D.无法确定
2.下列说法正确的是( )
A.任一事件的概率总在(0.1)内
B.不可能事件的概率不一定为0
C.必然事件的概率一定为1 D.以上均不对
3.下表是某种油菜子在相同条件下的发芽试验结果表,请完成表格并回答题。
每批粒数 2 5 10 70 130 700 1500 2000 3000
发芽的粒数 2 4 9 60 116 282 639 1339 2715
发芽的频率
(1)完成上面表格:
(2)该油菜子发芽的概率约是多少?
4.某篮球运动员,在同一条件下进行投篮练习,结果如下表如示。
投篮次数
进球次数m
进球频率
(1)计算表中进球的频率;
(2)这位运动员投篮一次,进球的概率约为多少?
5.生活中,我们经常听到这样的议论:“天气预报说昨天降水概率为90%,结果根本一点雨都没下,天气预报也太不准确了。”学了概率后,你能给出解释吗?
6、评价标准:
1.B[提示:正面向上恰有5次的事件可能发生,也可能不发生,即该事件为随机事件。]
2.C[提示:任一事件的概率总在[0,1]内,不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1.]
3.解:(1)填入表中的数据依次为1,0.8,0.9,0.857,0.892,0.910,0.913,0.893,0.903,0.905.(2)该油菜子发芽的概率约为0.897。
4.解:(1)填入表中的数据依次为0.75,0.8,0.8,0.85,0.83,0.8,0.76.(2)由于上述频率接近0.80,因此,进球的概率约为0.80。
5.解:天气预报的“降水”是一个随机事件,概率为90%指明了“降水”这个随机事件发生的概率,我们知道:在一次试验中,概率为90%的事件也可能不出现,因此,“昨天没有下雨”并不说明“昨天的降水概率为90%”的天气预报是错误的。
7、作业:根据情况安排
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43.1.3 概率的基本性质(第三课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)正确理解事件的包含、并事件、交事件、相等事件,以及互斥事件、对立事件的概念;
(2)概率的几个基本性质:1)必然事件概率为1,不可能事件概率为0,因此0≤P(A)≤1;2)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B)
(3)正确理解和事件与积事件,以及互斥事件与对立事件的区别与联系.
2、过程与方法:通过事件的关系、运算与集合的关系、运算进行类比学习,培养学生的类化与归纳的数学思想。
3、情感态度与价值观:通过数学活动,了解教学与实际生活的密切联系,感受数学知识应用于现实世界的具体情境,从而激发学习 数学的情趣。
二、重点与难点:概率的加法公式及其应用,事件的关系与运算。
三、学法与教学用具:1、讨论法,师生共同讨论,从而使加深学生对概率基本性质的理解和认识;2、教学用具:投灯片
四、教学设想:
1、 创设情境:(1)集合有相等、包含关系,如{1,3}={3,1},{2,4}С{2,3,4,5}等;
(2)在掷骰子试验中,可以定义许多事件如:C1={出现1点},C2={出现2点},C3={出现1点或2点},C4={出现的点数为偶数}……
师生共同讨论:观察上例,类比集合与集合的关系、运算,你能发现事件的关系与运算吗?
2、 基本概念:(1)事件的包含、并事件、交事件、相等事件见课本P115;
(2)若A∩B为不可能事件,即A∩B=ф,那么称事件A与事件B互斥;
(3)若A∩B为不可能事件,A∪B为必然事件,那么称事件A与事件B互为对立事件;
(4)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B).
3、 例题分析:
例1 一个射手进行一次射击,试判断下列事件哪些是互斥事件 哪些是对立事件
事件A:命中环数大于7环; 事件B:命中环数为10环;
事件C:命中环数小于6环; 事件D:命中环数为6、7、8、9、10环.
分析:要判断所给事件是对立还是互斥,首先将两个概念的联系与区别弄清楚,互斥事件是指不可能同时发生的两事件,而对立事件是建立在互斥事件的基础上,两个事件中一个不发生,另一个必发生。
解:A与C互斥(不可能同时发生),B与C互斥,C与D互斥,C与D是对立事件(至少一个发生).
例2 抛掷一骰子,观察掷出的点数,设事件A为“出现奇数点”,B为“出现偶数点”,已知P(A)=,P(B)=,求出“出现奇数点或偶数点”.
分析:抛掷骰子,事件“出现奇数点”和“出现偶数点”是彼此互斥的,可用运用概率的加法公式求解.
解:记“出现奇数点或偶数点”为事件C,则C=A∪B,因为A、B是互斥事件,所以P(C)=P(A)+ P(B)=+=1
答:出现奇数点或偶数点的概率为1
例3 如果从不包括大小王的52张扑克牌中随机抽取一张,那么取到红心(事件A)的概率是,取到方块(事件B)的概率是,问:
(1)取到红色牌(事件C)的概率是多少?
(2)取到黑色牌(事件D)的概率是多少?
分析:事件C是事件A与事件B的并,且A与B互斥,因此可用互斥事件的概率和公式求解,事件C与事件D是对立事件,因此P(D)=1—P(C).
解:(1)P(C)=P(A)+ P(B)=(2)P(D)=1—P(C)=
例4 袋中有12个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,得到红球的概率为,得到黑球或黄球的概率是,得到黄球或绿球的概率也是,试求得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率各是多少?
分析:利用方程的思想及互斥事件、对立事件的概率公式求解.
解:从袋中任取一球,记事件“摸到红球”、“摸到黑球”、“摸到黄球”、“摸到绿球”为A、B、C、D,则有P(B∪C)=P(B)+P(C)=;P(C∪D)=P(C)+P(D)=;P(B∪C∪D)=1-P(A)=1-=,解的P(B)=,P(C)=,P(D)=
答:得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率分别是、、.
4、课堂小结:概率的基本性质:1)必然事件概率为1,不可能事件概率为0,因此0≤P(A)≤1;2)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B);3)互斥事件与对立事件的区别与联系,互斥事件是指事件A与事件B在一次试验中不会同时发生,其具体包括三种不同的情形:(1)事件A发生且事件B不发生;(2)事件A不发生且事件B发生;(3)事件A与事件B同时不发生,而对立事件是指事件A 与事件B有且仅有一个发生,其包括两种情形;(1)事件A发生B不发生;(2)事件B发生事件A不发生,对立事件互斥事件的特殊情形。
5、自我评价与课堂练习:
1.从一堆产品(其中正品与次品都多于2件)中任取2件,观察正品件数与次品件数,判断下列每件事件是不是互斥事件,如果是,再判断它们是不是对立事件。
(1)恰好有1件次品恰好有2件次品;
(2)至少有1件次品和全是次品;
(3)至少有1件正品和至少有1件次品;
(4)至少有1件次品和全是正品;
2.抛掷一粒骰子,观察掷出的点数,设事件A为出现奇数,事件B为出现2点,已知P(A)=,P(B)=,求出现奇数点或2点的概率之和。
3.某射手在一次射击训练中,射中10环、8环、7环的概率分别为0.21,0.23,0.25,0.28,计算该射手在一次射击中:
(1)射中10环或9环的概率;
(2)少于7环的概率。
4.已知盒子中有散落的棋子15粒,其中6粒是黑子,9粒是白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率是,从中取出2粒都是白子的概率是,现从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是多少?
6、评价标准:
1.解:依据互斥事件的定义,即事件A与事件B在一定试验中不会同时发生知:(1)恰好有1件次品和恰好有2件次品不可能同时发生,因此它们是互斥事件,又因为它们的并不是必然事件,所以它们不是对立事件,同理可以判断:(2)中的2个事件不是互斥事件,也不是对立事件。(3)中的2个事件既是互斥事件也是对立事件。
2.解:“出现奇数点”的概率是事件A,“出现2点”的概率是事件B,“出现奇数点或2点”的概率之和为P(C)=P(A)+P(B)=+=
3.解:(1)该射手射中10环与射中9环的概率是射中10环的概率与射中9环的概率的和,即为0.21+0.23=0.44。(2)射中不少于7环的概率恰为射中10环、9环、8环、7环的概率的和,即为0.21+0.23+0.25+0.28=0.97,而射中少于7环的事件与射中不少于7环的事件为对立事件,所以射中少于7环的概率为1-0.97=0.03。
4.解:从盒子中任意取出2粒恰好是同一色的概率恰为取2粒白子的概率与2粒黑子的概率的和,即为+=
7、作业:根据情况安排
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7第四课时 正弦定理、余弦定理(二)
教学目标:
熟练掌握正、余弦定理应用,进一步熟悉三角函数公式和三角形中的有关性质,综合运用正、余弦定理、三角函数公式及三角形有关性质求解三角形问题;通过正、余弦定理在解三角形问题时沟通了三角函数与三角形有关性质的功能,反映了事物之间的内在联系及一定条件下的相互转化.
教学重点:
正、余弦定理的综合运用.
教学难点:
1.正、余弦定理与三角形性质的结合;
2.三角函数公式变形与正、余弦定理的联系.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节课,我们一起研究了正、余弦定理的边角转换功能在证明三角恒等式及判断三角形形状时的应用,这一节,我们将综合正、余弦定理、三角函数公式及三角形有关性质来求解三角形问题.首先,我们一起回顾正、余弦定理的内容.
Ⅱ.讲授新课
[例1]在△ABC中,三边长为连续的自然数,且最大角是最小角的2倍,求此三角形的三边长.
分析:由于题设条件中给出了三角形的两角之间的关系,故需利用正弦定理建立边角关系.其中sin2α利用正弦二倍角展开后出现了cosα,可继续利用余弦定理建立关于边长的方程,从而达到求边长的目的.
解:设三角形的三边长分别为x,x+1,x+2,其中x∈N*,又设最小角为α,则
==,∴cosα= ①
又由余弦定理可得
x2=(x+1)2+(x+2)2-2(x+1)(x+2)cosα ②
将①代入②整理得x2-3x-4=0
解之得x1=4,x2=-1(舍)
所以此三角形三边长为4,5,6.
评述:(1)此题所求为边长,故需利用正、余弦定理向边转化,从而建立关于边长的
方程;
(2)在求解过程中,用到了正弦二倍角公式,由此,要向学生强调三角公式的工具性作用,以引起学生对三角公式的重视.
[例2]如图,在△ABC中,AB=4 cm,AC=3 cm,角平分线AD=2 cm,求此三角形面积.
分析:由于题设条件中已知两边长,故而联想面积公式S△ABC=AB·AC·sinA,需求出sinA,而△ABC面积可以转化为S△ADC+S△ADB,而S△ADC=AC·ADsin,S△ADB=AB·AD·sin,因此通过S△ABC=S△ADC+S△ADB建立关于含有sinA,sin的方程,而sinA=2sincos,sin2+cos2=1,故sinA可求,从而三角形面积可求.
解:在△ABC中,S△ABC=S△ADB+S△ADC,
∴AB·ACsinA=·AC·AD·sin+·AB·ADsin
∴·4·3sinA=·3·2sin,∴6sinA=7sin
∴12sincos=7sin
∵sin≠0,∴cos=,又0<A<π,∴0<<
∴sin= eq \r(1-cos2) =,
∴sinA=2sincos=,
∴S△ABC=·4·3sinA=(cm2).
评述:面积等式的建立是求sinA的突破口,而sinA的求解则离不开对三角公式的熟悉.由此启发学生在重视三角形性质运用的同时,要熟练应用三角函数的公式.另外,在应用同角的平方关系sin2α+cos2α=1时,应对角所在范围讨论后再进行正负的取舍.
[例3]已知三角形的一个角为60°,面积为10cm2,周长为20 cm,求此三角形的各边长.
分析:此题所给的题设条件除一个角外,面积、周长都不是构成三角形的基本元素,但是都与三角形的边长有关系,故可以设出边长,利用所给条件建立方程,这样由于边长为三个未知数,所以需寻求三个方程,其一可利用余弦定理由三边表示已知60°角的余弦,其二可用面积公式S△ABC=absinC表示面积,其三是周长条件应用.
解:设三角形的三边长分别为a、b、c,B=60°,则依题意得
eq \b\lc\{(\a\al(cos600=,ac·sin600=10,a+b+c=20)) ∴
由①式得b2=[20-(a+c)]2=400+a2+c2+2ac-40(a+c) ④
将②代入④得400+3ac-40(a+c)=0
再将③代入得a+c=13
由,解得或
∴b1=7,b2=7
所以,此三角形三边长分别为5 cm,7 cm,8 cm.
评述:(1)在方程建立的过程中,应注意由余弦定理可以建立方程,也要注意含有正弦形式的面积公式的应用;
(2)由条件得到的是一个三元二次方程组,要注意要求学生体会其求解的方法和思路,以提高自己的解方程及运算能力.
[例4]在△ABC中,AB=5,AC=3,D为BC中点,且AD=4,求BC边长.
分析:此题所给题设条件只有边长,应考虑在假设BC为x后,建立关于x的方程.而正弦定理涉及到两个角,故不可用.此时应注意余弦定理在建立方程时所发挥的作用.因为D为BC中点,所以BD、DC可表示为,然后利用互补角的余弦互为相反数这一性质建立方程.
解:设BC边为x,则由D为BC中点,可得BD=DC=,
在△ADB中,cosADB== eq \f(42+()2-52,2×4×)
在△ADC中,cosADC== eq \f(42+()2-32,2×4×)
又∠ADB+∠ADC=180°
∴cosADB=cos(180°-∠ADC)=-cosADC.
∴ eq \f(42+()2-52,2×4×) =- eq \f(42+()2-32,2×4×)
解得,x=2
所以,BC边长为2.
评述:此题要启发学生注意余弦定理建立方程的功能,体会互补角的余弦值互为相反数这一性质的应用,并注意总结这一性质的适用题型.
另外,对于本节的例2,也可考虑上述性质的应用来求解sinA,思路如下:
由三角形内角平分线性质可得==,设BD=5k,DC=3k,则由互补角∠ADC、∠ADB的余弦值互为相反数建立方程,求出BC后,再结合余弦定理求出cosA,再由同角平方关系求出sinA.
为巩固本节所学的解题方法,下面我们进行课堂练习.
Ⅲ.课堂练习
1.半径为1的圆内接三角形的面积为0.25,求此三角形三边长的乘积.
解:设△ABC三边为a,b,c.
则S△ABC=acsinB
∴==
又=2R,其中R为三角形外接圆半径
∴=
∴abc=4RS△ABC=4×1×0.25=1
所以三角形三边长的乘积为1.
评述:由于题设条件有三角形外接圆半径,故联想正弦定理:===2R,其中R为三角形外接圆半径,与含有正弦的三角形面积公式S△ABC=acsinB发生联系,对abc进行整体求解.
2.在△ABC中,已知角B=45°,D是BC边上一点,AD=5,AC=7,DC=3,求AB.
解:在△ADC中,
cosC===,
又0<C<180°,∴sinC=
在△ABC中,=
∴AB=AC=··7=.
评述:此题在求解过程中,先用余弦定理求角,再用正弦定理求边,要求学生注意正、余弦定理的综合运用.
3.在△ABC中,已知cosA=,sinB=,求cosC的值.
解:∵cosA=<=cos45°,0<A<π
∴45°<A<90°,∴sinA=
∵sinB=<=sin30°,0<B<π
∴0°<B<30°或150°<B<180°
若B>150°,则B+A>180°与题意不符.
∴0°<B<30° cosB=
∴cos(A+B)=cosA·cosB-sinA·sinB=·-· =
又C=180°-(A+B).
∴cosC=cos[180°-(A+B)]=-cos(A+B)=-.
评述:此题要求学生在利用同角的正、余弦平方关系时,应根据已知的三角函数值具体确定角的范围,以便对正负进行取舍,在确定角的范围时,通常是与已知角接近的特殊角的三角函数值进行比较.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,我们进一步熟悉了三角函数公式及三角形的有关性质,综合运用了正、余弦定理求解三角形的有关问题,要求大家注意常见解题方法与解题技巧的总结,不断提高三角形问题的求解能力.
Ⅴ.课后作业
1.在三角形中,三边长为连续自然数,且最大角是钝角,那么这个三角形的三边长分别为 .
答案:2,3,4
2.已知方程a(1-x2)+2bx+c(1+x2)=0没有实数根,如果a、b、c是△ABC的三条边的长,求证△ABC是钝角三角形.
备课资料
1.正、余弦定理的综合运用
余弦定理是解斜三角形中用到的主要定理,若将正弦定理代入得
sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA.
这是只含有三角形三个角的一种关系式,利用这一定理解题,简捷明快,下面举例说
明之.
[例1]在△ABC中,已知sin2B-sin2C-sin2A=sinAsinC,求B的度数.
解:由定理得
sin2B=sin2A+sin2C-2sinAsinCcosB
∴-2sinAsinCcosB=sinAsinC
∵sinAsinC≠0,∴cosB=-
∴B=150°
[例2]求sin210°+cos240°+sin10°·cos40°的值.
解:原式=sin210°+sin250°+sin10°·sin50°
在sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA中,
令B=10°,C=50°,则A=120°.
sin2120°=sin210°+sin250°-2sin10°sin50°·cos120°
=sin210°+sin250°+sin10°sin50°=()2=.
[例3]在△ABC中,已知2cosBsinC=sinA,试判定△ABC的形状.
解:在原等式两边同乘以sinA得2cosBsinAsinC=sin2A,
由定理得sin2A+sin2C-sin2B=sin2A,
∴sin2C=sin2B ∴B=C
故△ABC是等腰三角形.
2.一题多证
[例4]在△ABC中已知a=2bcosC,求证:△ABC为等腰三角形.
证法一:欲证△ABC为等腰三角形.可证明其中有两角相等,因而在已知条件中化去边元素,使只剩含角的三角函数.由正弦定理得a=
∴2bcosC=,即2cosC·sinB=sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC.
∴sinBcosC-cosBsinC=0,即sin(B-C)=0,∴B-C=nπ(n∈Z).
∵B、C是三角形的内角,
∴B=C,即三角形为等腰三角形.
证法二:根据射影定理,有a=bcosC+ccosB,
又∵a=2bcosC ∴2bcosC=bcosC+ccosB
∴bcosC=ccosB,即 =.
又∵=. ∴=,即tanB=tanC
∵B、C在△ABC中,∴B=C
∴△ABC为等腰三角形.
证法三:∵cosC=及cosC=,
∴=,化简后得b2=c2. ∴b=c
∴△ABC是等腰三角形.
3.参考例题
[例1]在△ABC中,若=,试判断△ABC的形状.
解:由已知=及正弦定理得=
∴sin2A=sin2B
∴2A=2B或2A+2B=π,即A=B或A+B=,
故△ABC为等腰三角形或直角三角形.
[例2]已知△ABC的三个内角A、B、C依次成等差数列,又三边a、b、c依次成等比数列,求证:该三角形为正三角形.
证法一:∵A、B、C成等差数列,则2B=A+C,
又A+B+C=180°,∴3B=180°,∴B=60°,
再由a、b、c成等比数列,可得b2=ac,
因此用余弦定理
b2=a2+c2-2accosB,∴ac=a2+c2-2ac·,
即(a-c)2=0,∴a=c,A=C
又B=60°,∴△ABC为正三角形.
证法二:∵A、B、C成等差数列,则2B=A+C,
又A+B+C=180°,∴3B=180°,∴B=60°,
再由a、b、c成等比数列,设公比为q,
于是b=aq,c=aq2,
∵cosB=,即=
整理得q4-2q2+1=0,解得q2=1,q=1
∵q=1,∴三边长相等
故三角形为正三角形.
[例3]在△ABC中,若a2tanB=b2tanA,试判断△ABC的形状.
解法一:∵a2tanB=b2tanA,
∴== ①
由正弦定理得= ②
由余弦定理得
cosB=, ③
cosA=, ④
把②③④式代入①式得
= eq \f(,) =,
整理得(a2-b2)(c2-a2-b2)=0,
∴a=b或a2+b2=c2.
∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.
解法二:由已知及正弦定理可得
(ksinA)2=(ksinB)2,
∴2sinAcosA=2sinBcosB ∴sin2A=sin2B
∴2A=2B或2A=π-2B
即A=B或A+B=
∴△ABC是等腰或直角三角形.
4.参考练习题
1.在△ABC中,若sinA=,试判断△ABC的形状.
解:∵sinA=,∴cosB+cosC=,
应用正、余弦定理得+=,
∴b(a2c2-b2)+c(a2-b2c2)=2bc(b+c),
∴a2(b+c)-(b+c)(b2-2bc+c2)=2bc(b+c)
即a2=b2+c2
故△ABC为直角三角形.
2.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,求证:=.
证明:由a2=b2+c2-2bccosA. b2=a2+c2-2accosB
两式相减得a2-b2=c(acosB-bcosA),
∴=.
又=,=,
∴==.
3.在△ABC中,若(a+b+c)(b+c-a)=bc,并且sinA=2sinBcosC,试判断△ABC的形状.
解:由已知条件(a+b+c)(b+c-a)=bc及余弦定理得
cosA===
∴A=60°
又由已知条件sinA=2sinBcosC得sin(B+C)=sin(B+C)+sin(B-C)
∴sin(C-B)=0,∴B=C
于是有A=B=C=60°,
故△ABC为等边三角形.
正弦定理、余弦定理
1.在△ABC中,已知A=1050,B=300,b=2,则c等于 ( )
A.2 B.2 C.4 D.4
2.一个三角形的三边之长分别是3、5、7,则最大角为 ( )
A.arccos B.150° C.arccos D.120°
3.在△ABC中,根据下列条件解三角形,其中有两个解的是 ( )
A.b=10,A=45°,C=70° B.a=60,c=48,B=60°
C.a=7,b=5,A=80° D.a=14,b=16,A=45°
4.在△ABC中,若sin2A=sin2B+sin2C+sinB·sinC,则角A等于 ( )
A. B. C. D.
5.在△ABC中,若acosA=bcosB,则△ABC的形状是 ( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
6.在△ABC中,已知c=10,C=60°,a=,则∠A= .
7.在△ABC中,已知三边满足(a+b+c)(a+b-c)=3ab,则∠C等于 .
8.在△ABC中,若 =,则△ABC是 .
9.在△ABC中,已知B=135°,C=15°,a=5,那么此三角形的最大边的长是 .
10.在△ABC中,已知a=,b=,B=45°,求A,C及c.
11.已知△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=(+1)∶(-1)∶,求最大角.
12.已知△ABC中,a=2,c=1,求角C的取值范围.
正弦定理、余弦定理答案
1.C 2.D 3.D 4.B 5.D
6.45° 7.60° 8.等腰或直角三角形 9.5
10.在△ABC中,已知a=,b=,B=45°,求A,C及c.
解:∵=,∴sinA== eq \f(sin450, ) =
∵b<a且b>asinB
∴A有两解:A=60°或120°.
(1)当A=60°时,C=180°-(A+B)=75°
c== eq \f(sin750,sin450) =
(2)当A=120°时,C=180°-(A+B)=15°
c== eq \f(sin150,sin450) =.
11.已知△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=(+1)∶(-1)∶,求最大角.
解:∵===k
∴sinA∶sinB∶sinC=a∶b∶c=(+1)∶(-1)∶
设a=(+1)k,b=(-1)k,c=k (k>0)
则最大角为C.cosC=
= eq \f((+1)2+(-1)2-2,2×(+1) (-1)) =-
∴C=120°.
12.已知△ABC中,a=2,c=1,求角C的取值范围.
解:由三角形三边关系得
b<a+c=3
b>a-c=1
∴1<b<3
由c2=a2+b2-2abcosC,得b2-4bcos2C+3=0
由Δ≥0,得cos2C≥
∴0<C≤.
- 10 -2.1.1 简单随机抽样
教学目标:
1、知识与技能:
(1)正确理解随机抽样的概念,掌握抽签法、随机数表法的一般步骤;
2、过程与方法:
(1)能够从现实生活或其他学科中提出具有一定价值的统计问题;
(2)在解决统计问题的过程中,学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本。
3、情感态度与价值观:通过对现实生活和其他学科中统计问题的提出,体会数学知识与现实世界及各学科知识之间的联系,认识数学的重要性。
4、重点与难点:正确理解简单随机抽样的概念,掌握抽签法及随机数法的步骤,并能灵活应用相关知识从总体中抽取样本。
教学设想:
假设你作为一名食品卫生工作人员,要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验,你准备怎样做?
显然,你只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本。(为什么?)那么,应当怎样获取样本呢?
【探究新知】
一、简单随机抽样的概念
一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样,这样抽取的样本,叫做简单随机样本。
【说明】简单随机抽样必须具备下列特点:
(1)简单随机抽样要求被抽取的样本的总体个数N是有限的。
(2)简单随机样本数n小于等于样本总体的个数N。
(3)简单随机样本是从总体中逐个抽取的。
(4)简单随机抽样是一种不放回的抽样。
(5)简单随机抽样的每个个体入样的可能性均为n/N。
思考?
下列抽样的方式是否属于简单随机抽样?为什么?
(1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本。
(2)箱子里共有100个零件,从中选出10个零件进行质量检验,在抽样操作中,从中任意取出一个零件进行质量检验后,再把它放回箱子。
二、抽签法和随机数法
1、抽签法的定义。
一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本。
【说明】抽签法的一般步骤:
(1)将总体的个体编号。
(2)连续抽签获取样本号码。
思考?
你认为抽签法有什么优点和缺点:当总体中的个体数很多时,用抽签法方便吗?
2、随机数法的定义:
利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样,叫随机数表法,这里仅介绍随机数表法。
怎样利用随机数表产生样本呢?下面通过例子来说明,假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验,利用随机数表抽取样本时,可以按照下面的步骤进行。
第一步,先将800袋牛奶编号,可以编为000,001,…,799。
第二步,在随机数表中任选一个数,例如选出第8行第7列的数7(为了便于说明,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,从选定的数7开始向右读(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一个三位数785,由于785<799,说明号码785在总体内,将它取出;继续向右读,得到916,由于916>799,将它去掉,按照这种方法继续向右读,又取出567,199,507,…,依次下去,直到样本的60个号码全部取出,这样我们就得到一个容量为60的样本。
【说明】随机数表法的步骤:
(1)将总体的个体编号。
(2)在随机数表中选择开始数字。
(3)读数获取样本号码。
【例题精析】
例1:人们打桥牌时,将洗好的扑克牌随机确定一张为起始牌,这时按次序搬牌时,对任何一家来说,都是从52张牌中抽取13张牌,问这种抽样方法是否是简单随机抽样?
[分析] 简单随机抽样的实质是逐个地从总体中随机抽取样本,而这里只是随机确定了起始张,其他各张牌虽然是逐张起牌,但是各张在谁手里已被确定,所以不是简单随机抽样。
例2:某车间工人加工一种轴100件,为了了解这种轴的直径,要从中抽取10件轴在同一条件下测量,如何采用简单随机抽样的方法抽取样本?
[分析] 简单随机抽样一般采用两种方法:抽签法和随机数表法。
解法1:(抽签法)将100件轴编号为1,2,…,100,并做好大小、形状相同的号签,分别写上这100个数,将这些号签放在一起,进行均匀搅拌,接着连续抽取10个号签,然后测量这个10个号签对应的轴的直径。
解法2:(随机数表法)将100件轴编号为00,01,…99,在随机数表中选定一个起始位置,如取第21行第1个数开始,选取10个为68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,这10件即为所要抽取的样本。
【课堂练习】P
【课堂小结】
1、简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法,简单随机抽样有两种选取个体的方法:放回和不放回,我们在抽样调查中用的是不放回抽样,常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数法。
2、抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量非常大时,费时、费力,又不方便,如果标号的签搅拌得不均匀,会导致抽样不公平,随机数表法的优点与抽签法相同,缺点上当总体容量较大时,仍然不是很方便,但是比抽签法公平,因此这两种方法只适合总体容量较少的抽样类型。
3、简单随机抽样每个个体入样的可能性都相等,均为n/N,但是这里一定要将每个个体入样的可能性、第n次每个个体入样的可能性、特定的个体在第n次被抽到的可能性这三种情况区分开业,避免在解题中出现错误。
【评价设计】
1、为了了解全校240名学生的身高情况,从中抽取40名学生进行测量,下列说法正确的是
A.总体是240 B、个体是每一个学生
C、样本是40名学生 D、样本容量是40
2、为了正确所加工一批零件的长度,抽测了其中200个零件的长度,在这个问题中,200个零件的长度是 ( )
A、总体 B、个体是每一个学生
C、总体的一个样本 D、样本容量
3、一个总体中共有200个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一个容量为20的样本,则某一特定个体被抽到的可能性是 。
4、从3名男生、2名女生中随机抽取2人,检查数学成绩,则抽到的均为女生的可能性是 。第24课时 两个平面垂直的判定和性质
教学目标:
使学生掌握两个平面互相垂直的判定与性质,提高学生空间想象能力,提高等价转化思想渗透的意识,进一步提高学生分析问题、解决问题的能力;使学生多角度分析、思考问题,培养学生的创新精神。
教学重点:
两个平面垂直的判定、性质。
教学难点:
两个平面垂直的判定定理,性质定理运用;正确作出符合题意的空间图形。
教学过程:
1.复习回顾:
1)二面角、二面角的平面角.
2)求作二面角的平面角的途径及依据.
2.讲授新课:
[师]两个平面互相垂直是两个平面相交的特殊情形.
教室的墙面与地面,一个正方体中每相邻的两个面、课桌的侧面与地面都是互相垂直的.
两个平面互相垂直的概念和平面几何里两条直线互相垂直的概念相类似,也是用它们所成的角为直角来定义,上一节的学习告诉我们二面角的取值范围是(0,π],即二面角既可以为锐角,也可以为钝角,特殊情形又可以为直角.
请同学给两个平面互相垂直下一定义:
[生]两个平面互相垂直的定义可表述为:
如果两个相交平面所成的二面角为直二面角,那么这两个平面互相垂直.
[师]那么两个互相垂直的平面画其直观图时,应把直立平面的边画成和水平平面的横边垂直,如下图.
师生共同动手,图画的是否直观,直接影响问题解决.
平面α和β垂直,记作α⊥β
[师]还以教室的门为例,由于门框木柱与地面垂直,那么经过木柱的门无论转到什么位置都有门面垂直于地面.即α⊥β,请同学给出面面垂直的判定定理.
[生]两个平面垂直的判定定理:
如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直.
[师]请两位同学给出分析,证明.
[生]已知:AB⊥β,AB∩β=B,AB α
求证:α⊥β.
分析:要证α⊥β
需证α和β构成的二面角是直二面角,而要证明一个二面角是直二面角,需找到其一个平面角,并证明这个二面角的平面角是直角.
证明:设α∩β=CD,则由AB α知,AB、CD共面.
∵AB⊥β,CDβ
∴AB⊥CD,垂足为点B
在平面β内过点B作直线BE⊥CD
则∠ABE是二面角α—CD—β的平面角.
又AB⊥BE,即二面角α—CD—β是直二面角.
∴α⊥β.
[师]建筑工人在砌墙时,常用一段系有铅锤的线来检查所砌墙面是否和水平面垂直,依据是什么?
[生]依据是两个平面垂直的判定定理,一面经过另一面的一条垂线.
[师]从转化的角度来看,两个平面垂直的判定定理可简述为:
线面垂直面面垂直
两个平面垂直的性质:
[师]在所给正方体中,下式是否正确
①平面ADD1A1⊥平面ABCD
②D1A⊥AB
③D1A⊥面ABCD
[生]①∵AB⊥面ADD1A1,AB 面ABCD
∴平面ABCD⊥平面ADD1A1
②∵AB⊥面ADD1A1,D1A 面ADD1A1
∴AB⊥D1A
③∵AA1⊥面ABCD
∴AD1与平面ABCD不垂直
[师]平面ADD1A1⊥面ABCD,平面ADD1A1∩平面ABCD=AD,A是平面ADD1A1内一点.过点A可以在平面ADD1A1内作无数条直线,而这些直线满足什么条件就可以使之与平面垂直?
判定定理解决两个平面如何垂直,性质定理可以解决上述线面垂直.
两个平面垂直的性质定理:
如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一平面.
[师]从转化的角度可表述为:面面垂直,则线面垂直.也给了以后我们证明问题的一种思想方法.
请同学予以证明.
[生]证明过程如下:
已知:α⊥β、α∩β=a, ABα,AB⊥a于B.
求证:AB⊥β.
证明:在平面β内作BE⊥CD垂足为B
则∠ABE就是二面角α—CD—β的平面角
由α⊥β可知,AB⊥BE
又AB⊥CD,BE与CD是β内两条相交直线
∴AB⊥β.
[师]证明的难点在于“作BE⊥CD”.为什么要做这一步?主要是由两面垂直的关系,去找其二面角的平面角,构造二面角的平面角过程可以体现学生的创新精神、转化能力.例1也可做为性质定理用.
例1:求证:如果两个平面互相垂直,那么经过第一个平面内的一点垂直于第二个平面的直线,在第一个平面内.
已知:α⊥β,P∈α,P∈a,a⊥β.
求证:aα.
[师]请同学分析题的条件及结果,结合投影思考证明思路,为了证aα先作出直线bα然后证a与b是同一条线,生先证,尔后教师给予评注.
[生]证明:设α∩β=c,过点P在平面α内作直线b⊥c,
∵α⊥β ∴b⊥β,而a⊥β,P∈a
因为经过一点只能有一条直线与平面β垂直.
所以直线a应与直线b重合.
那么aα.
[师]利用“同一法”证明问题,主要是在按一般途径不易完成问题的情形下所采用的一种数学方法,这里要求做到两点.一是作出符合题意的直线b,不易想到,二是证明直线b和直线a重合,相对容易些.点P的位置由投影所给的图及证明过程可知,可以在交线上,也可以不在交线上.其结论可作性质定理用.
例2:如图,AB是⊙O的直径,点C是圆O上的动点,过动点C的直线VC垂直于⊙O所在平面,D、E分别是VA、VC的中点,直线DE与平面VBC有什么关系?试说明
理由.
[生]可从多角度解决该题.
解法一:∵VC⊥面ABC,AC?面ABC,BC 面ABC
∴VC⊥AC,VC⊥BC
则∠ACB就是面VBC—BC—面VAC的平面角.
因AB是⊙O的直径,故∠ACB=90°
∴面VBC⊥面VAC
又D、E分别是VA、VC的中点,则DE∥AC
而AC⊥VC即DE⊥VC
那么DE⊥面VBC.
[运用面面垂直的判定及面面垂直的性质
转化关系:二面角是直二面角?面面垂直?线面垂直.]
解法二:因VC⊥面ABC,AC面ABC
∴VC⊥AC
又AB是⊙O的直径,即有AC⊥BC
由此AC⊥面VBC
而D、E是VA、VC中点,DE∥AC
故DE⊥面VBC.
[此法比解法一简单明了,走的弯路较少.
转化关系:线垂直面线垂直面内线
线垂直面与此线平行的线也垂直平面.]
解法三:可找VB中点F,证∠DEF=90°,进而证明ED⊥面VBC
(由AC⊥VC,BC⊥VC说明之)
3.课堂练习:
课本P47 练习2,3,4.
4.课时小结:
(1)证明两个平面垂直.关键在于找线,找到的直线在一个平面内而与另一个平面垂直.
(2)证明直线和平面垂直,若能说明该线在两个垂直平面其中一个内而与交线垂直,则这条直线和另一平面垂直.
(3)判定定理,性质定理有时要和其他定理结合起来用.
5.课后作业:
课本P47 6,7,8
- 4 -第十八课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
教学目标:
会用“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象,会用图象变换的方法画y=Asin(ωx+)的图象,会求一些函数的振幅、周期、最值等;数形结合思想的渗透,化归思想的渗透,提高数学素质.
教学重点:
1.“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象;
2.图象变换过程的理解;
3.一些相关概念.
教学难点:
多种变换的顺序
教学过程:
Ⅰ.课题导入
y=Asin(ωx+)(其中A>0,ω>0,≠0)的图象又该如何得到
[例]画出函数y=3sin(2x+),x∈R的简图.
解:(五点法)
由T=,得T=π
令X=2x+
列表:
x -
2x+ 0 π 2π
3sin(2x+) 0 3 0 -3 0
描点画图:
这种曲线也可由图象变换得到:
一般地,函数y=Asin(ωx+),x∈R(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面的方法得到:
先把正弦曲线上所有的点向左(当>0时)或向右(当<0时)平行移动||个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变).
注意一些物理量的概念:
A 称为振幅
T= 称为周期
f= 称为频率
ωx+ 称为相位
x=0时的相位 称为初相
Ⅲ.课堂练习
课本P42 1~6
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要熟练掌握“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象,理解图象变换法作图象的过程,体会它们之间的关系.进一步掌握三角函数的基本性质,解决一些实际问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46 8
函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
1.若函数y=f(x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移 个单位,沿y轴向下平移1个单位,得到函数y=sinx的图象,则有y=f(x)是 ( )
A.y=sin(2x+)+1 B.y=sin(2x-)+1
C.y=sin(2x-)+1 D.y=sin(x+)+1
2.函数y=3sin(2x+)的图象,可由y=sinx的图象经过下述哪种变换而得到( )
A.向右平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
B.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
C.向右平移个单位,横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标缩小到原来的倍
D.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标缩小到原来的倍
3.已知如图是函数y=2sin(ωx+)(||<)的图象,那么 ( )
A.ω=,= B.ω=,=-
C.ω=2,= D.ω=2,=-
4.已知函数y=Asin(ωx+),在同一周期内,当x=时函数取得最大值2,当x=时函数取得最小值-2,则该函数的解析式为 ( )
A.y=2sin(3x-) B.y=2sin(3x+)
C.y=2sin(+) D.y=2sin(-)
5.已知函数y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)图象的一个最高点(2,),由这个最高点到相邻最低点的图象与x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
6.已知函数y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期内,当x=时,y有最小值-2,当x=时,y有最大值2,求函数的解析式.
7.已知函数f(x)= cos(2x+) x∈[0,].求f(x)的最大值,最小值.
函数y=Asin(ωx+)的图象(三)答案
1.B 2.B 3.C 4.B
5.已知函数y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)图象的一个最高点(2,),由这个最高点到相邻最低点的图象与x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
解:由已知可得函数的周期T=4×(6-2)=16
∴ω== 又A=
∴y=sin(x+)
把(2,)代入上式得:=sin(×2+)·
∴sin( +)=1,而0<<2π ∴=
∴所求解析式为:y=sin(x+)
6.已知函数y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期内,当x=时,y有最小值-2,当x=时,y有最大值2,求函数的解析式.
分析:由y=Asin(ωx+)的图象易知A的值,在同一周期内,最高点与最低点横坐标之间的距离即 ,由此可求ω的值,再将最高(或低)点坐标代入可求.
解:由题意A=2,=-
∴T=π=,∴ω=2 ∴y=2sin(2x+)又x=时y=2
∴2=2sin(2×+) ∴+= (<)
∴=
∴函数解析式为:y=2sin(2x+)
7.已知函数f(x)= cos(2x+) x∈[0,].求f(x)的最大值,最小值.
解:∵0≤x≤.∴≤2x+≤
当2x+=时,cos(2x+)取得最大值;
当2x+=π时,cos(2x+)取得最小值-1.
∴f(x)在[0,]上的最大值为1,最小值为-.
- 5 -1.2 基本算法语句 · 海口实验中学 覃荣学·
第二、三课时 1.2.2-1.2.3条件语句和循环语句
教学目标:
知识与技能
(1)正确理解条件语句和循环语句的概念,并掌握其结构的区别与联系。
(2)会应用条件语句和循环语句编写程序。
过程与方法
经历对现实生活情境的探究,认识到应用计算机解决数学问题方便简捷,促进发展学生逻辑思维能力
情感态度与价值观
了解条件语句在程序中起判断转折作用,在解决实际问题中起决定作用。深刻体会到循环语句在解决大量重复问题中起重要作用。减少大量繁琐的计算。通过本小节内容的学习,有益于我们养成严谨的数学思维以及正确处理问题的能力。
重点与难点
重点:条件语句和循环语句的步骤、结构及功能。
难点:会编写程序中的条件语句和循环语句。
学法与教学用具
计算机、图形计算器
教学设想
【创设情境】
试求自然数1+2+3+……+99+100的和。
显然大家都能准确地口算出它的答案:5050。而能不能将这项计算工作交给计算机来完成呢?而要编程,以我们前面所学的输入、输出语句和赋值语句还不能满足“我们日益增长的物质需要”,因此,还需要进一步学习基本算法语句中的另外两种:条件语句和循环语句(板出课题)
【探究新知】
(一)条件语句
算法中的条件结构是由条件语句来表达的,是处理条件分支逻辑结构的算法语句。它的一般格式是:(IF-THEN-ELSE格式)
当计算机执行上述语句时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句1,否则执行ELSE后的语句2。其对应的程序框图为:(如上右图)
在某些情况下,也可以只使用IF-THEN语句:(即IF-THEN格式)
计算机执行这种形式的条件语句时,也是首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句,如果条件不符合,则直接结束该条件语句,转而执行其他语句。其对应的程序框图为:(如上右图)
条件语句的作用:在程序执行过程中,根据判断是否满足约定的条件而决定是否需要转换到何处去。需要计算机按条件进行分析、比较、判断,并按判断后的不同情况进行不同的处理。
【例题精析】
〖例1〗:编写程序,输入一元二次方程的系数,输出它的实数根。
分析:先把解决问题的思路用程序框图表示出来,然后再根据程序框图给出的算法步骤,逐步把算法用对应的程序语句表达出来。
算法分析:我们知道,若判别式,原方程有两个不相等的实数根、;若,原方程有两个相等的实数根; 若,原方程没有实数根。也就是说,在求解方程之前,需要首先判断判别式的符号。因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
又因为方程的两个根有相同的部分,为了避免重复计算,可以在计算和之前,先计算,。程序框图:(参照课本)
程序:(如右图所示)
注:SQR()和ABS()是两个函数,分别用来求某个数的平方根和绝对值。
即 ,
〖例2〗:编写程序,使得任意输入的3个整数按从大到小的顺序输出。
算法分析:用a,b,c表示输入的3个整数;为了节约变量,把它们重新排列后,仍用a,b,c表示,并使a≥b≥c.具体操作步骤如下。
第一步:输入3个整数a,b,c.
第二步:将a与b比较,并把小者赋给b,大者赋给a.
第三步:将a与c比较. 并把小者赋给c,大者赋给a,此时a已是三者中最大的。
第四步:将b与c比较,并把小者赋给c,大者赋给b,此时a,b,c已按从大到小的顺序排列好。
第五步:按顺序输出a,b,c.
程序框图:(参照课本)
程序:(如右框图所示)
〖补例〗:铁路部门托运行李的收费方法如下:
y是收费额(单位:元),x是行李重量(单位:kg),当0<x≤20时,按0.35元/kg收费,当x>20kg时,20kg的部分按0.35元/kg,超出20kg的部分,则按0.65元/kg收费,请根据上述收费方法编写程序。
分析:首先由题意得:该函数是个分段函数。需要对行李重量作出判断,因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
程序: INPUT “请输入旅客行李的重量(kg)x=”;x
IF x>0 AND x<=20 THEN
y=0.35*x
ELSE
y=0.35*20+0.65*(x-20)
END IF
PRINT “该旅客行李托运费为:”;y
END
【课堂精练】
1. 练习 2.(题略)
分析:如果有两个或是两个以上的并列条件时,用“AND”把它们连接起来。
2. 练习 1.(题略)
参考答案: INPUT “请输入三个正数a,b,c=”; a,b,c
IF a+b>c AND a+c>b AND b+c>a THEN
PRINT “以下列三个数:”;a,b,c,“可以构成三角形。”
ELSE
PRINT “以下列三个数:”;a,b,c,“不可以构成三角形!”
END IF
END
(二)循环语句
算法中的循环结构是由循环语句来实现的。对应于程序框图中的两种循环结构,一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(UNTIL型)两种语句结构。即WHILE语句和UNTIL语句。
(1)WHILE语句的一般格式是:
其中循环体是由计算机反复执行的一组语句构成的。WHLIE后面的“条件”是用于控制计算机执行循环体或跳出循环体的。
当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。其对应的程序结构框图为:(如上右图)
(2)UNTIL语句的一般格式是:
其对应的程序结构框图为:(如上右图)
〖思考〗:直到型循环又称为“后测试型”循环,参照其直到型循环结构对应的程序框图,说说计算机是按怎样的顺序执行UNTIL语句的?(让学生模仿执行WHILE语句的表述)
从UNTIL型循环结构分析,计算机执行该语句时,先执行一次循环体,然后进行条件的判断,如果条件不满足,继续返回执行循环体,然后再进行条件的判断,这个过程反复进行,直到某一次条件满足时,不再执行循环体,跳到LOOP UNTIL语句后执行其他语句,是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。
〖提问〗:通过对照,大家觉得WHILE型语句与UNTIL型语句之间有什么区别呢?(让学生表达自己的感受)
区别:在WHILE语句中,是当条件满足时执行循环体,而在UNTIL语句中,是当条件不满足时执行循环体。
【例题精析】
〖例3〗:编写程序,计算自然数1+2+3+……+99+100的和。
分析:这是一个累加问题。我们可以用WHILE型语句,也可以用UNTIL型语句。由此看来,解决问题的方法不是惟一的,当然程序的设计也是有多种的,只是程序简单与复杂的问题。
程序: WHILE型: UNTIL型:
〖例4〗:根据1.1.2中的图1.1-2,将程序框图转化为程序语句。
分析:仔细观察,该程序框图中既有条件结构,又有循环结构。
程序:
〖思考〗:上述判定质数的算法是否还能有所改进?(让学生课后思考。)
〖补例〗:某纺织厂1997年的生产总值为300万元,如果年生产增产率为5﹪,计算最早在哪一年生产总值超过400万元。
分析:从1997年底开始,经过x年后生产总值为300×(1+5﹪)x,可将1997年生产总值赋给变量a,然后对其进行累乘,用n作为计数变量进行循环,直到a的值超过400万元为止。
解:
程序框图为: 程序:
【课堂精练】
1. 练习 2. 3(题略)
参考答案:
2.解:程序: X=1
WHILE X<=20
Y=X^2-3*X+5
X=X+1
PRINT “Y=”;Y
WEND
END
3.解:程序: INPUT “请输入正整数n=”;n
a=1
i=1
WHILE i<=n
a=a*i
i=i+1
WEND
PRINT “n!=” ;a
END
【课堂小结】
本节课主要学习了条件语句和循环语句的结构、特点、作用以及用法,并懂得利用解决一些简单问题。条件语句使程序执行产生的分支,根据不同的条件执行不同的路线,使复杂问题简单化。有些复杂问题可用两层甚至多层循环解决。注意内外层的衔接,可以从循环体内转到循环体外,但不允许从循环体外转入循环体内。
条件语句一般用在需要对条件进行判断的算法设计中,如判断一个数的正负,确定两个数的大小等问题,还有求分段函数的函数值等,往往要用条件语句,有时甚至要用到条件语句的嵌套。
循环语句主要用来实现算法中的循环结构,在处理一些需要反复执行的运算任务。如累加求和,累乘求积等问题中常用到。
【评价设计】
1. P23 习题1.2 A组 3、4
P24 习题1.2 B组 2.
2.试设计一个生活中某个简单问题或是常见数学问题,并利用所学基本算法语句等知识编程。(要求所设计问题利用条件语句或循环语句)
IF 条件 THEN
语句1
ELSE
语句2
END IF
满足条件?
语句1
语句2
是
否
IF 条件 THEN
语句
END IF
否
是
语句
WHILE 条件
循环体
WEND
满足条件?
否
是
循环体
满足条件?
DO
循环体
LOOP UNTIL 条件
否
是
循环体
满足条件?
a>400
开始
INPUT “Please input a,b,c =”;a,b,c
d=b*b-4*a*c
p=-b/(2*a)
q=SQR(ABS(d))/(2*a)
IF d>=0 THEN
x1=p+q
x2=p-q
IF x1=x2 THEN
PRINT “One real root:”;x1
ELSE
PRINT “Two real roots:x1”;x1,“and x2”;x2
END IF
ELSE
PRINT “No real root!”
END IF
END
INPUT “a,b,c =”;a,b,c
IF b>a THEN
t=a
a=b
b=t
END IF
IF c>a THEN
t=a
a=c
c=t
END IF
IF c>b THEN
t=b
b=c
c=t
END IF
PRINT a,b,c
END
i=1
sum=0
WHLIE i<=100
sum=sum+i
i=i+1
WEND
PRINT sum
END
i=1
sum=0
DO
sum=sum+i
i=i+1
LOOP UNTIL i>100
PRINT sum
END
INPUT “n=”;n
flag=1
IF n>2 THEN
d=2
WHILE d<=n-1 AND flag=1
IF n MOD d=0 THEN
flag=0
ELSE
d=d+1
END IF
WEND
ELSE
IF flag=1 THEN
PRINT n;“是质数。”
ELSE
PRINT n;“不是质数。”
END IF
END IF
END
a=300,p=1.05,n=1997
a=a*p
n=n+1
输出n
结束
否
是
a=300
p=1.05
n=1997
DO
a=a*p
n=n+1
LOOP UNTIL a>400
PRINT n
END
PAGE
26高中数学必修3第一章教案 湛师附中 肖海生
1.1.1算法的概念
一、三维目标:
1、 知识与技能:
(1)了解算法的含义,体会算法的思想。(2)能够用自然语言叙述算法。(3)掌握正确的算法应满足的要求。(4)会写出解线性方程(组)的算法。(5)会写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。(6)会应用Scilab求解方程组。
2、 过程与方法:
通过求解二元一次方程组,体会解方程的一般性步骤,从而得到一个解二元一次方程组的步骤,这些步骤就是算法,不同的问题有不同的算法。由于思考问题的角度不同,同一个问题也可能有多个算法,能模仿求解二元一次方程组的步骤,写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
3、 情感态度与价值观:
通过本节的学习,使我们对计算机的算法语言有一个基本的了解,明确算法的要求,认识到计算机是人类征服自然的一各有力工具,进一步提高探索、认识世界的能力。
二、重点与难点:
重点:算法的含义、解二元一次方程组和判断一个数为质数的算法设计。
难点:把自然语言转化为算法语言。
三、学法与教学用具:
学法:1、写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数n(n>1)是否为质数;求任意一个方程的近似解;……),并且能够重复使用。
2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。
3、要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的,但让计算机去执行“倒一杯水”“替我理发”等则是做不到的。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设想:
1、 创设情境:
算法作为一个名词,在中学教科书中并没有出现过,我们在基础教育阶段还没有接触算法概念。但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。如,做四则运算要先乘除后加减,从里往外脱括弧,竖式笔算等都是算法,至于乘法口诀、珠算口诀更是算法的具体体现。我们知道解一元二次方程的算法,求解一元一次不等式、一元二次不等式的算法,解线性方程组的算法,求两个数的最大公因数的算法等。因此,算法其实是重要的数学对象。
2、 探索研究
算法(algorithm)一词源于算术(algorism),即算术方法,是指一个由已知推求未知的运算过程。后来,人们把它推广到一般,把进行某一工作的方法和步骤称为算法。
广义地说,算法就是做某一件事的步骤或程序。菜谱是做菜肴的算法,洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,歌谱是一首歌曲的算法。在数学中,主要研究计算机能实现的算法,即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。比如解方程的算法、函数求值的算法、作图的算法,等等。
3、 例题分析:
例1 任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数 [1] 做出判定。
算法分析:根据质数的定义,很容易设计出下面的步骤:
第一步:判断n是否等于2,若n=2,则n是质数;若n>2,则执行第二步。
第二步:依次从2至(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的数,若有这样的数,则n不是质数;若没有这样的数,则n是质数。
这是判断一个大于1的整数n是否为质数的最基本算法。
例2 用二分法设计一个求议程x2–2=0的近似根的算法。
算法分析:回顾二分法解方程的过程,并假设所求近似根与准确解的差的绝对值不超过0.005,则不难设计出以下步骤:
第一步:令f(x)=x2–2。因为f(1)<0,f(2)>0,所以设x1=1,x2=2。
第二步:令m=(x1+x2)/2,判断f(m)是否为0,若则,则m为所长;若否,则继续判断f(x1)·f(m)大于0还是小于0。
第三步:若f(x1)·f(m)>0,则令x1=m;否则,令x2=m。
第四步:判断|x1–x2|<0.005是否成立?若是,则x1、x2之间的任意取值均为满足条件的近似根;若否,则返回第二步。
小结:算法具有以下特性:(1)有穷性;(2)确定性;(3)顺序性;(4)不惟一性;(5)普遍性
典例剖析:
1、基本概念题
x-2y=-1,①
例3 写出解二元一次方程组 的算法
2x+y=1②
解:第一步,②-①×2得5y=3;③
第二步,解③得y=3/5;
第三步,将y=3/5代入①,得x=1/5
学生做一做:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善?
老师评一评:本题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。下面写出求方程组的解的算法:
第一步:②×A1-①×A2,得(A1B2-A2B1)y+A1C2-A2C1=0;③
第二步:解③,得;
第三步:将代入①,得。
此时我们得到了二元一次方程组的求解公式,利用此公司可得到倒2的另一个算法:
第一步:取A1=1,B1=-2,C1=1,A2=2,B2=1,C2=-1;
第二步:计算与
第三步:输出运算结果。
可见利用上述算法,更加有利于上机执行与操作。
基础知识应用题
例4 写出一个求有限整数列中的最大值的算法。
解:算法如下。
S1 先假定序列中的第一个整数为“最大值”。
S2 将序列中的下一个整数值与“最大值”比较,如果它大于此“最大值”,这时你就假定“最大值”是这个整数。
S3 如果序列中还有其他整数,重复S2。
S4 在序列中一直到没有可比的数为止,这时假定的“最大值”就是这个序列中的最大值。
学生做一做 写出对任意3个整数a,b,c求出最大值的算法。
老师评一评 在例2中我们是用自然语言来描述算法的,下面我们用数学语言来描述本题的算法。
S1 max=a
S2 如果b>max, 则max=b.
S3 如果C>max, 则max=c.
S4 max就是a,b,c中的最大值。
综合应用题
例5 写出求1+2+3+4+5+6的一个算法。
分析:可以按逐一相加的程序进行,也可以利用公式1+2+…+n=进行,也可以根据加法运算律简化运算过程。
解:算法1:
S1:计算1+2得到3;
S2:将第一步中的运算结果3与3相加得到6;
S3:将第二步中的运算结果6与4相加得到10;
S4:将第三步中的运算结果10与5相加得到15;
S5:将第四步中的运算结果15与6相加得到21。
算法2:
S1:取n=6;
S2:计算;
S3:输出运算结果。
算法3:
S1:将原式变形为(1+6)+(2+5)+(3+4)=3×7;
S2:计算3×7;
S3:输出运算结果。
小结:算法1是最原始的方法,最为繁琐,步骤较多,当加数较大时,比如1+2+3+…+10000,再用这种方法是行不通的;算法2与算法3都是比较简单的算法,但比较而言,算法2最为简单,且易于在计算机上执行操作。
学生做一做 求1×3×5×7×9×11的值,写出其算法。
老师评一评 算法1;第一步,先求1×3,得到结果3;
第二步,将第一步所得结果3再乘以5,得到结果15;
第三步,再将15乘以7,得到结果105;
第四步,再将105乘以9,得到945;
第五步,再将945乘以11,得到10395,即是最后结果。
算法2:用P表示被乘数,i表示乘数。
S1 使P=1。
S2 使i=3
S3 使P=P×i
S4 使i=i+2
S5 若i≤11,则返回到S3继续执行;否则算法结束。
小结 由于计算机动是高速计算的自动机器,实现循环的语句。因此,上述算法2不仅是正确的,而且是在计算机上能够实现的较好的算法。在上面的算法中,S3,S4,S5构成一个完整的循环,这里需要说明的是,每经过一次循环之后,变量P、i的值都发生了变化,并且生循环一次之后都要在步骤S5对i的值进行检验,一旦发现i的值大于11时,立即停止循环,同时输出最后一个P的值,对于循环结构的详细情况,我们将在以后的学习中介绍。
4、课堂小结
本节课主要讲了算法的概念,算法就是解决问题的步骤,平时列论我们做什么事都离不开算法,算法的描述可以用自然语言,也可以用数学语言。
例如,某同学要在下午到体育馆参加比赛,比赛下午2时开始,请写出该同学从家里发到比赛地的算法。
若用自然语言来描述可写为
(1)1:00从家出发到公共汽车站
(2)1:10上公共汽车
(3)1:40到达体育馆
(4)1:45做准备活动。
(5)2:00比赛开始。
若用数学语言来描述可写为:
S1 1:00从家出发到公共汽车站
S2 1:10上公共汽车
S3 1:40到达体育馆
S4 1:45做准备活动
S5 2:00比赛开始
大家从中要以看出,实际上两种写法无本质区别,但我们在书写时应尽量用教学语言来描述,它的优越性在以后的学习中我们会体会到。
5、自我评价
1、写出解一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个算法。
2、写出求1至1000的正数中的3倍数的一个算法(打印结果)
6、评价标准
1、解:算法如下
S1 计算△=b2-4ac
S2 如果△〈0,则方程无解;否则x1=
S3 输出计算结果x1,x2或无解信息。
2、解:算法如下:
S1 使i=1
S2 i被3除,得余数r
S3 如果r=0,则打印i,否则不打印
S4 使i=i+1
S5 若i≤1000,则返回到S2继续执行,否则算法结束。
7、作业:1、写出解不等式x2-2x-3<0的一个算法。
解:第一步:x2-2x-3=0的两根是x1=3,x2=-1。
第二步:由x2-2x-3<0可知不等式的解集为{x | -1评注:该题的解法具有一般性,下面给出形如ax2+bx+c>0的不等式的解的步骤(为方便,我们设a>0)如下:
第一步:计算△= ;
第二步:若△>0,示出方程两根(设x1>x2),则不等式解集为{x | x>x1或x第三步:若△= 0,则不等式解集为{x | x∈R且x};
第四步:若△<0,则不等式的解集为R。
2、求过P(a1,b1)、Q(a2,b2)两点的直线斜率有如下的算法:
第一步:取x1= a1,y1= b1,x2= a2,y1= b2;
第二步:若x1= x2;
第三步:输出斜率不存在;
第四步:若x1≠x2;
第五步:计算;
第六步:输出结果。
3、写出求过两点M(-2,-1)、N(2,3)的直线与坐标轴围成面积的一个算法。
解:算法:第一步:取x1=-2,y1=-1,x2=2,y2=3;
第二步:计算;
第三步:在第二步结果中令x=0得到y的值m,得直线与y轴交点(0,m);
第四步:在第二步结果中令y=0得到x的值n,得直线与x轴交点(n,0);
第五步:计算S=;
第六步:输出运算结果
1.1.2 程序框图(第二、三课时)
一、三维目标:
1、知识与技能:
掌握程序框图的概念;会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构;掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图。
2、过程与方法:
通过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达解决问题的过程;学会灵活、正确地画程序框图。
3、情感态度与价值观:
通过本节的学习,使我们对程序框图有一个基本的了解;掌握算法语言的三种基本逻辑结构,明确程序框图的基本要求;认识到学习程序框图是我们学习计算机的一个基本步骤,也是我们学习计算机语言的必经之路。
二、重点与难点:
重点是程序框图的基本概念、基本图形符号和3种基本逻辑结构,难点是能综合运用这些知识正确地画出程序框图。
三、学法与教学用具:
1、通过上节学习我们知道,算法就是解决问题的步骤,在我们利用计算机解决问题的时候,首先我们要设计计算机程序,在设计计算机程序时我们首先要画出程序运行的流程图,使整个程序的执行过程直观化,使抽象的问题就得十分清晰和具体。有了这个流程图,再去设计程序就有了依据,从而就可以把整个程序用机器语言表述出来,因此程序框图是我们设计程序的基本和开端。
2、我们在学习这部分内容时,首先要弄清各种图形符号的意义,明确每个图形符号的使用环境,图形符号间的联结方式。例如“起止框”只能出现在整个流程图的首尾,它表示程序的开始或结束,其他图形符号也是如此,它们都有各自的使用环境和作用,这是我们在学习这部分知识时必须要注意的一个方面。另外,在我们描述算法或画程序框图时,必须遵循一定的逻辑结构,事实证明,无论如何复杂的问题,我们在设计它们的算法时,只需用顺序结构、条件结构和循环结构这三种基本逻辑就可以了,因此我们必须掌握并正确地运用这三种基本逻辑结构。
3、教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计:
1、创设情境:
算法可以用自然语言来描述,但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表示它。
基本概念:
(1)起止框图: 起止框是任何流程图都不可缺少的,它表明程序的开始和结束,所以一个完整的流程图的首末两端必须是起止框。
(2)输入、输出框: 表示数据的输入或结果的输出,它可用在算法中的任何需要输入、输出的位置。图1-1中有三个输入、输出框。第一个出现在开始后的第一步,它的作用是输入未知数的系数a11,a12,a21,a22和常数项b1,b2,通过这一步,就可以把给定的数值写在输入框内,它实际上是把未知数的系数和常数项的值通知给了计算机,另外两个是输出框,它们分别位于由判断分出的两个分支中,它们表示最后给出的运算结果,左边分支中的输出分框负责输出D≠0时未知数x1,x2的值,右边分支中的输出框负责输出D=0时的结果,即输出无法求解信息。
(3)处理框: 它是采用来赋值、执行计算语句、传送运算结果的图形符号。图1-1中出现了两个处理框。第一个处理框的作用是计算D=a11a22-a21a12的值,第二个处理框的作用是计算x1=(b1a22-b2a12)/D,x2=(b2a11-b1a21)/D的值。
(4)判断框: 判断框一般有一个入口和两个出口,有时也有多个出口,它是惟一的具有两个或两个以上出口的符号,在只有两个出口的情形中,通常都分成“是”与“否”(也可用“Y”与“N”)两个分支,在图1-1中,通过判断框对D的值进行判断,若判断框中的式子是D=0,则说明D=0时由标有“是”的分支处理数据;若D≠0,则由标有“否”的分支处理数据。例如,我们要打印x的绝对值,可以设计如下框图。
开始
输入x
是 x≥0? 否
打印x -打印x
结束
从图中可以看到由判断框分出两个分支,构成一个选择性结构,其中选择的标准是“x≥0”,若符合这个条件,则按照“是”分支继续往下执行;若不符合这个条件,则按照“否”分支继续往下执行,这样的话,打印出的结果总是x 的绝对值。
在学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:
(1)使用标准的图形符号。
(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画。
(3)除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的惟一符号。
(4)判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。
(5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
2、典例剖析:
例1:已知x=4,y=2,画出计算w=3x+4y的值的程序框图。
解:程序框如下图所示:
开始
输入4,2 4和2分别是x和y的值
w=3×4+4×2
输出w
结束
小结:此图的输入框旁边加了一个注释框 ,它的作用是对框中的数据或内容进行说明,它可以出现在任何位置。
基础知识应用题
1)顺序结构:顺序结构描述的是是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的。
例2:已知一个三角形的三边分别为2、3、4,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法的程序框图。
算法分析:这是一个简单的问题,只需先算出p的值,再将它代入公式,最后输出结果,只用顺序结构就能够表达出算法。
程序框图:
2)条件结构:一些简单的算法可以用顺序结构来表示,但是这种结构无法对描述对象进行逻辑判断,并根据判断结果进行不同的处理。因此,需要有另一种逻辑结构来处理这类问题,这种结构叫做条件结构。它是根据指定打件选择执行不同指令的控制结构。
例3:任意给定3个正实数,设计一个算法,判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,画出这个算法的程序框图。
算法分析:判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,只需要验收这3个数当中任意两个数的和是否大于第3个数,这就需要用到条件结构。
程序框图:
a+b>c , a+c>b, b+c>a是 否
否同时成立?
是
3)循环结构:在一些算法中,经常会出现从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的情况,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显然,循环结构中一定包含条件结构。
循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:
(1)一类是当型循环结构,如图1-5(1)所示,它的功能是当给定的条件P1成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件P1 是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件P1 不成立为止,此时不再执行A框,从b离开循环结构。
(2)另一类是直到型循环结构,如下图所示,它的功能是先执行,然后判断给定的条件P2是否成立,如果P2 仍然不成立,则继续执行A框,直到某一次给定的条件P2成立为止,此时不再执行A框,从b点离开循环结构。
A A
P1?
P2? 不成立
不成立
成立
b b
当型循环结构 直到型循环结构
(1) (2)
例4:设计一个计算1+2+…+100的值的算法,并画出程序框图。
算法分析:只需要一个累加变量和一个计数变量,将累加变量的初始值为0,计数变量的值可以从1到100。
程序框图:
i≤100?
否 是
3、课堂小结:
本节课主要讲述了程序框图的基本知识,包括常用的图形符号、算法的基本逻辑结构,算法的基本逻辑结构有三种,即顺序结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结构,也是最基本的结构,循环结构必然包含条件结构,所以这三种基本逻辑结构是相互支撑的,它们共同构成了算法的基本结构,无论怎样复杂的逻辑结构,都可以通过这三种结构来表达
4、自我评价:
1)设x为为一个正整数,规定如下运算:若x为奇数,则求3x+2;若x为偶数,则为5x,写出算法,并画出程序框图。
2)画出求21+22+23+…2100的值的程序框图。
5、评价标准:
1.解:算法如下。
S1 输入x
S2 若x为奇数,则输出A=3x+2;否则输出A=5x
S3 算法结束。
程序框图如下图:
i≤30 是
否
2、 解:序框图如下图:
i≥100 否
是
6、作业:课本P11习题1.1 A组2、3
第一课时 1.2.1输入、输出语句和赋值语句
一、三维目标:
1、知识与技能
(1)正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的结构。
(2)会写一些简单的程序。
(3)掌握赋值语句中的“=”的作用。
2、过程与方法
(1)让学生充分地感知、体验应用计算机解决数学问题的方法;并能初步操作、模仿。
(2)通过对现实生活情境的探究,尝试设计出解决问题的程序,理解逻辑推理的数学方法。
3、情感态度与价值观
通过本节内容的学习,使我们认识到计算机与人们生活密切相关,增强计算机应用意识,提高学生学习新知识的兴趣。
二、重点与难点
重点:正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的作用。
难点:准确写出输入语句、输出语句、赋值语句。
三、学法与教学用具
计算机、图形计算器
四、教学设计
【创设情境】
在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具,如:听MP3,看电影,玩游戏,打字排版,画卡通画,处理数据等等,那么,计算机是怎样工作的呢?
计算机完成任何一项任务都需要算法,但是,我们用自然语言或程序框图描述的算法,计算机是无法“看得懂,听得见”的。因此还需要将算法用计算机能够理解的程序设计语言(programming language)翻译成计算机程序。
程序设计语言有很多种。如BASIC,Foxbase,C语言,C++,J++,VB等。为了实现算法中的三种基本的逻辑结构:顺序结构、条件结构和循环结构,各种程序设计语言中都包含下列基本的算法语句:
这就是这一节所要研究的主要内容——基本算法语句。今天,我们先一起来学习输入、输出语句和赋值语句。(板出课题)
【探究新知】
我们知道,顺序结构是任何一个算法都离不开的基本结构。输入、输出语句和赋值语句基本上对应于算法中的顺序结构。(如右图)计算机从上而下按照语句排列的顺序执行这些语句。
输入语句和输出语句分别用来实现算法的输入信息,输出结果的功能。如下面的例子:
用描点法作函数的图象时,需要求出自变量与函数的一组对应值。编写程序,分别计算当时的函数值。
程序:(教师可在课前准备好该程序,教学中直接调用运行)
(学生先不必深究该程序如何得来,只要求懂得上机操作,模仿编写程序,通过运行自己编写的程序发现问题所在,进一步提高学生的模仿能力。)
〖提问〗:在这个程序中,你们觉得哪些是输入语句、输出语句和赋值语句呢?(同学们互相交流、议论、猜想、概括出结论。提示:“input”和“print”的中文意思等)
(一)输入语句
在该程序中的第1行中的INPUT语句就是输入语句。这个语句的一般格式是:
其中,“提示内容”一般是提示用户输入什么样的信息。如每次运行上述程序时,依次输入-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,计算机每次都把新输入的值赋给变量“x”,并按“x”新获得的值执行下面的语句。
INPUT语句不但可以给单个变量赋值,还可以给多个变量赋值,其格式为:
例如,输入一个学生数学,语文,英语三门课的成绩,可以写成:
INPUT “数学,语文,英语”;a,b,c
注:①“提示内容”与变量之间必须用分号“;”隔开。
②各“提示内容”之间以及各变量之间必须用逗号“,”隔开。但最后的变量的后面不需要。
(二)输出语句
在该程序中,第3行和第4行中的PRINT语句是输出语句。它的一般格式是:
同输入语句一样,表达式前也可以有“提示内容”。例如下面的语句可以输出斐波那契数列:
此时屏幕上显示:
The Fibonacci Progression is:1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 …
输出语句的用途:
(1)输出常量,变量的值和系统信息。(2)输出数值计算的结果。
〖思考〗:在1.1.2中程序框图中的输入框,输出框的内容怎样用输入语句、输出语句来表达?(学生讨论、交流想法,然后请学生作答)
参考答案:
输入框:INPUT “请输入需判断的整数n=”;n
输出框:PRINT n;“是质数。”
PRINT n;“不是质数。”
(三)赋值语句
用来表明赋给某一个变量一个具体的确定值的语句。
除了输入语句,在该程序中第2行的赋值语句也可以给变量提供初值。它的一般格式是:
赋值语句中的“=”叫做赋值号。
赋值语句的作用:先计算出赋值号右边表达式的值,然后把这个值赋给赋值号左边的变量,使该变量的值等于表达式的值。
注:①赋值号左边只能是变量名字,而不能是表达式。如:2=X是错误的。
②赋值号左右不能对换。如“A=B”“B=A”的含义运行结果是不同的。
③不能利用赋值语句进行代数式的演算。(如化简、因式分解、解方程等)
④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
〖思考〗:在1.1.2中程序框图中的输入框,哪些语句可以用赋值语句表达?并写出相应的赋值语句。(学生思考讨论、交流想法。)
【例题精析】
〖例1〗:编写程序,计算一个学生数学、语文、英语三门课的平均成绩。
分析:先写出算法,画出程序框图,再进行编程。
算法: 程序:
〖例2〗:给一个变量重复赋值。
程序:
[变式引申]:在此程序的基础上,设计一个程序,要求最后A的输出值是30。
(该变式的设计意图是学生加深对重复赋值的理解)
程序:
〖例3〗:交换两个变量A和B的值,并输出交换前后的值。
分析:引入一个中间变量X,将A的值赋予X,又将B的值赋予A,再将X的值赋予B,从而达到交换A,B的值。(比如交换装满水的两个水桶里的水需要再找一个空桶)
程序:
〖补例〗:编写一个程序,要求输入一个圆的半径,便能输出该圆的周长和面积。( 取3.14)
分析:设圆的半径为R,则圆的周长为,面积为,可以利用顺序结构中的INPUT语句,PRINT语句和赋值语句设计程序。
程序:
【课堂精练】
P15 练习 1. 2. 3
参考答案:
1.程序: INPUT “请输入华氏温度:”;x
y=(x-32)*5/9
PRINT “华氏温度:”;x
PRINT “摄氏温度:”;y
END
〖提问〗:如果要求输入一个摄氏温度,输出其相应的华氏温度,又该如何设计程序?(学生课后思考,讨论完成)
2. 程序: INPUT “请输入a(a0)=”;a
INPUT “请输入b(b0)=”;b
X=a+b
Y=a-b
Z=a*b
Q=a/b
PRINT a,b
PRINT X,Y,Z,Q
END
3. 程序: p=(2+3+4)/2
t=p*(p-2)*(p-3)*(p-4)
s=SQR(t)
PRINT “该三角形的面积为:”;s
END
注:SQR()是函数名,用来求某个数的平方根。
【课堂小结】
本节课介绍了输入语句、输出语句和赋值语句的结构特点及联系。掌握并应用输入语句,输出语句,赋值语句编写一些简单的程序解决数学问题,特别是掌握赋值语句中“=”的作用及应用。编程一般的步骤:先写出算法,再进行编程。我们要养成良好的习惯,也有助于数学逻辑思维的形成。
【评价设计】
1.P23 习题1.2 A组 1(2)、2
2.试对生活中某个简单问题或是常见数学问题,利用所学基本算法语句等知识来解决自己所提出的问题。要求写出算法,画程序框图,并写出程序设计。
第二、三课时 1.2.2-1.2.3条件语句和循环语句
一、三维目标:
1、知识与技能
(1)正确理解条件语句和循环语句的概念,并掌握其结构的区别与联系。
(2)会应用条件语句和循环语句编写程序。
2、过程与方法
经历对现实生活情境的探究,认识到应用计算机解决数学问题方便简捷,促进发展学生逻辑思维能力
3、情感态度与价值观
了解条件语句在程序中起判断转折作用,在解决实际问题中起决定作用。深刻体会到循环语句在解决大量重复问题中起重要作用。减少大量繁琐的计算。通过本小节内容的学习,有益于我们养成严谨的数学思维以及正确处理问题的能力。
二、重点与难点
重点:条件语句和循环语句的步骤、结构及功能。
难点:会编写程序中的条件语句和循环语句。
三、学法与教学用具
计算机、图形计算器
四、教学设计
【创设情境】
试求自然数1+2+3+……+99+100的和。
显然大家都能准确地口算出它的答案:5050。而能不能将这项计算工作交给计算机来完成呢?而要编程,以我们前面所学的输入、输出语句和赋值语句还不能满足“我们日益增长的物质需要”,因此,还需要进一步学习基本算法语句中的另外两种:条件语句和循环语句(板出课题)
【探究新知】
(一)条件语句
算法中的条件结构是由条件语句来表达的,是处理条件分支逻辑结构的算法语句。它的一般格式是:(IF-THEN-ELSE格式)
当计算机执行上述语句时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句1,否则执行ELSE后的语句2。其对应的程序框图为:(如上右图)
在某些情况下,也可以只使用IF-THEN语句:(即IF-THEN格式)
计算机执行这种形式的条件语句时,也是首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句,如果条件不符合,则直接结束该条件语句,转而执行其他语句。其对应的程序框图为:(如上右图)
条件语句的作用:在程序执行过程中,根据判断是否满足约定的条件而决定是否需要转换到何处去。需要计算机按条件进行分析、比较、判断,并按判断后的不同情况进行不同的处理。
【例题精析】
〖例1〗:编写程序,输入一元二次方程的系数,输出它的实数根。
分析:先把解决问题的思路用程序框图表示出来,然后再根据程序框图给出的算法步骤,逐步把算法用对应的程序语句表达出来。
算法分析:我们知道,若判别式,原方程有两个不相等的实数根、;若,原方程有两个相等的实数根; 若,原方程没有实数根。也就是说,在求解方程之前,需要首先判断判别式的符号。因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
又因为方程的两个根有相同的部分,为了避免重复计算,可以在计算和之前,先计算,。程序框图:(参照课本)
程序:(如右图所示)
注:SQR()和ABS()是两个函数,分别用来求某个数的平方根和绝对值。
即 ,
〖例2〗:编写程序,使得任意输入的3个整数按从大到小的顺序输出。
算法分析:用a,b,c表示输入的3个整数;为了节约变量,把它们重新排列后,仍用a,b,c表示,并使a≥b≥c.具体操作步骤如下。
第一步:输入3个整数a,b,c.
第二步:将a与b比较,并把小者赋给b,大者赋给a.
第三步:将a与c比较. 并把小者赋给c,大者赋给a,此时a已是三者中最大的。
第四步:将b与c比较,并把小者赋给c,大者赋给b,此时a,b,c已按从大到小的顺序排列好。
第五步:按顺序输出a,b,c.
程序框图:(参照课本)
程序:(如右框图所示)
〖补例〗:铁路部门托运行李的收费方法如下:
y是收费额(单位:元),x是行李重量(单位:kg),当0<x≤20时,按0.35元/kg收费,当x>20kg时,20kg的部分按0.35元/kg,超出20kg的部分,则按0.65元/kg收费,请根据上述收费方法编写程序。
分析:首先由题意得:该函数是个分段函数。需要对行李重量作出判断,因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
程序: INPUT “请输入旅客行李的重量(kg)x=”;x
IF x>0 AND x<=20 THEN
y=0.35*x
ELSE
y=0.35*20+0.65*(x-20)
END IF
PRINT “该旅客行李托运费为:”;y
END
【课堂精练】
1. 练习 2.(题略)
分析:如果有两个或是两个以上的并列条件时,用“AND”把它们连接起来。
2. 练习 1.(题略)
参考答案: INPUT “请输入三个正数a,b,c=”; a,b,c
IF a+b>c AND a+c>b AND b+c>a THEN
PRINT “以下列三个数:”;a,b,c,“可以构成三角形。”
ELSE
PRINT “以下列三个数:”;a,b,c,“不可以构成三角形!”
END IF
END
(二)循环语句
算法中的循环结构是由循环语句来实现的。对应于程序框图中的两种循环结构,一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(UNTIL型)两种语句结构。即WHILE语句和UNTIL语句。
(1)WHILE语句的一般格式是:
其中循环体是由计算机反复执行的一组语句构成的。WHLIE后面的“条件”是用于控制计算机执行循环体或跳出循环体的。
当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。其对应的程序结构框图为:(如上右图)
(2)UNTIL语句的一般格式是:
其对应的程序结构框图为:(如上右图)
〖思考〗:直到型循环又称为“后测试型”循环,参照其直到型循环结构对应的程序框图,说说计算机是按怎样的顺序执行UNTIL语句的?(让学生模仿执行WHILE语句的表述)
从UNTIL型循环结构分析,计算机执行该语句时,先执行一次循环体,然后进行条件的判断,如果条件不满足,继续返回执行循环体,然后再进行条件的判断,这个过程反复进行,直到某一次条件满足时,不再执行循环体,跳到LOOP UNTIL语句后执行其他语句,是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。
〖提问〗:通过对照,大家觉得WHILE型语句与UNTIL型语句之间有什么区别呢?(让学生表达自己的感受)
区别:在WHILE语句中,是当条件满足时执行循环体,而在UNTIL语句中,是当条件不满足时执行循环体。
【例题精析】
〖例3〗:编写程序,计算自然数1+2+3+……+99+100的和。
分析:这是一个累加问题。我们可以用WHILE型语句,也可以用UNTIL型语句。由此看来,解决问题的方法不是惟一的,当然程序的设计也是有多种的,只是程序简单与复杂的问题。
程序: WHILE型: UNTIL型:
〖例4〗:根据1.1.2中的图1.1-2,将程序框图转化为程序语句。
分析:仔细观察,该程序框图中既有条件结构,又有循环结构。
程序:
〖思考〗:上述判定质数的算法是否还能有所改进?(让学生课后思考。)
〖补例〗:某纺织厂1997年的生产总值为300万元,如果年生产增产率为5﹪,计算最早在哪一年生产总值超过400万元。
分析:从1997年底开始,经过x年后生产总值为300×(1+5﹪)x,可将1997年生产总值赋给变量a,然后对其进行累乘,用n作为计数变量进行循环,直到a的值超过400万元为止。
解:
程序框图为: 程序:
【课堂精练】
1. 练习 2. 3(题略)
参考答案:
2.解:程序: X=1
WHILE X<=20
Y=X^2-3*X+5
X=X+1
PRINT “Y=”;Y
WEND
END
3.解:程序: INPUT “请输入正整数n=”;n
a=1
i=1
WHILE i<=n
a=a*i
i=i+1
WEND
PRINT “n!=” ;a
END
【课堂小结】
本节课主要学习了条件语句和循环语句的结构、特点、作用以及用法,并懂得利用解决一些简单问题。条件语句使程序执行产生的分支,根据不同的条件执行不同的路线,使复杂问题简单化。有些复杂问题可用两层甚至多层循环解决。注意内外层的衔接,可以从循环体内转到循环体外,但不允许从循环体外转入循环体内。
条件语句一般用在需要对条件进行判断的算法设计中,如判断一个数的正负,确定两个数的大小等问题,还有求分段函数的函数值等,往往要用条件语句,有时甚至要用到条件语句的嵌套。
循环语句主要用来实现算法中的循环结构,在处理一些需要反复执行的运算任务。如累加求和,累乘求积等问题中常用到。
【评价设计】
1. P23 习题1.2 A组 3、4
P24 习题1.2 B组 2.
2.试设计一个生活中某个简单问题或是常见数学问题,并利用所学基本算法语句等知识编程。(要求所设计问题利用条件语句或循环语句)
第一、二课时 辗转相除法与更相减损术
一、三维目标
(a)知识与技能
1.理解辗转相除法与更相减损术中蕴含的数学原理,并能根据这些原理进行算法分析。
2.基本能根据算法语句与程序框图的知识设计完整的程序框图并写出算法程序。
(b)过程与方法
在辗转相除法与更相减损术求最大公约数的学习过程中对比我们常见的约分求公因式的方法,比较它们在算法上的区别,并从程序的学习中体会数学的严谨,领会数学算法计算机处理的结合方式,初步掌握把数学算法转化成计算机语言的一般步骤。
(c)情态与价值观
1.通过阅读中国古代数学中的算法案例,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献。
2.在学习古代数学家解决数学问题的方法的过程中培养严谨的逻辑思维能力,在利用算法解决数学问题的过程中培养理性的精神和动手实践的能力。
二、教学重难点
重点:理解辗转相除法与更相减损术求最大公约数的方法。
难点:把辗转相除法与更相减损术的方法转换成程序框图与程序语言。
三、学法与教学用具
学法:在理解最大公约数的基础上去发现辗转相除法与更相减损术中的数学规律,并能模仿已经学过的程序框图与算法语句设计出辗转相除法与更相减损术的程序框图与算法程序。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计
(一)创设情景,揭示课题
1.教师首先提出问题:在初中,我们已经学过求最大公约数的知识,你能求出18与30的公约数吗?
2.接着教师进一步提出问题,我们都是利用找公约数的方法来求最大公约数,如果公约数比较大而且根据我们的观察又不能得到一些公约数,我们又应该怎样求它们的最大公约数?比如求8251与6105的最大公约数?这就是我们这一堂课所要探讨的内容。
(二)研探新知
1.辗转相除法
例1 求两个正数8251和6105的最大公约数。
(分析:8251与6105两数都比较大,而且没有明显的公约数,如能把它们都变小一点,根据已有的知识即可求出最大公约数)
解:8251=6105×1+2146
显然8251的最大公约数也必是2146的约数,同样6105与2146的公约数也必是8251的约数,所以8251与6105的最大公约数也是6105与2146的最大公约数。
6105=2146×2+1813
2146=1813×1+333
1813=333×5+148
333=148×2+37
148=37×4+0
则37为8251与6105的最大公约数。
以上我们求最大公约数的方法就是辗转相除法。也叫欧几里德算法,它是由欧几里德在公元前300年左右首先提出的。利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下:
第一步:用较大的数m除以较小的数n得到一个商q0和一个余数r0;
第二步:若r0=0,则n为m,n的最大公约数;若r0≠0,则用除数n除以余数r0得到一个商q1和一个余数r1;
第三步:若r1=0,则r1为m,n的最大公约数;若r1≠0,则用除数r0除以余数r1得到一个商q2和一个余数r2;
……
依次计算直至rn=0,此时所得到的rn-1即为所求的最大公约数。
练习:利用辗转相除法求两数4081与20723的最大公约数(答案:53)
2.更相减损术
我国早期也有解决求最大公约数问题的算法,就是更相减损术。
更相减损术求最大公约数的步骤如下:可半者半之,不可半者,副置分母·子之数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之。
翻译出来为:
第一步:任意给出两个正数;判断它们是否都是偶数。若是,用2约简;若不是,执行第二步。
第二步:以较大的数减去较小的数,接着把较小的数与所得的差比较,并以大数减小数。继续这个操作,直到所得的数相等为止,则这个数(等数)就是所求的最大公约数。
例2 用更相减损术求98与63的最大公约数.
解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减,即:98-63=35
63-35=28
35-28=7
28-7=21
21-7=14
14-7=7
所以,98与63的最大公约数是7。
练习:用更相减损术求两个正数84与72的最大公约数。(答案:12)
3.比较辗转相除法与更相减损术的区别
(1)都是求最大公约数的方法,计算上辗转相除法以除法为主,更相减损术以减法为主,计算次数上辗转相除法计算次数相对较少,特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。
(2)从结果体现形式来看,辗转相除法体现结果是以相除余数为0则得到,而更相减损术则以减数与差相等而得到
4. 辗转相除法与更相减损术计算的程序框图及程序
利用辗转相除法与更相减损术的计算算法,我们可以设计出程序框图以及BSAIC程序来在计算机上实现辗转相除法与更相减损术求最大公约数,下面由同学们设计相应框图并相互之间检查框图与程序的正确性,并在计算机上验证自己的结果。
(1)辗转相除法的程序框图及程序
程序框图:
程序:
INPUT “m=”;m
INPUT “n=”;n
IF mm=n
n=x
END IF
r=m MOD n
WHILE r<>0
r=m MOD n
m=n
n=r
WEND
PRINT m
END
5.课堂练习
一.用辗转相除法求下列各组数的最大公约数,并在自己编写的BASIC程序中验证。
(1)225;135 (2)98;196 (3)72;168 (4)153;119
二.思考:用求质因数的方法可否求上述4组数的最大公约数?可否利用求质因数的算法设计出程序框图及程序?若能,在电脑上测试自己的程序;若不能说明无法实现的理由。
三。思考:利用辗转相除法是否可以求两数的最大公倍数?试设计程序框图并转换成程序在BASIC中实现。
6.小结:
辗转相除法与更相减损术求最大公约数的计算方法及完整算法程序的编写。
五、评价设计
作业:P38 A(1)B(2)
补充:设计更相减损术求最大公约数的程序框图
第三、四课时 秦九韶算法与排序
一、三维目标
(a)知识与技能
1.了解秦九韶算法的计算过程,并理解利用秦九韶算法可以减少计算次数提高计算效率的实质。
2.掌握数据排序的原理能使用直接排序法与冒泡排序法给一组数据排序,进而能设计冒泡排序法的程序框图及程序,理解数学算法与计算机算法的区别,理解计算机对数学的辅助作用。
(b)过程与方法
模仿秦九韶计算方法,体会古人计算构思的巧妙。能根据排序法中的直接插入排序法与冒泡排序法的步骤,了解数学计算转换为计算机计算的途径,从而探究计算机算法与数学算法的区别,体会计算机对数学学习的辅助作用。
(c)情态与价值观
通过对秦九韶算法的学习,了解中国古代数学家对数学的贡献,充分认识到我国文化历史的悠久。通过对排序法的学习,领会数学计算与计算机计算的区别,充分认识信息技术对数学的促进。
二、教学重难点
重点:1.秦九韶算法的特点
2.两种排序法的排序步骤及计算机程序设计
难点:1.秦九韶算法的先进性理解
2.排序法的计算机程序设计
三、学法与教学用具
学法:1.探究秦九韶算法对比一般计算方法中计算次数的改变,体会科学的计算。
2.模仿排序法中数字排序的步骤,理解计算机计算的一般步骤,领会数学计算在计算机上实施的要求。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计
(一)创设情景,揭示课题
我们已经学过了多项式的计算,下面我们计算一下多项式
当时的值,并统计所做的计算的种类及计算次数。
根据我们的计算统计可以得出我们共需要10次乘法运算,5次加法运算。
我们把多项式变形为:再统计一下计算当时的值时需要的计算次数,可以得出仅需4次乘法和5次加法运算即可得出结果。显然少了6次乘法运算。这种算法就叫秦九韶算法。
(二)研探新知
1.秦九韶计算多项式的方法
例1 已知一个5次多项式为
用秦九韶算法求这个多项式当时的值。
解:略
思考:(1)例1计算时需要多少次乘法计算?多少次加法计算?
(2)在利用秦九韶算法计算n次多项式当时需要多少次乘法计算和多少次加法计算?
练习:利用秦九韶算法计算
当时的值,并统计需要多少次乘法计算和多少次加法计算?
例2 设计利用秦九韶算法计算5次多项式
当时的值的程序框图。
解:程序框图如下:
练习:利用程序框图试编写BASIC程序并在计算机上测试自己的程序。
2.排序
在信息技术课中我们学习过电子表格,电子表格对分数的排序非常简单,那么电子计算机是怎么对数据进行排序的呢
阅读课本P30—P31面的内容,回答下面的问题:
(1)排序法中的直接插入排序法与冒泡排序法的步骤有什么区别
(2)冒泡法排序中对5个数字进行排序最多需要多少趟
(3)在冒泡法排序对5个数字进行排序的每一趟中需要比较大小几次
游戏:5位同学每人拿一个数字牌在讲台上演示冒泡排序法对5个数据4,11,7,9,6排序的过程,让学生通过观察叙述冒泡排序法的主要步骤.并结合步骤解决例3的问题.
例3 用冒泡排序法对数据7,5,3,9,1从小到大进行排序
解:P32
练习:写出用冒泡排序法对5个数据4,11,7,9,6排序的过程中每一趟排序的结果.
例4 设计冒泡排序法对5个数据进行排序的程序框图.
解: 程序框图如下:
思考:直接排序法的程序框图如何设计 可否把上述程序框图转化为程序
练习:用直接排序法对例3中的数据从小到大排序
3.小结:
(1)秦九韶算法计算多项式的值及程序设计
(2)数字排序法中的常见的两种排序法直接插入排序法与冒泡排序法
(3)冒泡法排序的计算机程序框图设计
五、评价设计
作业:P38 A(2)(3)
补充:设计程序框图对上述两组数进行排序
第五课时 进位制
一、三维目标
(a)知识与技能
了解各种进位制与十进制之间转换的规律,会利用各种进位制与十进制之间的联系进行各种进位制之间的转换。
(b)过程与方法
学习各种进位制转换成十进制的计算方法,研究十进制转换为各种进位制的除k去余法,并理解其中的数学规律。
(c)情态与价值观
领悟十进制,二进制的特点,了解计算机的电路与二进制的联系,进一步认识到计算机与数学的联系。
二、教学重难点
重点:各进位制表示数的方法及各进位制之间的转换
难点:除k去余法的理解以及各进位制之间转换的程序框图的设计
三、学法与教学用具
学法:在学习各种进位制特点的同时探讨进位制表示数与十进制表示数的区别与联系,熟悉各种进位制表示数的方法,从而理解十进制转换为各种进位制的除k去余法。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计
(一)创设情景,揭示课题
我们常见的数字都是十进制的,但是并不是生活中的每一种数字都是十进制的.比如时间和角度的单位用六十进位制,电子计算机用的是二进制.那么什么是进位制 不同的进位制之间又又什么联系呢
(二)研探新知
进位制是一种记数方式,用有限的数字 ( http: / / zh.wikipedia.org / wiki / %E6%95%B0%E5%AD%97" \o "数字 )在不同的位置表示不同的数值。可使用数字符号的个数称为基数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制。现在最常用的是十进制 ( http: / / zh.wikipedia.org / wiki / %E5%8D%81%E8%BF%9B%E5%88%B6" \o "十进制 ),通常使用10个阿拉伯数字 ( http: / / zh.wikipedia.org / w / index.php title=%E9%98%BF%E6%8B%89%E4%BC%AF%E6%95%B8%E5%AD%97&action=edit" \o "阿拉伯數字 )0-9进行记数。
对于任何一个数,我们可以用不同的进位制来表示。比如:十进数 ( http: / / zh.wikipedia.org / wiki / %E5%8D%81%E8%BF%9B%E5%88%B6" \o "十进制 )57,可以用二进制 ( http: / / zh.wikipedia.org / wiki / %E4%BA%8C%E8%BF%9B%E5%88%B6" \o "二进制 )表示为111001,也可以用八进制 ( http: / / zh.wikipedia.org / wiki / %E5%85%AB%E8%BF%9B%E5%88%B6" \o "八进制 )表示为71、用十六进制 ( http: / / zh.wikipedia.org / wiki / %E5%8D%81%E5%85%AD%E8%BF%9B%E5%88%B6" \o "十六进制 )表示为39,它们所代表的数值都是一样的。
表示各种进位制数一般在数字右下脚加注来表示,如111001(2)表示二进制数,34(5)表示5进制数.
电子计算机一般都使用二进制,下面我们来进行二进制与十进制之间的转化
例1 把二进制数110011(2)化为十进制数.
解:110011=1*25+1*24+0*23+1*24+0*22+1*21+1*20
=32+16+2+1
=51
例2 把89化为二进制数.
解:根据二进制数满二进一的原则,可以用2连续去除89或所得商,然后去余数.
具体的计算方法如下:
89=2*44+1
44=2*22+0
22=2*11+0
11=2*5+1
5=2*2+1
所以:89=2*(2*(2*(2*(2*2+1)+1)+0)+0)+1
=1*26+0*25+1*24+1*23+0*22+0*21+1*20
=1011001(2)
这种算法叫做除2取余法,还可以用下面的除法算式表示:
把上式中的各步所得的余数从下到上排列即可得到89=1011001(2)
上述方法也可以推广为把十进制化为k进制数的算法,这种算法成为除k取余法.
当数字较小时,也可直接利用各进位制表示数的特点,都是以幂的形式来表示各位数字,比如2*103表示千位数字是2,所以可以直接求出各位数字.即把89转换为二进制数时,直接观察得出89与64最接近故89=64*1+25
同理:25=16*1+9
9=8*!+1
即89=64*1+16*1+8*!+1=1*26+1*24+1*23+1*20
位数 6 5 4 3 2 1 0
数字 1 0 1 1 0 0 1
即89=1011001(2)
练习:(1)把73转换为二进制数
(2)利用除k取余法把89转换为5进制数
把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程可以利用计算机程序来实现,语句为:
INPUT a,k,n
i=1
b=0
WHILE i<=n
t=GET a[i]
b=b+t*k^(i-1)
i=i+1
WEND
PRINT b
END
练习:(1)请根据上述程序画出程序框图.
参考程序框图:
(2)设计一个算法,实现把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程的程序中的GET函数的功能,输入一个正5位数,取出它的各位数字,并输出.
小结:
(1)进位制的概念及表示方法
(2)十进制与二进制之间转换的方法及计算机程序
五、评价设计
作业:P38 A(4)
补充:设计程序框图把一个八进制数23456转换成十进制数.
算法初步 复习课
一、三维目标
(a)知识与技能
1.明确算法的含义,熟悉算法的三种基本结构:顺序、条件和循环,以及基本的算法语句。
2.能熟练运用辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的算法知识解决同类问题。
(b)过程与方法
在复习旧知识的过程中把知识系统化,通过模仿、操作、探索,经历设计程序框图表达解决问题的过程。在具体问题的解决过程中进一步理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环。
(c)情态与价值观
算法内容反映了时代的特点,同时也是中国数学课程内容的新特色。中国古代数学以算法为主要特征,取得了举世公认的伟大成就。现代信息技术的发展使算法重新焕发了前所未有的生机和活力,算法进入中学数学课程,既反映了时代的要求,也是中国古代数学思想在一个新的层次上的复兴,也就成为了中国数学课程的一个新的特色。
二、教学重难点
重点:算法的基本知识与算法对应的程序框图的设计
难点:与算法对应的程序框图的设计及算法程序的编写
三、学法与教学用具
学法:利用实例让学生体会基本的算法思想,提高逻辑思维能力,对比信息技术课程中的程序语言的学习和程序设计,了解数学算法与信息技术上的区别。通过案例的运用,引导学生体会算法的核心是一般意义上的解决问题策略的具体化。面临一个问题时,在分析、思考后获得了解决它的基本思路(解题策略),将这种思路具体化、条理化,用适当的方式表达出来(画出程序框图,转化为程序语句)。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设想
一.本章的知识结构
二.知识梳理
(1)四种基本的程序框
(2)三种基本逻辑结构
顺序结构 条件结构 循环结构
(3)基本算法语句
(一)输入语句
单个变量
多个变量
(二)输出语句
(三)赋值语句
(四)条件语句
IF-THEN-ELSE格式
当计算机执行上述语句时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句1,否则执行ELSE后的语句2。其对应的程序框图为:(如上右图)
IF-THEN格式
计算机执行这种形式的条件语句时,也是首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句,如果条件不符合,则直接结束该条件语句,转而执行其他语句。其对应的程序框图为:(如上右图)
(五)循环语句
(1)WHILE语句
其中循环体是由计算机反复执行的一组语句构成的。WHLIE后面的“条件”是用于控制计算机执行循环体或跳出循环体的。
当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。其对应的程序结构框图为:(如上右图)
(2)UNTIL语句
其对应的程序结构框图为:(如上右图)
(4)算法案例
案例1 辗转相除法与更相减损术
案例2 秦九韶算法
案例3 排序法:直接插入排序法与冒泡排序法
案例4 进位制
三.典型例题
例1 写一个算法程序,计算1+2+3+…+n的值(要求可以输入任意大于1的正自然数)
解:INPUT “n=”;n
i=1
sum=0
WHILE i<=n
sum=sum+i
i=i+1
WEND
PRINT sum
END
思考:在上述程序语句中我们使用了WHILE格式的循环语句,能不能使用UNTIL循环?
例2 设计一个程序框图对数字3,1,6,9,8进行排序(利用冒泡排序法)
思考:上述程序框图中哪些是顺序结构?哪些是条件结构?哪些是循环结构?
例3 把十进制数53转化为二进制数.
解:53=1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20
=110101(2)
例4 利用辗转相除法求3869与6497的最大公约数与最小公倍数。
解:6497=3869×1+2628
3869=2628×1+1241
2628=1241*2+146
1241=146×8+73
146=73×2+0
所以3869与6497的最大公约数为73
最小公倍数为3869×6497/73=344341
思考:上述计算方法能否设计为程序框图?
练习:P40 A(3) (4)
五、评价设计
作业:P40 A(5)(6)
开始
p=(2+3+4)/2
s=√p(p-2)(p-3)(p-4)
输出s
结束
开始
输入a,b,c
不存在这样的三角形
存在这样的三角形
结束
开始
i=1
Sum=0
i=i+1
Sum=sum+i
输出sum
结束
开始
i=1
p=0
i=i+1
p=pxi
输出p
结束
开始
i=1
p=0
i=i+1
p=p+2i
输出p
结束
输入语句 输出语句 赋值语句 条件语句 循环语句
语句n+1
语句n
INPUT “x=”;x
y=x^3+3*x^2-24*x+30
PRINT x
PRINT y
END
INPUT “提示内容”;变量
INPUT “提示内容1,提示内容2,提示内容3,…”;变量1,变量2,变量3,…
PRINT “提示内容”;表达式
PRINT “The Fibonacci Progression is:”;
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 “…”
变量=表达式
开始
输入a,b,c
结束
输出y
INPUT “数学=”;a
INPUT “语文=”;b
INPUT “英语=”;c
y=(a+b+c)/3
PRINT “The average=”;y
END
A=10
A=A+10
PRINT A
END
A=10
A=A+15
PRINT A
A=A+5
PRINT A
END
INPUT A
INPUT B
PRINT A,B
X=A
A=B
B=X
PRINT A,B
END
INPUT “半径为R=”;R
C=2*3.14*R
S=3.14*R^2
PRINT “该圆的周长为:”;C
PRINT “该圆的面积为:”;S
END
满足条件?
语句1
语句2
是
否
IF 条件 THEN
语句1
ELSE
语句2
END IF
满足条件?
语句
是
否
IF 条件 THEN
语句
END IF
INPUT “Please input a,b,c =”;a,b,c
d=b*b-4*a*c
p=-b/(2*a)
q=SQR(ABS(d))/(2*a)
IF d>=0 THEN
x1=p+q
x2=p-q
IF x1=x2 THEN
PRINT “One real root:”;x1
ELSE
PRINT “Two real roots:x1”;x1,“and x2”;x2
END IF
ELSE
PRINT “No real root!”
END IF
END
INPUT “a,b,c =”;a,b,c
IF b>a THEN
t=a
a=b
b=t
END IF
IF c>a THEN
t=a
a=c
c=t
END IF
IF c>b THEN
t=b
b=c
c=t
END IF
PRINT a,b,c
END
满足条件?
循环体
是
否
WHILE 条件
循环体
WEND
满足条件?
循环体
是
否
DO
循环体
LOOP UNTIL 条件
i=1
sum=0
WHLIE i<=100
sum=sum+i
i=i+1
WEND
PRINT sum
END
i=1
sum=0
DO
sum=sum+i
i=i+1
LOOP UNTIL i>100
PRINT sum
END
INPUT “n=”;n
flag=1
IF n>2 THEN
d=2
WHILE d<=n-1 AND flag=1
IF n MOD d=0 THEN
flag=0
ELSE
d=d+1
END IF
WEND
ELSE
IF flag=1 THEN
PRINT n;“是质数。”
ELSE
PRINT n;“不是质数。”
END IF
END IF
END
开始
a>400
a=a*p
a=300,p=1.05,n=1997
n=n+1
输出n
结束
否
是
a=300
p=1.05
n=1997
DO
a=a*p
n=n+1
LOOP UNTIL a>400
PRINT n
END
89
44
22
11
5
2
1
2
2
2
2
2
2
2
0
余数
1
0
0
1
1
0
1
INPUT “提示内容”;变量
INPUT “提示内容1,提示内容2,提示内容3,…”;变量1,变量2,变量3,…
PRINT “提示内容”;表达式
变量=表达式
满足条件?
语句1
语句2
是
否
IF 条件 THEN
语句1
ELSE
语句2
END IF
满足条件?
语句
是
否
IF 条件 THEN
语句
END IF
满足条件?
循环体
是
否
WHILE 条件
循环体
WEND
满足条件?
循环体
是
否
DO
循环体
LOOP UNTIL 条件
PAGE
14
^1第13课时 映射
教学目标:
使学生掌握作函数图象的一般步骤,会运用平移变换和翻折变换作图.
教学重点:
用平移变换和翻折变换作图.
教学难点:
用平移变换和翻折变换作图.
教学过程:
教学目的:
(1)了解映射的概念及表示方法
(2)了解象与原象的概念,会判断一些简单的对应是否是映射,会求象或原象.
(3)会结合简单的图示,了解一一映射的概念
教学重点:映射的概念
教学难点:映射的概念
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析:
本节是在集合与简易逻辑和函数的概念之后学习的,映射概念本身就属于集合的知识因此,要联系前一章的内容和函数的概念来学习本节,映射是是两个集合的元素与元素的对应关系的一个基本概念映射中涉及的“原象的集合A”“象的集合B”以及 “从集合A到集合B的对应法则f”可以更广泛的理解集合A、B不仅仅是数集,还可以是点集、向量的集合等,本章主要是指数的集合随着内容的增多和深入,可以逐渐加深对映射概念的理解,例如实数对与平面点集的对应,曲线与方程的对应等都是映射的例子映射是现代数学的一个基本概念
教学过程:
一、复习引入:
在初中我们已学过一些对应的例子:(学生思考、讨论、回答)
①看电影时,电影票与座位之间存在者一一对应的关系
②对任意实数a,数轴上都有唯一的一点A与此相对应
③坐标平面内任意一点A 都有唯一的有序数对(x, y)和它对应
④任意一个三角形,都有唯一的确定的面积与此相对应
⑤高一(2)班的每一个学生与学号一一对应
函数的概念
本节我们将学习一种特殊的对应—映射.
二、讲解新课:看下面的例子:
设A,B分别是两个集合,为简明起见,设A,B分别是两个有限集
说明:(2)(3)(4)这三个对应的共同特点是:对于左边集合A中
的任何一个元素,在右边集合B中都有唯一的元素和它对应
映射:设A,B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合
A中的任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,
这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫
做集合A到集合B的映射 记作:
象、原象:给定一个集合A到集合B的映射,且,如
果元素和元素对应,则元素叫做元素的象,元素叫
做元素的原象
关键字词:(学生思考、讨论、回答,教师整理、强调)
①“A到B”:映射是有方向的,A到B的映射与B到A的映射往往不是同一个映射,A到B是求平方,B到A则是开平方,因此映射是有序的;
②“任一”:就是说对集合A中任何一个元素,集合B中都有元素和它对应,这是映射的存在性;
③“唯一”:对于集合A中的任何一个元素,集合B中都是唯一的元素和它对应,这是映射的唯一性;
④“在集合B中”:也就是说A中元素的象必在集合B中,这是映射的封闭性.
指出:根据定义,(2)(3)(4)这三个对应都是集合A到集合B
的映射;注意到其中(2)(4)是一对一,(3)是多对一
思考:(1)为什么不是集合A到集合B的映射?
回答:对于(1),在集合A中的每一个元素,在集合B中都
有两个元素与之相对应,因此,(1)不是集合A到集
合B的映射
思考:如果从对应来说,什么样的对应才是一个映射
一对一,多对一是映射 但一对多显然不是映射
辨析:
①任意性:映射中的两个集合A,B可以是数集、点集或由图形组成的集合等;
②有序性:映射是有方向的,A到B的映射与B到A的映射往往不是同一个映射;
③存在性:映射中集合A的每一个元素在集合B中都有它的象;
④唯一性:映射中集合A的任一元素在集合B中的象是唯一的;
⑤封闭性:映射中集合A的任一元素的象都必须是B中的元素,不要求B中的每一个元素都有原象,即A中元素的象集是B的子集.
映射三要素:集合A、B以及对应法则,缺一不可;
三、例题讲解
例1 判断下列对应是否映射?有没有对应法则?
a e a e a e
b f b f b f
c g c g c g
d d
(是) (不是) (是)
是映射的有对应法则,对应法则是用图形表示出来的
例2下列各组映射是否同一映射?
a e a e d e
b f b f b f
c g c g c g
例3判断下列两个对应是否是集合A到集合B的映射?
(1)设A={1,2,3,4},B={3,4,5,6,7,8,9},
对应法则
(2)设,对应法则
(3),,
(4)设
(5),
四、练习:
1.设A={1,2,3,4},B={3,4,5,6,7,8,9},集合A中的元素x按照对应法则“乘2加1”和集合B中的元素2x+1对应.这个对应是不是映射?(是)
2.设A=N*,B={0,1},集合A中的元素x按照对应法则“x除以2得的余数”和集合B中的元素对应.这个对应是不是映射?(不是(A中没有象))
3.A=Z,B=N*,集合A中的元素x按照对应法则“求绝对值”和集合B中的元素对应.这个对应是不是映射? (是)
4.A={0,1,2,4},B={0,1,4,9,64},集合A中的元素x按照对应法则“f :a b=(a1)2”和集合B中的元素对应.这个对应是不是映射? (是)
5.在从集合A到集合B的映射中,下列说法哪一个是正确的?
(A)B中的某一个元素b的原象可能不止一个
(B)A中的某一个元素a的象可能不止一个
(C)A中的两个不同元素所对应的象必不相同
(D)B中的两个不同元素的原象可能相同
6.下面哪一个说法正确?
(A)对于任意两个集合A与B,都可以建立一个从集合A到集合B的映射
(B)对于两个无限集合A与B,一定不能建立一个从集合A到集合B的映射
(C)如果集合A中只有一个元素,B为任一非空集合,那么从集合A到集合B只能建立一个映射
(D)如果集合B只有一个元素,A为任一非空集合,则从集合A到集合B只能建立一个映射
7.集合A=N,B={m|m=,n∈N},f:x→y=,x∈A,y∈B.请计算在f作用下,象,的原象分别是多少.( 5,6.)
分析:求象的原象只需解方程=求出x即可.同理可求的原象.
五、小结 本节课学习了以下内容:对应、映射概念,特征、要素
六、课后作业:课本第52页习题2.1:7,8
七、板书设计(略)
八、课后记:第29课时 函数与方程
教学目标:
使学生掌握二次函数与二次方程这二者之间的相互联系,能运用数形结合、等价转化等数学思想.
教学重点:
利用函数的图象研究二次方程的根的分布问题.
教学难点:
利用函数的图象研究二次方程的根的分布问题.
教学过程:
Ⅰ.复习引入
初中二次函数的图象及有关的问题
Ⅱ.讲授新课
问题:二次函数y=ax2+bx+c(a>0)与一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)之间有怎样的关系?
我的思路:(1)当△=b2-4ac>0时,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)与x轴有两个交点(x1,0)、(x2,0),(不妨设x1<x2)对应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)有两个不等实根x1、x2;
(2)当△=b2-4ac=0时,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)与x轴有且只有一个交点(x0,0),对应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)有两个相等实根x0;
(3)当△=b2-4ac<0时,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)与x轴没有公共点,对应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)没有实根.
[例1]已知集合A={x|x2-5x+4≤0}与B={x|x2-2ax+a+2≤0,aR},若A∪B=A,求a的取值范围.
解析:本例主要考查学生对于二次方程的根的分布解决能力和灵活转化意识.
∵A=[1,4],A∪B=A,∴BA.
若B=,即x2-2ax+a+2>0恒成立,则△=4a2-4(a+2)<0,
∴-1<a<2;
若B≠,解法一:△=4a2-4(a+2)≥0, ∴a≥2或a≤-1.
∵方程x2-2ax+a+2=0的两根为x1,2=a±.
则B={x|a-≤x≤a+},由题意知
eq \b\lc\{(\a\al(a-≥1,a+≤4))
解之得2≤a≤,综合可知a(-1,].
解法二:f(x)=x2-2ax+a+2,
如图知
解之得2≤a≤,综上可知a(-1,].
[例2]已知x的不等式>ax的解区间是(0,2),求a的值.
解析:本题主要考查含参数无理不等式的解法,运用逆向思维解决问题.
解法一:在同一坐标系中,分别画出两个函数y1=和y2=ax的图象.
如下图所示,欲使解区间恰为(0,2),则直线y=ax必过点(2,2),则a=1.
解法二:∵0<x<2,当a≥0时,则4x-x2>a2x2.
∴0<x<,则=2,∴a=1.
当a<0时,原不等式的解为(0,4),与题意不符,
∴a<0舍去.
综上知a=1.
[例3]已知函数f(x)=x2+2bx十c(c<b<1),f(1)=0,且方程f(x)+1=0有实根,
(1)证明:-3<c≤-1且b≥0;
(2)若m是方程f(x)+1=0的一个实根,判断f(m-4)的正负,并说明理由.
解析:(1)由f(1)=0,则有b=-,
又因为c<b<1,消去b解之得-3<c<-; ①
又方程f(x)+1=0有实根,即x2+2bx+c+1=0有实根,
故△=4b2-4(c+1)≥0,消去b解之得c≥3或c≤-1; ②
由①②可知,-3<c≤-1且b≥0.
(2)f(x)=x2+2bx+c=(x-c)(x-1),f(m)=-1<0,∴c<m<1,
从而c-4<m-4<-3<c,
∴f(m-4)=(m-4-c)(m-4-1)>0,即f(m-4)的符号为正.
Ⅲ.课后作业
1.关于x的不等式ax2+bx+2>0的解集是(-∞,-)∪(,+∞),求ab的值
解析:方程ax2+bx+2=0的两根为-、,
则 ∴ ∴ab=24.
2.方程x2-2ax+4=0的两根均大于1,求实数a的取值范围.
解析:方法一:利用韦达定理,设方程x2-2ax+4=0的两根为x1、x2,
则解之得2≤a<.
方法二:利用二次函数图象的特征,设f(x)=x2-2ax+4,
则解之得2≤a<.
3.已知不等式ax2-5x+b>0的解集为{x|-3<x<-2},求不等式6x2-5x+a>0的解集.
解析:由题意,方程ax2-5x+b=0的两根为-3、-2,由韦达定理得
则所求不等式为6x2-5x-1>0,解之得x<-或x>1.
4.关于x的不等式组的整数解的集合为{-2},求实数k的取值范围.
解析:不等式组可化为,
∵x=-2,(如下图)
∴(2x+5)(x+k)<0必为-<x<-k,-2<-k≤3,得-3≤k<2.
- 3 -高一数学综合训练(一) 11.5
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知全集I={0,1,2},且满足CI (A∪B)={2}的A、B共有组数
A.5 B.7 C.9 D.11
2.如果集合A={x|x=2kπ+π,k∈Z},B={x|x=4kπ+π,k∈Z},则
A.AB B.BA C.A=B D.A∩B=
3.设A={x∈Z||x|≤2},B={y|y=x2+1,x∈A},则B的元素个数是
A.5 B.4 C.3 D.2
4.若集合P={x|3A.(1,9) B.[1,9] C.[6,9 D.(6,9]
5.已知集合A=B=R,x∈A,y∈B,f:x→y=ax+b,若4和10的原象分别对应是6和9,则19在f作用下的象为
A.18 B.30 C. D.28
6.函数f(x)= (x∈R且x≠2)的值域为集合N,则集合{2,-2,-1,-3}中不属于N的元素是
A.2 B.-2 C.-1 D.-3
7.已知f(x)是一次函数,且2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,则f(x)的解析式为
A.3x-2 B.3x+2 C.2x+3 D.2x-3
8.下列各组函数中,表示同一函数的是
A.f(x)=1,g(x)=x0 B.f(x)=x+2,g(x)=
C.f(x)=|x|,g(x)= D.f(x)=x,g(x)=()2
9. f(x)=,则f{f[f(-3)]}等于
A.0 B.π C.π2 D.9
10.已知2lg(x-2y)=lgx+lgy,则的值为
A.1 B.4 C.1或4 D. 或4
11.设x∈R,若aA.a≥1 B.a>1 C.012.若定义在区间(-1,0)内的函数f(x)=log2a(x+1)满足f(x)>0,则a的取值范围是
A.(0,) B.(0, C.( ,+∞) D.(0,+∞)
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分.把答案填在题中横线上)
13.若不等式x2+ax+a-2>0的解集为R,则a可取值的集合为__________.
14.函数y=的定义域是______,值域为__ ____.
15.若不等式3>()x+1对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围为___ ___.
16. f(x)=,则f(x)值域为_____ _.
17.函数y=的值域是__________.
18.方程log2(2-2x)+x+99=0的两个解的和是______.
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题(本大题共5小题,共66分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.全集U=R,A={x||x|≥1},B={x|x2-2x-3>0},求(CUA)∩(CUB).
20.已知f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1.
(1)求证:f(8)=3 (2)求不等式f(x)-f(x-2)>3的解集.
21.某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出,当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.
(1)当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车?
(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?
22.已知函数f(x)=log2x-logx+5,x∈[2,4],求f(x)的最大值及最小值.
23.已知函数f(x)=(ax-a-x)(a>0且a≠1)是R上的增函数,求a的取值范围.
高一数学综合训练(一)答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C B C D B D A C C B D A
二、填空题
13. 14. R [,+∞) 15. -< a <
16. (-2,-1] 17. (0,1) 18. -99
三、解答题(本大题共5小题,共66分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.全集U=R,A={x||x|≥1},B={x|x2-2x-3>0},求(CUA)∩(CUB).
(CUA)∩(CUB)={x|-1<x<1}
20.已知f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1.
(1)求证:f(8)=3 (2)求不等式f(x)-f(x-2)>3的解集.
考查函数对应法则及单调性的应用.
(1)【证明】 由题意得f(8)=f(4×2)=f(4)+f(2)=f(2×2)+f(2)=f(2)+f(2)+f(2)=3f(2)
又∵f(2)=1 ∴f(8)=3
(2)【解】 不等式化为f(x)>f(x-2)+3
∵f(8)=3 ∴f(x)>f(x-2)+f(8)=f(8x-16)
∵f(x)是(0,+∞)上的增函数
∴解得221.某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出,当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.
(1)当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车?
(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?
考查函数的应用及分析解决实际问题能力.
【解】 (1)当每辆车月租金为3600元时,未租出的车辆数为 =12,所以这时租出了88辆.
(2)设每辆车的月租金定为x元,则公司月收益为
f(x)=(100-)(x-150)-×50
整理得:f(x)=-+162x-2100=-(x-4050)2+307050
∴当x=4050时,f(x)最大,最大值为f(4050)=307050 元
22.已知函数f(x)=log2x-logx+5,x∈[2,4],求f(x)的最大值及最小值.
考查函数最值及对数函数性质.
【解】 令t=logx ∵x∈[2,4],t=logx在定义域递减有
log4∴f(t)=t2-t+5=(t-)2+,t∈[-1,-]
∴当t=-时,f(x)取最小值
当t=-1时,f(x)取最大值7.
23.已知函数f(x)=(ax-a-x)(a>0且a≠1)是R上的增函数,求a的取值范围.
考查指数函数性质.
【解】 f(x)的定义域为R,设x1、x2∈R,且x1则f(x2)-f(x1)= (a-a-a+a)
= (a-a)(1+)
由于a>0,且a≠1,∴1+>0
∵f(x)为增函数,则(a2-2)( a-a)>0
于是有,
解得a>或0教学目标:
掌握等比数列的定义,理解等比数列的通项公式及推导;培养学生的发现意识,提高学生创新意识,提高学生的逻辑推理能力,增强学生的应用意识.
教学重点:
等比数列的定义及通项公式.
教学难点:
灵活应用等比数列的定义式及通项公式解决一些相关问题.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
前面几节课,我们共同探讨了等差数列,现在我们再来回顾一下等差数列的主要内容.
Ⅱ.讲授新课
下面我们来看这样几个数列,看其又有何共同特点
1,2,4,8,16,…,263; ①
5,25,125,625,…; ②
1,-,,-,…; ③
仔细观察数列,寻其共同特点.
对于数列①,an=2n-1;=2(n≥2)
对于数列②,an=5n;=5(n≥2)
对于数列③,an=(-1)n+1·;=- (n≥2)
共同特点:从第二项起,第一项与前一项的比都等于同一个常数.
也就是说,这些数列从第二项起,每一项与前一项的比都具有“相等”的特点.
1.定义
等比数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q表示(q≠0),即:an∶an-1=q(q≠0)
如:数列①,②,③都是等比数列,它们的公比依次是2,5,-.与等差数列比较,仅一字之差.
总之,若一数列从第二项起,每一项与其前一项之“差”为常数,则为等差数列,之“比”为常数,则为等比数列,此常数称为“公差”或“公比”.
注意(1)公差“d”可为0,(2)公比“q”不可为0.
等比数列的通项公式又如何呢
2.等比数列的通项公式
请同学们想想等差数列通项公式的推导过程,试着推一下等比数列的通项公式.
解法一:由定义式可得:a2=a1q,a3=a2q=(a1q)q=a1q2,a4=a3q=(a1q2)q=a1q3,…,
an=an-1q=a1qn-1(a1,q≠0),n=1时,等式也成立,即对一切n∈N*成立.
解法二:由定义式得:(n-1)个等式
eq \b\lc\{(\a\al(=q ①,=q ②,… …,=q n-1))
若将上述n-1个等式相乘,便可得:
×××…×=qn-1
即:an=a1·qn-1(n≥2)
当n=1时,左=a1,右=a1,所以等式成立,
∴等比数列通项公式为:an=a1·qn-1(a1,q≠0)
如:数列①,an=1×2n-1=2n-1(n≤64)
数列②:an=5×5n-1=5n,数列③:an=1×(-)n-1=(-1)n-1与等差数列比较,两者均可用归纳法求得通项公式.
或者,等差数列是将由定义式得到的n-1个式子相“加”,便可求得通项公式;而等比数列则需将由定义式得到的n-1个式子相“乘”,方可求得通项公式.
下面看一些例子:
[例1]培育水稻新品种,如果第一代得到120粒种子,并且从第一代起,由以后各代的每一粒种子都可以得到下一代的120粒种子,到第5代大约可以得到这个新品种的种子多少粒(保留两个有效数字)?
分析:下一代的种子数总是上一代种子数的120倍,逐代的种子数可组成一等比数列,然后可用等比数列的有关知识解决题目所要求的问题.
解:由题意可得:逐代的种子数可组成一以a1=120,q=120的等比数列{an}.
由等比数列通项公式可得:an=a1·qn-1=120×120n-1=120n
∴a5=1205≈2.5×1010.
答:到第5代大约可以得到种子2.5×1010粒.
评述:遇到实际问题,首先应仔细分析题意,以准确恰当建立数学模型.
[例2]一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,求它的第1项与第2项.
分析:应将已知条件用数学语言描述,并联立,然后求得通项公式.
解:设这个等比数列的首项是a1,公比是q
则:
②÷①得:q= ③
③代入①得:a1=
∴an=a1·qn-1=×()n-1,a2=a1·q=×=8.
答:这个数列的第1项与第2项分别是和8.
评述:要灵活应用等比数列定义式及通项公式.
Ⅲ.课堂练习
课本P48练习1,2,3
已知{an}是无穷等比数列,公比为q.
(1)将数列{an}中的前k项去掉,剩余各项组成一个新数列,这个数列是等比数列吗?如果是,它的首项和公比各是多少?
解:设{an}为:a1,a2,…,ak,ak+1,…
则去掉前k项的数可列为:ak+1,ak+2,…,an,…
可知,此数列是等比数列,它的首项为ak+1,公比为q.
(2)取出数列{an}中的所有奇数项,组成一个新的数列,这个数列是等比数列吗?如果是,它的首项和公比各是多少?
解:设{an}为:a1,a2,a3,…,a2k-1,a2k,…,取出{an}中的所有奇数项,分别为:a1,a3,a5,a7,…,a2k-1,a2k+1,…
∵==q2(k≥1)
∴此数列为等比数列,这个数列的首项是a1,公比为q2.
(3)在数列{an}中,每隔10项取出一项,组成一个新的数列,这个数列是等比数列吗?如果是,它的公比是多少?
解:设数列{an}为:a1,a2,…,an,…
每隔10项取出一项的数可列为:a11,a22,a33,……
可知,此数列为等比数列,其公式为:==q11.
评述:注意灵活应用等比数列的定义式和通项公式.
Ⅳ.课时小结
本节课主要学习了等比数列的定义,即:=q(q≠0,q为常数,n≥2)
等比数列的通项公式:an=a1·qn-1(n≥2)及推导过程.
Ⅴ.课后作业
课本P52习题 1,2,3,4
等比数列(一)
1.已知Sn是数列{an}的前n项和,Sn=pn,那么数列{an}是 ( )
A.等比数列 B.当p≠0时为等比数列
C.当p≠0,p≠1时为等比数列 D.不可能为等比数列
2.公差不为0的等差数列{an}中,a2,a3,a6依次成等比数列,则公比等于 ( )
A. B. C.2 D.3
3.数列{an}的前n项之和是Sn=an+b(a、b为常数且a≠0,1),问数列{an}是等比数列吗?若是,写出通项公式,若不是,说明理由.
4.已知等比数列x,-,y,-,,…,求x,y.
5.已知数列{an}是等比数列,首项为a1,公比不等于1,又其中有连续三项分别是一等差数列的第t,k,p项,求数列{an}的通项公式.
6.已知数列{an}为等比数列,a1+a3=10,a4+a6=,求a4的值.
等比数列(一)答案
1.D 2.D
3.数列{an}的前n项之和是Sn=an+b(a、b为常数且a≠0,1),问数列{an}是等比数列吗?若是,写出通项公式,若不是,说明理由.
分析:利用等比数列的定义解题.
解:a1=S1=a+b,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(a-1)an-1
又a1=(a-1)·a0=a-1
∴若a-1≠a+b,即b≠-1时,显然数列{an}不是等比数列.
若a-1=a+b,即b=-1时,由an=(a-1)an-1(n≥1),得=a(n≥2)
故数列{an}是等比数列.
4.x=,y=
5.已知数列{an}是等比数列,首项为a1,公比不等于1,又其中有连续三项分别是一等差数列的第t,k,p项,求数列{an}的通项公式.
分析一:先从等比数列入手解决问题.
解法一:设符合题设的等比数列{an}中的连续三项为am,am+1,am+2,则:
am+1=amq,am+2=am+1q (q为公比)
两式相减,得q=
又am+1=am+(k-t)d,即am+1-am=(k-t)d
同理am+2-am+1=(p-k)d(d为公差),故q==
∴所求通项公式为an=a1( )n-1.
分析二:先从等差数列入手解决问题.
解法二:设等差数列为{bn},公差为d,则
由题设知,bt,bk,bp是等比数列{an}中的连续三项:故q==
利用等比定理,可得
===
∴q=,an=a1()n-1.
6.已知数列{an}为等比数列,a1+a3=10,a4+a6=,求a4的值.
分析:要求a4可以先求an,这样求基本量a1和q的值就成了关键,结合条件考虑运用方程思想解决.
解:设此数列的公比为q,由已知得:
eq \b\lc\{(\a\al(a1+a1 q2=10,a1 q3+a1 q5=)) eq \b\lc\{(\a\al(a1(1+q2)=10 ①,a1 q3(1+q2)= ②))
由a1≠0,1+q2≠0,②÷①得,q3=q=a1=8. a4=a1q3=8×=1.
评述:本题在求基本量a1和q时,运用方程思想把两个方程相除达到消元的目的,此法应重视.
- 4 -第19课时 指数函数(二)
教学目标:
使学生巩固指数函数性质的理解与掌握、并能应用;培养学生观察分析、抽象概括能力、归纳总结能力、逻辑推理能力、化归转化能力;培养发现问题和提出问题的意识、善于独立思考的习惯,体会事物之间普遍联系的辩证观点。
教学重点:
指数函数的性质的应用
教学难点:
指数函数的性质的应用
教学过程:
教学目标
(一)教学知识点
1.指数形式的函数.
2.同底数幂.
(二)能力训练要求
1.熟练掌握指数函数概念、图象、性质.
2.掌握指数形式的函数求定义域、值域.
3.掌握比较同底数幂大小的方法.
4.培养学生数学应用意识.
(三)德育渗透目标
1.认识事物在一定条件下的相互转化.
2.会用联系的观点看问题.
●教学重点
比较同底幂大小.
●教学难点
底数不同的两幂值比较大小.
●教学方法
启发引导式
启发学生根据指数函数的形式特点来理解指数形式的函数,并能够利用指数函数的定义域、值域,结合指数函数的图象,进行同底数幂的大小的比较.
在对不同底指数比较大小时,应引导学生联系同底幂大小比较的方法,恰当地寻求中间过渡量,将不同底幂转化同底幂来比较大小,从而加深学生对同底数幂比较大小的方法的认识.
●教具准备
幻灯片三张
第一张:指数函数的定义、图象、性质(记作§2.6.2 A)
第二张:例3(记作§2.6.2B)
第三张:例4(记作§2.6.2 C)
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
[师]上一节,我们一起学习了指数函数的概念、图象、性质,现在进行一下
回顾.
(打出幻灯片内容为指数函数的概念、图象、性质)
a>1 0<a<1
图象
性质 (1)定义域:R
(2)值域:(0,+∞)
(3)过点(0,1)
(4)在R上增函数 (4)在R上减函数
[师]这一节,我们主要通过具体的例子来熟悉指数函数的性质应用.
Ⅱ.讲授新课
[例3]求下列函数的定义域、值域
(1)y=;
(2)y=.
(3)y=2x+1
分析:此题要利用指数函数的定义域、值域,并结合指数函数的图象.注意向学生指出函数的定义域就是使函数表达式有意义的自变量x的取值范围.
解:(1)由x-1≠0得x≠1
所以,所求函数定义域为{x|x≠1}
由≠0得y≠1
所以,所求函数值域为{y|y>0且y≠1}
评述:对于值域的求解,在向学生解释时,可以令=t.考查指数函数y=0.4t,并结合图象直观地得到,以下两题可作类似处理.
(2)由5x-1≥0得x≥
所以,所求函数定义域为{x|x≥}
由≥0得y≥1
所以,所求函数值域为{y|y≥1}
(3)所求函数定义域为R
由2x>0可得2x+1>1
所以,所求函数值域为{y|y>1}
[师]通过此例题的训练,大家应学会利用指数函数的定义域、值域去求解指数形式的复合函数的定义域、值域,还应注意书写步骤与格式的规范性.
[例4]比较下列各题中两个值的大小
(1)1.72.5,1.73
(2)0.8-0.1,0.8-0.2
(3)1.70.3,0.93.1
要求:学生练习(1)、(2),并对照课本解答,尝试总结比较同底数幂大小的方法以及一般步骤.
解:(1)考查指数函数y=1.7x
又由于底数1.7>1,所以指数函数y=1.7x在R上是增函数
∵2.5<3
∴1.72.5<1.73
(2)考查指数函数y=0.8x
由于0<0.8<1,所以指数函数y=0.8x在R上是减函数.
∵-0.1>-0.2
∴0.8-0.1<0.8-0.2
[师]对上述解题过程,可总结出比较同底数幂大小的方法,即利用指数函数的单调性,其基本步骤如下:
(1)确定所要考查的指数函数;
(2)根据底数情况指出已确定的指数函数的单调性;
(3)比较指数大小,然后利用指数函数单调性得出同底数幂的大小关系.
解:(3)由指数函数的性质知:
1.70.3>1.70=1,
0.93.1<0.90=1,
即1.70.3>1,0.93.1<1,
∴1.70.3>0.93.1.
说明:此题难点在于解题思路的确定,即如何找到中间值进行比较.(3)题与中间值1进行比较,这一点可由指数函数性质,也可由指数函数的图象得出,与1比较时,还是采用同底数幂比较大小的方法,注意强调学生掌握此题中“1”的灵活变形技巧.
[师]接下来,我们通过练习进一步熟悉并掌握本节方法.
Ⅲ.课堂练习
1.课本P78练习2
求下列函数的定义域
(1)y=;
(2)y=5.
解:(1)由有意义可得x≠0
故所求函数定义域为{x|x≠0}
(2)由x-1≥0
得x≥1
故所求函数定义域为{x|x≥1}.
2.习题2.6 2
比较下列各题中两个值的大小
(1)30.8,30.7
(2)0.75-0.1,0.750.1
(3)1.012.7,1.013.5
(4)0.993.3,0.994.5
解:(1)考查函数y=3x
由于3>1,所以指数函数y=3x在R上是增函数.
∵0.8>0.7
∴30.8>30.7
(2)考查函数y=0.75x
由于0<0.75<1,所以指数函数y=0.75x在R上是减函数.
∵-0.1<0.1
∴0.75-0.1>0.750.1
(3)考查函数y=1.01x
由于1.01>1,所以指数函数y=1.01x在R上是增函数.
∵2.7<3.5
∴1.012.7<1.013.5
(4)考查函数y=0.99x
由于0<0.99<1,所以指数函数y=0.99x在R上是减函数.
∴3.3<4.5
∴0.993.3>0.994.5.
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,掌握指数函数的性质应用,并能比较同底数幂的大小,
提高应用函数知
识的能力.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P78习题2.6
1.求下列函数的定义域
(1)y=23-x
(2)y=32x+1
(3)y=()5x
(4)y=
解:(1)所求定义域为R.
(2)所求定义域为R.
(3)所求定义域为R.
(4)由x≠0得
所求函数定义域为{x|x≠0}.
3.已知下列不等式,比较m、n的大小
(1)2m<2n
(2)0.2m>0.2n
(3)am<an(0<a<1)
(4)am>an(a>1)
解:(1)考查函数y=2x
∵2>1,∴函数y=2x在R上是增函数.
∵2m<2n
∴m<n;
(2)考查函数y=0.2x
∵0<0.2<1
∴指数函数y=0.2x在R上是减函数.
∵0.2m>0.2n
∴m<n;
(3)考查函数y=ax
∵0<a<1
∴函数y=ax在R上是减函数.
∵am<an
∴m>n;
(4)考查函数y=ax
∵a>1
∴函数y=ax在R上是增函数,
∴am>an
∴m>n.
(二)1.预习内容:
函数单调性、奇偶性概念
2.预习提纲
(1)函数单调性,奇偶性的概念.
(2)函数奇偶性概念.
(3)函数单调性,奇偶性的证明通法是什么 写出基本的证明步骤.
●板书设计
§2.6.2 指数函数的性质应用(一)
1.比较同底数幂的方法:利用函数的单调性.
[例3] [例4]
(1) (1)
(2) (2)
(3) (3)
2.基本步骤
(1)确定所要考查的指数函数.
(2)确定考查函数的单调性.
(3)比较指数大小,然后利用指数函数单调性.
3.学生练习
Ⅰ.复习引入
指数函数的定义与性质
Ⅱ.讲授新课
[例1]某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过1年剩留的这种物质是原来的84%. 画出这种物质的剩留量随时间变化的图象,并从图象上求出经过多少年,剩留量是原来的一半(结果保留一个有效数字).
解:⑴先求出函数关系式:
设这种物质最初的质量是1,经过 x 年,剩留量是 y. 那么
经过1年,剩留量y=1×84%=0.841;
经过2年,剩留量y=0.84×84%=0.842;
…………
经过x年,剩留量y=0.84x(x≥0).
⑵描点作图:根据函数关系式列表如下:
x 0 1 2 3 4 5 6 …
y 1 0.84 0.71 0.59 0.50 0.42 0.35 …
根据上表描点作出指数函数y=0.84x(x≥0)的图象(图略).从图上看出y=0.5,只需x≈4.
答:约经过4年,剩留量是原来的一半.
[例2]求下列函数的定义域和值域:
⑴ y= ⑵ y=()
活动设计:学生用图形计算器作出函数图像,观察图像,分析讨论定义域值域,然后准确解答,教师引导、整理
解:⑴要使函数有意义,必须1-ax≥0,即ax≤1
当a>1时 x≤0; 当0<a<1时 x≥0
∵ax>0 ∴0≤1-ax<1 ∴值域为0≤y<1
⑵要使函数有意义,必须 x+3≠0 即 x≠-3
∵≠0 ∴y=()≠()0=1
又∵y>0 ∴值域为 (0,1)∪(1,+∞)
[例3]求函数y=()的单调区间,并证明
活动设计:学生用图形计算器作出函数图像,观察图像,分析讨论单调区间,然后准确解答,教师引导、整理(图见上)
解(用复合函数的单调性):
设:u=x2-2x 则:y=()u
对任意的1<x1<x2,有u1<u2,又∵y=()u是减函数
∴y1<y2 ∴y=()在[1,+∞)是减函数
对任意的x1<x2≤1,有u1>u2,又∵y=()u是减函数
∴y1<y2 ∴y=()在[1,+∞)是增函数
引申:求函数y=()的值域 (0<y≤2)
Ⅲ. 课堂总结
对于函数y=f(u)和u=g(x),如果u=g(x)在区间(a,b)上是具有单调性,当x∈(a,b)时,u∈(m,n),且y=f(u)在区间(m,n)上也具有单调性,则复合函数y=f(g(x))在区间(a,b)具有单调性:
①若u=g(x)在(a,b)上单调递增,y=f(u)在(m,n)上单调递增,则复合函数y=f(g(x))在区间(a,b)上单调递增;
②若u=g(x)在(a,b)上单调递增,y=f(u)在(m,n)上单调递减,则复合函数y=f(g(x))在区间(a,b)上单调递减;
③若u=g(x)在(a,b)上单调递减,y=f(u)在(m,n)上单调递增,则复合函数y=f(g(x))在区间(a,b)上单调递减;
④若u=g(x)在(a,b)上单调递减,y=f(u)在(m,n)上单调递减,则复合函数y=f(g(x))在区间(a,b)上单调递增;
复合函数单调性的规律见下表:
y=f(u) 增 ↗ 减 ↘
u=g(x) 增 ↗ 减 ↘ 增 ↗ 减 ↘
y=f(g(x)) 增 ↗ 减 ↘ 减 ↘ 增 ↗
以上规律还可总结为:“同向得增,异向得减”或“同增异减”.
活动设计:教师提出问题,学生思考、分析讨论,教师引导、整理
下面只证明① 设x1、x2∈(a,b),且x1<x2
∵u=g(x)在(a,b)上是增函数,∴g(x1)<g(x2),且g(x1)、g(x2)∈(m,n)
∵y=f(u)在(m,n)上是增函数,∴f(g(x1))<f(g(x2)).
所以复合函数y=f(g(x))在区间(a,b)上是增函数。
Ⅳ. 课后作业
课本P54 习题:3,4,5,6.
- 7 -1.2.3 三角函数的诱导公式(2)
一、课题:三角函数的诱导公式(2)
二、教学目标:1.引导学生利用公式一、二、三推导公式四、五;
2.在理解、记忆五组诱导公式的基础上,正确运用公式求任意角的三角函数值及对三角函数式的化简、证明;
3.加深理解化归思想。
三、教学重、难点:五组诱导公式的记忆、理解、运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习诱导公式一、二、三;
2.对“函数名不变,符号看象限”的理解。
(二)新课讲解:
1.公式推导:
我们继续推导公式:即的同名三角函数的关系。
(1)请学生自行仿上节课的推导方法得出它们的关系。
(2)启发学生讨论:能否根据诱导公式一、二、三推导出它们的关系。
[推导过程];
;
;
.
[结论]诱导公式四:;
.
诱导公式五:;
.
说明:①公式二中的指任意角;
②在角度制和弧度制下,公式都成立;
③公式特点:函数名不变,符号看象限;
④可以导出正切:;.
2.五组诱导公式:
五组公式可概括如下:的三角函数值,等于的同名函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数值的符号。
说明:(1)要化的角的形式为(为常整数);
(2)记忆方法:“函数名不变,符号看象限”;
(3)利用五组诱导公式就可以将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数。
其化简方向仍为:“负化正,大化小,化到锐角为终了”。
3.例题分析:
例1 求下列三角函数值:(1);(2).
解:(1);
(2).
例2 化简:
(1);
(2).
解:(1)原式.
(2)原式
.
五、课堂练习:
六、小结:1.五组诱导公式的形式及记忆口诀“函数名不变,符号看象限”;
2.求任意角的三角函数值的一般步骤;
3.熟练运用公式化简、求值。
七、作业:
PAGE
- 2 -第三课时 弧度制(一)
教学目标:
理解1弧度的角、弧度制的定义,掌握角度与弧度的换算公式并能熟练地进行角度与弧度的换算,熟记特殊角的弧度数;使学生认识到角度制、弧度制都是度量角的制度,二者虽单位不同,但是互相联系的、辩证统一的.进一步加强对辩证统一思想的理解.
教学重点:
使学生理解弧度的意义,正确地进行角度与弧度的换算.
教学难点:
弧度的概念及其与角度的关系.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在初中几何里,我们学习过角的度量,1°的角是怎样定义的呢
周角的为1°的角.
这种用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制,今天我们再来学习另一种在数学和其他学科中常用的度量角的单位制——弧度制.
Ⅱ.讲授新课
[师]弧度制的单位符号是rad,读作弧度.
我们把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.即用弧度制度量时,这样的圆心角等于1 rad.
请同学们考虑一下,周角的弧度数是多少 平角呢 直角呢
因为周角所对的弧长l=2πr,所以周角的弧度数是=2π.同理平角的弧度数是=π,直角的弧度是.
由此可知,任一0°到360°的角的弧度数x(x=),必然适合不等式0≤x<2π.角的概念推广后,弧度的概念也随之推广.如果圆心角表示一个负角,且它所对的弧长l=4πr时,这个圆心角的弧度数是多少呢 此时,我们应该先求出这个角的绝对值,然后在其前面放上“-”号,即所求圆心角的弧度数是-=-=-4π
一般地,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是零.任一角α的弧度数的绝对值|α|=,其中l是以角α为圆心角时所对弧的长,r是圆的半径,这种以弧度作为单位来度量角的单位制叫做弧度制.
从定义中我们可以看出,弧度制实质上是用弧长与其半径的比值来反映弧所对圆心角的大小,这个比值与半径的大小有没有关系呢
这个比值与半径的大小无关而只与角的大小有关,即这样定义是合理的.
用角度制和弧度制度量零角,单位不同,但量数相同(都是0),用角度制和弧度制度量任一非零角,单位不同,量数也不同.下面我们来讨论角度与弧度的换算.
因为周角的弧度数是2π,而在角度制下它是360°,所以360°=2π rad.
180°=π rad1°=rad 角度化弧度时用之.
1 rad=()° 弧度化角度时用之
Ⅲ.例题分析
[例1]把67°30′化成弧度
解:∵67°30′=(67)°
∴67°30′=rad×67=π rad.
[例2]把 π rad化成度
解:π rad=π×()°=×180°=108°
注意:
(1)今后用弧度制表示角时,或者说“弧度”为单位度量角时,“弧度”二字或符号“rad”可以省略不写,而只写这个角的弧度数.(此时的弧度在形式上是不名数,但应当把它理解为名数.如α=2,即α是2 rad的角,sin3表示3 rad角的正弦,π=180°即π rad=180°).但用角度制表示角时,或者用“度”为单位度量角时,“度”即“°”不能省去.
(2)用弧度制表示角时,或者说用“弧度”为单位度量角时,常常把弧度数写成多少π的形式,如无特别要求,不必把π写成小数.
(3)今后在表示与角α终边相同的角时,有弧度制与角度制两种单位制,要根据角α的单位来决定另一项的单位,即两项所用的单位制必须一致,绝对不能出现k·360°+或者
2kπ-60°一类的写法.
Ⅳ.课堂练习
课本P10练习 1、2、3、4、7
对于练习中的1题再补充将60°、135°、150°化成弧度;3题再补充将11°15′化成弧度.
Ⅴ.课堂小结
本节课我们学习了弧度制的定义,角度与弧度的换算公式与方法.应该注意,角度制与弧度制是度量角的两种不同的单位制,它们是互相联系的,辩证统一的;角度与弧度的换算,关键要理解并牢记180°=π rad这一关系式,由此可以很方便地进行角度与弧度的换算;三个注意的问题,同学们要切记;特殊角的弧度数,同学们要熟记.
Ⅵ.课后作业
(一)课本P10习题 3、6、7
(二)预习内容:课本P9
弧度制(一)
1.角α的顶点在坐标原点,始边在x轴的正半轴上,当终边过点A(,)时,角α是 ( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
2.若-<α<β<,则α-β的范围是 ( )
A.-π<α-β<0 B.-<α-β<0
C.-<α-β<π D.-π<α-β<
3.设集合M={α|α=-,k∈Z},N={α|-π<α<π},则M∩N等于 ( )
A.{-,} B.{-,}
C.{-,,-,} D.{ ,- }
4. 下列各组角中,终边相同的角是 ( )
A. 与kπ+ (k∈Z) B.kπ±与 (k∈Z)
C.(2k+1)π与(4k±1)π (k∈Z) D.kπ+与2kπ± (k∈Z)
5.若角α、β的终边关于y轴对称,则α、β的关系一定是(其中k∈Z) ( )
A.α+β=π B.α-β=
C.α-β=(2k+1)π D.α+β=(2k+1)π
6.在与210°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为_________.
7.4弧度角的终边在第 象限.
8.-πrad化为角度应为 .
9.钝角α的终边与它的5倍角的终边关于y轴对称,则α=_________.
10.自行车大链轮有48个齿,小链轮有20个齿,彼此由链条连接,当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是多少度?多少弧度??
11.如下图,圆周上点A依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.
弧度制(一)答案
1.B 2.A 3.C 4. C 5.D 6.- 7.三 8.-345° 9.
10.自行车大链轮有48个齿,小链轮有20个齿,彼此由链条连接,当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是多少度?多少弧度??
分析:在相同时间内,两轮转动的齿数相同,是解决问题的关键,因此,两轮转过的圈数之比与它们的齿数成反比,使问题得以解决.
解:由于大链轮与小链轮在相同时间内转过的齿数相同,所以两轮转过的圈数之比与它们的齿数成反比,于是大轮转过的圈数:小转轮过的圈数=20∶48
据此解得当大轮转1周时,小轮转2.4周.
故小轮转过的角度为360°×2.4=864°
小轮转过的弧度为864°×=rad.
答:当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是864°,弧度是rad.
11.如下图,圆周上点A依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.
解:A点2分钟转过2θ,且π<2θ<
14分钟后回到原位,∴14θ=2kπ,
θ=,且<θ<,
∴θ=或
- 5 -第五课时 基本算法语句(一)
教学目标:
通过伪代码学习基本的算法语句,更好地了解算法思想.
教学重点:
如何进行算法分析.
教学难点:
如何进行算法分析.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
算法基本语句包括赋值语句、输入输出语句、条件语句、循环语句.
伪代码
问题:已知某学生一次考试中语文、数学和英语学科的得分分别为85,90,95,试设计适当的算法求出这名学生三科的总分和平均分.
解:sum←0
C←85
M←90
E←95
sum←C+M+E
A←sum /3
Print sum,A
end
Ⅱ.讲授新课
例1:设计一个解二元一次方程组的通同算法.
设二元一次方程组为
(a1b2-a2b1≠0)
用消元法解得
eq \b\lc\{(\a\al(x=,y=))
用伪代码表示为 用伪代码表示为
Read a1,b1,c1,a2,b2,c2
x ←
y ←
Print x,y
例2:已知三角形的三边,试用流程图和伪代码表示求这个三角形的周长的算法.
解:流程图 伪代码
Read a,b,c
M ← a+b+c
Print M
End
例3:已知一匀变速运动的物体的初速度、末速度和加速度分别为V1,V2,a,求物体运动的距离s.试编写求解这个问题的一个算法的流程图,并用伪代码表示这个算法.
解:由题意可知,V2=V1+a t,故运动时间t=
所以,物体运动的距离s=V1 t+a t2=.
据此,可设计算法如下: 将此算法程序用伪代码表示为:
Read V1,V2,a
s ←
Print s
End
例4:写出下列用伪代码描述的算法执行后的结果.
(1)算法开始
a←2;
a←4;
a←a+a;
输出a的值;
算法结束
执行结果:( )
答案:8
(2)算法开始
n←10;
i←2;
sum←0;
while(i≤n)
sum←sum+i;
i←i+2;
输出sum的值;
算法结束
执行结果:( )
答案:30
点评:本题主要考查学生对基本算法语句的灵活准确应用和自然语言与符号语言的转化,让学生理解用伪代码表示的算法.
Ⅲ.课堂练习
课本P17 1,2,3.
Ⅳ.课时小结
Read是输入语句的一种,输入数据还有其它方式;输入语句与赋值语句不同,赋值语句可以将一个代数表达式的赋于一个变量,而输入语句只能读入具体的数据.
Ⅴ.课后作业
课本P24 1,2.
- 3 -第二课时 一元二次不等式解法(一)
教学目标:
通过由图象找解集的方法提高学生逻辑思维能力,渗透数形结合思想,提高运算(变形)能力,渗透由具体到抽象思想.
教学重点:
一元二次不等式解法
教学难点:
一元二次不等式、一元二次方程、二次函数之间关系.
数形结合思想渗透.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
1.|x|>a及|x|<a(a>0)型不等式解法.
2.|ax+b|<c及|ax+b|>c(c>0)解的结果.
3.绝对值符号去掉的依据是什么
Ⅱ.讲授新课
1.“三个一次”关系
在初中我们学习了一元一次方程、一元一次不等式与一次函数.它们之间具有什么关系呢
我们共同来看下面问题:
y=2x-7 其部分对应值表
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
-3 -2 -1 0 1 2 3
图象:
填表:
当x=3.5时,y=0,即2x-7=0
当x<3.5时,y<0,得2x-7<0
当x>3.5时,y>0,得2x-7>0
注:(1)引导学生由图象得结论.(数形结合),(2)由学生填空.
从上例的特殊情形,可得到什么样的一般结论?
教师引导下让学生发现其结论.
一般地,设直线y=ax+b与x轴的交点是(x0,0)就有如下结果.
一元一次方程 ax+b=0的解集是{x|x=x0}
一元一次不等式ax+b>0(<0)解集
(1)当a>0时,一元一次不等式
ax+b>0的解集是{x|x>x0},一元
一次不等式ax+b<0的解集是
{x|x<x0}.
(2)当a<0时,一元一次不等式
ax+b>0的解集是{x|x<x0};一元
一次不等式ax+b<0的解集是{x|x>x0}.
2.“三个二次”的关系
一元二次方程、一元二次不等式、二次函数之间关系.
从下面特例寻求“三个二次”关系.
举例:y=x2-x-6,对应值表
x -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y 6 0 -4 -6 -6 -4 0 6
图象:
方程x2-x-6=0的解x=-2或x=3
不等式x2-x-6>0的解集{x|x<-2或x>3}
不等式x2-x-6<0的解集{x|-2<x<3}
结合函数的对应值表,可以确定函数的图象,与x轴交点的
坐标,进而确定对应的一元二次方程x2-x-6=0的根.
要确定一元二次不等式x2-x-6>0与x2-x-6<0的解集,那么就要在一元二次方程根的基础上结合图象完成.
我们仿“三个一次”关系,y=ax2+bx+c(a>0)与x轴相关位置,情形如下:
y=ax2+bx+c(a>0)与x轴相关位置,分三种情况:
以上三种情况,从图象我们可以发现其与Δ有关.
由一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac的三种情况(Δ>0,Δ=0,Δ<0)来确定.
师引导学生发现:
要分三种情况讨论,以寻
求对应的一元二次不等式
ax2+bx+c>0与ax2+bx+c<0
的解集.
请同学们思考,若a<0,则一元二次不等式ax2+bx+c>0及ax2+bx+c<0其解集如何,课后仿上表给出结果.
3.例题解析
[例1]解不等式2x2-3x-2>0
解析:由“三个二次”关系,相应得到所求解集.
解:由2x2-3x-2=0知Δ=9+16>0,a=2>0
2x2-3x-2=0的解集为{x|x1=-或x2=2}
∴2x2-3x-2>0的解集为{x|x<-或x>2}
由例1解题过程可知,问题要顺利求解,应先考虑对应方程的判别式及二次项系数是否大于零,然后按照不等式解集情况求得原不等式的解集.
[例2]解不等式-3x2+6x>2.
解析:通过观察-3x2+6x>2与表格中不等式形式比较可发现,它们不同地方在于二次项系数.
故首先将其变形为二次项系数大于零情形,转化为熟知类型,然后求解.
解:原不等式-3x2+6x>2变形为3x2-6x+2<0
3x2-6x+2=0对应的Δ=36-24>0,3>0
方程 3x2-6x+2=0解得:x1=1-,x2=1+
所以原不等式的解集是{x|1-<x<1+}
[例3]解不等式4x2-4x+1>0
解析:因4>0解法同例1
解:因4x2-4x+1=0对应的Δ=16-16=0
则方程4x2-4x+1=0的解是x1=x2=
所以,原不等式的解集是{x|x≠}
[例4]解不等式-x2+2x-3>0.
解:将原不等式变形为:x2-2x+3<0
因x2-2x+3=0对应Δ=4-12<0
故x2-2x+3=0无实数解,即其解集为
那么原不等式解集是
上述几例每一例都有各自特点,反映在两个方面:一是二次项系数,二是判别式Δ对于二次项系数不大于零的要化成大于零的式子,然后求解.
[例5]若不等式<0对一切x恒成立,求实数m的范围.
解析:合理等价变形,正确分类是解决问题关键.
解:由题x2-8x+20=(x-4)2+4>0
则原不等式等价于 mx2-mx-1<0成立
那么,①当m=0时,-1<0不等式成立;
②当m≠0时,要使不等式成立,应有
,解之得:-4<m<0
由①②可知,-4<m≤0
[例6]设不等式ax2+bx+c>0的解集是{x|α<x<β}(0<α<β},求不等式cx2+bx+a<0的解集.
解:由题 eq \b\lc\{(\a\al(a<0,α+β=-,α·β=)) 得: eq \b\lc\{(\a\al(c<0,+=-,·=))
故cx2+bx+a<0的解集是{x|x<}∪{x|x>}
Ⅲ.课堂练习
课本P71练习 1~4
Ⅳ.课时小结
一元二次方程、一元二次不等式、二次函数之间的关系,给出了解一元二次不等式的方法.即解一元二次不等式的步骤:先把二次项系数化成正数,再解对应的一元二次方程,最后,根据一元二次方程的根,结合不等号的方向,写出不等式的解集.
Ⅴ.课后作业
课本:P73习题 1,2,3
- 4 -1.1.2 任意角(2)
一、课题:任意角(2)
二、教学目标:1.熟练掌握象限角与非象限角的集合表示;
2.会写出某个区间上角的集合。
三、教学重、难点:区间角的表示。
四、教学过程:
(一)复习:
1.角的分类:按旋转方向分;按终边所在位置分。
2.与角同终边的角的集合表示。
3.练习:把下列各角写成的形式,并指出它们所在的象限或终边位置。
(1); (2); (3).
(答案)(1) 第三象限角。
(2), 第一象限角。
(3),终边在轴非正半轴。
(二)新课讲解:
1.轴线角的集合表示
例1:写出终边在轴上的角的集合。
分析:(1)到的角落在轴上的有;
(2)与终边分别相同的角的集合为:
(3)所有终边在轴上的角的集合就是和并集:
.
拓展:(1)终边在轴线的角的集合怎么表示? ;
(2)所有轴线角的集合怎么表示? ;
(3)相对于轴线角的集合,象限角的集合怎么表示? .
提问:第一、二、三、四象限角的集合又怎么表示? (略)
例2:写出第一象限角的集合.
分析:(1)在内第一象限角可表示为;
(2)与终边相同的角分别为;
(3)第一象限角的集合就是夹在这两个终边相同的角中间的角的集合,我们表示为:
.
学生讨论,归纳出第二、三、四象限角的集合的表示法:
;
;
.
说明:区间角的集合的表示不唯一。
例3 写出所夹区域内的角的集合。
解:当终边落在上时,角的集合为;
当终边落在上时,角的集合为;
所以,按逆时针方向旋转有集合:.
五、课堂练习:
1.若角的终边在第一象限或第三象限的角平分线上,则角的集合是 .
2.若角与的终边在一条直线上,则与的关系是 .
3.(思考)若角与的终边关于轴对称,则与的关系是 .
若角与的终边关于轴对称,则与的关系是 .
若角与的终边关于原点对称,则与的关系是 .
六、小结:1.非象限角(轴线角)的集合表示;
2.区间角集合的书写。
七、作业:
补充:1.试写出终边在直线上所有角的集合,并指出上述集合中介于与之间的角。
2.若角是第三象限角,问是哪个象限的角?是哪个象限的角?
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- 1 -第五课时 交集、并集(一)
教学目标:
使学生正确理解交集与并集的概念,会求两个已知集合交集、并集;通过概念教学,提高逻辑思维能力,通过文氏图的利用,提高运用数形结合解决问题的能力;通过本节教学,渗透认识由具体到抽象过程.
教学重点:
交集与并集概念.数形结合思想.
教学难点:
理解交集与并集概念、符号之间区别与联系.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
集合的补集、全集都需考虑其元素,集合的元素是什么这一问题若解决了,涉及补集、全集的问题也就随着解决.
Ⅱ.讲授新课
[师]我们先观察下面五个图
幻灯片:
请回答各图的表示含义.
[生]图(1)给出了两个集合A、B.
图(2)阴影部分是A与B公共部分.
图(3)阴影部分是由A、B组成.
图(4)集合A是集合B的真子集.
图(5)集合B是集合A的真子集.
师进一步指出
图(2)阴影部分叫做集合A与B的交集.
图(3)阴影部分叫做集合A与B的并集.
由(2)、(3)图结合其元素的组成给出交集定义.
幻灯片:
1.交集
一般地,由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A与B的交集.
记作A∩B(读作“A交B”)
即A∩B={x|x∈A,且x∈B}
借此说法,结合图(3),请同学给出并集定义
幻灯片:
2.并集
一般地,由所有属于A或属于B的元素组成的集合,叫做集合A与B的并集.
A与B的并集记作A∪B(读作“A并B”)
即A∪B={x|x∈A,或x∈B}
学生归纳以后,教师给予纠正.
那么图(4)、图(5)及交集、并集定义说明A∩B=A{图(4)},A∩B=B{图(5)}
3.例题解析(师生共同活动)
[例1]设A={x|x>-2},B={x|x<3},求A∩B.
解析:此题涉及不等式问题,运用数轴即利用数形结合是最佳方案.
解:在数轴上作出A、B对应部分,如图A∩B为阴影部分
A∩B={x|x>-2}∩{x|x<3}={x|-2<x<3}
[例2]设A={x|x是等腰三角形},B={x|x是直角三角形},求A∩B.
解析:此题运用文氏图,其公共部分即为A∩B.
解:如右图表示集合A、集合B,其阴影部分为A∩B.
A∩B={x|x是等腰三角形}∩{x|x是直角三角形}={x|x是等腰直角三角形}
[例3]设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B.
解析:运用文氏图解答该题
解:如右图表示集合A、集合B,其阴影部分为A∪B
则A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}.
[例4]设A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},求A∪B.
解:A∪B={x|x是锐角三角形}∪{x|x是钝角三角形}={x|x是斜三角形}
{例5}设A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},求A∪B.
解析:利用数轴,将A、B分别表示出来,则阴影部分即为所求.
解:将A={x|-1<x<2}及B={x|1<x<3}在数轴上表示出来.如图阴影部分即为所求.
A∪B={x|-1<x<2}∪{x|1<x<3}={x|-1<x<3}
[师]设a,b是两个实数,且a<b,我们规定:
实数值R也可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”,我们还可以把满足x≥a,x>a,x≤b,x<b的实数x的集合分别表示为[a,+∞],(a,+∞),(-∞,b),(-∞,b).
Ⅲ.课堂练习
1.设a={3,5,6,8},B={4,5,7,8},
(1)求A∩B,A∪B.
(2)用适当的符号(、)填空:
A∩B_____A,B_____A∩B,A∪B______A,A∪B______B,A∩B_____A∪B.
解:(1)因A、B的公共元素为5、8
故两集合的公共部分为5、8,则A∩B={3,5,6,8}∩{4,5,7,8}={5,8}
又A、B两集合的元素3、4、5、6、7、8.
故A∪B={3,4,5,6,7,8}
(2)由文氏图可知
A∩BA,BA∩B,A∪BA,A∪BB,A∩BA∪B
2.设A={x|x<5},B={x|x≥0},求A∩B.
解:因x<5及x≥0的公共部分为 0≤x<5
故A∩B={x|x<5}∩{x|x≥0}={x|0≤x<5}
3.设A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},求A∩B.
解:因三角形按角分类时,锐角三角形和钝角三角形彼此孤立.故A、B两集合没有公共部分.
A∩B={x|x是锐角三角形}∩{x|x是钝角三角形}=
4.设A={x|x>-2},B={x|x≥3},求A∪B.
解:在数轴上将A、B分别表示出来,阴影部分即为A∪B,故A∪B={x|x>-2}
5.设A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},求A∪B.
解:因矩形是平行四边形.故由A及B的元素组成的集合为A∪B,A∪B
={x|x是平行四边形}
6.已知M={1},N={1,2},设A={(x,y)|x∈M,y∈N},B={(x,y)|x∈N, y∈M},求A∩B,A∪B.
解析:M、N中元素是数.A、B中元素是平面内点集,关键是找其元素.
解:∵M={1},N={1,2}则A={(1,1),(1,2)},B={(1,1),(2,1)},故A∩B={(1,1)},A∪B={(1,1),(1,2),(2,1)}.
Ⅳ.课时小结
在求解问题过程中要充分利用数轴、文氏图,无论求解交集问题,还是求解并集问题,关键还是寻求元素.
Ⅴ.课后作业
课本P13习题1.3 2~7
参考练习题:
1.设A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N},则A∩B=_______,A∪B=_______.
解:对任意m∈A,则有m=2n=2·2n-1,n∈N*因n∈N*,故n-1∈N,有2n-1∈N,那么m∈B
即对任意m∈A有m∈B,所以AB,而10∈B但10A,即AB,那么A∩B=A,A∪B=B.
评述:问题的求解需要分析各集合元素的特征,以及它们之间关系,利用真子集的定义证明A是B的真子集,这是一个难点,只要突破该点其他一切都好求解.
2.求满足{1,2}∪B={1,2,3}的集合B的个数.
解:满足{1,2}∪B={1,2,3}的集合B一定含有元素3,B={3}还可含1或2,其中一个有{1,3},{2,3},还可含1、2,即{1,2,3},那么共有4个满足条件的集合B.
评述:问题解决的关键在于集合B的元素可以是什么数,分类讨论在解题中作用不可忽视.以集合B元素多少进行分类.
3.A={x|x<5},B={x|x>0},C={x|x≥10},则A∩B,B∪C,A∩B∩C分别是什么
解:因A={x|x<5},B={x|x>0},C={x|x≥10},在数轴上作图,则A∩B={x|0<x<5},B∪C={x|0<x},A∩B∩C=
评述:将集合中元素利用数形结合在数轴上找到,那么运算结果寻求就易进行.
4.设A={-4,2,a-1,a2},B={9,a-5,1-a},已知A∩B={9},求A.
解:因A∩B={9},则a-1=9或a2=9
a=10或a=±3
当a=10时,a-5=5,1-a=-9
当a=3时,a-1=2不合题意.
a=-3时,a-1=-4不合题意.
故a=10,此时A={-4,2,9,100},B={9,5,-9},满足A∩B={9},那么a=10.
评述:合理利用元素的特征——互异性找A、B元素.
5.已知A={y|y=x2-4x+6,x∈R , y∈N},B={y|y=-x2-2x+7,x∈R ,y∈N},
求A∩B,并分别用描述法,列举法表示它.
解:y=x2-4x+6=(x-2)2+2≥2,A={y|y≥2,y∈N}
又y=-x2-2x+7=-(x+1)2+8≤8
∴B={y|y≤8,y∈N}
故A∩B={y|2≤y≤8}={2,3,4,5,6,7,8}.
评述:此题注意组成集合的元素有限,还是无限.集合的运算结果,应还是一个集合.
6.已知非空集合A={x|2a+1≤x≤3a-5},B={x|3≤x≤22},则能使A(A∩B)成立的所有a值的集合是什么?
解:由题有:AA∩B,即AB, A非空,用数轴表示为,
那么
由方程表示为:6≤a≤9
评述:要使AA∩B,需AA且AB,又AA恒成立,故AB,由数轴得不等式.注意A是非空.若去掉这一条件效果如何.求解过程及结果是否会变化.请思考.
交集、并集(一)
1.设A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N},则A∩B=_______,A∪B=_______.
2.求满足{1,2}∪B={1,2,3}的集合B的个数.
3.A={x|x<5},B={x|x>0},C={x|x≥10},则A∩B,B∪C,A∩B∩C分别是什么
4.设A={-4,2,a-1,a2},B={9,a-5,1-a},已知A∩B={9},求A.
5.已知A={y|y=x2-4x+6,x∈R , y∈N},B={y|y=-x2-2x+7,x∈R ,y∈N},
求A∩B,并分别用描述法,列举法表示它.
6.已知非空集合A={x|2a+1≤x≤3a-5},B={x|3≤x≤22},则能使A(A∩B)成立的所有a值的集合是什么?
- 5 -1.3.2 三角函数的图像与性质(5)
一、课题:正切函数的图象和性质(1)
二、教学目标:1.了解利用正切线画出正切函数图象的方法;
2.了解正切曲线的特征,能利用正切曲线解决简单的问题;
3.掌握正切函数的性质。
三、教学重、难点:1.正切函数图象的作法;2.正切函数的性质。
四、教学过程:
(一)复习:
问题:正弦曲线是怎样画的?
(二)新课讲解:
1.正切函数的定义域是什么?
2.正切函数是不是周期函数?
,
∴是的一个周期。
是不是正切函数的最小正周期?下面作出正切函数图象来判断。
3.作,的图象
说明:(1)正切函数的最小正周期不能比小,正切函数的最小正周期是;
(2)根据正切函数的周期性,把上述图象向左、右扩展,得到正切函数
,且的图象,称“正切曲线”。
(3)由图象可以看出,正切曲线是由被相互平行的直线所隔开的无穷多支曲线组成的。
4.正切函数的性质 引导学生观察,共同获得:
(1)定义域:;
(2)值域:R
观察:当从小于,时,
当从大于,时,。
(3)周期性:;
(4)奇偶性:由知,正切函数是奇函数;
(5)单调性:在开区间内,函数单调递增。
思考:
例:求函数的定义域。 答案:.
五、课堂练习:
六、小结:1.作图的方法和图象特征;
2.正切函数的性质;
七、作业:
x
0
y
y
PAGE
- 1 -第二章 平面向量
本章内容介绍
向量这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的,是近代数学中重要和基本的数学概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系.
向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景.在本章中,学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,学习平面向量的线性运算、平面向量的基本定理及坐标表示、平面向量的数量积、平面向量应用五部分内容.能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题.
本节从物理上的力和位移出发,抽象出向量的概念,并说明了向量与数量的区别,然后介绍了向量的一些基本概念. (让学生对整章有个初步的、全面的了解.)
第1课时
§2.1 平面向量的实际背景及基本概念
教学目标:
1. 了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并会区分平行向量、相等向量和共线向量.
2. 通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.
3. 通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力.
教学重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量.
教学难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系.
学 法:本节是本章的入门课,概念较多,但难度不大.学生可根据在原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形实物区分平行向量、相等向量、共线向量等概念.
教 具:多媒体或实物投影仪,尺规
授课类型:新授课
教学思路:
一、情景设置:
如图,老鼠由A向西北逃窜,猫在B处向东追去,设问:猫能否追到老鼠?(画图)
结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了.
分析:老鼠逃窜的路线AC、猫追逐的路线BD实际上都是有方向、有长短的量.
引言:请同学指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?
二、新课学习:
(一)向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量
(二)请同学阅读课本后回答:(可制作成幻灯片)
1、数量与向量有何区别?
2、如何表示向量?
3、有向线段和线段有何区别和联系?分别可以表示向量的什么?
4、长度为零的向量叫什么向量?长度为1的向量叫什么向量?
5、满足什么条件的两个向量是相等向量?单位向量是相等向量吗?
6、有一组向量,它们的方向相同或相反,这组向量有什么关系?
7、如果把一组平行向量的起点全部移到一点O,这是它们是不是平行向量?这时各向量的终点之间有什么关系?
(三)探究学习
1、数量与向量的区别:
数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;
向量有方向,大小,双重性,不能比较大小.
2.向量的表示方法:
①用有向线段表示;
②用字母a、b
(黑体,印刷用)等表示;
③用有向线段的起点与终点字母:;
④向量的大小――长度称为向量的模,记作||.
3.有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度.
向量与有向线段的区别:
(1)向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量;
(2)有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段.
4、零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0. 0的方向是任意的.
注意0与0的含义与书写区别.
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小.
5、平行向量定义:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.
说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.
6、相等向量定义:
长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;
(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.
7、共线向量与平行向量关系:
平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的起点无关).
说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
(四)理解和巩固:
例1 书本86页例1.
例2判断:
(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)
(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)
(3)与零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)
(4)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?(平行向量)
(6)两个非零向量相等的当且仅当什么?(长度相等且方向相同)
(7)共线向量一定在同一直线上吗?(不一定)
例3下列命题正确的是( )
A.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点
C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
D.有相同起点的两个非零向量不平行
解:由于零向量与任一向量都共线,所以A不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确;对于C,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选C.
例4 如图,设O是正六边形ABCDEF的中心,分别写出图中与向量、、相等的向量.
变式一:与向量长度相等的向量有多少个?(11个)
变式二:是否存在与向量长度相等、方向相反的向量?(存在)
变式三:与向量共线的向量有哪些?()
课堂练习:
1.判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.
①向量与是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;
②单位向量都相等;
③任一向量与它的相反向量不相等;
④四边形ABCD是平行四边形当且仅当=
⑤一个向量方向不确定当且仅当模为0;
⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.
解:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量、在同一直线上.
②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的. ④、⑤正确.⑥不正确.如图与共线,虽起点不同,但其终点却相同.
2.书本88页练习
三、小结 :
1、 描述向量的两个指标:模和方向.
2、 平行向量不是平面几何中的平行线段的简单类比.
3、 向量的图示,要标上箭头和始点、终点.
四、课后作业:
书本88页习题2.1第3、5题
(吴春霞)
第2课时
§2.2.1 向量的加法运算及其几何意义
教学目标:
1、 掌握向量的加法运算,并理解其几何意义;
1、 会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量,培养数形结合解决问题的能力;
1、 通过将向量运算与熟悉的数的运算进行类比,使学生掌握向量加法运算的交换律和结合律,并会用它们进行向量计算,渗透类比的数学方法;
教学重点:会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量.
教学难点:理解向量加法的定义.
学 法:
数能进行运算,向量是否也能进行运算呢?数的加法启发我们,从运算的角度看,位移的合成、力的合成可看作向量的加法.借助于物理中位移的合成、力的合成来理解向量的加法,让学生顺理成章接受向量的加法定义.结合图形掌握向量加法的三角形法则和平行四边形法则.联系数的运算律理解和掌握向量加法运算的交换律和结合律.
教 具:多媒体或实物投影仪,尺规
授课类型:新授课
教学思路:
一、设置情景:
1、 复习:向量的定义以及有关概念
强调:向量是既有大小又有方向的量.长度相等、方向相同的向量相等.因此,我们研究的向量是与起点无关的自由向量,即任何向量可以在不改变它的方向和大小的前提下,移到任何位置
1、 情景设置:
(1)某人从A到B,再从B按原方向到C,
则两次的位移和:
(2)若上题改为从A到B,再从B按反方向到C,
则两次的位移和:
(3)某车从A到B,再从B改变方向到C,
则两次的位移和:
(4)船速为,水速为,则两速度和:
二、探索研究:
1、向量的加法:求两个向量和的运算,叫做向量的加法.
2、三角形法则(“首尾相接,首尾连”)
如图,已知向量a、b.在平面内任取一点,作=a,=b,则向量叫做a与b的和,记作a+b,即 a+b,规定: a + 0-= 0 + a
探究:(1)两相向量的和仍是一个向量;
(2)当向量与不共线时,+的方向不同向,且|+|<||+||;
(3)当与同向时,则+、、同向,且|+|=||+||,当与反向时,若||>||,则+的方向与相同,且|+|=||-||;若||<||,则+的方向与相同,且|+b|=||-||.
(4)“向量平移”(自由向量):使前一个向量的终点为后一个向量的起点,可以推广到n个向量连加
3.例一、已知向量、,求作向量+
作法:在平面内取一点,作 ,则.
4.加法的交换律和平行四边形法则
问题:上题中+的结果与+是否相同? 验证结果相同
从而得到:1)向量加法的平行四边形法则(对于两个向量共线不适应)
2)向量加法的交换律:+=+
5.向量加法的结合律:(+) +=+ (+)
证:如图:使, ,
则(+) +=,+ (+) =
∴(+) +=+ (+)
从而,多个向量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进行.
三、应用举例:
例二(P94—95)略
练习:P95
四、小结
1、向量加法的几何意义;
2、交换律和结合律;
3、注意:|+| ≤ || + ||,当且仅当方向相同时取等号.
五、课后作业:
P103第2、3题
六、板书设计(略)
七、备用习题
1、一艘船从A点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,船的实际航行的速度的大小为,求水流的速度.
2、一艘船距对岸,以的速度向垂直于对岸的方向行驶,到达对岸时,船的实际航程为8km,求河水的流速.
3、一艘船从A点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为,船的实际航行的速度的大小为,方向与水流间的夹角是,求和.
4、一艘船以5km/h的速度在行驶,同时河水的流速为2km/h,则船的实际航行速度大小最大是km/h,最小是km/h
5、已知两个力F1,F2的夹角是直角,且已知它们的合力F与F1的夹角是60,|F|=10N求F1和F2的大小.
6、用向量加法证明:两条对角线互相平分的四边形是平行四边形
(吴春霞)
第3课时
§2.2.2 向量的减法运算及其几何意义
教学目标:
1. 了解相反向量的概念;
2. 掌握向量的减法,会作两个向量的减向量,并理解其几何意义;
3. 通过阐述向量的减法运算可以转化成向量的加法运算,使学生理解事物之间可以相互转化的辩证思想.
教学重点:向量减法的概念和向量减法的作图法.
教学难点:减法运算时方向的确定.
学 法:减法运算是加法运算的逆运算,学生在理解相反向量的基础上结合向量的加法运算掌握向量的减法运算;并利用三角形做出减向量.
教 具:多媒体或实物投影仪,尺规
授课类型:新授课
教学思路:
1、 复习:向量加法的法则:三角形法则与平行四边形法则
向量加法的运算定律:
例:在四边形中, .
解:
2、 提出课题:向量的减法
1. 用“相反向量”定义向量的减法
(1) “相反向量”的定义:与a长度相同、方向相反的向量.记作 a
(2) 规定:零向量的相反向量仍是零向量.(a) = a.
任一向量与它的相反向量的和是零向量.a + (a) = 0
如果a、b互为相反向量,则a = b, b = a, a + b = 0
(3) 向量减法的定义:向量a加上的b相反向量,叫做a与b的差.
即:a b = a + (b) 求两个向量差的运算叫做向量的减法.
2. 用加法的逆运算定义向量的减法:
向量的减法是向量加法的逆运算:
若b + x = a,则x叫做a与b的差,记作a b
3. 求作差向量:已知向量a、b,求作向量
∵(ab) + b = a + (b) + b = a + 0 = a
作法:在平面内取一点O,
作= a, = b
则= a b
即a b可以表示为从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
注意:1表示a b.强调:差向量“箭头”指向被减数
2用“相反向量”定义法作差向量,a b = a + (b)
显然,此法作图较繁,但最后作图可统一.
4. 探究:
1) 如果从向量a的终点指向向量b的终点作向量,那么所得向量是b a.
2)若a∥b, 如何作出a b ?
3、 例题:
例一、(P97 例三)已知向量a、b、c、d,求作向量ab、cd.
解:在平面上取一点O,作= a, = b, = c, = d,
作, , 则= ab, = cd
例二、平行四边形中,a,b,
用a、b表示向量、.
解:由平行四边形法则得:
= a + b, = = ab
变式一:当a, b满足什么条件时,a+b与ab垂直?(|a| = |b|)
变式二:当a, b满足什么条件时,|a+b| = |ab|?(a, b互相垂直)
变式三:a+b与ab可能是相当向量吗?(不可能,∵ 对角线方向不同)
练习:P98
4、 小结:向量减法的定义、作图法|
5、 作业:P103第4、5题
6、 板书设计(略)
7、 备用习题:
1.在△ABC中, =a, =b,则等于( )
A.a+b? B.-a+(-b) C.a-b? D.b-a
2.O为平行四边形ABCD平面上的点,设=a, =b, =c, =d,则
A.a+b+c+d=0 B.a-b+c-d=0 C.a+b-c-d=0 D.a-b-c+d=0
3.如图,在四边形ABCD中,根据图示填空:
a+b= ,b+c= ,c-d= ,a+b+c-d= .
4、如图所示,O是四边形ABCD内任一点,试根据图中给出的向量,确定a、b、c、d的方向(用箭头表示),使a+b=,c-d=,并画出b-c和a+d.
(吴春霞)
2.3平面向量的基本定理及坐标表示
第4课时
§2.3.1 平面向量基本定理
教学目的:
(1)了解平面向量基本定理;
(2)理解平面里的任何一个向量都可以用两个不共线的向量来表示,初步掌握应用向量解决实际问题的重要思想方法;
(3)能够在具体问题中适当地选取基底,使其他向量都能够用基底来表达.
教学重点:平面向量基本定理.
教学难点:平面向量基本定理的理解与应用.
授课类型:新授课
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
1、 复习引入:
1.实数与向量的积:实数λ与向量的积是一个向量,记作:λ
(1)|λ|=|λ|||;(2)λ>0时λ与方向相同;λ<0时λ与方向相反;λ=0时λ=
2.运算定律
结合律:λ(μ)=(λμ) ;分配律:(λ+μ)=λ+μ, λ(+)=λ+λ
3. 向量共线定理 向量与非零向量共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使=λ.
二、讲解新课:
平面向量基本定理:如果,是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1,λ2使=λ1+λ2.
探究:
(1) 我们把不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;
(2) 基底不惟一,关键是不共线;
(3) 由定理可将任一向量a在给出基底e1、e2的条件下进行分解;
(4) 基底给定时,分解形式惟一. λ1,λ2是被,,唯一确定的数量
三、讲解范例:
例1 已知向量, 求作向量2.5+3.
例2 如图 ABCD的两条对角线交于点M,且=,=,用,表示,,和
例3已知 ABCD的两条对角线AC与BD交于E,O是任意一点,求证:+++=4
例4(1)如图,,不共线,=t (tR)用,表示.
(2)设不共线,点P在O、A、B所在的平面内,且.求证:A、B、P三点共线.
例5 已知 a=2e1-3e2,b= 2e1+3e2,其中e1,e2不共线,向量c=2e1-9e2,问是否存在这样的实数与c共线.
四、课堂练习:
1.设e1、e2是同一平面内的两个向量,则有( )
A.e1、e2一定平行
B.e1、e2的模相等
C.同一平面内的任一向量a都有a =λe1+μe2(λ、μ∈R)
D.若e1、e2不共线,则同一平面内的任一向量a都有a =λe1+ue2(λ、u∈R)
2.已知矢量a = e1-2e2,b =2e1+e2,其中e1、e2不共线,则a+b与c =6e1-2e2的关系
A.不共线 B.共线 C.相等 D.无法确定
3.已知向量e1、e2不共线,实数x、y满足(3x-4y)e1+(2x-3y)e2=6e1+3e2,则x-y的值等于( )
A.3 B.-3 C.0 D.2
4.已知a、b不共线,且c =λ1a+λ2b(λ1,λ2∈R),若c与b共线,则λ1= .
5.已知λ1>0,λ2>0,e1、e2是一组基底,且a =λ1e1+λ2e2,则a与e1_____,a与e2_________(填共线或不共线).
五、小结(略)
六、课后作业(略):
七、板书设计(略)
八、课后记:
第5课时
§2.3.2—§2.3.3 平面向量的正交分解和坐标表示及运算
教学目的:
(1)理解平面向量的坐标的概念;
(2)掌握平面向量的坐标运算;
(3)会根据向量的坐标,判断向量是否共线.
教学重点:平面向量的坐标运算
教学难点:向量的坐标表示的理解及运算的准确性.
授课类型:新授课
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.平面向量基本定理:如果,是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1,λ2使=λ1+λ2
(1)我们把不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;
(2)基底不惟一,关键是不共线;
(3)由定理可将任一向量a在给出基底e1、e2的条件下进行分解;
(4)基底给定时,分解形式惟一. λ1,λ2是被,,唯一确定的数量
二、讲解新课:
1.平面向量的坐标表示
如图,在直角坐标系内,我们分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底.任作一个向量,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数、,使得
…………
我们把叫做向量的(直角)坐标,记作
…………
其中叫做在轴上的坐标,叫做在轴上的坐标,式叫做向量的坐标表示.与相等的向量的坐标也为.
特别地,,,.
如图,在直角坐标平面内,以原点O为起点作,则点的位置由唯一确定.
设,则向量的坐标就是点的坐标;反过来,点的坐标也就是向量的坐标.因此,在平面直角坐标系内,每一个平面向量都是可以用一对实数唯一表示.
2.平面向量的坐标运算
(1) 若,,则,
两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.
设基底为、,则
即,同理可得
(2) 若,,则
一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标.
==( x2, y2) (x1,y1)= (x2 x1, y2 y1)
(3)若和实数,则.
实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.
设基底为、,则,即
三、讲解范例:
例1 已知A(x1,y1),B(x2,y2),求的坐标.
例2 已知=(2,1), =(-3,4),求+,-,3+4的坐标.
例3 已知平面上三点的坐标分别为A(2, 1), B(1, 3), C(3, 4),求点D的坐标使这四点构成平行四边形四个顶点.
解:当平行四边形为ABCD时,由得D1=(2, 2)
当平行四边形为ACDB时,得D2=(4, 6),当平行四边形为DACB时,得D3=(6, 0)
例4已知三个力 (3, 4), (2, 5), (x, y)的合力++=,求的坐标.
解:由题设++= 得:(3, 4)+ (2, 5)+(x, y)=(0, 0)
即: ∴ ∴(5,1)
四、课堂练习:
1.若M(3, -2) N(-5, -1) 且 , 求P点的坐标
2.若A(0, 1), B(1, 2), C(3, 4) , 则2= .
3.已知:四点A(5, 1), B(3, 4), C(1, 3), D(5, -3) , 求证:四边形ABCD是梯形.
五、小结(略)
六、课后作业(略)
七、板书设计(略)
八、课后记:
(王海)
第6课时
§2.3.4 平面向量共线的坐标表示
教学目的:
(1)理解平面向量的坐标的概念;
(2)掌握平面向量的坐标运算;
(3)会根据向量的坐标,判断向量是否共线.
教学重点:平面向量的坐标运算
教学难点:向量的坐标表示的理解及运算的准确性
授课类型:新授课
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.平面向量的坐标表示
分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底.任作一个向量,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数、,使得
把叫做向量的(直角)坐标,记作
其中叫做在轴上的坐标,叫做在轴上的坐标, 特别地,,,.
2.平面向量的坐标运算
若,,
则,,.
若,,则
二、讲解新课:
∥ ()的充要条件是x1y2-x2y1=0
设=(x1, y1) ,=(x2, y2) 其中.
由=λ得, (x1, y1) =λ(x2, y2) 消去λ,x1y2-x2y1=0
探究:(1)消去λ时不能两式相除,∵y1, y2有可能为0, ∵ ∴x2, y2中至少有一个不为0
(2)充要条件不能写成 ∵x1, x2有可能为0
(3)从而向量共线的充要条件有两种形式:∥ ()
三、讲解范例:
例1已知=(4,2),=(6, y),且∥,求y.
例2已知A(-1, -1), B(1,3), C(2,5),试判断A,B,C三点之间的位置关系.
例3设点P是线段P1P2上的一点, P1、P2的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2).
(1) 当点P是线段P1P2的中点时,求点P的坐标;
(2) 当点P是线段P1P2的一个三等分点时,求点P的坐标.
例4若向量=(-1,x)与=(-x, 2)共线且方向相同,求x
解:∵=(-1,x)与=(-x, 2) 共线 ∴(-1)×2- x (-x)=0
∴x=± ∵与方向相同 ∴x=
例5 已知A(-1, -1), B(1,3), C(1,5) ,D(2,7) ,向量与平行吗?直线AB与平行于直线CD吗?
解:∵=(1-(-1), 3-(-1))=(2, 4) , =(2-1,7-5)=(1,2)
又 ∵2×2-4×1=0 ∴∥
又 ∵ =(1-(-1), 5-(-1))=(2,6) ,=(2, 4),2×4-2×60 ∴与不平行
∴A,B,C不共线 ∴AB与CD不重合 ∴AB∥CD
四、课堂练习:
1.若a=(2,3),b=(4,-1+y),且a∥b,则y=( )
A.6 B.5 C.7 D.8
2.若A(x,-1),B(1,3),C(2,5)三点共线,则x的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
3.若=i+2j, =(3-x)i+(4-y)j(其中i、j的方向分别与x、y轴正方向相同且为单位向量). 与共线,则x、y的值可能分别为( )
A.1,2 B.2,2 C.3,2 D.2,4
4.已知a=(4,2),b=(6,y),且a∥b,则y= .
5.已知a=(1,2),b=(x,1),若a+2b与2a-b平行,则x的值为 .
6.已知□ABCD四个顶点的坐标为A(5,7),B(3,x),C(2,3),D(4,x),则x= .
五、小结 (略)
六、课后作业(略)
七、板书设计(略)
八、课后记:
(王海)
§2.4平面向量的数量积
第7课时
一、 平面向量的数量积的物理背景及其含义
教学目的:
1.掌握平面向量的数量积及其几何意义;
2.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律;
3.了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题;
4.掌握向量垂直的条件.
教学重点:平面向量的数量积定义
教学难点:平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用
授课类型:新授课
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析:
本节学习的关键是启发学生理解平面向量数量积的定义,理解定义之后便可引导学生推导数量积的运算律,然后通过概念辨析题加深学生对于平面向量数量积的认识.主要知识点:平面向量数量积的定义及几何意义;平面向量数量积的5个重要性质;平面向量数量积的运算律.
教学过程:
一、复习引入:
1. 向量共线定理 向量与非零向量共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使=λ.
2.平面向量基本定理:如果,是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1,λ2使=λ1+λ2
3.平面向量的坐标表示
分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底.任作一个向量,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数、,使得
把叫做向量的(直角)坐标,记作
4.平面向量的坐标运算
若,,则,,.
若,,则
5.∥ ()的充要条件是x1y2-x2y1=0
6.线段的定比分点及λ
P1, P2是直线l上的两点,P是l上不同于P1, P2的任一点,存在实数λ,
使 =λ,λ叫做点P分所成的比,有三种情况:
λ>0(内分) (外分) λ<0 (λ<-1) ( 外分)λ<0 (-1<λ<0)
7. 定比分点坐标公式:
若点P1(x1,y1) ,P2(x2,y2),λ为实数,且=λ,则点P的坐标为(),我们称λ为点P分所成的比.
8. 点P的位置与λ的范围的关系:
①当λ>0时,与同向共线,这时称点P为的内分点.
②当λ<0()时,与反向共线,这时称点P为的外分点.
9.线段定比分点坐标公式的向量形式:
在平面内任取一点O,设=a,=b,
可得=.
10.力做的功:W = |F||s|cos,是F与s的夹角.
二、讲解新课:
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作=a,=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角.
说明:(1)当θ=0时,a与b同向;
(2)当θ=π时,a与b反向;
(3)当θ=时,a与b垂直,记a⊥b;
(4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的.范围0≤≤180
2.平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cos叫a与b的数量积,记作ab,即有ab = |a||b|cos,
(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0.
探究:两个向量的数量积与向量同实数积有很大区别
(1)两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cos的符号所决定.
(2)两个向量的数量积称为内积,写成ab;今后要学到两个向量的外积a×b,而ab是两个向量的数量的积,书写时要严格区分.符号“· ”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替.
(3)在实数中,若a0,且ab=0,则b=0;但是在数量积中,若a0,且ab=0,不能推出b=0.因为其中cos有可能为0.
(4)已知实数a、b、c(b0),则ab=bc a=c.但是ab = bc a = c
如右图:ab = |a||b|cos = |b||OA|,bc = |b||c|cos = |b||OA|
ab = bc 但a c
(5)在实数中,有(ab)c = a(bc),但是(ab)c a(bc)
显然,这是因为左端是与c共线的向量,而右端是与a共线的向量,而一般a与c不共线.
3.“投影”的概念:作图
定义:|b|cos叫做向量b在a方向上的投影.
投影也是一个数量,不是向量;当为锐角时投影为正值;当为钝角时投影为负值;当为直角时投影为0;当 = 0时投影为 |b|;当 = 180时投影为 |b|.
4.向量的数量积的几何意义:
数量积ab等于a的长度与b在a方向上投影|b|cos的乘积.
5.两个向量的数量积的性质:
设a、b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量.
1 ea = ae =|a|cos
2 ab ab = 0
3 当a与b同向时,ab = |a||b|;当a与b反向时,ab = |a||b|. 特别的aa = |a|2或
4 cos =
5 |ab| ≤ |a||b|
三、讲解范例:
例1 已知|a|=5, |b|=4, a与b的夹角θ=120o,求a·b.
例2 已知|a|=6, |b|=4, a与b的夹角为60o求(a+2b)·(a-3b).
例3 已知|a|=3, |b|=4, 且a与b不共线,k为何值时,向量a+kb与a-kb互相垂直.
例4 判断正误,并简要说明理由.
①a·0=0;②0·a=0;③0-=;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零b有a·b≠0;⑥a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦对任意向量a,b,с都有(a·b)с=a(b·с);⑧a与b是两个单位向量,则a2=b2.
解:上述8个命题中只有③⑧正确;
对于①:两个向量的数量积是一个实数,应有0·a=0;对于②:应有0·a=0;
对于④:由数量积定义有|a·b|=|a|·|b|·|cosθ|≤|a||b|,这里θ是a与b的夹角,只有θ=0或θ=π时,才有|a·b|=|a|·|b|;
对于⑤:若非零向量a、b垂直,有a·b=0;
对于⑥:由a·b=0可知a⊥b可以都非零;
对于⑦:若a与с共线,记a=λс.
则a·b=(λс)·b=λ(с·b)=λ(b·с),
∴(a·b)·с=λ(b·с)с=(b·с)λс=(b·с)a
若a与с不共线,则(a·b)с≠(b·с)a.
评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律.
例6 已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b.
解:①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角θ=0°,
∴a·b=|a|·|b|cos0°=3×6×1=18;
若a与b反向,则它们的夹角θ=180°,
∴a·b=|a||b|cos180°=3×6×(-1)=-18;
②当a⊥b时,它们的夹角θ=90°,
∴a·b=0;
③当a与b的夹角是60°时,有
a·b=|a||b|cos60°=3×6×=9
评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a∥b时,有0°或180°两种可能.
四、课堂练习:
1.已知|a|=1,|b|=,且(a-b)与a垂直,则a与b的夹角是( )
A.60° B.30° C.135° D.45°
2.已知|a|=2,|b|=1,a与b之间的夹角为,那么向量m=a-4b的模为( )
A.2 B.2 C.6 D.12
3.已知a、b是非零向量,则|a|=|b|是(a+b)与(a-b)垂直的( )
A.充分但不必要条件 B.必要但不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.已知向量a、b的夹角为,|a|=2,|b|=1,则|a+b|·|a-b|= .
5.已知a+b=2i-8j,a-b=-8i+16j,其中i、j是直角坐标系中x轴、y轴正方向上的单位向量,那么a·b= .
6.已知a⊥b、c与a、b的夹角均为60°,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,则(a+2b-c)2=______.
7.已知|a|=1,|b|=,(1)若a∥b,求a·b;(2)若a、b的夹角为60°,求|a+b|;(3)若a-b与a垂直,求a与b的夹角.
8.设m、n是两个单位向量,其夹角为60°,求向量a=2m+n与b=2n-3m的夹角.
9.对于两个非零向量a、b,求使|a+tb|最小时的t值,并求此时b与a+tb的夹角.
五、小结(略)
六、课后作业(略)
七、教学后记:
(王海)
第8课时
二、平面向量数量积的运算律
教学目的:
1.掌握平面向量数量积运算规律;
2.能利用数量积的5个重要性质及数量积运算规律解决有关问题;
3.掌握两个向量共线、垂直的几何判断,会证明两向量垂直,以及能解决一些简单问题.
教学重点:平面向量数量积及运算规律.
教学难点:平面向量数量积的应用
授课类型:新授课
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析:
启发学生在理解数量积的运算特点的基础上,逐步把握数量积的运算律,引导学生注意数量积性质的相关问题的特点,以熟练地应用数量积的性质. ?
教学过程:
一、复习引入:
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作=a,=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角.
2.平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cos叫a与b的数量积,记作ab,即有ab = |a||b|cos,
(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0.
3.“投影”的概念:作图
定义:|b|cos叫做向量b在a方向上的投影.
投影也是一个数量,不是向量;当为锐角时投影为正值;当为钝角时投影为负值;当为直角时投影为0;当 = 0时投影为 |b|;当 = 180时投影为 |b|.
4.向量的数量积的几何意义:
数量积ab等于a的长度与b在a方向上投影|b|cos的乘积.
5.两个向量的数量积的性质:
设a、b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量.
1 ea = ae =|a|cos; 2 ab ab = 0
3 当a与b同向时,ab = |a||b|;当a与b反向时,ab = |a||b|. 特别的aa = |a|2或
4cos = ;5|ab| ≤ |a||b|
二、讲解新课:
平面向量数量积的运算律
1.交换律:a b = b a
证:设a,b夹角为,则a b = |a||b|cos,b a = |b||a|cos
∴a b = b a
2.数乘结合律:(a)b =(ab) = a(b)
证:若> 0,(a)b =|a||b|cos, (ab) =|a||b|cos,a(b) =|a||b|cos,
若< 0,(a)b =|a||b|cos() = |a||b|(cos) =|a||b|cos,(ab) =|a||b|cos,
a(b) =|a||b|cos() = |a||b|(cos) =|a||b|cos.
3.分配律:(a + b)c = ac + bc
在平面内取一点O,作= a, = b,= c, ∵a + b (即)在c方向上的投影等于a、b在c方向上的投影和,即 |a + b| cos = |a| cos1 + |b| cos2
∴| c | |a + b| cos =|c| |a| cos1 + |c| |b| cos2, ∴c(a + b) = ca + cb 即:(a + b)c = ac + bc
说明:(1)一般地,(a·b)с≠a(b·с)
(2)a·с=b·с,с≠0a=b
(3)有如下常用性质:a2=|a|2,
(a+b)(с+d)=a·с+a·d+b·с+b·d
(a+b)2=a2+2a·b+b2
三、讲解范例:
例1 已知a、b都是非零向量,且a + 3b与7a 5b垂直,a 4b与7a 2b垂直,求a与b的夹角.
解:由(a + 3b)(7a 5b) = 0 7a2 + 16ab 15b2 = 0 ①
(a 4b)(7a 2b) = 0 7a2 30ab + 8b2 = 0 ②
两式相减:2ab = b2
代入①或②得:a2 = b2
设a、b的夹角为,则cos = ∴ = 60
例2 求证:平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和.
解:如图:平行四边形ABCD中,,,=
∴||2=
而= ,
∴||2=
∴||2 + ||2 = 2=
例3 四边形ABCD中,=a,=b,=с,=d,且a·b=b·с=с·d=d·a,试问四边形ABCD是什么图形
分析:四边形的形状由边角关系确定,关键是由题设条件演变、推算该四边形的边角量.
解:四边形ABCD是矩形,这是因为:
一方面:∵a+b+с+d=0,∴a+b=-(с+d),∴(a+b)2=(с+d)2
即|a|2+2a·b+|b|2=|с|2+2с·d+|d|2
由于a·b=с·d,∴|a|2+|b|2=|с|2+|d|2①
同理有|a|2+|d|2=|с|2+|b|2②
由①②可得|a|=|с|,且|b|=|d|即四边形ABCD两组对边分别相等.
∴四边形ABCD是平行四边形
另一方面,由a·b=b·с,有b(a-с)=0,而由平行四边形ABCD可得a=-с,代入上式得b·(2a)=0,即a·b=0,∴a⊥b也即AB⊥BC.
综上所述,四边形ABCD是矩形.
评述:(1)在四边形中,,,,是顺次首尾相接向量,则其和向量是零向量,即a+b+с+d=0,应注意这一隐含条件应用;
(2)由已知条件产生数量积的关键是构造数量积,因为数量积的定义式中含有边、角两种关系.
四、课堂练习:
1.下列叙述不正确的是( )
A.向量的数量积满足交换律 B.向量的数量积满足分配律
C.向量的数量积满足结合律 D.a·b是一个实数
2.已知|a|=6,|b|=4,a与b的夹角为60°,则(a+2b)·(a-3b)等于( )
A.72 B.-72 C.36 D.-36
3.|a|=3,|b|=4,向量a+b与a-b的位置关系为( )
A.平行 B.垂直 C.夹角为 D.不平行也不垂直
4.已知|a|=3,|b|=4,且a与b的夹角为150°,则(a+b)2= .
5.已知|a|=2,|b|=5,a·b=-3,则|a+b|=______,|a-b|= .
6.设|a|=3,|b|=5,且a+λb与a-λb垂直,则λ= .
五、小结(略)
六、课后作业(略)
七、板书设计(略)
八、课后记:
(王海)
第9课时
三、平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
教学目的:
⑴要求学生掌握平面向量数量积的坐标表示
⑵掌握向量垂直的坐标表示的充要条件,及平面内两点间的距离公式.
⑶能用所学知识解决有关综合问题.
教学重点:平面向量数量积的坐标表示
教学难点:平面向量数量积的坐标表示的综合运用
授课类型:新授课
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作=a,=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角.
2.平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cos叫a与b的数量积,记作ab,即有ab = |a||b|cos,
(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0.
3.向量的数量积的几何意义:
数量积ab等于a的长度与b在a方向上投影|b|cos的乘积.
4.两个向量的数量积的性质:
设a、b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量.
1 ea = ae =|a|cos; 2 ab ab = 0
3 当a与b同向时,ab = |a||b|;当a与b反向时,ab = |a||b|. 特别的aa = |a|2或
4 cos = ;5|ab| ≤ |a||b|
5.平面向量数量积的运算律
交换律:a b = b a
数乘结合律:(a)b =(ab) = a(b)
分配律:(a + b)c = ac + bc
二、讲解新课:
⒈ 平面两向量数量积的坐标表示
已知两个非零向量,,试用和的坐标表示.
设是轴上的单位向量,是轴上的单位向量,那么,
所以
又,,,所以
这就是说:两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.即
2. 平面内两点间的距离公式
8、 设,则或.
(2)如果表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别为、,那么(平面内两点间的距离公式)
9、 向量垂直的判定
设,,则
10、 两向量夹角的余弦()
cos =
11、 讲解范例:
12、 设a = (5, 7),b = (6, 4),求a·b及a、b间的夹角θ(精确到1o)
例2 已知A(1, 2),B(2, 3),C(2, 5),试判断△ABC的形状,并给出证明.
例3 已知a = (3, 1),b = (1, 2),求满足xa = 9与xb = 4的向量x.
解:设x = (t, s),
由 ∴x = (2, 3)
例4 已知a=(1,),b=(+1,-1),则a与b的夹角是多少
分析:为求a与b夹角,需先求a·b及|a|·|b|,再结合夹角θ的范围确定其值.
解:由a=(1,),b=(+1,-1)
有a·b=+1+(-1)=4,|a|=2,|b|=2.
记a与b的夹角为θ,则cosθ=
又∵0≤θ≤π,∴θ=
评述:已知三角形函数值求角时,应注重角的范围的确定.
例5 如图,以原点和A(5, 2)为顶点作等腰直角△OAB,使B = 90,求点B和向量的坐标.
解:设B点坐标(x, y),则= (x, y),= (x5, y2)
∵ ∴x(x5) + y(y2) = 0即:x2 + y2 5x 2y = 0
又∵|| = || ∴x2 + y2 = (x5)2 + (y2)2即:10x + 4y = 29
由
∴B点坐标或;=或
例6 在△ABC中,=(2, 3),=(1, k),且△ABC的一个内角为直角,
求k值.
解:当A = 90时,= 0,∴2×1 +3×k = 0 ∴k =
当B = 90时,= 0,== (12, k3) = (1, k3)
∴2×(1) +3×(k3) = 0 ∴k =
当C = 90时,= 0,∴1 + k(k3) = 0 ∴k =
13、 课堂练习:
1.若a=(-4,3),b=(5,6),则3|a|2-4a·b=( )
A.23 B.57 C.63 D.83
2.已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),则△ABC为( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.不等边三角形
3.已知a=(4,3),向量b是垂直a的单位向量,则b等于( )
A.或? B.或
C.或? D.或
4.a=(2,3),b=(-2,4),则(a+b)·(a-b)= .
5.已知A(3,2),B(-1,-1),若点P(x,-)在线段AB的中垂线上,则x= .
6.已知A(1,0),B(3,1),C(2,0),且a=,b=,则a与b的夹角为 .
14、 小结(略)
15、 课后作业(略)
16、 板书设计(略)
17、 课后记:
(王海)
第12课时
复习课
一、教学目标
1. 理解向量.零向量.向量的模.单位向量.平行向量.反向量.相等向量.两向量的夹角等概念。
2. 了解平面向量基本定理.
3. 向量的加法的平行四边形法则(共起点)和三角形法则(首尾相接)。
4. 了解向量形式的三角形不等式:|||-||≤|±|≤||+||(试问:取等号的条件是什么 )和向量形式的平行四边形定理:2(||+||)=|-|+|+|.
5. 了解实数与向量的乘法(即数乘的意义):
6. 向量的坐标概念和坐标表示法
7. 向量的坐标运算(加.减.实数和向量的乘法.数量积)
8. 数量积(点乘或内积)的概念,·=||||cos=xx+yy注意区别“实数与向量的乘法;向量与向量的乘法”
二、知识与方法
向量知识,向量观点在数学.物理等学科的很多分支有着广泛的应用,而它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点,所以高考中应引起足够的重视. 数量积的主要应用:①求模长;②求夹角;③判垂直
三、典型例题
例1.对于任意非零向量与,求证:|||-|||≤|±|≤||+||
证明:(1)两个非零向量与不共线时,+的方向与,的方向都不同,并且||-||<|±|<||+||
(3)两个非零向量与共线时,①与同向,则+的方向与.相同且|+|=||+||.②与异向时,则+的方向与模较大的向量方向相同,设||>||,则|+|=||-||.同理可证另一种情况也成立。
例2 已知O为△ABC内部一点,∠AOB=150°,∠BOC=90°,设=,=,=,
且||=2,||=1,| |=3,用与表示
解:如图建立平面直角坐标系xoy,其中, 是单位正交基底向量, 则B(0,1),C(-3,0),设A(x,y),则条件知x=2cos(150°-90°),y=-2sin(150°-90°),即A(1,-),也就是= -, =, =-3所以-3=3+|即=3-3
例3.下面5个命题:①|·|=||·||②(·)=·③⊥(-),则·=· ④·=0,则|+|=|-|⑤·=0,则=或=,其中真命题是( )
A①②⑤ B ③④ C①③ D②④⑤
3、 巩固训练
1.下面5个命题中正确的有( )
①=·=·; ②·=·=;③·(+)=·+·; ④·(·)=(·)·; ⑤.
A..①②⑤ B.①③⑤ C. ②③④ D. ①③
2.下列命题中,正确命题的个数为( A )
①若与是非零向量 ,且与共线时,则与必与或中之一方向相同;②若为单位向量,且∥则=|| ③··=|| ④若与共线,与共线,则与共线;⑤若平面内四点A.B.C.D,必有+=+
A 1 B 2 C 3 D 4
3.下列5个命题中正确的是
①对于实数p,q和向量,若p=q则p=q②对于向量与,若||=||则=③对于两个单位向量与,若|+|=2则=④对于两个单位向量与,若k=,则=
4.已知四边形ABCD的顶点分别为A(2,1),B(5,4),C(2,7),D(-1,4),求证:四边形ABCD为正方形。
A
B
C
D
A(起点)
B
(终点)
a
A B C
C A B
A B
C
A B
C
A
B
C
a+b
a+b
a
a
b
b
a
b
b
a+b
a
a
a
O
A
B
a
a
a
b
b
b
A B
D C
O
a
b
B
a
b
ab
O
A
B
a
B’
b
b
b
B
a+ (b)
a
b
ab
A
A
B
B
B’
O
ab
a
a
b
b
O
A
O
B
ab
ab
B
A
O
b
A
B
C
b
a
d
c
D
O
A B
D C
第3题
C
C
C第五课时 任意角的三角函数(一)
教学目标:
理解并掌握任意角三角函数的定义,理解并掌握各种三角函数在各象限内的符号,理解三角函数是以实数为自变量的函数,掌握正弦、余弦、正切函数的定义域;使学生通过任意角三角函数的定义,认识锐角三角函数是任意角三角函数的一种特例,加深特殊与一般关系的理解.
教学重点:
任意角三角函数的定义,正弦、余弦、正切函数的定义域.
教学难点:
正弦、余弦、正切函数的定义域.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在初中我们学习了锐角三角函数,它是以锐角为自变量,边的比值为函数值的三角函数,前面我们对角的概念进行了扩充,并学习了弧度制,知道角的集合与实数集是一一对应的,在这个基础上,今天我们来研究任意角的三角函数.
Ⅱ.讲授新课
对于锐角三角函数,我们是在直角三角形中定义的,今天,对于任意角的三角函数,我们利用平面直角坐标系来进行研究.
设α是一个顶点在原点,始边在x轴正半轴上的任意角,α的终边上任意一点P的坐标是(x,y)(非顶点).它与原点的距离是r(r=>0)
注意:(1)以后我们在平面直角坐标系内研究角的问题,其顶点都在原点,始边都与x轴的正半轴重合.
(2)OP是角α的终边,至于是转了几圈,按什么方向旋转的不清楚,也只有这样,才能说明角α是任意的.
(3)角α的终边只要不落在坐标轴上,就只能是象限角.
(4)角α的终边不是不能落在坐标轴上,而是说落在坐标轴上的情况属于特殊情形,我们将在研究问题的过程中对其进行讨论.
那么,(1)比值 叫做α的正弦,记作sinα,即sinα= .
(2)比值 叫做α的余弦,记作cosα,即cosα=.
(3)比值 叫做α的正切,记作tanα,即tanα= .
以上三种函数统称为三角函数.
确定的角α,它的终边上任意一点P的坐标都是变量,它与原点的距离r也是变量,这三个变量的三个比值究竟是确定的还是变化的?
根据相似三角形的知识,对于终边不在坐标轴上确定的角α,上述三个比值都不会随P点在α的终边上的位置的改变而改变.当角α的终边在纵轴上时,即α=kπ+(k∈Z)时,终边上任意一点P的横坐标x都为0,所以tanα无意义,除此之外,对于确定的角α,上面的三个比值都是唯一确定的实数,这就是说,正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.
注意:(1)sinα是个整体符号,不能认为是“sin”与“α”的积.其余两个符号也是这样.
(2)定义中只说怎样的比值叫做α的什么函数,并没有说α的终边在什么位置(终边在坐标轴上的除外),即函数的定义与α的终边位置无关.
(3)比值只与角的大小有关.
我们已经给出了任意角三角函数的定义,请同学们考虑并比较一下,我们给出的任意角的三角函数的定义与锐角三角函数的定义,有什么联系与区别
正弦函数值是纵坐标比距离,余弦函数值是横坐标比距离,正切函数值是纵坐标比横坐标.
由于角的集合与实数集R之间是一一对应的,所以三角函数可以看成是以实数为自变量的函数.我们知道,函数有三个要素,即定义域、值域、对应法则,下面我们就来研究正弦、余弦、正切函数的定义域,值域问题待后再作研究.
对于正弦函数sinα=,因为r>0,所以 恒有意义,即α取任意实数,恒有意义,也就是说sinα恒有意义,所以正弦函数的定义域是R;类似地可写出余弦函数的定义域;对于正切函数tanα=,因为x=0时,无意义,即tanα无意义,又当且仅当角α的终边落在纵轴上时,才有x=0,所以当α的终边不在纵轴上时,恒有意义,即tanα恒有意义,所以正切函数的定义域是α≠kπ+(k∈Z).
为了几何表示的需要,我们先来看单位圆的概念:以原点为圆心,单位长为半径的圆称为单位圆.单位长——如1 cm、1 dm、1m、1 km等等,都是1个单位长,它们的单位虽不同,但长度都是1个单位长.即单位圆的半径是1(个单位长).
在平面直角坐标系内,作单位圆,设任意角α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P(x,y),x轴的正半轴与单位圆相交于A(1,0),过P作x轴的垂线,垂足为M;过A作单位圆的切线,这条切线必平行于y轴(垂直于同一条直线的两直线平行),设它与角α的终边或其反向延长线交于点T.
显然,线段OM的长度为|x|,线段MP的长度为|y|,它们都只能取非负值.
当角α的终边不在坐标轴上时,我们可以把OM、MP都看作带有方向的线段。
如果x>0,OM与x轴同向,规定此时OM具有正值x;如果x<0,OM与x轴正向相反(即反向),规定此时OM具有负值x,所以不论哪一种情况,都有OM=x.
如果y>0,把MP看作与y轴同向,规定此时MP具有正值y;如果y<0,把MP看作与y轴反向,规定此时MP具有负值y,所以不论哪一种情况,都有MP=y,由上面所述,OM、MP都是带有方向的线段,这种被看作带有方向的线段叫做有向线段(即规定了起点和终点),把它们的长度添上正号或负号,这样所得的数,叫做有向线段的数量,记为AB
于是,根据正弦、余弦函数的定义,就有
sinα= = =y=MP
cosα= ==x=OM
这两条与单位圆有关的有向线段MP、OM分别叫做角α的正弦线、余弦线.
类似地,我们把OA、AT也看作有向线段,那么根据正切函数的定义和相似三角形的
知识,就有tanα= ==AT
这条与单位圆有关的有向线段AT,叫做角α的正切线.
注意:(1)当角α的终边在y轴上时,余弦线变成一个点,正切线不存在.
(2)当角α的终边在x轴上时,正弦线、正切线都变成点.
(3)正弦线、余弦线、正切线都是与单位圆有关的有向线段,所以作某角的三角函数线时,一定要先作单位圆.
(4)线段有两个端点,在用字母表示正弦线、余弦线、正切线时,要先写起点字母,再写终点字母,不能颠倒;或者说,含原点的线段,以原点为起点,不含原点的线段,以此线段与x轴的公共点为起点.
(5)三种有向线段的正负与坐标轴正反方向一致,三种有向线段的数量与三种三角函数值相同.
正弦线、余弦线、正切线统称为三角函数线.
Ⅲ.例题分析
[例1]已知角α的终边经过点P(2,-3)(如图),求α的三个三角函数值.
解:∵x=2,y=-3
∴r==
于是sinα= ==-
cosα===
tanα= =-
[例2]求下列各角的三个三角函数值.
(1)0 (2)π (3)
解:(1)因为当α=0时,x=r,y=0,所以
sin0=0 cos0=1 tan0=0
(2)因为当α=π时,x=-r,y=0,所以
sinπ=0 cosπ=-1 tanπ=0
(3)因为当α=时,x=0,y=-r,所以
sin=-1 cos=0 tan不存在
Ⅳ.课堂练习
课本P16练习 1、2、3.
Ⅴ.课时小结
任意角三角函数的定义,正弦函数、余弦函数、正切函数的定义域,单位圆的概念,有向线段的定义,正弦线、余弦线、正切线的定义,这三种三角函数线都是一些特殊的有向线段,其之所以特殊,一是其与坐标轴平行(或重合),二是其与单位圆有关,这些线段分别都可以表示相应三角函数的值,所以说它们是三角函数的一种几何表示.
Ⅵ.课后作业
课本P23习题 1、2、3.
任意角的三角函数(一)
1.sin1、cos1、tan1的大小关系是 ( )
A.tan1<cos1<sin1 B.sin1<cos1<tan1
C.sin1<tan1<cos1 D.cos1<sin1<tan1
2.已知角α的正弦线和余弦线是方向一正一反、长度相等的有向线段,则α的终边在( )
A.第一象限角平分线上 B.第二象限角平分线上
C.第二或第四象限角平分线上 D.第一或第三象限角平分线上
3.如果<θ<,那么下列各式中正确的是 ( )
A.cosθ<tanθ<sinθ B.sinθ<cosθ<tanθ
C.tanθ<sinθ<cosθ D.cosθ<sinθ<tanθ
4.若点P(-3,y)是角α终边上一点,且sinα=-,则y的值是________.
5.已知角α终边上一点P的坐标是(4a,3a)(a<0),则sinα=_________,cosα=_________,tanα=_________.
6.如果角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的正半轴重合.终边在函数y=-3x(x≤0)的图象上,则sinα=_________,cosα=_________,tanα=_________.
7.已知角θ的终边上一点P的坐标是(x,-2)(x≠0),且cosθ=,求sinθ和tanθ的值.
8.已知角α终边上有一点P(x,1)(x≠0),且cosα=x,求sinα的值.
9.已知θ是第一象限角,试利用三角函数线证明:sinα+cosα>1.
任意角的三角函数(一)答案
1.D 2.C 3.D 4.- 5.- - 6. - -3
7.已知角θ的终边上一点P的坐标是(x,-2)(x≠0),且cosθ=,求sinθ和tanθ的值.
分析:r=,又cosθ==,即rx=3x
由于x≠0,∴r=3
∴x2+4=9 x2=5,x=±.
当x=时,P点的坐标是(,-2).
sinθ= ==-,tanθ= ==-.
当x=-时,P点的坐标是(-,-2)
sinθ= ==-,tanθ= ==.
答案:当x=时,sinθ=-,tanθ=?-?
当x=-时,sinθ=-,tanθ=
8.已知角α终边上有一点P(x,1)(x≠0),且cosα=x,求sinα的值.
分析:由任意角的三角函数的定义
cosα==x,∴r=2 ∴sinα==.
另:用x、1表示出r,即r=
再由cosα=x,求出x.
进一步求得sinα也可.
9.已知θ是第一象限角,试利用三角函数线证明:sinα+cosα>1.
提示:作出单位圆以及正弦线、余弦线,利用三角形两边和大于第三边可证得.
- 5 -第6课时 平面的基本性质(二)
教学目标:
使学生进一步掌握平面的画法、表示方法;会用集合符号语言推证简单命题;掌握确定平面的依据。
教学重点:公理的理解与运用。
教学难点:用符号语言推证简单命题。
教学过程:
一、复习巩固:
1、复习公理1、2;
2、将下列命题改写成语言叙述,并判断它们是否正确:
⑴当A∈α,Bα时,线段ABα;
⑵Aα,Bα,CAB,则Cα;
⑶Aα,Aβ,Aа,则а=α∩β。
3、如图,△ABC的两边AB、AC分别与平面α交于点D、E,R若直线BC与平面α交于点F,请画出F的位置。
二、新课讲解:
1、公理3及三个推论:
(1)问题:经过一点有几个平面?经过二点、三点、四点?……。(注意“经过”的意思),四边形一定是平面图形吗?
(2)由上述讨论,归纳出
公理3:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(或叙述为:不共线的三点确定一个平面)。
强调:⑴“不共线”,⑵这个公理是确定一个平面的依据。
过A、B、C三点的平面又可记为“平面ABC”。
(3)推论:
推论一:经过一条直线和这条直线外一点有且只有一个平面。
从“存在性”和“唯一性”两方面口述证明本推理的正确性,以及和公理3的关系。
证明:(1)存在性
点A是直线a外的一点,在a上任取两点B、C,根据公理3,经过不共线的三点A、B、C有一个平面,设为平面α。
因为点B、C都在平面α内,所以根据公理1,直线a在平面α内,即平面α是经过直线a和点A的平面。
(2)唯一性(反证法)
假设过直线a和点A还有另一个平面β,因为点B、C在直线a上,所以点B、C在平面β内,即不共线的三点A、B、C在平面β内,这样过不共线的三点A、B、C有两个平面α、β,这与公理3矛盾,所以过直线a和点A只有一个平面。
由(1)、(2)可知,命题成立。
说明:唯一性问题一般可以用反证法。
推论二:两条相交直线确定一个平面;
推论三:两条平行直线确定一个平面。(直接提出即可,也可证明)
说明:在立体几何中,平面几何中的定义、公理、定理等,对于同一个平面内的图形仍然成立。
2、“平面的基本性质”小结:
名 称 作 用
公理1 判定直线在平面内的依据
公理2 两个平面相交的依据
公理3以及三个推论 确定一个平面的依据
三、课堂练习:
教材P235
四、课堂小结:
确定平面的条件有四个:不共线的三点、两条相交直线、两条平行直线、直线与直线外一点。
五、课后作业:
教材P281、2、3
- 2 -第十课时 诱导公式(二)
教学目标:
理解诱导公式的推导方法,掌握诱导公式并运用之进行三角函数式的求值、化简以及简单三角恒等式的证明,培养学生化归、转化的能力;通过诱导公式的应用,使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的一条行之有效的途径.
教学重点:
理解并掌握诱导公式.
教学难点:
诱导公式的应用——求三角函数值,化简三角函数式,证明简单的三角恒等式.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
公式一~公式四
函数名不变,正负看象限.
Ⅱ.检查预习情况
由-α与α的终边关于直线y=x对称,可得:
公式五:sin(-α)=cosα,cos(-α)=sinα
利用公式二和公式五可得:
公式六:sin(+α)=cosα,cos(+α)=-sinα
公式一~公式六统称为诱导公式
Ⅲ.例题分析
课本P22例3,例4
补充例题:
[例1]化简
解:原式=
==-
[例2]化简
解:原式=
=
==
===cos300=
[例2]已知关于x的方程4x2-2(m+1)x+m=0的两个根恰好是一个直角三角形的两个锐角的余弦,求实数m的值.
分析:依据已知条件及根与系数关系,列出关于m的方程去求解.
解:设直角三角形的两个锐角分别为α、β,则可得α+β=,
∴cosα=sinβ
∵方程4x2-2(m+1)x+m=0中
Δ=4(m+1)2-4·4m=4(m-1)2≥0
∴当m∈R,方程恒有两实根.
又∵cosα+cosβ=sinβ+cosβ=
cosα·cosβ=sinβcosβ=
∴由以上两式及sin2β+cos2β=1,得
1+2·=()2 解得m=±
当m=时,cosα+cosβ=>0,
cosα·cosβ=>0,满足题意,
当m=-时,
cosα+cosβ=<0,这与α、β是锐角矛盾,应舍去.
综上,m=
Ⅳ.课堂练习
课本P23练习 1、2、3、4.
Ⅴ.课时小结
本节课同学们自己导出了公式五、公式六,完成了教材中诱导公式的学习任务,为求任意角的三角函数值“铺平了道路”.利用这些公式,可把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,为求值带来很大的方便,这种转化的思想方法,是我们经常用到的一种解题策略,要细心去体会、去把握.利用这些公式,还可以化简三角函数式,证明简单的三角恒等式,我们要多练习,在应用中达到熟练掌握的程度.
Ⅵ.课后作业
课本P24习题14、15、18.
诱导公式(二)
1.下列不等式中,正确的是 ( )
A.sinπ>sinπ B.tanπ>tan(-)
C.sin(-)>sin(-) D.cos(-π)>cos(-π)
2.tan300°+sin450°的值为 ( )
A.1+ B.1- C.-1- D.-1+
3.已知cos(π+θ)=-,θ是第一象限角,则sin(π+θ)和tanθ的值分别为( )
A. ,- B.-, C.-,- D.-,-
4.已知x∈(1,),则|cosπx|+|cos|-|cosπx+cos|的值是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.-1
5.= .
6.若α是第三象限角,则= .
7.sin2(-x)+sin2(+x)= .
8.已知sin(π-α)-cos(π+α)= (<α<π,
求sinα-cosα与sin3(+α)+cos3(+α)的值.
9.设sinα=,cosβ=-,且α、β不在同一象限,求sin(α+β)的值.
10.已知cos(75°+α)=,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值.
诱导公式(二)答案
1.B 2.B 3.B 4.A 5. 6.-sinα-cosα 7.1
8.已知sin(π-α)-cos(π+α)= (<α<π,
求sinα-cosα与sin3(+α)+cos3(+α)的值.
分析:对已知条件中的式子与所求式子先利用诱导公式化简,求得sinαcosα,进而求得sinα-cosα的值.
解:∵sin(π-α)-cos(π+α) = (<α<π)
∴sinα+cosα=
将其两边平方得:1+2sinαcosα=
∴sinαcosα=-, ∵<α<π
∴sinα-cosα
==
又sin3(+α)+cos3(+α)
=sin3[π-(-α)]+cos3[π-(-α)]
=sin3(-α)-cos3(-α)=-sin3α+cos3α
=(cosα-sinα)(cos2α+sinαcosα+cos2α)
=-·(1-)=-
9.设sinα=,cosβ=-,且α、β不在同一象限,求sin(α+β)的值.
分析:依据已知条件可得α、β满足条件的情况有:
(1)α在第一象限,β在第二象限;
(2)α在第一象限,β在第三象限;
(3)α在第二象限,β在第三象限.
解:(1)当α在第一象限,β在第三象限时,
α=2kπ+ (k∈Z),β=2nπ+ (n∈Z),则有:
α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=
(2)当α在第一象限,β在第二象限时,α=2kπ+ (k∈Z),β=2nπ+π(n∈Z)则有:α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=sinπ=-1
(3)当α在第二象限,β在第三象限时,α=2kπ+π(k∈Z),β=2nπ+π(n∈Z)则有:α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=sin=
综上,得sin(α+β)=
10.已知cos(75°+α)=,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值.
分析:依据已知条件与所求结论,寻求它们的关系(75°+α)+(105°-α)=180°,结合三角函数诱导公式求得.
解:∵cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)]=-cos(75°+α)=-
sin(α-105°)=-sin[180°-(75°+α)]=-sin(75°+α)
∵cos(75°+α)= >0
又∵α为第三象限角,∴75°+α为第四象限角
∴sin(75°+α)=-
=- eq \r(1-()2) =-
∴cos(105°-α)+sin(α-105°)
=-+=
- 7 -第25课时 对数函数(二)
教学目标:
使学生掌握对数函数的单调性,掌握比较同底与不同底对数大小的方法,培养学生数学应用意识;用联系的观点分析、解决问题,认识事物之间的相互转化.
教学重点:
利用对数函数单调性比较同底对数大小.
教学难点:
不同底数的对数比较大小.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
[师]上一节,大家学习了对数函数的图象和性质,明确了对数函数的单调性,即:
当a>1时,y=logax在(0,+∞)上是增函数;
当0<a<1时,y=logax在(0,+∞)上是减函数.
这一节,我们主要学习对数函数单调性的应用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]比较下列各组数中两个值的大小:
(1)log23.4,log28.5 (3)log0.31.8,log0.32.7 (3)loga5.1,loga5.9(a>0,a≠1)
分析:此题主要利用对数函数的单调性比较两个同底数的对数值大小.
解:(1)考查对数函数y=log2x,因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数,于是log23.4<log28.5
(2)考查对数函数y=log0.3x,因为它的底数0<0.3<1,所以它在(0,+∞)上是减函数,于是log0.31.8>log0.32.7
[师]通过(1)、(2)的解答,大家可以试着总结两个同底数的对数比较大小的一般步骤:
(1)确定所要考查的对数函数;(2)根据对数底数判断对数函数增减性;(3)比较真数大小,然后利用对数函数的增减性判断两对数值的大小.
解:(3)当a>1时,y=logax在(0,+∞)上是增函数,于是loga5.1<loga5.9
当0<a<1时,y=logax在(0,+∞)上是减函数,于是loga5.1>loga5.9
评述:对数函数的增减性决定于对数的底数是大于1还是小于1.而已知条件并未指明,因此需要对底数a进行讨论,体现了分类讨论的思想,要求学生逐步掌握.
[例2]比较下列各组中两个值的大小:
(1)log67,log76 (2)log3π,log20.8
分析:由于两个对数值不同底,故不能直接比较大小,可在两对数值中间插入一个已知数,间接比较两对数值的大小.
解:(1)∵log67>log66=1,log76<log77=1,∴log67>log76
(2)∵log3π>log31=0,log20.8<log21=0,∴log3π>log20.8
评述:例2仍是利用对数函数的增减性比较两个对数的大小,当不能直接比较时,经常在两个对数中间插入1或0等,间接比较两个对数的大小,例2(2)题也可与1比较.
[例3]求下列函数的定义域、值域:
⑴ y= eq \r(2-) ⑵ y=log2(x2+2x+5)
⑶ y=log(-x2+4x+5) ⑷ y=(0<a<1)
解:⑴要使函数有意义,则须:
2-≥0 即:-x2-1≥-2 得-1≤x≤1
∵-1≤x≤1 ∴-1≤-x2≤0 从而 -2≤-x2-1≤-1
∴≤2≤ ∴0≤2-≤ ∴0≤y≤
∴定义域为[-1,1],值域为[0,]
⑵∵x2+2x+5=(x+1)2+4≥4对一切实数都恒成立
∴函数定义域为R
从而log2(x2+2x+5)≥log24=2 即函数值域为[2,+∞)
⑶要使函数有意义,则须:
-x2+4x+5>0得x2-4x-5<0解得-1<x<5
由-1<x<5 ∴在此区间内 (-x2+4x+5)max=9
∴ 0≤-x2+4x+5≤9
从而 log(-x2+4x+5)≥log9=-2 即:值域为 y≥-2
∴定义域为[-1,5],值域为[-2,+∞)
⑷要使函数有意义,则须:
由①:-1<x<0
由②:∵0<a<1时 则须 -x2-x≤1,x∈R
综合①②得 -1<x<0
当-1<x<0时 (-x2-x)max= ∴0<-x2-x≤
∴loga(-x2-x)≥loga ∴ y≥ eq \r(loga)
∴定义域为(-1,0),值域为[ eq \r(loga) ,+∞)
Ⅲ.课堂练习
课本P69练习3
补充:比较下列各题中的两个值的大小
(1)log20.7,log0.8 (2)log0.30.7, log0.40.3
(3)log3.40.7,log0.60.8,() (4)log0.30.1, log0.20.1
解:(1)考查函数y=log2x
∵2>1, ∴函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数
又0.7<1, ∴log20.7<log21=0
再考查函数y=logx
∵0<<1 ∴函数y=logx在(0,+∞)上是减函数
又1>0.8, ∴log0.8>log1=0
∴log20.7<0<log0.8 ∴log20.7<log0.8
(2)log0.30.7<log0.40.3
(3)log3.40.7<log0.60.8<()
(4)log0.30.1>log0.20.1
要求:学生板演,老师讲评
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,大家要掌握利用对数函数的增减性比较两对数大小的方法,并要能够逐步掌握分类讨论的思想方法.
Ⅴ.课后作业
课本P70习题 3
- 3 -§3 弧度制(1课时)
洋浦实验中学 吴永和
1、 教学目标:
1、 知识与技能
(1)理解1弧度的角及弧度的定义;(2)掌握角度与弧度的换算公式;(3)熟练进行角度与弧度的换算;(4)理解角的集合与实数集R之间的一一对应关系;(5)理解并掌握弧度制下的弧长公式、扇形面积公式,并能灵活运用这两个公式解题。
2、 过程与方法
通过单位圆中的圆心角引入弧度的概念;比较两种度量角的方法探究角度制与弧度制之间的互化;应用在特殊角的角度制与弧度制的互化,帮助学生理解掌握;以针对性的例题和习题使学生掌握弧长公式和扇形的面积公式;通过自主学习和合作学习,树立学生正确的学习态度。
3、 情感态度与价值观
通过弧度制的学习,使学生认识到角度制与弧度制都是度量角制度,二者虽单位不同,但却是相互联系、辩证统一的;在弧度制下,角的加、减运算可以像十进制一样进行,而不需要进行角度制与十进制之间的互化,化简了六十进制给角的加、减运算带来的诸多不便,体现了弧度制的简捷美;通过弧度制与角度制的比较,使学生认识到引入弧度制的优越性,激发学生的学习兴趣和求知欲望,养成良好的学习品质。
二、教学重、难点
重点: 理解弧度制的意义,正确进行弧度与角度的换算;弧长和面积公式及应用。
难点: 弧度的概念及与角度的关系;角的集合与实数之间的一一对应关系。
三、学法与教学用具
在初中,我们非常熟悉角度制表示角,但在进行角的运算时,运用六十进制出现了很不习惯的问题,与我们常用的十进制不一样,正因为这样,所以有必要引入弧度制;在学习中,通过自主学习的形式,让学生感受弧度制的优越性,在类比中理解掌握弧度制。
教学用具:多媒体、三角板
四、教学思路
【创设情境,揭示课题】
在初中几何里我们学过角的度量,当时是用度做单位来度量角的.我们把周角的规定为1度的角,而把这种用度作单位来度量角的单位制叫做角度制.但在数学和其他科学中我们还经常用到另一种度量角的单位制——弧度制。下面我们就来学习弧度制的有关概念.(板书课题)弧度制的单位是rad,读作弧度.
【探究新知】
1.1弧度的角的定义.
(板书)我们把长度等于半径长的弧所对的圆心角,叫做1弧度的角(打开课件).如图1—14(见教材),弧AB的长等于半径r,则弧AB所对的圆心角就是1弧度的角,弧度的单位记作rad。
在图1(课件)中,圆心角∠AOC所对的弧长l=2r,那么∠AOC的弧度数就是2rad;圆心角∠AOD所对的弧长l=r,那么∠AOC的弧度数就是rad;圆心角∠AOE所对的弧长为l,那么∠AOE的弧度数是多少呢?学生思考并交流,此我们可以得到弧度制的定义.
2.弧度制的定义:
一般地,(板书)正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数
是o;角α的弧度数的绝对值|α|=,其中l是以角α作为圆心角时所对弧的长,r是圆
的半径,这种以弧度作为单位来度量角的单位制,叫做弧度制.
在弧度制的定义中,我们是用弧长与其半径的比值来反映弧所对的圆心角的大小的.为什么可以用这个比值来度量角的大小呢 这个比值与所取的圆的半径大小有没有关系 请同学们自主学习课本P12—P13,从课本中我们可以看出,这个比值与所取的半径大小无关,只与角的大小有关。有兴趣的同学们可以对它进行理论上的证明:
(论证)如图1—13(见教材),设∠α为n°(n°>0)的角,圆弧AB和AlBl的长分别为l和l1,点A和Al到点O的距离(即圆的半径)分别为r(r>0)和rl(rl>0),由初中所学的弧长公式有l=r,l1=r1,所以==,这表明以角α为圆心角所对的弧长与其半径的比值,与所取的半径大小无关,只与角α的大小有关.
用角度制和弧度制来度量零角,单位不同,但量数相同(都是0);用角度制和弧度制度量任一非零角,单位不同,量数也不同.但它们既然是表示同一个角,那这二者之间就应该可以进行换算,下面我们来讨论角度与弧度的换算.
3.角度制与弧度制的换算.
现在我们知道:1个周角=360°=r,所以,(板书)360°=2πrad,由此可以得到180°=πrad,1°=≈0.01745rad,1rad=()°≈57.30°=57°18’。
说明:在进行角度与弧度的换算时,关键要抓住180°=πrad这一关系式.
今后我们用弧度制表示角时,“弧度”二字或“rad”通常略去不写,而只写这个角所对应的弧度数.例如,角α=2就表示是2rad的角,sin就表示rad的角的正弦,但用角度制表示角时,“度”或“°”不能省去.而且用“弧度”为单位度量角时,常把弧度数写成多少π的形式,如无特别要求,不必把π写成小数,如45°=rad ,不必写成45°=0.785弧度.
前面我们介绍了角度制下的终边相同角的表示方法,而角度制与弧度制可以相互转化,所以与角α终边相同的角(连同角α在内),也可以用弧度制来表示.但书写时要注意前后两项所采用的单位制必须一致.
角的概念推广后,无论用角度制还是用弧度制,都能在角的集合与实数集R之间建立一种一一对应的关系:每一个角都有唯一的一个实数与它对应,例如这个角的弧度数或度数;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角与它对应,就是弧度数或度数等于这个实数的角。
【巩固深化,发展思维】
1.例题讲评
例1.把45°化成弧度。
解:45°=×45rad=rad.
例2.把rad化成度。
解:rad=×180°=108°.
例3.利用弧度制证明扇形面积公式S=lr,其中l是扇形的弧长,r是圆的半径。
证:∵圆心角为1的扇形的面积为·πr2,又∵弧长为l的扇形的圆心角的大小为,∴扇形的面积S=··πr2=lr.
2.学生课堂练习
(1)填表
度 0° 45° 60° 180° 360°
弧度
说明:一些特殊角的弧度数,大家要熟记,免得每次遇到都要去进行换算.
(2)用弧度制写出终边落在y轴上和x轴上的角集合。
五、归纳整理,整体认识
(1)主要学习了弧度制的定义;角度与弧度的换算公式;特殊角的弧度数。
(2)在本节课的学习过程中,还有那些不太明白的地方,请向老师提出。
(3)你在这节课中的表现怎样?你的体会是什么?
六、布置作业:习题1—3中的1、2、6.
七、课后反思
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1第八课时 算法案例
教学目标:
本节通过算法案例的学习,进一步理解算法的含义,掌握算法设计的常用方法.
教学重点:
如何在伪代码中运用条件语句.
教学难点:
如何在伪代码中运用条件语句.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
1.中国古代数学中算法的内容是非常丰富的,比如,中国古代数学著作《九章算术》中介绍了下述“约分术”:“可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也.以等数约之.”给出了求任意两个数的最大公约数的一种算法,被后人称为“更相减损术”.这种方法与欧氏的辗转相除法异曲同工,本质上是相同的.
2.中国是研究不定方程最早的国家,公元初的五家共井问题就是一个不定方程组问题,公元5世纪的《张丘建算经》中的百鸡问题标志着中国对不定方程理论有了系统研究.秦九韶的大衍求一术将不定方程与同余理论联系起来.研究不定方程要解决三个问题:①判断何时有解;②有解时决定解的个数;③求出所有的解.
二分法是用计算机求解多项式方程的一种常用方法.基本思想是:如果取[a,b]的中点x0=(a+b)/2;若f(x0)=0,则x0就是方程的根,若f(a)f(x0)>0,则解在(x0,b)上,以x0代替a,否则解在(a,x0)之间,以x0代替b,重复上述步骤,直到|a-b|Ⅱ.讲授新课
例1:古今中外,许多人致力于圆周率的研究与计算.为了计算出圆周率的越来越好的近似值,一代代的数学家为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血.我国东汉的数学家刘徽利用“割圆术”计算圆的面积及圆周率π.“割圆术”被称为千古绝技,它的原理是用圆内接正多边形的面积去逼近圆的面积,具体计算如下:
在单位圆内作内接正六边形,其面积记为A1,边长记为a1,在此基础上作圆内接正12边形,面积记为A2,边长为a2……一直做下去,记该圆的内接正6×2n-1边形面积为An,边长为an.由于所考虑的是单位圆,计算出的An即为圆周率π的近似值,n越大,An与π越接近.
你能设计这样计算圆周率的一个算法吗?
我的思路:应首先推导出an,an-1,An,An-1的关系.如图,设PQ为圆内接正6×2n-1边形的一边,即PQ=an-1,OR为与PQ垂直的半径,R为PQ弧的平分点,显然PR=an.
a1=1,
an=PR==
=
=(n=2,3,4),
A1=6××1×=,
An=6×2n-1××|OR||PT|=3×2n-2an-1(n=2,3,4).
通过上面两式,从a1=1开始进行迭代,可逐步计算出an与An.由于所考虑的是单位圆,计算出的An即为圆周率π的近似值,n越大,An与π越接近.算法和流程图如下:
Begin
Read n
1←a
For I from 2 to n
A←3×2I-2×a
a←Sqrt[2-2×Sqrt[1-a2/4]];
Print I,A,a
End for
End
流程图:
例2:有一个故事是讲唐代大官杨埙提拔官员的经过.他让两个资格职位相同的候选人解答下面这个问题,谁先答出就提拔谁.“有人在林中散步,无意中听到几个强盗在商量怎样分配抢来的布匹.若每人分6匹,就剩5匹;若每人分7匹,就差8匹.问共有强盗几个?布匹多少?”你能用一个简单算式求出强盗个数和布匹数吗?
我的思路:这个问题可看作二元一次方程组问题.问题的特点是给出两种分配方案,一种分法分不完,一种分法不够分.
中国古代的《九章算术》一书中搜集了许多这类问题,各题都有完整的解法,后人称这种算法为——“盈不足术”.
这种算法可以概括为两句口诀:有余加不足,大减小来除.
公式:(盈+不足)÷两次所得之差=人数,
每人所得数×人数+盈=物品总数,
求得强盗有(8+5)÷(7-6)=13(人),布匹有6×13+5=83(匹).
伪代码:
Read a,b,c,d
x←(a+b)/(d-c)
y←cx+a
print x,y
流程图:
例3:由F0=1,F1=1,Fn=Fn-2+Fn-1所定义的数列{Fn},称为斐波那契数列,试设计一个求数列{}的前100项的值的算法,画出流程图并用伪代码表示.
我的思路:数列{Fn}有个特点,前两个数都是1,从第3个数开始,每个数都是前两个数的和,例如:3是1和2的和;13是5和8的和等等.
此问题的算法用流程图和伪代码表示:a←1;
b←1;
n←1;
输出n,;
while n<100;
n←n+1;
c←a+b;
输出n,;
a←b;
b←c;
End while
流程图:
例4:输入两个正整数a和b(a>b),求它们的最大公约数.
解析:求两个正整数a、b(a>b)的最大公约数,可以归结为求一数列:
a,b,r1,r2,…,rn-1,rn,rn+1,0
此数列的首项与第二项是a和b,从第三项开始的各项,分别是前两项相除所得的余数,如果余数为0,它的前项rn+1即是a和b的最大公约数,这种方法叫做欧几里得辗转相除法,其算法如下:
S1 输入a,b(a>b);
S2 求a/b的余数r;
S3 如果r≠0,则将b→a,r→b,再次求a/b的余数r,转至S2;
S4 输出最大公约数b.
伪代码如下:
10 Read a,b
20 r←mod(a,b)
30 If r=0 then Goto 80
40 Else
50 a←b
60 b←r
70 Goto 20
80 Print b
流程图如下:
点评:算法的多样性:对于同一个问题,可以有不同的算法.例如求1+2+3+…+100的和,可以采用如下方法:先求1+2,再加3,再加4,一直加到100,最后得到结果5050.也可以采用这样的方法:1+2+3+…+100=(1+100)+(2+99)+(3+98)+…+(50+51)=50×101=5050.显然,对于算法来说,后一种方法更简便,而循环累加更适用于计算机解题.因此,为了有效地进行解题,不仅要保证算法正确,还要选择好的算法,即方法简单、运算步骤少,能迅速得出正确结果的算法.
例5:求1734,816,1343的最大公约数.
分析:三个数的最大公约数分别是每个数的约数,因此也是任意两个数的最大公约数的约数,也就是说三个数的最大公约数是其中任意两个数的最大公约数与第三个数的最大公约数.
解:用“辗转相除法”.
先求1734和816的最大公约数,
1734=816×2+102;
816=102×8;
所以1734与816的最大公约数为102.
再求102与1343的最大公约数,
1343=102×13+17;
102=17×6.
所以1343与102的最大公约数为17,即1734,816,1343的最大公约数为17.
例6:猴子吃桃问题:有一堆桃子不知数目,猴子第一天吃掉一半,觉得不过瘾,又多吃了一只,第二天照此办法,吃掉剩下桃子的一半另加一个,天天如此,到第十天早上,猴子发现只剩一只桃子了,问这堆桃子原来有多少个?
解析:此题粗看起来有些无从着手的感觉,那么怎样开始呢?假设第一天开始时有a1只桃子,第二天有a2只……第9天有a9只,第10天有a10只.在a1,a2,…,a10中,只有a10=1是知道的,现要求a1,而我们可以看出a1,a2,…,a10之间存在一个简单的关系:
a9=2×(a10+1),
a8=2×(a9+1),
a1=2×(a2+1).
也就是:ai=2×(ai+1+1) i=9,8,7,6,…,1.
这就是此题的数学模型.
再考察上面从a9,a8直至a1的计算过程,这其实是一个递推过程,这种递推的方法在计算机解题中经常用到.另一方面,这九步运算从形式上完全一样,不同的只是ai的下标而已.由此,我们引入循环的处理方法,并统一用a0表示前一天的桃子数,a1表示后一天的桃子数,将算法改写如下:
S1 a1←1;{第10天的桃子数,a1的初值}
S2 i←9;{计数器初值为9}
S3 a0←2×(a1+1);{计算当天的桃子数}
S4 a1←a0;{将当天的桃子数作为下一次计算的初值}
S5 i←i-1;
S6 若i≥1,转S3;
S7 输出a0的值;
伪代码如下:
10 a1←1
20 i←9
30 a0←2×(a1+1)
40 a1←a0.
50 i←i-1
60 If i≥1 then Goto 30
70 Else
80 Print a0
流程图如下:
点评:这是一个从具体到抽象的过程,具体方法:
(1)弄清如果由人来做,应该采取哪些步骤;
(2)对这些步骤进行归纳整理,抽象出数学模型;
(3)对其中的重复步骤,通过使用相同变量等方式求得形式的统一,然后简练地用循环解决.
Ⅲ.课堂练习
课本P30 1,2.
Ⅳ.课时小结
算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则.通俗点说,就是计算机解题的过程.
1.本节通过对解决具体问题过程与步骤的分析(如求两个数的最大公约数),体会算法的思想,进一步了解算法的含义.
2.本节通过阅读中国古代数学中的算法案例,如约分术,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献.通过学生自己的亲身实践,亲自去解决几个算法设计的问题,才能体会到算法的基本思想.数学的其他内容与算法密切相关,如函数、数列等.我们在学习这些内容时要和算法联系起来
Ⅴ.课后作业
课本P31 1,3.
变式练习
1.数4557、1953、5115的最大公约数是( )
A.31 B.93 C.217 D.651
答案:B
2.下面的伪代码的算法目的是( )
10 Read x,y
20 m←x
30 n←y
40 If m/n=int(m/n) then Goto 90
50 c←m-int(m/n)×n
60 m←n
70 n←c
80 Goto 40
90 a←(x×y)/n
100 Print a
A.求x,y的最小公倍数
B.求x,y的最大公约数
C.求x被y整除的商
D.求y除以x的余数
答案:B
3.下面的伪代码的算法目的是 .
Read X,Y
If X>Y then
Print X
Else
Print Y
End if
答案:输出x,y两个值中较大的一个值
4.下面的伪代码的算法目的是 .
Read a,b,c,
If a>b then
t←a
a←b
b←t
Else if a>c then
t←a
a←c
c←t
Else if b>c then
t←b
b←c
c←b
End if
Print a,b,c
答案:输入三个数,要求由小到大的顺序输出
5.流程图填空:
输入x的值,通过函数y=求出y的值.其算法流程图如下:
答案:①x ②1≤x<10 ③3x-11
6.根据下面的流程图写出其算法的伪代码.
答案:解:这是计算2+4+6+…+200的一个算法,可以用循环语句表示为
T←0
For I from 2 to 200 step 2
T←T+I
End for
7.输入一个华氏温度,要求输出摄氏温度.公式为C=(F-32).写出其算法的伪代码.
答案:解:这是顺序结构.其伪代码如下:
Read F
C←(F-32)
Print C
8.一个小球从100 m高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下.设计一个算法,求它在第10次落地时共经过多少米?第10次反弹多高?画出流程图并用伪代码表示.
答案:解:这是一个循环结构,可以用循环语句实现.
伪代码:
S←100
H←S/2
For n from 2 to10
S←S+2×H
H←H/2
End for
Print S,H
流程图:
9.用秦九韶算法求多项式
f(x)=3x6+12x5+8x4-3.5x3+7.2x2+5x-13当x=6时的值.
答案:243168.2.
10.区间二分法是求方程近似解的常用算法,其解法步骤为
S1 取[a,b]的中点x0=(a+b)/2;
S2 若f(x0)=0,则x0就是方程的根,否则
若f(a)f(x0)>0,则a←x0;否则b←x0;
S3 若|a-b|写出用区间二分法求方程2x3-4x2+3x-6=0在区间(-10,10)之间的一个近似解(误差不超过0.001)的一个算法.
答案:解:伪代码:
10 Read a,b,c
20 x0←(a+b)/2
30 f(a)←2a3-4a2+3a-6
40 f(x0)←2x3-4x2+3x-6
50 If f(x0)=0 then Goto 120
60 If f(a)f(x0)<0 then
70 b←x0
80 Else
90 a←x0
100 End if
110 If |a-b|≥c then Goto 20
120 Print x0
流程图:
11.求三个数390,455,546的最大公约数.
答案:13.
12.迭代法是用于求方程或方程组近似根的一种常用的算法设计方法.设方程为f(x)=0,用某种数学方法导出等价的形式x=g(x),然后按以下步骤执行:
(1)选一个方程的近似根,赋给变量x0;
(2)将x0的值保存于变量x1,然后计算g(x1),并将结果存于变量x0;
(3)当x0与x1的差的绝对值还小于指定的精度要求时,重复步骤(2)的计算.
若方程有根,则按上述方法求得的x0就认为是方程的根.试用迭代法求某个数的平方根,用流程图和伪代码表示问题的算法.
已知求平方根的迭代公式为x1=(x0+).
答案:解:设平方根的解为x,可假定一个初值x0=a/2(估计值),根据迭代公式得到一个新的值x1,这个新值比初值x0更接近要求的值x;再以新值作为初值,即x1→x0,重新按原来的方法求x1,重复这一过程直到|x1-x0|<ε(某一给定的精度).此时可将x0作为问题的解.
伪代码:
Read x0,ε
Repeat
x1←(x0+a/x0)/2
r←|x1-x0|
x0←x1
Until r<ε
Print x0
流程图:
13.写出计算1+2!+3!+…+20!的算法的伪代码和流程图.
答案:解析:这是一个循环结构,可以用循环语句实现.
伪代码和流程图如下:
T←1
S←0
For n from 1 to 20
T←T×n
S←S+T
End for
Print S
14.未知数的个数多于方程个数的方程(组)叫做不定方程.最早提出不定方程的是我国的《九章算术》.
实际生活中有很多不定方程的例子,例如“百鸡问题”:公元五世纪末,我国古代数学家张丘建在《算经》中提出了“百鸡问题”:“鸡母一,值钱三;鸡翁一,值钱二;鸡雏二,值钱一.百钱买百鸡,问鸡翁、母、雏各几何?”
算法设计:
(1)设母鸡、公鸡、小鸡数分别为I、J、K,则应满足如下条件:I+J+K=100;3I+2J+1/2K=100.
(2)先分析一下三个变量的可能值.①I的最小值可能为零,若全部钱用来买母鸡,最多只能买33只,故I的值为0~33中的整数.②J的最小值为零,最大值为50.③K的最小值为零,最大值为100.
(3)对I、J、K三个未知数来说,I取值范围最少.为提高程序的效率,先考虑对I的值进行一一列举.
(4)在固定一个I的值的前提下,再对J值进行一一列举.
(5)对于每个I,J,怎样去寻找满足百钱买百鸡条件的K.由于I,J值已设定,便可由下式得到:K=100-I-J.
(6)这时的I,J,K是一组可能解,它只满足“百鸡”条件,还未满足“百钱”条件.是否真实解,还要看它们是否满足3I+2J+1/2K=100,满足即为所求解.
根据上述算法思想,画出流程图并用伪代码表示.
答案:解:这是一个循环结构的嵌套,可以用循环语句实现.
伪代码:
For I from 0 to 32
For J from 0 to 49
K←100-I-J
If 3I+2J+0.5K=100 then
Print I,J,K
End for
End for
流程图:
- 7 -第2课时 圆柱、圆锥、圆台和球
教学目标:
使学生掌握函数图像的画法.
教学重点:
函数图像的画法.
教学难点:
函数图像的画法.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾平面向量单元复习题(一)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.下列命题正确的是 ( )
A.单位向量都相等
B.长度相等且方向相反的两个向量不一定是共线向量
C.若a,b满足|a|>|b|且a与b同向,则a>b
D.对于任意向量a、b,必有|a+b|≤|a|+|b|
2.如图,四边形ABCD中,=,则相等的向量是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
3.下列命题中,正确的是 ( )
A.若|a|=|b|,则a=b B.若a=b,则a与b是平行向量
C.若|a|>|b|,则a>b D.若a与b不相等,则向量a与b是不共线向量
4.已知=a+5b,=-2a+8b,=3(a-b),则 ( )
A.A、B、D三点共线 B.A、B、C三点共线
C.B、C、D三点共线 D.A、C、D三点共线
5.当|a|=|b|≠0且a、b不共线时,a+b与a-b的关系是 ( )
A.平行 B.垂直 C.相交但不垂直 D.相等
6.如图,设O是正六边形ABCDEF的中心,在向量,,
,,,,,,,,中与
共线的向量有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.若M是△ABC的重心,则下列向量中与共线的是 ( )
A. ++ B. ++
C. ++ D.3+
8.已知正方形的边长为1,=a,=b,=c,则|a+b+c|等于( )
A.0 B.3 C. D.2
9.已知=a,=b,=c,=d,且四边形ABCD
为平行四边形,则 ( )
A.a+b+c+d=0 B.a-b+c-d=0
C.a+b-c-d=0 D.a-b-c+d=0
10.已知D、E、F分别是△ABC的边BC、CA、AB的中点,
且=a,=b,=c,则下列各式:①=
c-b ②=a+b ③=-a+b ④++=0
其中正确的等式的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
11.如图,M、N是△ABC的一边BC上的两个三等分点,
若=a,=b,则=__ _____.
12.已知向量a、b不共线,实数x、y满足向量等式
3xa+(10-y)b=2xb+(4y+4)a,则x=_____,y=_____.
13.设a表示“向东走4 km”,b表示“向北走3 km”,
则a+b表示_____________.
14.a、b是给定的不共线的向量,且,则向量x=_________,y=________.
15.已知ABCDEF为正六边形,且=a,=b,则用a,b表示为___________.
16.已知四个力F1=(-2,-1),F2=(-3,2),F3=(4,-3),F4作用于物体的同一点,若物体受力后保持平衡,则F4=_____________.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)如图,ABCD是一个梯形,AB∥CD,且AB=2CD,M、N分别是DC和AB的中点,已知=a,=b,试用a、b表示和.
18.(本小题满分14分)已知平行四边形ABCD的两条对角线AC与BD交于E,O是任意一点,求证+++=4.
19.(本小题满分14分)四边形ABCD的边AD和BC的中点分别为E、F,
求证:=(+)
20.(本小题满分15分)在△ABC中,=,DE∥BC,与边AC相交于点E,△ABC的中线AM与DE相交于点N,设=a,=b,试用a,b表示.
21. (本小题满分15分)对于两个向量a,b,求证:||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.
平面向量单元复习题(一)答案
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.D 2.D 3.B 4.A 5.B 6.C 7.C 8.D 9.B 10.C
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
11.(b-a) 12.4 2 13.向东偏北arcsin方向走5 km.
14.a+b,-a+b 15.a-b 16.(1,2)
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)如图,ABCD是一个梯形,AB∥CD,且AB=2CD,M、N分别是DC和AB的中点,已知=a,=b,
试用a、b表示和.
【解法一】 连结CN,则AN DC
∴四边形ANCD是平行四边形.
=-=-b,又∵++=0
∴=--=b-a
∴=-=+=-b+a=a-b
【解法二】 ∵+++=0
即:a++(-a)+(-b)=0,∴=b-a
又∵在四边形ADMN中,有+++=0,
即:b+a++(-a)=0,∴=a-b.
【评注】 比较两种解法,显然解法二更简捷.
18.(本小题满分14分)已知平行四边形ABCD的两条对角线AC与BD交于E,O是任意一点,求证+++=4.
【证明】 ∵E是对角线AC与BD的交点,∴==-,==-.
在△OAC中,+=,
同理有+=,+=,+=.
四式相加可得:+++=4.
19.(本小题满分14分)四边形ABCD的边AD和BC的中点分别为E、F,
求证:=(+)
【证法一】 ∵E、F分别为DA、BC的中点.
∴=,=
又∵+++=0 ①
+++=0 ②
①+②,得2+(+)+(+)+(+)=0
∴2=-+(-)=+
∴=(+)
【证法二】 连结EC,EB
∵+= ①
+= ②
①+②,得2+0=+
∴=(+)
又∵=+ ③
=+ ④
③+④,得=(+++),又∵+=0,
∴=(+).
20.(本小题满分15分)在△ABC中,=,DE∥BC,与边AC相交于点E,△ABC的中线AM与DE相交于点N,设=a,=b,试用a,b表示.
【解】 因为M为BC的中点,所以有
==(-)=(b-a)
=+=(a+b),因为∥,∥.
根据向量共线的充要条件,存在实数λ和μ,使得
=λ=λ(b-a),=μ=μ(a+b)
因为=+=a+λ(b-a)=(-)a+b
根据基本定理有 eq \b\lc\{(\a\al(-=,=)) ,解方程得λ=μ=,可得=(b-a).
21. (本小题满分15分)对于两个向量a,b,求证:||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.
【证明】 (1)若a、b中有一个为0时,不等式显然成立.
(2)若a,b都不等于0时,作=a,=b,
则=a+b.
①当a、b不共线时,如图(1)有
|||-|||<||<||+|| (1)
即:||a|-|b||<|a+b|<|a|+|b|.
②当a、b共线时
1°若a、b同向,如图(2)有 (2)
||=||+||
即:|a+b|=|a|+|b|.
2°若a,b反向时,如图(3)有 (3)
|||-|||=||
即:||a|-|b||=|a+b|
综上可知:
||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.
- 7 -第六课时 基本算法语句(二)
教学目标:
使学生能结合选择结构的流程图学习条件语句,能用条件语句编写程序.
教学重点:
如何在伪代码中运用条件语句.
教学难点:
如何在伪代码中运用条件语句.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
某百货公司为了促销,采用购物打折的优惠办法:每位顾客一次购物
(1)在1000元以上者,按九五折优惠.
(2)在2000元以上者,按九折优惠.
(3)在3000元以上者,按八五折优惠.
(4)在5000元以上者,按八折优惠.
编写程序求优惠价.
解析:设购物款数为x元,优惠价为y元,则优惠付款公式为
y=
用条件语句表示为:
Read x
If x<1000 then
y=x
Else
If x<2000 then
y=0.95x
Else
If x<3000 then
y=0.9x
Else
If x<5000 then
y=0.85x
Else
y=0.8x
End if
Print y
点评:在准确理解算法的基础上,学会条件语句的使用.
Ⅱ.讲授新课
例1:写出下面流程图所表述的算法的功能并用伪代码表示.
答案:解:输出两个不同的数中小的一个数.用伪代码表示为
Begin
Read a,b
If a>b then
Print b
Else
Print a
End if
End
例2:某市电力公司为了鼓励居民用电,采用分段计费的方法计算电费:每月用电不超过100度时,按每度0.57元计算;每月用电超过100度时,其中的100度仍按原标准收费,超过部分每度按0.50元计算.问:如何设计一个计算应交电费的算法?
答案:解:设月用电x度时,应交电费y元,当x≤100和x>100时,写出y关于x的函数关系式为
y=
所以,计算应交电费的算法可以用伪代码表示为
Begin
Read x
If x≤100 then
y←0.57x
Else
y←57+0.5(x-100)
End if
Print y
End
例3:试用条件语句描述计算应纳税所得额的算法过程,其算法如下:
S1 输入工资x(x≤5000);
S2 如果x≤800,那么y=0;
如果800<x≤1300,那么y=0.05(x-800);
如果1300<x≤2800,
那么y=25+0.1(x-1300),
否则y=175+0.15(x-2800);
S3 输出税收y,结束.
答案:解:这个算法用条件语句描述为
Begin
Read x
If x≤800 then
y←0
Else if 800y←0.05(x-800)
Else if 1300y←25+0.1(x-1300)
Else
y←175+0.15(x-2800)
End if
Print y
End
例4:在水果产地批发水果,100 kg为批发起点,每100 kg 40元;100 kg至1000 kg 8折优惠;1000 kg至5000 kg,超过1000 kg部分7折优惠;5000 kg至10000 kg,超过5000 kg的部分6折优惠;超过10000 kg,超过部分5折优惠.请写出销售金额y与销售量x之间的函数关系,并用伪代码表示计算销售金额的算法.
答案:y=
这个算法用条件语句描述为
Begin
Read x
If 100y←0.32x
Else if 1000y←0.28x+40
Else if 5000y←0.24x+240
Else
y←0.2x+640
End if
Print y
End
Ⅲ.课堂练习
课本P20 1,2,3.
Ⅳ.课时小结
算法中的选择结构可以用条件语句实现.
if选择结构: if/else选择结构:
Ⅴ.课后作业
课本P24 3,4.
- 1 -1.3.1 三角函数的周期性
一、课题:三角函数的周期性
二、教学目标:1.理解周期函数、最小正周期的定义;
2.会求正、余弦函数的最小正周期。
三、教学重、难点:函数的周期性、最小正周期的定义。
四、教学过程:
(一)引入:
1.问题:(1)今天是星期二,则过了七天是星期几?过了十四天呢?……
(2)物理中的单摆振动、圆周运动,质点运动的规律如何呢?
2.观察正(余)弦函数的图象总结规律:
自变量
函数值
正弦函数性质如下:
文字语言:正弦函数值按照一定的规律不断重复地取得;
符号语言:当增加()时,总有.
也即:(1)当自变量增加时,正弦函数的值又重复出现;
(2)对于定义域内的任意,恒成立。
余弦函数也具有同样的性质,这种性质我们就称之为周期性。
(二)新课讲解:
1.周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都有,那么函数就叫做周期函数,非零常数叫做这个函数的周期。
说明:(1)必须是常数,且不为零;
(2)对周期函数来说必须对定义域内的任意都成立。
【思考】
(1)对于函数,有,能否说是它的周期?
(2)正弦函数,是不是周期函数,如果是,周期是多少?(,且)
(3)若函数的周期为,则,也是的周期吗?为什么?
(是,其原因为:)
2.最小正周期的定义
对于一个周期函数,如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做的最小正周期。
说明:(1)我们现在谈到三角函数周期时,如果不加特别说明,一般都是指的最小正周期;
(2)从图象上可以看出,;,的最小正周期为;
(3)【判断】:是不是所有的周期函数都有最小正周期? (没有最小正周期)
3.例题分析:
例1:求下列函数周期:
(1),;
(2),;
(3),.
解:(1)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
(2)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
(3)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
说明:(1)一般结论:函数及函数,(其中 为常数,且,)的周期;
(2)若,例如:①,;②,;
③,.
则这三个函数的周期又是什么?
一般结论:函数及函数,的周期.
例2:求下列函数的周期:
(1); (2);
(3); (4); (5).
解:(1),∴周期为;
(2),∴周期为;
(3) ∴周期为;
(4),∴周期为;
(5),∴周期为.
说明:求函数周期的一般方法是:先将函数转化为的形式,再利用公式进行求解。
五、课堂练习:求下列函数的周期:
(1),; (2),; (3),;
(4),;(5),;(6),.
六、小结:1.周期函数、最小正周期的定义 2. 型函数的周期的求法。
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- 2 -第13课时 直线与平面平行的判定和性质(一)
教学目标:
使学生理解直线与平面平行的定义,了解直线与平面的位置关系,能够正确画出直线与平面各种位置关系的图形,理解并掌握直线与平面平行的判定定理,进一步培养学生观察、发现的能力和空间想象能力,通过运用化归与转化的数学思想方法,实现空间和平面的转换,使问题得以解决,提高学生分析问题和解决问题的能力;培养学生逻辑思维能力的同时,养成学生办事仔细认真的习惯、实事求是的精神.
教学重点:
直线和平面平行的判定定理及应用.
教学难点:
直线和平面平行的判定定理的反证法证明.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
[师]上节课我们讨论了异面直线的证明,证明两条直线为异面直线常用的方法是反证法,同学们回忆一下,反证法证题的步骤是什么?
[生]反证法证题三步曲.
第一步假设结论的反面成立;
第二步在假设的前提下,按照正确的推理,推出矛盾;
第三步否定假设,肯定结论.
[师]好!三步曲中关键的一步是(学生接后音)
[生]第二步,对推出矛盾要认真分析,不能盲目乱推.
[师]很好!反证法是非常重要的一种证题方法.关于唯一的问题、关于无限的问题、关于否定形式的题目、关于结论以至多至少形式出现的题目、关于结论的反面较结论更明确、更具体、更简单的题目、关于异面直线的证明,都常用反证法来证.请同学们务必掌握这种证明方法.前面我们研究了两条直线的位置关系;相交、平行、异面,那么直线与平面的位置关系是怎样的呢?从这节课开始,我们就来研究这个问题.(板书课题)
Ⅱ.指导自学
[师]课下同学们已对直线和平面的位置关系、直线和平面平行的判定进行了预习,现在大家再把这部分内容快速浏览一遍,对照老师列下的预习提纲,把不清楚的地方提出来.
(生再看课本)
[师]直线与平面平行的定义是什么?
[生]如果一条直线和一个平面没有公共点,那么我们就说这条直线和这个平面平行(学生回答,教师板书:直线和平面没有公共点叫做直线和平面平行)
[师]应该注意:这里所说的直线是向两方无限伸展的,平面是向四周无限扩展的.
[师]直线与平面的位置关系有几种?
[生]直线与平面的位置关系有三种:
①直线在平面内——有无数个公共点
②直线与平面相交——有且只有一个公共点
③直线与平面平行——没有公共点
[师]我们把直线与平面相交或直线与平面平行的情况统称为直线在平面外.今后凡谈到直线在平面外,则有两种情形:直线与平面相交,直线与平面平行.
[师]直线与平面的三种位置关系的图形语言、符号语言各是怎样的?谁来画图表示一下和书写一下.
[生](上讲台在黑板上画图)
直线a在面α内的
图形语言是
符号语言是aα.
直线a与面α相交的图形语言是
符号语言是a∩α=A.
直线a与面α平行的图形语言是
符号语言是a∥α.
[师]好.应该注意:画直线在平面内时,要把直线画在表示平面的平行四边形内;画直线在平面外时,应把直线或它的一部分画在表示平面的平行四边形外.
[生]请问老师.直线a与平面α平行,按照其特征,符号语言能不能表示为a∩α=.
[师]能!从理论上讲,这样表示完全正确.但习惯上直线a与平面α平行常用a∥α表示.
[师]直线a在平面α外,是不是能够断定a∥α呢?
[生]不能!直线a在平面α外包含两种情形:一是a与α相交,二是a与α平行,因此,由直线a在平面α外,不能断定a∥α.
[师]直线与平面平行的判定定理是什么?
[生]如果平面外一条直线和这个平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.
[师](学生回答后,将此判定定理板书)回答得好!大家仔细分析一下,判定定理告诉我们直线与平面平行应具备几个条件?
[生]三个,分别是平面外的一条直线,这个平面内的一条直线,两直线平行.
[师]完整了吗?还有没有补充?
(教师这样一问,同学觉得似乎漏了点什么,再细观察、分析,发现没有什么补充)
[生]没有补充,完整啦!
[师]所述的三个条件,有没有哪一个是多余的?
[生]没有多余的.
[师]直线与平面平行应具备三个条件,三个条件缺一不可!谁来把这个判定定理用符号语言表达出来?
[生](一位同学主动地到讲台上板书)
a∥α
[师]正确!这个判定定理可以简述为“线线平行则线面平行”,不过要注意,前面的线线位置有区别.
[生]一条在平面外,一条在平面内.
[师]很好!关于定理的证明,大家也进行了预习,对于证明过程有什么不清楚的地方吗?
(学生或许由于能看懂而不提什么,稍停片刻,突然一位学生冒出一个问题)
[生]请问老师,定理证明过程中,怎样突然用起了反证法,这究竟是一种什么证法?
[师]定理的证明实质上用的就是反证法,不过假设结论的反面成立,不是一开始,而是到了推理的一定程度,在运用反证法证题时,这样的做法也不是罕见的.
[生]为什么不开始就假设结论的反面成立呢?
[师]不存在为什么.一开始就假设结论的反面成立也行.证明这个定理,方法不是唯一的,课本上给出的证法,告诉了我们运用反证法证题的又一种格式.大家可以尽情的展开想象的翅膀,从不同角度,运用不同方法来证明.
[生]假设直线a与平面α有公共点P,那么P∈b或Pb.若P∈b,则a∩b=P,这与a∥b矛盾.若Pb,则a、b是异面直线,这与a∥b也矛盾,所以假设错误,因而a∥α.
[师]若点Pb,则a、b是异面直线,为什么?
[生]从图形上看出来的.
[师]图形上观察到的,只能帮助我们分析问题,而不能作为推理的依据.这点大家学了平面几何,还不清楚吗?
[生]由上节课的例题知道的.
[师]例题的结论一段不能作为推理的依据.上节课的例1在旧教材中,是异面直线的判定定理,用上也可,但要注意表述方法,因为现行教材中没有把它作为定理,所以用的时候,表述要完整、清楚.
[生甲]老师,这样证行不行,因为aα,所以a与α相交或a∥α,再证明a与α不相交不就行了吗?
[师]继续讲下去!
[生甲]若a与α相交,设交点为P,则P∈b或Pb.若P∈b,则a∩b=P.这与a∥b矛盾(至此,该生不再继续讲下去了,他已意识到这与刚刚讨论的到一块了).
[生丙]也可以在假设a与α有公共点P之后,这样做:则P∈α,因a∥b,所以Pb,过P在面α再作一条直线c,使c∥b,则a∥c,这与a∩c=P矛盾,所以假设错误,从而肯定结论.
[师]很好.生丙同学的想法是又一种引出矛盾的思路.
[生乙]也可以直接证明a与α没有公共点,因为a∥b,所以a、b确定一个平面,设为β,则bβ,aβ,因为aα,aβ,所以α、β不是同一个平面,因为bβ、bα,所以α∩β=b.因为a∥b,所以a与b没有公共点,进一步得到a与α没有公共点,所以a∥α.
[师]请详细说一下a与b没有公共点,怎样就能得到a与α没有公共点.
[生乙]因为α∩β=b,aβ,如果a与α有公共点,这个公共点必在b上,这样a就与b相交,与已知矛盾,所以a与α没有公共点.
[师]生乙同学的解释大家明白了吗?他从a与b没有公共点,得到a与α没有公共点,实质上仍然是反证了一下,对吗?(生表示赞同).下面同学们把定理的证明整理一下(可让学生把不同的证法板书于黑板上)
证法一:∵a∥b,
∴a、b确定一个平面,设为β. ∴aβ,bβ
∵aα,aβ ∴α和β是两个不同平面.
∵bα且bβ ∴α∩β=b
假设a与α有公共点P
则P∈α∩β=b,即点P是a与b的公共点,这与已知a∥b矛盾
∴假设错误,故a∥α.
证法二:假设直线a与平面α有公共点P 则点P∈b或点Pb
若点P∈b,则a∩b=P,这与a∥b矛盾.
若点Pb,又bα,a∩α=P
由于与平面相交的直线和这个平面内不过交点的直线是异面直线
∴a、b异面,这与a∥b也矛盾
综上所述,假设错误,故a∥α.
证法三:假设a∩α=P. ∵a∥b, ∴Pb
在面α内过P作c∥b
则c∥a,这与a∩c=P矛盾.
∴假设错误,故a∥α.
证法四:∵a∥b,
∴a、b确定一个平面,设为β
∴aβ,bβ ∵aα,aβ
∴α、β是两个不同的平面
∵bα,又bβ ∴α∩β=b
∵a与b没有公共点 ∴a与α没有公共点
(若有公共点,公共点必在b上,则与a∥b矛盾).
∴a∥α.
[师]上面同学们对定理的证明给出了四种证法.四种证明方法都是正确的.比较一下这几种证法,第三种比较简便,第四种证法虽然看起来也不复杂,且是直接证法,但其实质与证法一类同,第二种证法较繁.
[师]有了直线与平面平行的判定定理,我们便可以很方便地推证直线与平面的平行,但要注意,应用这个定理时,三个条件缺一不可.下面我们来看一个例子.
例:求证空间四边形相邻两边中点的连线,平行于经过另外两边的平面.
已知:空间四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD的中点.
求证:EF∥面BCD.
分析:EF在面BCD外,要证明EF∥面BCD.只要证明
EF与面BCD内一条直线平行即可.EF与面BCD内哪一条直线
平行呢?连结BD立刻就清楚了.
证明:连结BD
EF∥面BCD
Ⅲ.课堂练习
课本P32练习1、2.
Ⅳ.课时小结
本节课我们学习了直线与平面的位置关系;直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行.三种位置关系的特征分别是:直线在平面内——有无数个公共点、直线与平面相交——有且只有一个公共点、直线与平面平行——没有公共点,需要注意的是直线在平面外包含直线与平面相交、平行两种情形,同学们一定要记好了,即直线不在平面内,我们就说直线在平面外.关于直线与平面平行的判定定理,可以简记为“线线平行则线面平行”,要注意前面的线线:一条在平面外,一条在平面内.有了这个判定定理,我们可以很方便地判定直线是否与平面平行,但必须切记:三个条件缺一不可.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P37习题 1、2、3、4.
(二)1.预习课本P31直线和平面平行的性质定理.
2.预习提纲
(1)直线和平面平行的性质定理是什么?
(2)直线和平面平行的性质定理用符号语言怎样表示?
(3)定理证明中所谈到平面β是怎样的平面?这样的平面有几个?
思考与练习
一、选择题
1.a、b两直线平行于平面α,那么a、b的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.可能平行、可能相交、可能异面
答案:D
2.直线a∥b,bα,则a与α的位置关系是( )
A.a∥α B.a与α相交 C.a与α不相交 D.aα
答案:C
3.直线m与平面α平行的充分条件是( )
A.nα、m∥n
B.mα、nα、m∥n
C.nα,l∥α,m∥n、m∥l
D.nα,M∈m、P∈m、N∈n、Q∈n且MN=PQ
答案:B
4.在以下的四个命题中,其中正确的是( )
①直线与平面没有公共点,则直线与平面平行 ②直线上有两点到平面的距离相等(距离不为零),则直线与平面平行 ③直线与平面内的任一条直线不相交,则直线与平面平行 ④直线与平面内无数条直线不相交,则直线与平面平行
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
答案:B
二、填空题
1.过直线外一点,与这条直线平行的直线有_________条,过直线外一点,与这条直线平行的平面有_________个. 答案:1 无数
2.过两条异面直线中的一条可作_________个平面与另一条平行. 答案:1
3.过平面外一点,与这个平面平行的直线有_________条. 答案:无数
4.P是两条异面直线a、b外一点,过点P可作_________个平面与a、b都平行. 答案:1
三、解答题
1.在△ABC所在平面外有一点P,M、N分别是PC和AC上的点,过MN作平面平行于BC,画出这个平面与其他各面的交线,并说明画法的理由.
画法:过点N在面ABC内作NE∥BC交AB于E,过点M在
面PBC内作MF∥BC交PB于F,连结E、F,则平面MNEF为
所求,其中MN、NE、EF、MF分别为平面MNEF与各面的交线.
BC∥平面MNEF.
2.已知:AB、BC、CD是不在同一平面内的三条线段,E、F、G分别为AB、BC、CD的中点.
求证:AC∥平面EFG,BD∥平面EFG.
证明:连结AC、BD、EF、FG、EG.
在△ABC中,
∵E、F分别是AB、BC的中点
∴AC∥EF
又EF面EFG,AC面EFG
∴AC∥面EFG
同理可证BD∥面EFG.
- 6 -数列单元复习题(一)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.在正整数100至500之间能被11整除的个数为 ( )
A.34 B.35 C.36 D.37
2.在数列{an}中,a1=1,an+1=an2-1(n≥1),则a1+a2+a3+a4+a5等于 ( )
A.-1 B.1 C.0 D.2
3.{an}是等差数列,且a1+a4+a7=45,a2+a5+a8=39,则a3+a6+a9的值是 ( )
A.24 B.27 C.30 D.33
4.设函数f(x)满足f(n+1)= (n∈N*)且f(1)=2,则f(20)为 ( )
A.95 B.97 C.105 D.192
5.等差数列{an}中,已知a1=-6,an=0,公差d∈N*,则n(n≥3)的最大值为 ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
6.设an=-n2+10n+11,则数列{an}从首项到第几项的和最大 ( )
A.第10项 B.第11项 C.第10项或11项 D.第12项
7.已知等差数列{an}的公差为正数,且a3·a7=-12,a4+a6=-4,则S20为 ( )
A.180 B.-180 C.90 D.-90
8.现有200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能的少,那么剩余钢管的根数为 ( )
A.9 B.10 C.19 D.29
9.由公差为d的等差数列a1、a2、a3…重新组成的数列a1+a4,a2+a5,a3+a6,…是( )
A.公差为d的等差数列 B.公差为2d的等差数列
C.公差为3d的等差数列 D.非等差数列
10.在等差数列{an}中,若S9=18,Sn=240,an-4=30,则n的值为 ( )
A.14 B.15 C.16 D.17
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
11.已知f(n+1)=f(n)-(n∈N*)且f(2)=2,则f(101)=_______.
12.在首项为31,公差为-4的等差数列中,与零最接近的项是_______.
13.在等差数列{an}中,已知S100=10,S10=100,则S110=_________.
14.在-9和3之间插入n个数,使这n+2个数组成和为-21的等差数列,则n=_____.
15.等差数列{an}中,a1=-5,它的前11项的平均值是5,若从中抽取1项后余下的10项的平均值仍为5,则抽取的是第_________项.
16.在等差数列{an}中,满足3a4=7a7且a1>0,Sn是数列{an}前n项的和,若Sn取得最大值,则n=_______.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)在等差数列{an}中,a1=-60,a17=-12.
(1)求通项an;(2)求此数列前30项的绝对值的和.
18.(本小题满分14分)在等差数列{an}中,若a1=25且S9=S17,求数列前多少项和最大.
19.(本小题满分14分)数列通项公式为an=n2-5n+4,问
(1)数列中有多少项是负数?(2)n为何值时,an有最小值?并求出最小值.
20.(本小题满分15分)甲、乙两物体分别从相距70 m的两处同时相向运动,甲第一分钟走2 m,以后每分钟比前1分钟多走1 m,乙每分钟走5 m.
(1)甲、乙开始运动后,几分钟相遇;(2)如果甲、乙到达对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m,乙继续每分钟走5 m,那么开始运动几分钟后第二次相遇?
21.(本小题满分15分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an+2Sn·Sn-1=0(n≥2),a1=. (1)求证:{}是等差数列;(2)求an表达式;
(3)若bn=2(1-n)an(n≥2),求证:b22+b32+…+bn2<1.
数列单元复习题(一)答案
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.C 2.A 3.D 4.B 5.C 6.C 7.A 8.B 9.B 10.B
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
11.- 12.-1 13.-110 14.5 15.6 16.9
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)在等差数列{an}中,a1=-60,a17=-12.
(1)求通项an;(2)求此数列前30项的绝对值的和.
考查等差数列的通项及求和.
【解】 (1)a17=a1+16d,即-12=-60+16d,∴d=3
∴an=-60+3(n-1)=3n-63.
(2)由an≤0,则3n-63≤0n≤21,
∴|a1|+|a2|+…+|a30|=-(a1+a2+…+a21)+(a22+a23+…+a30)
=(3+6+9+…+60)+(3+6+…+27)=×20+×9=765.
18.(本小题满分14分)在等差数列{an}中,若a1=25且S9=S17,求数列前多少项和最大.
考查等差数列的前n项和公式的应用.
【解】 ∵S9=S17,a1=25,∴9×25+d=17×25+d
解得d=-2,∴Sn=25n+ (-2)=-(n-13)2+169.
由二次函数性质,故前13项和最大.
注:本题还有多种解法.这里仅再列一种.由d=-2,数列an为递减数列.
an=25+(n-1)(-2)≥0,即n≤13.5
∴数列前13项和最大.
19.(本小题满分14分)数列通项公式为an=n2-5n+4,问
(1)数列中有多少项是负数?(2)n为何值时,an有最小值?并求出最小值.
考查数列通项及二次函数性质.
【解】 (1)由an为负数,得n2-5n+4<0,解得1∵n∈N*,故n=2或3,即数列有2项为负数,分别是第2项和第3项.
(2)∵an=n2-5n+4=(n-)2-,∴对称轴为n==2.5
又∵n∈N*,故当n=2或n=3时,an有最小值,最小值为22-5×2+4=-2.
20.(本小题满分15分)甲、乙两物体分别从相距70 m的两处同时相向运动,甲第一分钟走2 m,以后每分钟比前1分钟多走1 m,乙每分钟走5 m.
(1)甲、乙开始运动后,几分钟相遇;(2)如果甲、乙到达对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m,乙继续每分钟走5 m,那么开始运动几分钟后第二次相遇?
考查等差数列求和及分析解决问题的能力.
【解】 (1)设n分钟后第1次相遇,依题意得2n++5n=70
整理得:n2+13n-140=0,解得:n=7,n=-20(舍去)
∴第1次相遇在开始运动后7分钟.
(2)设n分钟后第2次相遇,依题意有:2n++5n=3×70
整理得:n2+13n-6×70=0,解得:n=15或n=-28(舍去)
第2次相遇在开始运动后15分钟.
21.(本小题满分15分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an+2Sn·Sn-1=0(n≥2),a1=. (1)求证:{}是等差数列;(2)求an表达式;
(3)若bn=2(1-n)an(n≥2),求证:b22+b32+…+bn2<1.
考查数列求和及分析解决问题的能力.
【解】 (1)∵-an=2SnSn-1,∴-Sn+Sn-1=2SnSn-1(n≥2)
Sn≠0,∴-=2,又==2
∴{}是以2为首项,公差为2的等差数列.
(2)由(1)=2+(n-1)2=2n,∴Sn=
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-
n=1时,a1=S1=,∴an= eq \b\lc\{(\a\al( (n=1),-(n≥2)))
(3)由(2)知bn=2(1-n)an=
∴b22+b32+…+bn2=++…+<++…+
=(1-)+(-)+…+(-)=1-<1.
- 6 -第一课时 角的概念的推广(一)
教学目标:
推广角的概念,引入正角、负角、零角的定义,象限角的概念,终边相同的角的表示方法;理解并掌握正角、负角、零角的定义,掌握所有与α角终边相同的角(包括α角)的表示方法;树立运动变化的观点,理解静是相对的,动是绝对的,并由此深刻理解推广后的角的概念.
教学重点:
理解并掌握正角、负角、零角的定义,掌握终边相同的角的表示方法.
教学难点:
终边相同的角的表示.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
有一块以点O为圆心的半圆空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿地,使其一边AD落在半圆的直径上,另两点B、C落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形ABCD的面积最大
分析:设OA=t(0<t<a),矩形的面积为S,则S=2t,求S的最值即可.
将S=2t两边平方,得S2=4t2(a2-t2).令y=S2,x=t2,则上式化为y=4x(a2-x), 是以x为自变量的二次函数,其最值不难求得.
这种转化的方法,是一种常用的解题策略,同学们要切记并灵活运用,且将此问题的解求出来,不过请同学们注意,求出的y的最值是不是就是矩形面积的最值呢?相应的x的值是不是就是A、D的位置呢
不是.求出y与x的值后,还须进一步确定S、t的值,才能确定A、D的位置.因为y、x、S、t都是正数,根据y与S的关系、x与t的关系,容易确定S、t的值.
分析二:设矩形的面积为S,∠AOB=θ(0°<θ<90°),则AB=asinθ,
OA=acosθ,S=asinθ·2acosθ=a2·2sinθcosθ.求S的最值即可.
这个函数式的最值我们会求!但现在还不行,待我们再学习一些基础知识之后,这个问题便可迎刃而解,并且这个办法比法一要简便的多,下面我们就来学习、研究与我们生活密切相关的、解决问题十分便利的、并且在各门科学技术中有着广泛应用的重要的基础知识(板书课题).
Ⅱ.讲授新课
我们知道,角可以看作平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形,在P5图中,一条射线的端点是O,它从起始位置OA按逆时针方向旋转到终止位置OB,形成了一个角α,点O是角的顶点,射线OA、OB分别是角α的始边和终边.
我们规定:一条射线绕着它的端点按逆时针方向旋转形成的角叫做正角;按顺时针方向旋转形成的角叫做负角.
为了简单起见,在不引起混淆的前提下,“角α”或“∠α”可以简记成“α”.
体操中转体720°(即转体两周).转体1080°(即转体三周)的动作名称;紧固螺丝时,扳手旋转所形成的角.
[师]这就是说角度可以不限于0°~360°范围内,如750°(它实际上是射线OA绕端点O逆时针转过两圈再继续逆时针转了30°);210°(射线OA绕端点O逆时针旋转了210°),负角β=-150°(射线OA绕端点O顺时针旋转了150°),γ=-660°(射线OA绕端点O顺时针转过一圈后再继续顺时针转了300°).
如果一条射线没有作任何旋转,我们称它形成了一个零角,也就是说,零角的始边与终边重合,如果α是零角,那么α=0°.
角的概念经过这样推广后,就包括正角、负角、零角.
今后,我们常在直角坐标系内讨论角,为此,使角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.
例如30°、390°、-330°都是第一象限角, 300°、-60°都是第四象限角,585°角是第三象限角,如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任一象限,称为轴线角.
在直角坐标系内,使三角板角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,之后,提问学生这是第几象限的角,是多少度的角,我们能否把这些角用一个集合表示出来呢 比如说,我们把这些角记为β,把β的集合记为S,那么S可以怎样表示呢
S={β|β=k·360°+60°,k∈Z}
容易看出,所有与60°角终边相同的角,连同60°角在内,都是集合S的元素;反过来,集合S的任一元素,即集合S中的任意一个角显然与60°角终边相同.
我们再来考虑一下,是不是任意一个角,都与0°到360°内的某一个角终边相同呢
任意一个角都可以表示成0°到360°间的某一角与k(k∈Z)个周角的和,那么大家再看一下,角390°、-330°、585°、-60°它们分别与0°到360°间的哪个角终边相同,用0°到360°的角表示它们该怎样表示呢
[生]390°=360°+30°
-330°=-360°+30°
585°=360°+225°
-60°=-360°+300°
[师]一般地,我们有:
所有与角α终边相同的角,连同角α在内可构成一个集合
S={β|β=k·360°+α,k∈Z}
即任一与角α终边相同的角,都可以表示成α与整数个周角的和.
Ⅲ.例题分析
[例1]在0°到360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几象限角.
(1)-120° (2)240° (3)-950°12′
解:(1)-120°=-360°+240°
所以与-120°角终边相同的角是240°角,它是第三象限角.
(2)640°=360°+280°
所以与640°角终边相同的角是280°角,它是第四象限角.
(3)-950°12′=(-3)×360°+129°48′
所以与-950°12′终边相同的角是129°48′,它是第二象限角.
Ⅳ.课堂练习
P7练习 1、2、3、4.
Ⅴ.课时小结
为了解决实际问题的需要,本节课我们开始学习数学学科中的一门基础知识:三角函数.本节课我们学习推广了角的概念,学习了正角、负角、零角的定义,象限角的概念以及终边相同的角的表示方法,注意:正角、负角是用射线绕端点的旋转方向定义的,零角是射线没有做任何旋转.一个角是第几象限角,关键是看这个角的终边落在第几象限,终边相同的角的表示有两方面的内容:
一、与角α终边相同的角,这些角的集合为S={β|β=k·360°+α,k∈Z};
二、在0°到360°内找与已知角终边相同的角α,其方法是,用所给角除以360°,所得的商为k,余数为α(α为正数),α即为所找的角.
Ⅵ.课后作业
(一)P10习题1.1 1、2、5、10.
(二)预习内容:课本P6例2
角的概念的推广(一)
1.下列命题中的真命题是 ( )
A.三角形的内角是第一象限角或第二象限角 B.第一象限的角是锐角
C.第二象限的角比第一象限的角大 D.角α是第四象限角2kπ-<α<2π(k∈Z)
2.A={小于90°的角},B={第一象限的角},则A∩B等于 ( )
A.{小于90°的角} B.{第一象限的角}
C.{锐角} D.以上都不对
3.已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},下列四个命题:①A=B=C ②AC ③CA ④A∩C=B,其中正确的命题个数为 ( )
A.0个 B.2个 C.3个 D.4个
4.若α是第一象限角,则下列各角中第四象限角的是 ( )
A.90°-α B.90°+α C.360°-α D.180°+α
5.若-540°<α<-180°且α与40°角的终边相同,则α= .
6.终边落在x轴负半轴的角α的集合为 .
7.与-1178°的终边相同且绝对值最小的角是 .
8.经过5小时25分钟,时钟的时针和分针各转了多少度?
9.求-720°和360°之间与-756°角终边相同的角.
10.求与-1692°终边相同的最大负角是多少?
角的概念的推广(一)答案
1.D 2.D 3.A 4.C 5.-320° 6.180°+ k·360°(k∈Z) 7.-98°
8.分析:依据已知条件先求出时针和分针每小时转动的角度,进而求出问题的结果.
解:∵时针12小时转-360°,
∴时针每小时转-360°÷12=-30°.
∴时针转动的角度为:5·(-30°)=-162.5°,
∵分针每小时转-360°,∴分针转动的角度为
5·(-360°)=-1950°
9.分析:依据已知条件先写出终边相同的角的一般形式,再通过解不等式求出k的值.
解:∵-765°=-2×360°-36°
∴与-765°角终边相同的角为
α=k·360°-36°(k∈Z)(*)
∴-720°<k·360°-36°<360°(k∈Z).
∴-<k< (k∈Z)
∴k=-1,0,1
分别代入(*)式得
α=-396°,-36°,324°
∴-396°,-36°,324°为所求的角.
10.与-1692°终边相同的角为α=-1692°+k·360°,k∈Z,当k=4时,
取得最大负角-252°.
- 5 -第五章检测题
一、选择题:
1.a与b是非零向量,下列结论正确的是
A.|a|+|b|=|a+b| B.|a|-|b|=|a-b|
C.|a|+|b|>|a+b| D.|a|+|b|≥|a+b|
解析:在三角形中,两边之和大于第三边,当a与b同向时,取“=”号.
答案:D
2.在四边形ABCD中,,且||=||,那么四边形ABCD为
A.平行四边形 B.菱形
C.长方形 D.正方形
解析:由=可得四边形ABCD是平行四边形,由||=||得四边形ABCD的一组邻边相等,一组邻边相等的平行四边形是菱形.
答案:B
3.已知ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别为(-2,1)、(3,4)、(-1,3),则第四个顶点D的坐标为
A.(2,2) B.(-6,0)
C.(4,6) D.(-4,2)
解析:设D(x,y),则=(5,3),=(-1-x,3-y),
=(x+2,y-1),=(-4,-1).
又∵∥,∥,
∴5(3-y)+3(1+x)=0,-(x+2)+4(y-1)=0,
解得x=-6,y=0.
答案:B
4.有下列命题:①=0;②(a+b)·c=a·c+b·c;③若a=(m,4),则|a|=的充要条件是m=;④若的起点为A(2,1),终点为B(-2,4),则与x轴正向所夹角的余弦值是.其中正确命题的序号是
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
解析:∵,∴①错.
②是数量积的分配律,正确.
当m=-时,|a|也等于,∴③错.
在④中,=(4,-3)与x轴正向夹角的余弦值是,故④正确.
答案:C
5.已知a=(-2,5),|b|=2|a|,若b与a反向,则b等于
A.(-1,) B.(1,-)
C.(-4,10) D.(4,-10)
解析:b=-2a=(4,-10),选D.
答案:D
6.已知|a|=8,e是单位向量,当它们之间的夹角为时,a在e方向上的投影为
A.4 B.4 C.4 D.8+2
解析:由两个向量数量积的几何意义可知:a在e方向上的投影即:
a·e=|a||e|cos=8×1×=4.
答案:B
7.若|a|=|b|=1,a⊥b且2a+3b与ka-4b也互相垂直,则k的值为
A.-6 B.6 C.3 D.-3
解析:∵a⊥b
∴a·b=0
又∵(2a+3b)⊥(ka-4 b)
∴(2a+3b)·(ka-4 b)=0
得2ka2-12b2=0又a2=|a|2=1,b2=|b|2=1
解得k=6.
答案:B
8.已知a=(3,4),b⊥a,且b的起点为(1,2),终点为(x,3x),则b等于
A.(-) B.(-)
C.(-) D.()
解析:b=(x-1,3x-2)
∵a⊥b,∴a·b=0
即3(x-1)+4(3x-2)=0,
解得x=.
答案:C
9.等边△ABC的边长为1,=a,=b,=c,那么a·b+b·c+c·a等于
A.0 B.1 C.- D.-
解析:由已知|a|=|b|=|c|=1,
∴a·b+b·c+c·a
=cos120°+cos120°+cos120°=-.
答案:D
10.把函数y=的图象按a=(-1,2)平移到F′,则F′的函数解析式为
A.y= B.y=
C.y= D.y=
解析:把函数y=的图象按a=(-1,2)平移到F′,则F′的函数解析式为A,即按图象向左平移1个单位,用(x+1)换掉x,再把图象向上平移2个单位,用(y-2)换掉y,可得y-2=.
整理得y=
答案:A
11.已知向量e1、e2不共线,a=ke1+e2,b=e1+ke2,若a与b共线,则k等于( )
A.±1 B.1 C.-1 D.0
解析:∵a与b共线
∴a=λb(λ∈R),
即ke1+e2=λ(e1+ke2),
∴(k-λ)e1+(1-λk)e2=0
∵e1、e2不共线.
∴
解得k=±1,故选A.
答案:A
12.已知a、b均为非零向量,则|a+b|=|a-b|是a⊥b的
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
解析:|a+b|=| a-b|(a+b)2=(a-b)2a·b=0a⊥b.
答案:C
二、填空题
13.如图,M、N是△ABC的一边BC上的两个三等分点,=a,=b,则= .
解析:=b-a,
∴=(b-a).
答案:(b-a)
14.a、b、a-b的数值分别为2,3,,则a与b的夹角为 .
解析:∵(a-b)2=7
∴a2-2a·b+b 2=7
∴a·b=3
∴cosθ=
∴θ=.
答案:
15.把函数y=-2x2的图象按a平移,得到y=-2x2-4x-1的图象,则a= .
解析:y=-2x2-4x-1=-2(x+1)2+1
∴y-1=-2(x+1)2
即原函数图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,∴a=(-1,1).
答案:(-1,1)
16.已知向量a、b的夹角为,|a|=2,|b|=1,则|a+b||a-b|的值是 .
解析:∵a·b=|a||b|cos=2×1×=1
∴|a+b|2=a2+2a·b+b2=22+2×1+12=7,
|a-b|2=a2-2 a·b+b2=22-2×1+1=3
∴|a+b|2|a-b |2=3×7=21
∴|a+b||a-b |=.
答案:
三、解答题:
17.(本小题满分10分)
已知A(4,1),B(1,-),C(x,-),若A、B、C共线,求x.
解:∵=(-3,-),=(x-1,-1)
又∵∥
∴根据两向量共线的充要条件得-(x-1)=3
解得x=-1.
18.(本小题满分12分)
已知|a|=3,|b|=2,a与b的夹角为60°,c=3a+5b,d=ma-b,c⊥d,求m的值.
解:a·b=|a||b|cos60°=3
∵c⊥d,∴c·d=0
即(3a+5b)(ma-b)=0
∴3ma2+(5m-3)a·b-5b2=0
∴27m+3(5m-3)-20=0
解得m=.
19.(本小题满分12分)
已知a、b都是非零向量,且a+3b与7a-5b垂直,a-4b与7a-2b垂直,求a与b的夹角.
解:由已知,(a+3b)·(7 a-5b)=0,
(a-4b)·(7a-2 b)=0,
即7a2+16a·b-15 b 2=0 ①
7a-30a·b+8 b 2=0 ②
①-②得2a·b=b2
代入①式得a2=b2
∴cosθ=,
故a与b的夹角为60°.
20.(本小题满分12分)
已知:在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,AB上的中线CD=m,求证:a2+b2=c2+2m2.
证明:∵,
两式平方相加可得
a2+b2=c2+2m2+2(·+·)
∵·+·
=||||·cosBDC+||||cosCDA=0
∴a2+b2=c2+2m2.
21.(本小题满分14分)
设i、j分别是直角坐标系x轴、y轴上的单位向量,若在同一直线上有三点A、B、C,且=-2i+mj,=ni+j,=5i-j,⊥,求实数m、n的值.
解:∵⊥,
∴-2n+m=0 ①
∵A、B、C在同一直线上,
∴存在实数λ使=λ,
=-=7i+[-(m+1)j]
=-=(n+2)i+(1-m)j,
∴7=λ(n+2)
m+1=λ(m-1)
消去λ得mn-5m+n+9=0 ②
由①得m=2n代入②解得
m=6,n=3;或m=3,n=.
22.(本小题满分14分)
如图,△ABC的顶点A、B、C所对的边分别为a、b、c,A为圆心,直径PQ=2r,问:当P、Q取什么位置时,·有最大值
解:·=()·()
=()·(-)
=-r2+··
设∠BAC=α,PA的延长线与BC的延长线相交于D,∠PDB=θ,则
·=-r2+cbcosθ+racosθ
∵a、b、c、α、r均为定值,
∴当cosθ=1,即AP∥BC时,·有最大值.第20课时 指数函数(三)
教学目标:
使学生了解函数图象的变换;能运用指数函数的图象和性质解决一些简单问题,培养发现问题和提出问题的意识、善于独立思考的习惯,体会事物之间普遍联系的辩证观点。
教学重点:
函数图象的变换;指数函数性质的运用
教学难点:
函数图象的变换;指数函数性质的运用
教学过程:
教学目标
(一)教学知识点
1.指数形式的复合函数.
2.指数形式复合函数的单调性.
3.指数形式复合函数的奇偶性.
(二)能力训练要求
1.掌握指数形式的复合函数的单调性的证明方法.
2.掌握指数形式的复合函数的奇偶性的证明方法.
3.培养学生的数学应用意识.
(三)德育渗透目标
1.认识从特殊到一般的研究方法.
2.用联系的观点看问题.
3.了解数学在生产实际中的应用.
●教学重点
1.函数单调性的证明通法.
2.函数奇偶性的证明通法.
●教学难点
指数函数的性质应用.
●教学方法
启发式
启发学生运用证明函数单调性的基本步骤对指数形式的复合函数的单调性进行证明,但应在变形这一关键步骤帮助学生总结、归纳有关指数形式的函数变形技巧,以利于下一步的判断.
在运用证明函数奇偶性的基本步骤对指数形式的复合函数的奇偶性证明时,应提醒学生考查函数的定义域是否关于原点对称,以培养学生的定义域意识,并引导学生得指数形式的复合函数判断奇偶性的常用等价形式,以帮助学生形成系统的知识结构.
●教具准备
幻灯片三张
第一张:判断及证明函数单调性的基本步骤、判断及证明函数奇偶性的基本步骤(记作
§2.6.3 A)
第二张:例5证明过程(记作§2.6.3 B)
第三张:例6证明过程(记作§2.6.3 C)
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
[师]上一节,我们一起学习了指数函数的性质应用,这一节,我们学习指数形式的复合函数的单调性、奇偶性的证明方法.首先,大家来回顾一下第二章第一单元所学的证明函数单调性、奇偶性的基本步骤.
[生]判断及证明函数单调性的基本步骤:
假设→作差→变形→判断.
[生]判断及证明函数奇偶性的基本步骤:
(1)考查函数定义域是否关于原点对称;
(2)比较f(-x)与f(x)或者-f(x)的关系;
(3)根据函数奇偶性定义得出结论.
(给出幻灯片§2.6.3 A,老师结合幻灯片内容加以强调说明)
[师]在函数单调性的证明过程中,“变形”是一关键步骤,变形的目的是为了易于判断,判断有两层含义:一是对差式正负的判断;二是对增减函数定义的判断.
另外,在函数奇偶性的判断及证明过程中,定义域的考查容易被大家忽略,而函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件,大家应予以重视.
下面,我们通过例题来一起熟悉并掌握证明函数单调性,奇偶性的方法.
Ⅱ.讲授新课
[例5]当a>1时,证明函数f(x)=是奇函数.
分析:此题证明的结构仍是函数奇偶性的证明,但在证明过程中的恒等变形用到推广的实数范围内的指数幂运算性质.同时,应注意首先考查函数的定义域.
证明:由ax-1≠0 得x≠0
故函数定义域{x|x≠0}关于原点对称.
又f(-x)=
=
-f(x)=-
∴f(-x)=-f(x)
所以函数f(x)=是奇函数.
[师]对于f(-x)与f(x)关系的判断,也可采用如下证法:
=-1
即f(-x)=-f(x)
评述:对于指数形式的复合函数的奇偶性的证明,常利用如下的变形等价形式:
f(-x)=f(x)=1(f(x)≠0),
f(-x)=-f(x)
=-1(f(x)≠0).
这种变形的等价形式主要是便于实数指数幂运算性质,要求学生在解决相关类型题时,予以尝试和体会.
[例6]设a是实数,f(x)=a- (x∈R)
(1)试证明对于任意a,f(x)为增函数;
(2)试确定a值,使f(x)为奇函数.
分析:此题的形式较为复杂,但应严格按照单调性、奇偶性的定义进行证明.还应要求学生注意不同题型的解答方法.
(1)证明:设x1,x2∈R,且x1<x2
则f(x1)-f(x2)=(a-
=
=
由于指数函数y=2x在R上是增函数,且x1<x2,所以即<0
又由2x>0得+1>0,+1>0
所以f(x1)-f(x2)<0
即f(x1)<f(x2)
因为此结论与a取值无关,所以对于a取任意实数,f(x)为增函数.
评述:上述证明过程中,对差式正负判断时,利用了指数函数的值域及单调性.
(2)解:若f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x)
即a-
变形得:
2a=
=
解得a=1
所以当a=1时,f(x)为奇函数.
评述:此题并非直接确定a值,而是由已知条件逐步推导a值.应要求学生适应这种探索性题型.
Ⅲ.课堂练习
已知函数f(x)为偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=-2x+1,求当x∈(-∞,0)时,f(x)的解析式.
解:设x∈(-∞,0),则-x∈(0,+∞),由x∈(0,+∞)时,f(x)=-2x+1得f(-x)=-2-x+1
又由函数f(x)为偶函数得
f(-x)=f(x)
∴f(x)=-2-x+1.
即当x∈(-∞,0)时,f(x)=-2-x+1.
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,要求大家进一步熟悉指数函数的性质应用,并掌握函数单调性.奇偶性证明的通法.
Ⅴ.课后作业
(一)1.课本P75习题2.6
4.求证:
(1)f(x)=(a>0,a≠1)是奇函数;
(2)f(x)=(a>0,a≠1)是偶函数.
证明:(1)∵f(-x)==-f(x)
即f(-x)=-f(x),故f(x)是奇函数.
(2)f(-x)=
=-
==f(x)
即f(-x)=f(x),故f(x)=是偶函数.
2.已知函数f(x)=,
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)求证函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.
(1)解:首先考查函数定义域R,故定义域关于原点对称.
又∵f(-x)=
==-f(x)
即f(-x)=-f(x)
∴f(x)是奇函数.
(2)证明:设x1<x2,则
f(x1)-f(x2)=
=
=
=
∵x1<x2 ∴
∴<0.
又∵2>+1>0,+1>0
∴<0
∴f(x1)-f(x2)<0
即f(x1)<f(x2)
∴f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.
(二)1.预习内容:课本P76
2.预习提纲:
(1)对数与指数有何联系
(2)对数式与指数式如何互化
●板书设计
§2.6.3 指数函数的性质应用(二)
1.单调性证明通法:比较自变量大小与相应函数值大小是具有一致性,还是相反性.
2.奇偶性证明通法
①考查定义域
②比较f(-x),f(x),-f(x)三者的关系
3.[例5]
4.[例6]
5.学生练习
Ⅰ.复习引入
指数函数y=ax(a>0且a≠1)的定义、图象、性质:定义域、值域、单调性、奇偶性
Ⅱ.讲授新课
[例1]用计算器或计算机作出的图象,并在同一坐标系下作出下列函数的图象,并指出它们与指数函数y=2x的图象的关系
⑴y=2x+1与y=2x+2. ⑵y=2x-1与y=2x- 2.
活动设计:学生用计算器或计算机作出的图象,观察分析讨论,教师引导、整理
解:⑴作出图象,显示出函数数据表
比较函数y=2x+1、y=2x+2与y=2x的关系:
从上表可以看出,y=2-3+1与y=2-2相等,y=2-2+1与y=2-1相等,y=22+1与y=23相等,…. 由此可知,将指数函数y=2x的图象向左平行移动1个单位长度,就得到函数y=2x+1的图象,将指数函数y=2x的图象向左平行移动2个单位长度,就得到函数y=2x+2的图象。
⑵作出图象,显示出函数数据表
比较函数y=2x-1、y=2x-2与y=2x的关系:
从上表可以看出,y=2-1-2与y=2-3相等,y=20-2与y=2-2相等,y=23-2与y=21相等,…. 由此可知,将指数函数y=2x的图象向右平行移动1个单位长度,就得到函数y=2x-1的图象,将指数函数y=2x的图象向右平行移动2个单位长度,就得到函数y=2x-2的图象。
小结:⑴ y=2x-m与y=2x的关系
当m>0时,将指数函数y=2x的图象向右平行移动m个单位长度,就得到函数y=2x-m的图象,当m<0时,将指数函数y=2x的图象向左平行移动m个单位长度,就得到函数y=2x+m的图象
[例2]⑴已知函数 y=()︱x︱用计算器或计算机作出函数图像,求定义域、值域,并探讨y=()x与y=()︱x︱图像的关系。
解: 定义域:x∈R 值域:0<y≤1
关系:将y=()x的图像y轴右侧的部分翻折到y轴左侧的到y=()︱x︱的图像,y=()︱x︱是偶函数,关于y轴对称
⑵已知函数 y=()︱x-1︱用计算器或计算机作出函数图像,求定义域、值域,并探讨y=()x-1与y=()︱x-1︱图像的关系。
解: 定义域:xR 值域:0<y≤1
关系:将y=()x-1的图像在直线x=1右侧的部分翻折到直线x=1左侧的到
y=()︱x-1︱的图像,y=()︱x-1︱不是偶函数,但是关于直线x=1对称
⑵推广:对于有些复合函数的图象,则常用基本函数图象+变换方法作出:
基本函数图象+变换:即把我们熟知的基本函数图象,通过平移、作其对称图等方法,得到我们所要求作的复合函数的图象,如上例,这种方法我们遇到的有以下几种形式:
函 数 y=f(x)
y=f(x+a) a>0时,向左平移a个单位;a<0时,向右平移|a|个单位.
y=f(x)+a a>0时,向上平移a个单位;a<0时,向下平移|a|个单位.
y=f(-x) y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称.
y=-f(x) y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x轴对称.
y=-f(-x) y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于原点轴对称.
y=f(|x|) y=f(|x|)是偶函数,图象关于y轴对称,x0时函数即y=f(x),所以x<0时的图象与x0时y=f(x)的图象关于y轴对称.
y=|f(x)| ∵,∴y=|f(x)|的图象是y=f(x)0与y=f(x)<0图象的组合.
y=f-1(x) y=f-1(x)与y=f(x)的图象关于直线y=x对称.
以上是在高一阶段我们看到的几种函数图象的变换,但随着知识的增加,还会有许多较复杂的变换,以后再作研究.
[例3]探讨函数y=ax和y=a-x (a>0且a≠1)的图象的关系,并证明
活动设计:学生用计算器作出函数图像,观察分析讨论,教师引导、整理
证:设P1(x1, y 1)是函数y=ax (a>0且a≠1)的图象上任意一点
则y1=a 而P1(x1, y 1)关于y轴的对称点Q是(x1, y 1)
∴ y1=a=a-(-) 即Q在函数y=a-x的图象上
由于P1是任意取的
所以y=ax上任一点关于y轴的对称点都在y=a-x的图象上
同理可证:y=a-x 图象上任意一点也一定在函数y=ax的图象上
∴ 函数y=ax和y=a-x的图象关于y轴对称。
[例4]已知函数 y= 求:
⑴函数的定义域、值域 ⑵判断函数的奇偶性
活动设计:学生用计算器作出函数图像,观察分析讨论,教师引导、整理
解:⑴ 定义域为 R
由y= 得 22x-2y-2x+1=0
∵x∈R, ∴△≥0, 即 4y2-4≥0, ∴y2≥1, 又∵y>0,∴y≥1
⑵ ∵定义域为 R (是关于原点的对称区间)
又∵ f(-x)==f(x), ∴f(x) 是偶函数。
Ⅲ. 课时小结
函数图像的变换
Ⅳ. 课后作业
课本P55习题 7~10
- 6 -第5、6课时 函数的值域
教学目标:
使学生掌握如何求二次函数、无理函数和分式函数的值域.
教学重点:
联系图像求值域.
教学难点:
联系图像求值域.
教学过程:
[例1]求函数y=x2在下列范围内的值域:
(1)x∈[1,2] (2)x∈[-1,2] (3)x∈[-3,2]
(4)x∈[a,2] (5)x∈[T,T+2]
[例2] 求函数y=的值域.
解:令t=-x2+2x+3,则:
y=且t∈[0,4]
∴所求函数的值域为:[0,2]
[例3] 求函数y=2x-3+的值域.
分析:对于没有给定自变量的函数,应先考查函数的定义域,再求其值域.
解:∵4x-13≥0 ∴x∈[,+∞) 令t=则得:x=
∴y=t2+t+ ∴y=(t+1)2+3
∵x≥ ∴t≥0根据二次函数图象可得y∈[,+∞)
[例4] 求函数y= eq \r(x+4) - eq \r(x-4) 的值域.
解:y=(+2)-|-2|
= eq \b\lc\{(\a\al(4 x≥8,2 4≤x<8))
∴y∈[0,4]
[例5] 求函数y=|x+1|-|x-2|的值域.
分析:对于y=|x+1|-|x-2|的理解,从几何意义入手,即利用绝对值的几何意义可知,|x+1|表示在数轴上表示x的点到点-1的距离,|x-2|表示在数轴上表示x的点到点2的距离,在数轴上任取三个点xA≤-1,-1<xB<2,xC≥c,如图所示,可以看出|xA+1|-|xA-2|=-3
-3<|xB+1|-|xB-2|<3,|xC+1|-|xC-2|=3,由此可知,对于任意实数x,都有-3≤|x+1|-|x-2|≤3
所以函数y=|x+1|-|x-2|的值域为y∈[-3,3]
[例6] 求函数y=的值域.
解:∵函数定义域为x∈R由原函数可化得:
y==
=+=+
=-+1 令t=
∵x∈R ∴t∈(0,1]
∴y=5t2-t+1=5(t-)2+根据二次函数的图象得当t=时
ymin=当t=1时,ymax=5
∴函数的值域为y∈[,5]
[例7] 求下列函数的值域.
(1)y= (2)y= (k≠0,k是常数)
(3)y=(a、b是常数,a≠0)
(4)y=(a、b、k是常数,a、k≠0)
[例8] 求函数y=(x≠0)在下列定义域范围内的值域.
(1)x∈(1,2); (2)x∈(0,2); (3)x∈(-1,2);
(4)x∈(2,+∞); (5)x∈(-2,+∞)
[例9] 求下列函数的值域:
(1)y=;(2)y=
解:(1)∵y==2-
∴函数的值域为{ y︱y≠0}
(2)∵y=-+ eq \f(,2x+5)
∵ eq \f(,2x+5) ≠0 ∴y≠-
∴函数y的值域为y∈(-∞,-)∪(-,+∞)
[例10] 求函数y=的值域.
解:由y=可知,x∈R且yx2+2y=3x2-1
即(3-y)x2=2y+1
若y=3时,则有0=7,这是不可能的.
∴y≠3
得:x2= ∵x2≥0 ∴≥0
解得:-≤y<3
∴函数值域为y∈[-,3)
[例11] 求下列函数的值域:
(1)y=;(2)y=
[例12] 求函数y=的值域.
解:由y=得x∈R且可化为:
(2y-1)x2+2(y+1)x+(y+3)=0
∴当y≠时,Δ=[2(y+1)]2-4(2y-1)(y+3)≥0
∴y2+3y-4≤0 ∴-4≤y≤1且y≠
又当y=时,2(1+)x+(+3)=0
得:x=-,满足条件
∴函数的值域为y∈[-4,1]
评述:(1)求函数的值域是一个相当复杂的问题,它没有现成的方法可套用,要结合函数表达式的特征,以及与所学知识联系,灵活地选择恰当的方法.
(2)对于以上例题也可以采取不同的方法求解每一个值域,请读者不妨试一试.
(3)除以上介绍的方法求函数值域外,随着学生的继续学习,我们今后还会有“反函数”法、“单调性”法、“三角换元”法、“不等式”法及“导数法”等.
课后作业:
- 1 -第9课时 平行直线(二)
教学目标:
使学生了解并掌握等角定理及其推论;通过对等角定理证题思路的分析,帮助同学进一步熟悉分析法、综合法,提高同学的解题能力;会应用等角定理及其推论证明简单的几何问题;使学生认识事物之间的相似性和变异性,培养学生科学的严谨态度。
教学重点、难点:
等角定理及其推论.
等角定理解决了角在空间中的平移问题,在平移变换下,角的大小不变.它是两条异面直线所成角的依据,也是以后研究二面角及与角有关的内容的理论基础,而且还提供了一个研究角之间关系的重要方法——平移法。
教学过程:
1.复习回顾:
[师]上节课我们讨论了空间两条直线的位置关系和平行公理,请同学们回忆一下,空间两条直线的位置关系有几种,其特征各是什么?平行公理的具体内容是怎样的?
[生甲]空间两条直线的位置关系有三种,分别是相交、平行、异面,它们各自的特征是:相交直线——有且仅有一个公共点;平行直线——在同平面内,没有公共点;异面直线——不同在任何一个平面内或既不相交又不平行的两条直线.
[生乙]平行公理是:平行于第三条直线的两条直线互相平行.
[师]好!同学们的回答完全正确.我们来看这样一个问题:
(如图)在正方体AC1中,求证BC1 AD1.
分析:要想证明BC1 AD1,只要证明——
[生]只要证明四边形ABC1D1是平行四边形就
行了.(学生若答不出来,教师可做必要的提示、诱导).
[师]怎样证明四边形ABC1D1是平行四边形呢?
[生]只要证明C1D1 AB就行了.
[师]怎样证明C1D1 AB呢?
[生]因为C1D1 A1B1,AB A1B1,由平行公理C1D1 AB.
[师]至此,我们找到了证明的思路,请一位同学在黑板上写出证明过程,其余同学在下面自己整理,写出证明.
证明: eq \b\lc\{(\a\al(C1D1 A1B1 ,AB A1B1)) C1D1 AB四边形ABC1D1是平行四边形BC1 AD1
[师]通过刚才的分析与证明,我们是否可类似地说正方体中AB1 DC1呢?
[生](观察,答)可以.
[师]为什么?
[生]道理与刚才的证明相同.
[师]可不可以说,正方体相对两个面上的同向或逆向的两条对角线平行且相等呢?
[生]可以.
[师]大家再观察一下,正方体上的哪些棱是平行且相等的呢?
[生]……(让学生答一答是有好处的).
[师]到今天为止,我们学习立体几何已有好几天了,大家是否想过:直线有长短吗?平面有大小吗?
[生]直线没有长短,它是向两个方向无限伸长的,平面没有大小,它是向四面无限扩展的.
[师]直线不仅没有长短,而且没有粗细;平面不仅没有大小,而且没有厚薄,同样的点没有大小.大家再考虑一下,确定一条直线的条件是什么?确定一个平面的条件是什么?
[生]两点确定一条直线;不在同一直线上的三点确定一个平面,直线与它外面的一点确定一个平面,两条相交直线确定一个平面,两条平行直线确定一个平面.
[师]很好!平行的传递性在平面内是成立的,在空间也是成立的,这就是我们学行公理,也可以说平行的传递性从平面推广到空间仍是成立的.
在平面几何中,顺次连结四边形各边的中点,可以得到一个平行四边形,昨天我们做的一个作业题,顺次连结空间四边形各边的中点,同样也可以得到一个平行四边形,这个可不可以说也是从平面到空间的一个推广呢?
[生]可以.
[师]从上面的这些例子可以看出,有些平面图形的性质,可以推广到空间图形中来,这种根据事物的特性,由已知性质推导出未知性质的方法叫类比法,类比法是人类发现真理的一种重要方法.
[师]大家再来看这样一个问题:在平面几何中,我们学过这样一个定理:“如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等”,这个定理能不能推广到空间图形呢?
(学生不知该怎样回答)
[师]今天我们就来讨论这个问题.
2.新课讨论:
[师]请大家先用竹签比试比试.看这两个角是否相等.
(学生动手、观察)
[师]一艘大货轮与一只小船在大海中都向东北方向航行,他们前行的方位角怎样呢?
(学生思考,通过动手演示、观察,实例思考,不难从感性上对这个命题加以肯定).
[师]我们已观察到“如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,并且方向相同,那么这两个角相等”,(板书定理)现在让我们从理论上对这个命题加以证明.
已知:∠BAC和∠B′A′C′的边AB∥A′B′,AC∥A′C′,并且方向相同,(AB∥
A′B′且方向相同,即的方向相同,AC∥A′C′且方向相同,即
的方向相同).
求证:∠BAC=∠B′A′C′.
分析:对于∠BAC和∠B′A′C′在同一平面内的情形,
在初中平面几何中已作过证明,下面我们证明两个
角不在同一平面内的情形.
[师]在平面几何中,要证明两个角相等,我们用过哪些方法?
(学生回忆、思考、发言)
[生]对顶角相等;
同腰三角形的两底角相等;
平行线中的同位角(或内错角)相等;
全等三角形的对应角相等;
相似三角形的对应角相等,等等.
[师]现在∠BAC与∠B′A′C′是不在同一平面内的两个角,如何证明它们相等呢?
(同学们议论、发言)
[生]因为它们不是对顶角,也不是同一个三角形的两个角,因而不能用“对顶角相等”或“等腰三角形的两底角相等”来证明,它们不在同一平面内,因而也不可能是同位角或内错角,因此也就不能用平行线的性质去证明.考虑能不能用全等三角形或相似三角形的性质来证.
[师]××同学的分析很好!要想用全等三角形或相似三角形的性质证.首先得有三角形,而现在的图中仅是两个角,为此需要以这两个角为基础,构造出两个三角形,既然是要构造三角形,干脆从全等考虑好了.
在AB、A′B′、AC、A′C′上分别截取AD=A′D′、AE=A′E′,连结DE、
D′E′,得到△ADE和△A′D′E′
我们来看这两个三角形是否全等.
[生]这两个三角形已经有两条边对应相等(AD=A′D′,AE=A′E′,所作),再有一个条件两个三角形就能全等了.
[师]再找个什么条件呢?找角虽然不可能.若能,我们的问题就解决了,还麻烦什么呢?那就只有集中精力证DE=D′E′了.大家看怎样来证明DE=D′E′呢?DE、
D′E′孤零零的两条线段,没有联系,怎样证呢?
[生](受到孤零零,找联系的启示)添辅助线将DE、D′E′联系起来,连结
DD′、EE′,若能证明DEE′D′是平行四边形就好了
[师]怎样证明四边形DEE′D′是平行四边形呢?大家再想想办法看.
[生]只要证明DD′EE′就行了.
[师]要想证明DD′EE′,还得再找一个“媒介”.能否再找到一条线段,使DD′、EE′都和它平行并且相等呢?
(同学们观察图形、思考分析)
[生]连结AA′.在四边形AA′E′E中,因为AE=A′E′,AE∥A′E′,所以四边形AA′E′E是平行四边形,所以EE′AA′,同样道理
可得DD′AA′,由平行公理DD′EE′.
[师]至此,问题得到解决,请同学们再把思路理一理,写出定理的证明过程.
(学生再看题,理顺思路,整理信息,请一位同学将证明过程板书于黑板上)
证明:在AB、A′B′、AC、A′C′上分别截取AD=A′D′,AE=A′E′,连DE、
D′E′,连DD′、EE′、AA′.
[师]通过理论上的证明.我们说“如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,并且方向相同,那么这两个角相等”,无论在平面,还是在空间都是成立的.
把上面两个角的两边都反向延长,可得出下面的推论:
推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行.那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等.
[师]请同学们注意:这个定理及其推论对于平面图形是成立的,对于空间图形也是成立的.平面图形的性质可以推广到空间图形的例子,尽管我们举了数个,但并不是所有平面图形的性质都可以推广到空间图形中来.例如,在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行,但在空间,垂直于同一条直线的两直线可以平行,也可以相交,还可以是异面直线.以后当我们学习了更多的空间图形的性质就会发现,还有许多平面图形的性质不能推广到空间图形.由此可见,根据事物的相似性,我们可以用类比的方法推导出许多新的性质.但又不能滥用类比,若忽视了事物的变异性,就会产生错误的推理,这是在推理过程中需要特别注意的地方.一般地说,要把关于平面图形的结论推广到空间图形,必须经过证明,绝不能单凭自己的主观猜测。
3.课堂练习:
课本P26练习.
4.课堂小结:
本节课我们讨论了等角定理及其推论,它是我们学习后续知识的基础.对于等角定理,特别要注意条件的把握——对应的两边分别平行并且方向相同.(方向完全相反、方向一同一反,结论是怎样的,请同学们下去自行探讨)另外要注意,平面图形的性质并不是都可以推广到空间的,这点绝不能忽视.
5.课后作业:
1、E、F、G、H依次是空间四边形ABCD各边AB、BC、CD、DA的中点,设AC+BD=a,AC·BD=b,求EG2+FH2的值。
2、如图,已知棱长为a的正方体ABCD——A1B1C1D1中,M、N分别是DC、DA的中点。
(1)求证:四边形MNA1C1是梯形
(2)求四边形MNA1C1的面积。
1.预习课本P26~P28
2.预习提纲
(1)异面直线的概念.
(2)异面直线怎样画、关键显示什么?
(3)异面直线所成角的定义是什么?
(4)异面直线所成角的范围是怎样的?
(5)怎样的两条异面直线互相垂直?
(6)互相垂直的两异面直线怎样表示?
(7)两条异面直线的公垂线的定义是什么?
(8)两条异面直线的公垂线有什么特征?
(9)两条异面直线的公垂线有几条?
(10)两条异面直线的距离的定义是什么?
思考与练习:
1.如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,但方向都相反,这两个角关系怎样?试画图并证明.
提示:证明方法与等角定理的证法相同.
2.空间的两个角的两边分别平行,则这两个角的大小关系是_______.
答案:相等或互补
3.在空间一个角的两边与另一个角的两边分别垂直相交,则这两个角的大小关系是_______.
答案:不能确定
4.在正方体ABCD—A1B1C1D1中,∠CBB1的两边与哪个角的两边平行且方向相同?
∠CBB1的两边与哪个角的两边平行且方向相反?∠CBB1的两边和哪个角的两边平行,且一边方向相同而另一边方向相反?
答案:∠CBB1与∠DAA1的两边平行且方向相同;
∠CBB1与∠DD1A1、∠CC1B1的两边平行且方向相反;
∠CBB1与∠ADD1、∠AA1D1的两边平行,
且一边方向相同而另一边方向相反.
5.如图,已知线段AA′、BB′、CC′相交于O,
且.
求证:△ABC∽△A′B′C′.
证明:∽△AOB
△ABC∽△A′B′C′.
- 6 -1.3.2 三角函数的图像与性质(4)
一、课题:正、余弦函数的值域(2)
二、教学目标:1.进一步掌握与正、余弦相关函数的值域的求法;
2.正、余弦函数的值域在应用题中的应用。
三、教学重、难点:与正、余弦函数值域相关的应用题的解法。
四、教学过程:
(一)复习:
练习:求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
(二)新课讲解:
1.三角函数模型的应用题
例1:如图,有一快以点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形辟为绿地,使其一边落在半圆的直径上,另两点、落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为,如何选择关于点对称的点、的位置,可以使矩形的面积最大?
解:设,
则,,
∴,
∴当取得最大值时,取得最大值,
此时,,,
答:、应该选在离点处,才能使矩形的面积最大,最大面积为.
2.含字母系数的函数最值
例2:已知函数()的最大值为,最小值为,求函数
的最大值和最小值。
解:()
当时,, ①
当时,, ②
由①②得, ∴,
所以,当时,,当时,.
例3:已知函数的定义域是,值域是,求常数.
解:
∵,∴, ∴,
若,则当时函数取得最大值,当时函数取得最小值,
∴,解得:,
若时,则当时函数取得最大值,当时函数取得最小值,
∴,解得:, 所以,或.
五、小结:1.三角函数模型的应用题的解法;
2.函数字母系数的函数最值问题的解法。
六、作业:
补充:
1.求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
2.已知的定义域为,值域为,求.
3.如图,四边形是一个边长为米的正方形地皮,其中是一个半径为米的扇形小山,是弧上一点,其余部分都是平地,现一开发商想在平地上建造一个有边落在与上的长方形停车场,求长方形停车场面积的最大值、最小值。
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- 2 -4.1.2圆的一般方程
三维目标:
知识与技能 : (1)在掌握圆的标准方程的基础上,理解记忆圆的一般方程的代数特征,由圆的一般方程确定圆的圆心半径.掌握方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆的条件.
(2)能通过配方等手段,把圆的一般方程化为圆的标准方程.能用待定系数法求圆的方程。
(3):培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力。
过程与方法:通过对方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆的条件的探究,培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力。
情感态度价值观:渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法,提高学生的整体素质,激励学生创新,勇于探索。
教学重点:圆的一般方程的代数特征,一般方程与标准方程间的互化,根据已知条件确定方程中的系数,D、E、F.
教学难点:对圆的一般方程的认识、掌握和运用
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
课题引入:
问题:求过三点A(0,0),B(1,1),C(4,2)的圆的方程。
利用圆的标准方程解决此问题显然有些麻烦,得用直线的知识解决又有其简单的局限性,那么这个问题有没有其它的解决方法呢?带着这个问题我们来共同研究圆的方程的另一种形式——圆的一般方程。
探索研究:
请同学们写出圆的标准方程:
(x-a)2+(y-b)2=r2,圆心(a,b),半径r.
把圆的标准方程展开,并整理:
x2+y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0.
取得
①
这个方程是圆的方程.
反过来给出一个形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的方程,它表示的曲线一定是圆吗?
把x2+y2+Dx+Ey+F=0配方得
② (配方过程由学生去完成)这个方程是不是表示圆?
(1)当D2+E2-4F>0时,方程②表示(1)当时,表示以(-,-)为圆心,为半径的圆;
(2)当时,方程只有实数解,,即只表示一个点(-,-);
(3)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形
综上所述,方程表示的曲线不一定是圆
只有当时,它表示的曲线才是圆,我们把形如的表示圆的方程称为圆的一般方程
我们来看圆的一般方程的特点:(启发学生归纳)
(1)①x2和y2的系数相同,不等于0.
②没有xy这样的二次项.
(2)圆的一般方程中有三个特定的系数D、E、F,因之只要求出这三个系数,圆的方程就确定了.
(3)、与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。
知识应用与解题研究:
例1:判断下列二元二次方程是否表示圆的方程?如果是,请求出圆的圆心及半径。
学生自己分析探求解决途径:①、用配方法将其变形化成圆的标准形式。②、运用圆的一般方程的判断方法求解。但是,要注意对于来说,这里的
.
例2:求过三点A(0,0),B(1,1),C(4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径长和圆心坐标。
分析:据已知条件,很难直接写出圆的标准方程,而圆的一般方程则需确定三个系数,而条件恰给出三点坐标,不妨试着先写出圆的一般方程
解:设所求的圆的方程为:
∵在圆上,所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐标代入上面的方程,可以得到关于的三元一次方程组,
即
解此方程组,可得:
∴所求圆的方程为:
;
得圆心坐标为(4,-3).
或将左边配方化为圆的标准方程,,从而求出圆的半径,圆心坐标为(4,-3)
学生讨论交流,归纳得出使用待定系数法的一般步骤:
1、 根据提议,选择标准方程或一般方程;
2、 根据条件列出关于a、b、r或D、E、F的方程组;
3、 解出a、b、r或D、E、F,代入标准方程或一般方程。
例3、已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆上运动,求线段AB的中点M的轨迹方程。
分析:如图点A运动引起点M运动,而点A在已知圆上运动,点A的坐标满足方程。建立点M与点A坐标之间的关系,就可以建立点M的坐标满足的条件,求出点M的轨迹方程。
解:设点M的坐标是(x,y),点A的坐标是 ①
上运动,所以点A的坐标满足方程,即
②
把①代入②,得
课堂练习:课堂练习第1、2、3题
小结 :
1.对方程的讨论(什么时候可以表示圆)
2.与标准方程的互化
3.用待定系数法求圆的方程
4.求与圆有关的点的轨迹。
课后作业:习题4.1第2、3、6题
数学教育网http:/// 主审戴刚锋两条直线的平行与垂直(3.1.2)
教学目标
(一)知识教学
理解并掌握两条直线平行与垂直的条件,会运用条件判定两直线是否平行或垂直.
(二)能力训练
通过探究两直线平行或垂直的条件,培养学生运用已有知识解决新问题的能力, 以及数形结合能力.
(三)学科渗透
通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,培养学生的成功意识,合作交流的学习方式,激发学生的学习兴趣.
重点:两条直线平行和垂直的条件是重点,要求学生能熟练掌握,并灵活运用.
难点:启发学生, 把研究两条直线的平行或垂直问题, 转化为研究两条直线的斜率的关系问题.
注意:对于两条直线中有一条直线斜率不存在的情况, 在课堂上老师应提醒学生注意解决好这个问题.
教学过程
(一)先研究特殊情况下的两条直线平行与垂直
上一节课, 我们已经学习了直线的倾斜角和斜率的概念, 而且知道,可以用倾斜角和斜率来表示直线相对于x轴的倾斜程度, 并推导出了斜率的坐标计算公式. 现在, 我们来研究能否通过两条直线的斜率来判断两条直线的平行或垂直.
讨论: 两条直线中有一条直线没有斜率, (1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为90°,它们互相平行;(2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直.
(二)两条直线的斜率都存在时, 两直线的平行与垂直
设直线 L1和L2的斜率分别为k1和k2. 我们知道, 两条直线的平行或垂直是由两条直线的方向决定的, 而两条直线的方向又是由直线的倾斜角或斜率决定的. 所以我们下面要研究的问题是: 两条互相平行或垂直的直线, 它们的斜率有什么关系
首先研究两条直线互相平行(不重合)的情形.如果L1∥L2(图1-29),那么它们的倾斜角相等:α1=α2.(借助计算机, 让学生通过度量, 感知α1, α2的关系)
∴tgα1=tgα2.
即 k1=k2.
反过来,如果两条直线的斜率相等: 即k1=k2,那么tgα1=tgα2.
由于0°≤α1<180°, 0°≤α<180°,
∴α1=α2.
又∵两条直线不重合,
∴L1∥L2.
结论: 两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即
注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有L1∥L2; 反之则不一定.
下面我们研究两条直线垂直的情形.
如果L1⊥L2,这时α1≠α2,否则两直线平行.
设α2<α1(图1-30),甲图的特征是L1与L2的交点在x轴上方;乙图的特征是L1与L2的交点在x轴下方;丙图的特征是L1与L2的交点在x轴上,无论哪种情况下都有
α1=90°+α2.
因为L1、L2的斜率分别是k1、k2,即α1≠90°,所以α2≠0°.
,
可以推出 : α1=90°+α2. L1⊥L2.
结论: 两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即
注意: 结论成立的条件. 即如果k1·k2 = -1, 那么一定有L1⊥L2; 反之则不一定.
(借助计算机, 让学生通过度量, 感知k1, k2的关系, 并使L1(或L2)转动起来, 但仍保持L1⊥L2, 观察k1, k2的关系, 得到猜想, 再加以验证. 转动时, 可使α1为锐角,钝角等).
例题
例1 已知A(2,3), B(-4,0), P(-3,1), Q(-1,2), 试判断直线BA与PQ的位置关系, 并证明你的结论.
分析: 借助计算机作图, 通过观察猜想:BA∥PQ, 再通过计算加以验证.(图略)
解: 直线BA的斜率k1=(3-0)/(2-(-4))=0.5,
直线PQ的斜率k2=(2-1)/(-1-(-3))=0.5,
因为 k1=k2=0.5, 所以 直线BA∥PQ.
例2 已知四边形ABCD的四个顶点分别为A(0,0), B(2,-1), C(4,2), D(2,3), 试判断四边形ABCD的形状,并给出证明. (借助计算机作图, 通过观察猜想: 四边形ABCD是平行四边形,再通过计算加以验证)
解同上.
例3 已知A(-6,0), B(3,6), P(0,3), Q(-2,6), 试判断直线AB与PQ的位置关系.
解: 直线AB的斜率k1= (6-0)/(3-(-6))=2/3,
直线PQ的斜率k2= (6-3)(-2-0)=-3/2,
因为 k1·k2 = -1 所以 AB⊥PQ.
例4 已知A(5,-1), B(1,1), C(2,3), 试判断三角形ABC的形状.
分析: 借助计算机作图, 通过观察猜想: 三角形ABC是直角三角形, 其中AB⊥BC, 再通过计算加以验证.(图略)
课堂练习
P94 练习 1. 2.
课后小结
(1)两条直线平行或垂直的真实等价条件;(2)应用条件, 判定两条直线平行或垂直.
(3) 应用直线平行的条件, 判定三点共线.
布置作业
P94 习题3.1 5. 8.
板书设计
数学教育网http:/// 主审戴刚锋第五课时 二元一次不等式表示平面区域
教学目标:
能画出二元一次不等式组表示的平面区域;会把若干直线围成的平面区域用二元一次不等式组表示并能解决一些有关问题。
教学重点、难点:确定二元一次不等式表示平面区域并运用。
教学过程:
例1:将如图阴影部分用二元一次不等式组表示出来。
解:
例2:画出不等式组 表示的平面区域.
例3:已知点(3,1)和(-4,6)在直线3x-2y+a=0的两侧,求a的取值范围。
解:9-2+a>0,-12-12+a<0
得-7<a<24
例4:求满足不等式组的整数解
解:画出由这三个不等式所表示的区域的公共部分,即可看出所求整数解只有一个,
为(-1,1)
例5:用不等式组写出以A(1,2)、B(4,3)、C(3,5)为顶点的三角形区域(含三角形的三边)。
小结:
课后作业:
课本P87习题 2
补充作业:
1.将如图阴影部分用二元一次不等式组表示出来。
2.如图,求PQR内任一点(x,y)所满足的关系式。
3.求不等式组 所表示的平面区域内的整数点坐标。(1,1)
4.求不等式组所表示的平面区域内的面积。
教学后记:
- 1 -1.3.3 函数的图象(1)
一、课题:函数的图象(1)
二、教学目标:1.会画函数的简图;
2.弄清与函数的图象之间的关系;
3.理解由简单到复杂,由特殊到一般的化归思想。
三、教学重、难点:五点法画函数的图象。
四、教学过程:
(1) 新课讲解:
1.型函数的图象
例1 画出函数,,,,的简图。
解:先画出它们在上的图象,再向左右扩展,
由图可知,对于同一个,,的图象上的点的纵坐标等于,的图象上的点的纵坐标的倍,因此,,的图象可以看作正弦曲线上所有点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变的情况下)而得到的。,的图象的情况也类似:纵坐标变为原来的(横坐标不变情况下)。
一般地,函数,的图象可看作把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(时)或缩短(时)到原来的倍(横坐标不变的情况下)而得到,因此,,的值域是,最大值为,最小值为.
2.型函数的图象
例2 画出函数,,,的函数简图。
解:先画出它们在一个周期内的图象,再向左、右扩展,
一般地,函数,()的图象可以看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(时)或伸长(时)到原来的倍(纵坐标不变的情况下)而得到的。
3.型的函数图象
例3 画出函数,,,的简图。
解:由函数图象的平移知:
,的图象可看作,的图象向左平移个单位得到;
,的图象可看作,的图象向右平移个单位得到。
可得图象如下:
一般地,函数(),的图象,可看作把正弦曲线上所有点向左(时)或向右(时)平行移动个单位而得到。
五、课堂练习:画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图(五点法)。
(1),; (2),.
六、小结:1.型函数的图象;
2.型函数的图象;
3.型函数的图象。
七、作业:
–
–
–
–
PAGE
- 1 -2.1.3 分层抽样
教学目标:
1、知识与技能:
(1)正确理解分层抽样的概念;
(2)掌握分层抽样的一般步骤;
(3)区分简单随机抽样、系统抽样和分层抽样,并选择适当正确的方法进行抽样。
2、过程与方法:通过对现实生活中实际问题进行分层抽样,感知应用数学知识解决实际问题的方法。
3、情感态度与价值观:通过对统计学知识的研究,感知数学知识中“估计
与“精确”性的矛盾统一,培养学生的辩证唯物主义的世界观与价值观。
4、重点与难点:正确理解分层抽样的定义,灵活应用分层抽样抽取样本,并恰当的选择三种抽样方法解决现实生活中的抽样问题。
教学设想:
【创设情景】
假设某地区有高中生2400人,初中生10900人,小学生11000人,此地
教育部门为了了解本地区中小学的近视情况及其形成原因,要从本地区的
小学生中抽取1%的学生进行调查,你认为应当怎样抽取样本?
【探究新知】
一、分层抽样的定义。
一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样的方法叫分层抽样。
【说明】分层抽样又称类型抽样,应用分层抽样应遵循以下要求:
(1)分层:将相似的个体归人一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,即遵循不重复、不遗漏的原则。
(2)分层抽样为保证每个个体等可能入样,需遵循在各层中进行简单随机抽样,每层样本数量与每层个体数量的比与这层个体数量与总体容量的比相等。
二、分层抽样的步骤:
(1)分层:按某种特征将总体分成若干部分。
(2)按比例确定每层抽取个体的个数。
(3)各层分别按简单随机抽样的方法抽取。
(4)综合每层抽样,组成样本。
【说明】
(1)分层需遵循不重复、不遗漏的原则。
(2)抽取比例由每层个体占总体的比例确定。
(3)各层抽样按简单随机抽样进行。
探究交流
(1)分层抽样又称类型抽样,即将相似的个体归入一类(层),然后每层抽取若干个体构成样本,所以分层抽样为保证每个个体等可能入样,必须进行 ( )
A、每层等可能抽样
B、每层不等可能抽样
C、所有层按同一抽样比等可能抽样
(2)如果采用分层抽样,从个体数为N的总体中抽取一个容量为n
样本,那么每个个体被抽到的可能性为 ( )
A. B. C. D.
点拨:
(1)保证每个个体等可能入样是简单随机抽样、系统抽样、分层抽
共同的特征,为了保证这一点,分层时用同一抽样比是必不可少的,故此选C。
(2)根据每个个体都等可能入样,所以其可能性本容量与总体容量
比,故此题选C。
知识点2 简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的比较
类 别 共同点 各自特点 联 系 适 用范 围
简 单随 机抽 样 (1)抽样过程中每个个体被抽到的可能性相等(2)每次抽出个体后不再将它放回,即不放回抽样 从总体中逐个抽取 总体个数较少
将总体均分成几部 分,按预先制定的规则在各部分抽取 在起始部分样时采用简随机抽样 总体个数较多
系 统抽 样
将总体分成几层,分层进行抽取 分层抽样时采用简单随机抽样或系统抽样 总体由差异明显的几部分组成
分 层抽 样
【例选精析】
例1、 某高中共有900人,其中高一年级300人,高二年级200人,高三年级400人,现采用分层抽样抽取容量为45的样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为
A.15,5,25 B.15,15,15
C.10,5,30 D15,10,20
[分析]因为300:200:400=3:2:4,于是将45分成3:2:4的三部分。设三部分各抽取的个体数分别为3x,2x,4x,由3x+2x+4x=45,得x=5,故高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为15,10,20,故选D。
例2:一个地区共有5个乡镇,人口3万人,其中人口比例为3:2:5:2:3,从3万人中抽取一个300人的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?并写出具体过程。
[分析]采用分层抽样的方法。
解:因为疾病与地理位置和水土均有关系,所以不同乡镇的发病情况差异明显,因而采用分层抽样的方法,具体过程如下:
(1)将3万人分为5层,其中一个乡镇为一层。
(2)按照样本容量的比例随机抽取各乡镇应抽取的样本。
300×3/15=60(人),300×2/15=100(人),300×2/15=40(人),300×2/15=60(人),因此各乡镇抽取人数分别为60人、40人、100人、40人、60 人。
(3)将300人组到一起,即得到一个样本。
【课堂练习】P52 练习1. 2. 3
【课堂小结】
1、分层抽样是当总体由差异明显的几部分组成时采用的抽样方法,进行分层抽样时应注意以下几点:
(1)、分层抽样中分多少层、如何分层要视具体情况而定,总的原则是,层内样本的差异要小,面层之间的样本差异要大,且互不重叠。
(2)为了保证每个个体等可能入样,所有层应采用同一抽样比等可能抽样。
(3)在每层抽样时,应采用简单随机抽样或系统抽样的方法进行抽样。
2、分层抽样的优点是:使样本具有较强的代表性,并且抽样过程中可综合选用各种抽样方法,因此分层抽样是一种实用、操作性强、应用比较广泛的抽样方法。
【评论设计】
1、某单位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体情况,需从他们中抽取一个容量为36的样本,则适合的抽取方法是 ( )
A.简单随机抽样
B.系统抽样
C.分层抽样
D.先从老人中剔除1人,然后再分层抽样
2、某校有500名学生,其中O型血的有200人,A型血的人有125人,B型血的有125人,AB型血的有50人,为了研究血型与色弱的关系,要从中抽取一个20人的样本,按分层抽样,O型血应抽取的人数为 人,A型血应抽取的人数为 人,B型血应抽取的人数为 人,AB型血应抽取的人数为 人。
3、某中学高一年级有学生600人,高二年级有学生450人,高三年级有学生750人,每个学生被抽到的可能性均为0.2,若该校取一个容量为n的样本,则n= 。
4、对某单位1000名职工进行某项专门调查,调查的项目与职工任职年限有关,人事部门提供了如下资料:
任职年限 5年以下 5年至10年 10年以上
人数 300 500 200
试利用上述资料设计一个抽样比为1/10的抽样方法。1.3.2 三角函数的图像与性质(2)
一、课题:正、余弦函数的定义域、值域
二、教学目标:1.能指出正弦、余弦函数的定义域,并用集合符号来表示;
2.能说出函数,和,的值域、最大值、最小值,以及使函数取得这些值的的集合。
三、教学重、难点:与正、余弦函数相关的函数的定义域的求法。
四、教学过程:
(一)复习:
1.三角函数的定义。
(二)新课讲解:
1.正弦、余弦函数的定义域
函 数
定义域
例1:求下列函数的定义域:
(1); (2); (3);
(4); (5).
解:(1), ∴; (2), ∴;
(3), ∴;
(4),∴, ∴且;
(5) ∴ ∴ .
2.正、余弦函数的值域
函 数
值 域
例2:求使下列函数取得最大值的自变量的集合,并说出最大值是什么?
(1),; (2),.
解:(1)使函数,取得最大值的的集合,就是使函数, 取得最大值的的集合,
所以,函数,的最大值是.
(2)令,那么必须并且只需,且使函数,取得最大值
的 的集合是,由,得,
即:使函数,取得最大值的的集合是,函数的最大值是.
说明:函数,的最值:最大值,最小值.
例3:求下列函数的值域:
(1); (2).
解:(1)∵,∴, ∴
所以,值域为.
(2), ∴, ∴,
解得, 所以,值域为.
五、练习:
六、小结:1.正、余弦函数的定义域、值域;
2.与正、余弦函数相关的一些函数的定义域、值域。
七、作业:
补充:求下列函数的值域:
(1);(2);(3)(其中为常数).
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- 2 -第1章 三角函数
1.1任意角和弧度制
1.1.1任意角
农垦中学 刘国海
1、 教学目标:
1、知识与技能
(1)推广角的概念、引入大于角和负角;(2)理解并掌握正角、负角、零角的定义;(3)理解任意角以及象限角的概念;(4)掌握所有与角终边相同的角(包括角)的表示方法;(5)树立运动变化观点,深刻理解推广后的角的概念;(6)揭示知识背景,引发学生学习兴趣.(7)创设问题情景,激发学生分析、探求的学习态度,强化学生的参与意识.
2、过程与方法
通过创设情境:“转体,逆(顺)时针旋转”,角有大于角、零角和旋转方向不同所形成的角等,引入正角、负角和零角的概念;角的概念得到推广以后,将角放入平面直角坐标系,引入象限角、非象限角的概念及象限角的判定方法;列出几个终边相同的角,画出终边所在的位置,找出它们的关系,探索具有相同终边的角的表示;讲解例题,总结方法,巩固练习.
3、情态与价值
通过本节的学习,使同学们对角的概念有了一个新的认识,即有正角、负角和零角之分.角的概念推广以后,知道角之间的关系.理解掌握终边相同角的表示方法,学会运用运动变化的观点认识事物.
二、教学重、难点
重点: 理解正角、负角和零角的定义,掌握终边相同角的表示法.
难点: 终边相同的角的表示.
三、学法与教学用具
之前的学习使我们知道最大的角是周角,最小的角是零角.通过回忆和观察日常生活中实际例子,把对角的理解进行了推广.把角放入坐标系环境中以后,了解象限角的概念.通过角终边的旋转掌握终边相同角的表示方法.我们在学习这部分内容时,首先要弄清楚角的表示符号,以及正负角的表示.另外还有相同终边角的集合的表示等.
教学用具:电脑、投影机、三角板
四、教学设想
【创设情境】
思考:你的手表慢了5分钟,你是怎样将它校准的?假如你的手表快了1.25
小时,你应当如何将它校准?当时间校准以后,分针转了多少度?
[取出一个钟表,实际操作]我们发现,校正过程中分针需要正向或反向旋转,有时转不到一周,有时转一周以上,这就是说角已不仅仅局限于之间,这正是我们这节课要研究的主要内容——任意角.
【探究新知】
1.初中时,我们已学习了角的概念,它是如何定义的呢?
[展示投影]角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.如图1.1-1,一条射线由原来的位置,绕着它的端点按逆时针方向旋转到终止位置,就形成角.旋转开始时的射线叫做角的始边,叫终边,射线的端点叫做叫的顶点.
2.如上述情境中所说的校准时钟问题以及在体操比赛中我们经常听到这样的术语:“转体” (即转体2周),“转体”(即转体3周)等,都是遇到大于的角以及按不同方向旋转而成的角.同学们思考一下:能否再举出几个现实生活中“大于的角或按不同方向旋转而成的角”的例子,这些说明了什么问题 又该如何区分和表示这些角呢
[展示课件]如自行车车轮、螺丝扳手等按不同方向旋转时成不同的角, 这些都说明了我们研究推广角概念的必要性. 为了区别起见,我们规定:按逆时针方向旋转所形成的角叫正角(positive angle),按顺时针方向旋转所形成的角叫负角(negative angle).如果一条射线没有做任何旋转,我们称它形成了一个零角(zero angle).
[展示课件]如教材图1.1.3(1)中的角是一个正角,它等于;图1.1.3(2)中,正角,负角;这样,我们就把角的概念推广到了任意角(any angle),包括正角、负角和零角. 为了简单起见,在不引起混淆的前提下,“角”或“”可简记为.
3.在今后的学习中,我们常在直角坐标系内讨论角,为此我们必须了解象限角这个概念.
角的顶点与原点重合,角的始边与轴的非负半轴重合。那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角(quadrant angle).如教材图1.1-4中的角、角分别是第一象限角和第三象限角.要特别注意:如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限,称为非象限角.
4.[展示投影]练习:
(1)(口答)锐角是第几象限角 第一象限角一定是锐角吗 再分别就直角、钝角来回答这两个问题.
(2)(回答)今天是星期三那么天后的那一天是星期几 天前的那一天是星期几 100天后的那一天是星期几
5.探究:将角按上述方法放在直角坐标系中后,给定一个角,就有唯一的一条终边与之对应.反之,对于直角坐标系中任意一条射线(如图1.1-5),以它为终边的角是否唯一 如果不惟一,那么终边相同的角有什么关系 请结合4.(2)口答加以分析.
[展示课件]不难发现,在教材图1.1-5中,如果的终边是,那么角的终边都是,而,.
设,则角都是的元素,角也是的元素.因此,所有与角终边相同的角,连同角在内,都是集合的元素;反过来,集合的任一元素显然与角终边相同.
一般地,我们有:所有与角终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合
,即任一与角终边相同的角,都可以表示成角与整数个周角的和.
6.[展示投影]例题讲评
例1. 例1在范围内,找出与角终边相同的角,并判定它是第几象限角.(注:是指)
例2.写出终边在轴上的角的集合.
例3.写出终边直线在上的角的集合,并把中适合不等式
的元素写出来.
7.[展示投影]练习
教材第3、4、5题.
注意: (1);(2)是任意角(正角、负角、零角);(3)终边相同的角不一定相等;但相等的角,终边一定相同;终边相同的角有无数多个,它们相差的整数倍.
8.学习小结
(1) 你知道角是如何推广的吗
(2) 象限角是如何定义的呢
(3) 你熟练掌握具有相同终边角的表示了吗 会写终边落在轴、轴、直
线上的角的集合.
五、评价设计
1.作业:习题1.1 A组第1,2,3题.
2.多举出一些日常生活中的“大于的角和负角”的例子,熟练掌握他们的表示,
进一步理解具有相同终边的角的特点.
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1第23课时 对 数(三)
教学目标:
使学生掌握对数的换底公式,并能解决有关的化简、求值、证明问题;培养培养观察分析、抽象概括能力、归纳总结能力、逻辑推理能力.
教学重点:
换底公式及推论.
教学难点:
换底公式的证明和灵活应用.
教学过程:
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
对数的运算法则
若a>0,a≠1,M>0,N>0,则
(1)loga(MN)=logaM+logaN;
(2)loga=logaM-logaN;
(3)logaMn=nlogaM(n∈R)
Ⅱ.讲授新课
1.对数换底公式:
log a N= (a>0,a≠1,m>0 ,m≠1,N>0)
证明:设log a N=x , 则 ax=N
两边取以m为底的对数:log m ax=log m Nx log m a=log m N
从而得:x= ∴ log a N=
2.两个常用的推论:
① log a b·log b a=1
② log bn=log a b( a、b>0且均不为1)
证:①log a b·log b a==1
②log bn===log a b
Ⅲ.例题分析
例1 已知 log 23=a, log 37=b, 用 a, b 表示log 4256
解:因为log 23=a,则=log 32 , 又∵log 37=b,
∴log 4256===
例2计算:① 5 ② log 43·log 92-log
解:①原式=
②原式=log 23·log 32+log 22=+=
例3设 x、y、z∈(0,+∞)且3x=4y=6z
1 求证 +=; 2 比较3x,4y,6z的大小
证明1:设3x=4y=6z=k ∵x、y、z∈(0,+∞) ∴k>1
取对数得:x=, y=, z=
∴+=+====
2 3x-4y=(-)lgk=lgk= eq \f(lgk·lg,lg 3lg4) <0
∴3x<4y
又:4y-6z=(-)lgk=lgk= eq \f(lgk·lg,lg 2lg6) <0
∴4y<6z ∴3x<4y<6z
例4已知log a x=log ac+b,求x
分析:由于x作为真数,故可直接利用对数定义求解;另外,由于等式右端为两实数和的形式,b的存在使变形产生困难,故可考虑将log a c移到等式左端,或者将b变为对数形式
解法一:
由对数定义可知:
解法二:
由已知移项可得log ax-log ac=b, 即log a =b
由对数定义知:=ab ∴x=c·ab
解法三:
∵b=log a ab ∴log ax=log ac+log a ab=log a c·ab ∴x=c·ab
Ⅳ.课堂练习
①已知 log 189=a , 18b=5 , 用 a, b 表示log 3645
解:∵log 189=a ∴log 18=1-log 182=a ∴log 182=1a
∵18b=5 ∴ log 185=b
∴log 3645===
②若log 83=p ,log 35=q, 求 lg5
解:∵log 83=p ∴ =p log23=3plog 32=
又∵log 35=q ∴ lg5===
Ⅴ.课时小结
本节课学习了以下内容:换底公式及其推论
Ⅵ.课后作业
1.证明:
证法1: 设 ,,
则:
∴ 从而
∵ ∴ 即:(获证)
证法2: 由换底公式 左边==右边
2.已知
求证:
证明:由换底公式 由等比定理得:
∴
∴
- 3 -第八课时 等比数列(二)
教学目标:
灵活应用等比数列的定义及通项公式,深刻理解等比中项概念,掌握等比数列的性质;提高学生的数学素质,增强学生的应用意识.
教学重点:
1.等比中项的理解与应用.
2.等比数列定义及通项公式的应用.
教学难点:
灵活应用等比数列定义、通项公式、性质解决一些相关问题.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
等比数列定义,等比数列通项公式
Ⅱ.讲授新课
根据定义、通项公式,再与等差数列对照,看等比数列具有哪些性质
(1)若a,A,b成等差数列a=,A为等差中项.
那么,如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,……
则即=,即G2=ab
反之,若G2=ab,则=,即a,G,b成等比数列
∴a,G,b成等比数列G2=ab (a·b≠0)
总之,如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么称这个数G为a与b的等比中项.即G=±,(a,b同号)
另外,在等差数列中,若m+n=p+q,则am+an=ap+aq,那么,在等比数列中呢?
由通项公式可得:am=a1qm-1,an=a1qn-1,ap=a1qp-1,aq=a1·qq-1
不难发现:am·an=a12qm+n-2,ap·aq=a12qp+q-2
若m+n=p+q,则am·an=ap·aq
下面看应用这些性质可以解决哪些问题
[例1]在等比数列{an}中,若a3·a5=100,求a4.
分析:由等比数列性质,若m+n=p+q,则am·an=ap·aq可得:
解:∵在等比数列中,∴a3·a5=a42
又∵a3·a5=100,∴a4=±10.
[例2]已知{an}、{bn}是项数相同的等比数列,求证{an·bn}是等比数列.
分析:由等比数列定义及通项公式求得.
解:设数列{an}的首项是a1,公比为p;{bn}的首项为b1,公比为q.
则数列{an}的第n项与第n+1项分别为a1pn-1,a1pn
数列{bn}的第n项与第n+1项分别为b1qn-1,b1qn.
数列{an·bn}的第n项与第n+1项分别为a1·pn-1·b1·qn-1与a1·pn·b1·qn,即为
a1b1(pq)n-1与a1b1(pq)n
∵·==pq
它是一个与n无关的常数,
∴{an·bn}是一个以pq为公比的等比数列.
特别地,如果{an}是等比数列,c是不等于0的常数,那么数列{c·an}是等比数列.
[例3]三个数成等比数列,它们的和等于14,它们的积等于64,求这三个数.
解:设m,G,n为此三数
由已知得:m+n+G=14,m·n·G=64,
又∵G2=m·n,∴G3=64,∴G=4,∴m+n=10
∴或
即这三个数为2,4,8或8,4,2.
评述:结合已知条件与定义、通项公式、性质,选择解题捷径.
Ⅲ.课堂练习
课本P50练习1,2,3,4,5.
Ⅳ.课时小结
本节主要内容为:
(1)若a,G,b成等比数列,则G2=ab,G叫做a与b的等比中项.
(2)若在等比数列中,m+n=p+q,则am·an=ap·aq
Ⅴ.课后作业
课本P52习题 5,6,7,9
等比数列(二)
1.已知数列{an}为等比数列,且an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,那么a3+a5的值等于( )
A.5 B.10 C.15 D.20
2.在等比数列中,a1=1,q∈R且|q|≠1,若am=a1a2a3a4a5,则m等于 ( )
A.9 B.10 C.11 D.12
3.非零实数x、y、z成等差数列,x+1、y、z与x、y、z+2分别成等比数列,则y等于( )
A.10 B.12 C.14 D.16
4.有四个数,前三个数成等比数列,其和为19,后三个数成等差数列,其和为12,求此四数.
5.在数列{an}和{bn}中,an>0,bn>0,且an,bn,an+1成等差数列,bn,an+1,bn+1成等比数列,a1=1,b1=2,a2=3,求an∶bn的值.
6.设x>y>2,且x+y,x-y,xy,能按某种顺序构成等比数列,试求这个等比数列.
7.有四个数,前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,首末两项的和为21,中间两项的和为18,求这四个数.
等比数列(二)答案
1.已知数列{an}为等比数列,且an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,那么a3+a5的值等于( )
A.5 B.10 C.15 D.20
分析:要确定一个等比数列,必须有两个独立条件,而这里只有一个条件,故用先确定基本量a1和q,再求a3+a5的方法是不行的,而应寻求a3+a5整体与已知条件之间的关系.
解法一:设此等比数列的公比为q,由条件得a1q·a1q3+2a1q2·a1q4+a1q3·a1q5=25
即a12q4(q2+1)2=25,又an>0,得q>0
∴a1q2(q2+1)=5
a3+a5=a1q2+a1q4=a1q2(q2+1)=5
解法二:∵a2a4+2a3a5+a4a6=25
由等比数列性质得a32+2a3a5+a52=25
即(a3+a5)2=25,又an>0,∴a3+a5=5
评述:在运用方程思想方法的过程中,还要注意整体观念,善于利用等比数列的性质,以达到简化解题过程、快速求解的目的.
2.在等比数列中,a1=1,q∈R且|q|≠1,若am=a1a2a3a4a5,则m等于 ( )
A.9 B.10 C.11 D.12
解:∵am=a1a2a3a4a5=a15q1+2+3+4=a15q10=a15q11-1
又∵a1=1,∴am=q11-1,∴m=11. 答案:C
3.非零实数x、y、z成等差数列,x+1、y、z与x、y、z+2分别成等比数列,则y等于( )
A.10 B.12 C.14 D.16
解:由已知得y=12
答案:B
4.有四个数,前三个数成等比数列,其和为19,后三个数成等差数列,其和为12,求此四数.
解:设所求的四个数分别为a,x-d,x,x+d
则
解得x=4,代入①、②得
解得或
故所求四个数为25,-10,4,18或9,6,4,2.
5.在数列{an}和{bn}中,an>0,bn>0,且an,bn,an+1成等差数列,bn,an+1,bn+1成等比数列,a1=1,b1=2,a2=3,求an∶bn的值.
分析:关键是求出两个数列的通项公式.根据条件,应注意两个数列之间的联系及相互转换.
解:由题意知:
∴an+1=,an= (n≥2)
代入①得2bn=+
即2=+ (n≥2)
∴{}成等差数列,设公差为d
又b1=2,b2==,
∴d=-=-=
∴=+(n-1)=(n+1),bn=(n+1)2,
当n≥2时,an== ③
且a1=1时适合于③式,故 =.
评述:对于通项公式有关系的两个数列的问题,一般采用消元法,先消去一个数列的项,并对只含另一个数列通项的关系进行恒等变形,构造一个新的数列.
6.设x>y>2,且x+y,x-y,xy,能按某种顺序构成等比数列,试求这个等比数列.
分析:先由x>y>2,可知x-y<x+y<xy,下来只需讨论 和x-y的大小关系,分成两种情况讨论.
解:∵x>y>2,x+y>x-y,xy>x+y,而 <1<x-y
当 <x-y时,由 ,x-y,x+y,xy顺次构成等比数列.
则有 eq \b\lc\{(\a\al( ·xy=(x-y)(x+y),(x+y)2=(x-y)xy))
解方程组得x=7+5,y=5+
∴所求等比数列为,2+,12+,70+.
当 >x-y时,由x-y, ,x+y,xy顺次构成等比数列
则有 eq \b\lc\{(\a\al(·xy=(x+y)2,(x+y)=(x-y)xy))
解方程组得y= eq \r() ,这与y>2矛盾,故这种情况不存在.
7.有四个数,前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,首末两项的和为21,中间两项的和为18,求这四个数.
分析一:从后三个数入手.
解法一:设所求的四个数为 ,x-d,x,x+d,根据题意有
eq \b\lc\{(\a\al(+(x+d)=21,(x-d)+x=18)) ,解得或 eq \b\lc\{(\a\al(x=,d=))
∴所求四个数为3,6,12,18或,,,.
分析二:从前三数入手.
解法二:设前三个数为 ,x,xq,则第四个数为2xq-x.
依题设有 eq \b\lc\{(\a\al(+2xq-x=21,x+xq=18)) ,解得或 eq \b\lc\{(\a\al(x=,q=))
故所求的四个数为3,6,12,18或,,,.
分析三:从首末两项的和与中间两项的和入手.
解法三:设欲求的四数为x,y,18-y,2-x,由已知得:
,解得或 eq \b\lc\{(\a\al(x=,y=))
∴所求四数为3,6,12,18或,,,.
- 6 -对称变换
对称变换都有哪些内容?
【答】 对称变换主要有
①y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称;
若f(-x)=f(x),则函数自身的图象关于y轴对称.
②y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x轴对称.
③y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于原点对称;
若f(-x)=-f(x),则函数自身的图象关于原点对称.
④y=f-1(x)与y=f(x)的图象关于直线y=x对称.
⑤y=-f-1(-x)与y=f(x)的图象关于直线y=-x对称.
⑥y=f(2a-x)与y=f(x)的图象关于直线x=a对称;
若f(x)=f(2a-x)(或f(a+x)=f(a-x))则函数自身的图象关于直线x=a对称.
⑦y=2b-f(x)与y=f(x)的图象关于直线y=b对称.
⑧y=2b-f(2a-x)与y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
[案例1]证明函数y= (a≠1)的图象关于直线y=x对称.
本题考查对函数图象本身关于直线对称的理解.
【分析】 利用函数解析式与它的反函数的解析式若为同一个函数,则函数图象关于直线y=x对称,也可利用函数图象上任意点关于直线的对称点也在已知函数的图象上,则函数图象关于直线y=x对称.
【证法一】 ∵a≠1,y= (1+) ∴y
由y= 得x(ay-1)=y-1,x=
∴y=(a≠1)的反函数是y=
∴y=的图象关于直线y=x对称.
【证法二】 设点P(x′,y′)是这个函数图象上任一点,则x′≠且y′=①
易知点P关于直线y=x的对称点P′的坐标为(y′,x′)由①得y′(ax′-1)=x′-1②
即x′(ay′-1)=y′-1
如果ay′-1=0,则y′=,代入①得=.
解得a=1,与已知矛盾.
于是ay′-1≠0,∴由②得x′=
这说明点P′(y′,x′)也在已知函数的图象上.
因此,这个函数的图象关于直线y=x成对称图形.
【评注】 要分清函数本身关于直线y=x对称与两个函数关于直线y=x对称的区别.
1.已知函数y=f(x)的图象如图2—3,则下列函数所对应的图象中,不正确的是( )
A.y=|f(x)|
B.y=f(|x|)
C.y=f(-x)
D.y=-f(x)
【解析】 y=f(|x|)是偶函数,图象关于y轴对称. 【答案】 B
8.设函数y=2x的图象为C,某函数的图象C′与C关于直线x=2对称,那么这个函数是( )
A.y=2-x B.y=22-x
C.y=24-x D.y=2x-4
【解析】 ∵y=f(x)的图象与y=f(4-x)的图象关于直线x=2对称,设f(x)=2x,则f(4-x)=24-x.
【答案】 C
10.设函数y=f(x)的定义域是R,且f(x-1)=f(1-x),那么f(x)的图象有对称轴( )
A.直线x=0 B.直线x=1
C.直线y=0 D.直线y=1
【解析】 设x-1=t,则f(t)=f(-t),函数为偶函数,关于y轴对称. 【答案】 A
12.已知函数f(x)=(x≠2),那么函数f(x+1)的图象关于直线y=x成对称图形的函数是( )
A.y=(x≠1) B.y=(x≠1)
C.y=(x≠1) D.y=(x≠0)
【解析】 ∵f(x+1)=y==1+ (x≠1)
∴x=1+,即上式的反函数是y=(x≠1). 【答案】 B
13.函数y=的图象关于点_____对称.
【解析】 y==-1+,y=的图象是由y=的图象先右移1个单位,再下移1个单位而得到,故对称点为(1,-1). 【答案】 (1,-1)
16.定义在R上的函数y=f(x)、y=f(-x)、y=-f(x)、y=-f(-x)的图象重合,它们的值域为_____.
【解析】 函数y=f(x)与y=f(-x)的图象重合,说明函数y=f(x)的图象关于y轴对称;y=f(x)与y=-f(x)图象重合,说明y=f(x)的图象关于x轴对称;y=f(x)与y=-f(-x)的图象重合,说明y=f(x)的图象关于原点对称.即若y=f(x)上任一点(x,y),则也有点(-x,y)、(x,-y)、(-x,-y);根据函数的定义,对于任一x∈R,只能有惟一的y与之对应,从而y=-y,即y=0,故函数的值域为{0}.
17.已知函数f(x)定义域为R,则下列命题中
①y=f(x)为偶函数,则y=f(x+2)的图象关于y轴对称.
②y=f(x+2)为偶函数,则y=f(x)关于直线x=2对称.
③若f(x-2)=f(2-x),则y=f(x)关于直线x=2对称.
④y=f(x-2)和y=f(2-x)的图象关于x=2对称.
其中正确命题序号有_____(填上所有正确命题序号).
【解析】 ①y=f(x)是偶函数,而f(x+2)是将f(x)的图象向左平移2个单位得到的,则对称轴左移2个单位为x=-2,所以f(x+2)图象关于直线x=-2对称.
②y=f(x+2)为偶函数,则f(x+2)=f(2-x),所以y=f(x)图象关于直线x=2对称.
③令x-2=t,则2-x=-t,得f(t)=f(-t),y=f(x)的图象关于y轴对称.
④f(x)与f(-x)的图象关于y轴对称,将f(x)与f(-x)的图象分别向右平移2个单位,分别得到f(x-2)与f(2-x)的图象,对称轴右移2个单位为直线x=2. 【答案】 ②④
18.若函数y=f(x)=的图象关于直线y=x对称,求a,b应满足的条件.
【解】 由y=f(x)= (x≠),得2xy-by=2ax+1
∴2(y-a)x=by+1,∴x=
∴y=f(x)的反函数是f-1(x)= (x≠a)
∵y=f(x)的图象关于直线y=x对称,则函数y=f(x)反函数就是它本身.
∴=,比较系数得b=2a.
即为a,b所满足的条件.
20.设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x+2)=-f(x),又当-1≤x≤1时,f(x)=x3.
(1)证明直线x=1是函数f(x)的图象的一条对称轴;(2)当x∈[1,5]时,求f(x)的解析式.
【解】 (1)设(x0,y0)是f(x)的图象上任意一点,它关于x=1对称的点为(x1,y1),则y0=y1,x0=2-x1,
∴y1=f(2-x1)=-f(-x1)=f(x1)
∴(x1,y1)也在y=f(x)的图象上,命题成立.
(2)∵f(x)的图象关于x=1对称,故当1≤x≤3时,f(x)=(2-x)3
又当3∴f(x)=
图2—31.2.1 任意角的三角函数(2)
一、课题:任意角的三角函数(2)
二、教学目标:1.复习三角函数的定义、定义域与值域、符号、及诱导公式;
2.利用三角函数线表示正弦、余弦、正切的三角函数值;
3.利用三角函数线比较两个同名三角函数值的大小及表示角的范围。
三、教学重点:正弦、余弦、正切线的概念及利用。
四、教学过程:
(一)复习:(提问)
1.三角函数的定义及定义域、值域:
练习1:已知角的终边上一点,且,求的值。
解:由题设知,,所以,得,
从而,解得或.
当时,, ;
当时,,;
当时,,.
2.三角函数的符号:
练习2:已知且,
(1)求角的集合;(2)求角终边所在的象限;(3)试判断的符号。
3.诱导公式:
练习3:求下列三角函数的值:
(1), (2), (3).
(二)新课讲解:
当角的终边上一点的坐标满足时,有三角函数正弦、余弦、正切值的几何表示——三角函数线。
1.单位圆:圆心在圆点,半径等于单位长的圆叫做单位圆。
2.有向线段:
坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向。
规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负。
3.三角函数线的定义:
设任意角的顶点在原点,始边与轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与点P,
过作轴的垂线,垂足为;过点作单位圆的切线,它与角的终边或其反
向延长线交与点.
由四个图看出:
当角的终边不在坐标轴上时,有向线段,于是有
, ,
.
我们就分别称有向线段为正弦线、余弦线、正切线。
说明:
①三条有向线段的位置:正弦线为的终边与单位圆的交点到轴的垂直线段;余弦
线在轴上;正切线在过单位圆与轴正方向的交点的切线上,三条有向线段中两条在单位圆内,一条在单位圆外。
②三条有向线段的方向:正弦线由垂足指向的终边与单位圆的交点;余弦线由原点指向垂足;正切线由切点指向与的终边的交点。
③三条有向线段的正负:三条有向线段凡与轴或轴同向的为正值,与轴或轴反向的为负值。
④三条有向线段的书写:有向线段的起点字母在前,终点字母在后面。
4.例题分析:
例1 作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线。
(1); (2); (3); (4).
解:图略。
例2 利用单位圆写出符合下列条件的角的范围。
(1); (2);
(3)且;
(4); (5)且.
答案:(1);(2);
(3);(4);
(5).
五、小结:1.三角函数线的定义;2.会画任意角的三角函数线
3.利用单位圆比较三角函数值的大小,求角的范围。
六、作业: 1.利用余弦线比较的大小;
2.若,则比较、、的大小;
3.分别根据下列条件,写出角的取值范围:
(1) ; (2) ; (3)
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅳ)
(Ⅲ)
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- 2 -1.1.2程序框图 海口实验中学 李朝戟
1.1.2 程序框图(第二、三课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:掌握程序框图的概念;会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构;掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图。
2、过程与方法:通过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达解决问题的过程;学会灵活、正确地画程序框图。
3、情感态度与价值观:通过本节的学习,使我们对程序框图有一个基本的了解;掌握算法语言的三种基本逻辑结构,明确程序框图的基本要求;认识到学习程序框图是我们学习计算机的一个基本步骤,也是我们学习计算机语言的必经之路。
二、重点与难点:重点是程序框图的基本概念、基本图形符号和3种基本逻辑结构,难点是能综合运用这些知识正确地画出程序框图。
三、学法与教学用具:
1、通过上节学习我们知道,算法就是解决问题的步骤,在我们利用计算机解决问题的时候,首先我们要设计计算机程序,在设计计算机程序时我们首先要画出程序运行的流程图,使整个程序的执行过程直观化,使抽象的问题就得十分清晰和具体。有了这个流程图,再去设计程序就有了依据,从而就可以把整个程序用机器语言表述出来,因此程序框图是我们设计程序的基本和开端。
2、我们在学习这部分内容时,首先要弄清各种图形符号的意义,明确每个图形符号的使用环境,图形符号间的联结方式。例如“起止框”只能出现在整个流程图的首尾,它表示程序的开始或结束,其他图形符号也是如此,它们都有各自的使用环境和作用,这是我们在学习这部分知识时必须要注意的一个方面。另外,在我们描述算法或画程序框图时,必须遵循一定的逻辑结构,事实证明,无论如何复杂的问题,我们在设计它们的算法时,只需用顺序结构、条件结构和循环结构这三种基本逻辑就可以了,因此我们必须掌握并正确地运用这三种基本逻辑结构。
3、教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设想:
1、创设情境:
算法可以用自然语言来描述,但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表示它。
基本概念:
(1)起止框图: 起止框是任何流程图都不可缺少的,它表明程序的开始和结束,所以一个完整的流程图的首末两端必须是起止框。
(2)输入、输出框: 表示数据的输入或结果的输出,它可用在算法中的任何需要输入、输出的位置。图1-1中有三个输入、输出框。第一个出现在开始后的第一步,它的作用是输入未知数的系数a11,a12,a21,a22和常数项b1,b2,通过这一步,就可以把给定的数值写在输入框内,它实际上是把未知数的系数和常数项的值通知给了计算机,另外两个是输出框,它们分别位于由判断分出的两个分支中,它们表示最后给出的运算结果,左边分支中的输出分框负责输出D≠0时未知数x1,x2的值,右边分支中的输出框负责输出D=0时的结果,即输出无法求解信息。
(3)处理框: 它是采用来赋值、执行计算语句、传送运算结果的图形符号。图1-1中出现了两个处理框。第一个处理框的作用是计算D=a11a22-a21a12的值,第二个处理框的作用是计算x1=(b1a22-b2a12)/D,x2=(b2a11-b1a21)/D的值。
(4)判断框: 判断框一般有一个入口和两个出口,有时也有多个出口,它是惟一的具有两个或两个以上出口的符号,在只有两个出口的情形中,通常都分成“是”与“否”(也可用“Y”与“N”)两个分支,在图1-1中,通过判断框对D的值进行判断,若判断框中的式子是D=0,则说明D=0时由标有“是”的分支处理数据;若D≠0,则由标有“否”的分支处理数据。例如,我们要打印x的绝对值,可以设计如下框图。
开始
输入x
是 x≥0? 否
打印x -打印x
结束
从图中可以看到由判断框分出两个分支,构成一个选择性结构,其中选择的标准是“x≥0”,若符合这个条件,则按照“是”分支继续往下执行;若不符合这个条件,则按照“否”分支继续往下执行,这样的话,打印出的结果总是x 的绝对值。
在学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:
(1)使用标准的图形符号。
(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画。
(3)除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的惟一符号。
(4)判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。
(5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
2、典例剖析:
例1:已知x=4,y=2,画出计算w=3x+4y的值的程序框图。
解:程序框如下图所示:
开始
输入4,2 4和2分别是x和y的值
w=3×4+4×2
输出w
结束
小结:此图的输入框旁边加了一个注释框 ,它的作用是对框中的数据或内容进行说明,它可以出现在任何位置。
基础知识应用题
1)顺序结构:顺序结构描述的是是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的。
例2:已知一个三角形的三边分别为2、3、4,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法的程序框图。
算法分析:这是一个简单的问题,只需先算出p的值,再将它代入公式,最后输出结果,只用顺序结构就能够表达出算法。
程序框图:
2)条件结构:一些简单的算法可以用顺序结构来表示,但是这种结构无法对描述对象进行逻辑判断,并根据判断结果进行不同的处理。因此,需要有另一种逻辑结构来处理这类问题,这种结构叫做条件结构。它是根据指定打件选择执行不同指令的控制结构。
例3:任意给定3个正实数,设计一个算法,判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,画出这个算法的程序框图。
算法分析:判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,只需要验收这3个数当中任意两个数的和是否大于第3个数,这就需要用到条件结构。
程序框图:
a+b>c , a+c>b, b+c>a是 否
否同时成立?
是
3)循环结构:在一些算法中,经常会出现从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的情况,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显然,循环结构中一定包含条件结构。
循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:
(1)一类是当型循环结构,如图1-5(1)所示,它的功能是当给定的条件P1成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件P1 是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件P1 不成立为止,此时不再执行A框,从b离开循环结构。
(2)另一类是直到型循环结构,如下图所示,它的功能是先执行,然后判断给定的条件P2是否成立,如果P2 仍然不成立,则继续执行A框,直到某一次给定的条件P2成立为止,此时不再执行A框,从b点离开循环结构。
A A
P1?
P2? 不成立
不成立
成立
b b
当型循环结构 直到型循环结构
(1) (2)
例4:设计一个计算1+2+…+100的值的算法,并画出程序框图。
算法分析:只需要一个累加变量和一个计数变量,将累加变量的初始值为0,计数变量的值可以从1到100。
程序框图:
i≤100?
否 是
3、课堂小结:
本节课主要讲述了程序框图的基本知识,包括常用的图形符号、算法的基本逻辑结构,算法的基本逻辑结构有三种,即顺序结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结构,也是最基本的结构,循环结构必然包含条件结构,所以这三种基本逻辑结构是相互支撑的,它们共同构成了算法的基本结构,无论怎样复杂的逻辑结构,都可以通过这三种结构来表达
4、自我评价:
1)设x为为一个正整数,规定如下运算:若x为奇数,则求3x+2;若x为偶数,则为5x,写出算法,并画出程序框图。
2)画出求21+22+23+…2100的值的程序框图。
5、评价标准:
1.解:算法如下。
S1 输入x
S2 若x为奇数,则输出A=3x+2;否则输出A=5x
S3 算法结束。
程序框图如下图:
i≤30 是
否
2、 解:序框图如下图:
i≥100 否
是
6、作业:课本P11习题1.1 A组2、3
不存在这样的三角形
输入a,b,c
开始
结束
输出s
s=√p(p-2)(p-3)(p-4)
p=(2+3+4)/2
开始
存在这样的三角形
结束
开始
i=1
Sum=0
i=i+1
Sum=sum+i
输出sum
结束
开始
i=1
p=0
p=pxi
输出p
结束
i=i+1
开始
i=1
p=0
p=p+2i
输出p
结束
i=i+1
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14第三课时 正弦定理、余弦定理(一)
教学目标:
进一步熟悉正、余弦定理内容,能够应用正、余弦定理进行边角关系的相互转化,判断三角形的形状,证明三角形中的三角恒等式;通过正、余弦定理在边角互换时所发挥的桥梁作用来反映事物之间的内在联系;通过三角恒等式的证明来反映事物外在形式可以相互转化而内在实质的不变性.
教学重点:
利用正、余弦定理进行边角互换.
教学难点:
1.利用正、余弦定理进行边角互换时的转化方向;
2.三角恒等式证明中结论与条件之间的内在联系的寻求.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
前面两节课,我们一起学习了正弦定理、余弦定理的内容,并且接触了利用正、余弦定理解三角形的有关题型.下面,我们先来回顾一下正、余弦定理的内容.正弦定理、余弦定理实质上反映了三角形内的边角关系,运用定理可以进行边与角之间的转换,这一节,我们将通过例题分析来学习正、余弦定理的边角转换功能在证明三角恒等式及判断三角形形状时的应用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知△ABC,BD为B的平分线,求证:AB∶BC=AD∶DC
分析:前面大家所接触的解三角形问题是在一个三角形内研究问题,而
B的平分线BD将△ABC分成了两个三角形:△ABD与△CBD,故要证结论成立,可证明它的等价形式:AB∶AD=BC∶DC,从而把问题转化到两个三角形内,而在三角形内边的比等于所对角的正弦值的比,故可利用正弦定理将所证继续转化为=,=,再根据相等角正弦值相等,互补角正弦值也相等即可证明结论.
证明:在△ABD内,利用正弦定理得:
=,即=
在△BCD内,利用正弦定理得:
=,即=.
∵BD是B的平分线.∴∠ABD=∠DBC,
∴sinABD=sinDBC.
∵∠ADB+∠BDC=180°,∴sinADB=sin(180°-∠BDC)=sinBDC
∴===,∴=
评述:此题可以启发学生利用正弦定理将边的关系转化为角的关系,并且注意互补角的正弦值相等这一特殊关系式的应用.
[例2]在△ABC中,求证:a2sin2B+b2sin2A=2absinC
分析:此题所证结论包含关于△ABC的边角关系,证明时可以考虑两种途径:一是把角的关系通过正弦定理转化为边的关系,若是余弦形式则通过余弦定理;二是把边的关系转化为角的关系,一般是通过正弦定理.
另外,此题要求学生熟悉相关的三角函数的有关公式,如sin2B=2sinB·cosB等,以便在化为角的关系时进行三角函数式的恒等变形.
证明一:(化为三角函数)
a2sin2B+b2sin2A
=(2RsinA)2·2sinB·cosB+(2RsinB)2·2sinA·cosA
=8R2sinA·sinB(sinAcosB+cosAsinB)=8R2sinAsinBsinC
=2·2RsinA·2RsinB·sinC=2absinC
所以原式得证.
证明二:(化为边的式子)
左边=a2·2sinBcosB+b2·2sinA·cosA
=a2··+b2··
=(a2+c2-b2+b2+c2-a2)
=·2c2=2ab·=2absinC
评述:由边向角转化,通常利用正弦定理的变形式:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,在转化为角的关系式后,要注意三角函数公式的运用,在此题用到了正弦二倍角公式sin2A=2sinA·cosA,正弦两角和公式sin(A+B)=sinA·cosB+cosA·sinB;由角向边转化,要结合正弦定理变形式以及余弦定理形式二.
三角形的有关证明问题,主要围绕三角形的边和角的三角函数展开,从某种意义上来看,这类问题就是有了目标的含边和角的式子的化简问题.
[例3]已知A、B、C是△ABC的三个内角,且满足(sinA+sinB)2-sin2C=3sinAsinB
求证:A+B=120°
分析:要证A+B=120°,由于A+B+C=180°,只要证明C=60°,而已知条件为三角函数关系,故应考虑向三角函数的转化,又在0°~180°之间,余弦值所对应角唯一,故可证明cosC=,而由余弦定理cosC=,所以应考虑把已知的角的关系式转化为边的关系.
证明:由(sinA+sinB)2-sin2C=3sinA·sinB
可得sin2A+sin2B-sin2C=sinA·sinB
又∵sinA=,sinB=,sinC=,
∴+-=·
整理得a2+b2-c2=ab
∴cosC==
又0°<C<180°,∴C=60°
∴A+B=180°-C=120°
评述:(1)有关三角形内角的证明,选择余弦值与正弦值相比较,要省去取舍的麻烦.但注意在根据三角函数值求角时,应先确定角的范围;
(2)在将已知条件中角的关系转化为边的关系时,运用了正弦定理的变形式:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,这一转化技巧,要求学生熟练掌握.
[例4]在△ABC中,bcosA=acosB,试判断三角形的形状.
分析:三角形形状的判断,可以根据角的关系,也可根据边的关系,所以在已知条件的运用上,可以考虑两种途径:将边转化为角,将角转化为边,下面,我们从这两个角度进行分析.
解法一:利用余弦定理将角化为边.
∵bcosA=acosB
∴b·=a·
∴b2+c2-a2=a2+c2-b2
∴a2=b2 ∴a=b
故此三角形是等腰三角形.
解法二:利用正弦定理将边转化为角.
∵bcosA=acosB
又b=2RsinB,a=2RsinA
∴2RsinBcosA=2RsinAcosB
∴sinAcosB-cosAsinB=0
∴sin(A-B)=0
∵0<A,B<π,∴-π<A-B<π
∴A-B=0,即A=B
故此三角形是等腰三角形.
评述:(1)在判定三角形形状时,一般考虑两个方向进行变形,一个方向是边,走代数变形之路,通常是正、余弦定理结合使用;另一个方向是角,走三角变形之路.通常是运用正弦定理.要求学生要注重边角转化的桥梁——正、余弦定理;
(2)解法二中用到了三角函数中两角差的正弦公式,但应注意在根据三角函数值求角时,一定要先确定角的范围.另外,也可运用同角三角函数的商数关系,在等式sinB·cosA=sinAcosB两端同除以sinAsinB得cotA=cotB,再由0<A,B<π,而得A=B.
为巩固本节所学的解题方法,下面我们进行课堂练习.
Ⅲ.课堂练习
1.在△ABC中,证明下列各式:
(1)(a2-b2-c2)tanA+(a2-b2+c2)tanB=0
(2)-=-.
证明:(1)左边=(a2-b2-c2)+(a2-b2+c2)
=(a2-b2-c2)··+(a2-b2+c2)··
=[+]
=(-1+1)=0=右边
故原命题得证.
(2)左边=-=(-)-+
=--+=-=右边
故原命题得证.
评述:(1)在(1)题证明时应注意两点:一是切化弦的思路,二是结合正、余弦定理将角的关系转化为边的关系;
(2)(2)题证明过程中用到了余弦二倍角的公式,而此公式有三种形式cos2A=cos2A-sin2A=2cos2A-1=1-2sin2A,由于考虑到等式右端为边的关系,故选用第三种形式,在转化为边的关系时较为简便.
2.在△ABC中,已知sinB·sinC=cos2,试判断此三角形的类型.
解:∵sinB·sinC=cos2,∴sinB·sinC=
∴2sinB·sinC=1+cos[180°-(B+C)]
将cos(B+C)=cosBcosC-sinBsinC代入上式得cosBcosC+sinBsinC=1
∴cos(B-C)=1
又0<B,C<π,∴-π<B-C<π
∴B-C=0,∴B=C
故此三角形是等腰三角形.
评述:(1)此题在证明过程中,要用到余弦二倍角公式cosA=2cos2-1的逆用,要求学生注意;
(2)由于已知条件就是三角函数关系式,故无需向边的关系转化,而是进行三角函数式的恒等变形.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,我们熟悉了正、余弦定理在进行边角关系转换时的桥梁作用,并利用正、余弦定理对三角恒等式进行证明以及对三角形形状进行判断.其中,要求大家重点体会正、余弦定理的边角转换功能.
Ⅴ.课后作业
补充作业:
1.在△ABC中,已知=,求证:2b2=a2+c2.
证明:由已知得sin(B+C)sin(B-C)=sin(A+B)·sin(A-B)
cos2B-cos2C=cos2A-cos2B
2cos2B=cos2A+cos2C
2·=+
∴2sin2B=sin2A+sin2C
由正弦定理可得2b2=a2+c2.
2.在△ABC中,A=30°,cosB=2sinB-sinC.
(1)求证:△ABC为等腰三角形;(提示B=C=75°)
(2)设D为△ABC外接圆的直径BE与AC的交点,且AB=2,求AD∶DC的值.
答案:(1)略 (2)1∶
- 4 -秦九韶算法
一、教学目标:使学生掌握秦九韶算法的基本思想方法,并会设计其程序框图,且会将其转化为程序语句。
二、德育目标:通过学习使学生了解中国古代数学对世界数学发展的贡献。
三、教学重点和难点:程序框图的设计。
四、教学过程:
1、引入:秦九韶简介:秦九韶 (公元1202-1261年)南宋,数学家。他在1247年(淳佑七年)着成『数书九章』十八卷.全书共81道题,分为九大类:大衍类、天时类、田域类、测望类、赋役类、钱谷类、营建类、军旅类、市易类。这是一部划时代的巨著,它总结了前人在开方中所使用的列筹方法,将其整齐而有系统地应用到高次方程的有理或无理根的求解上去,其中对「大衍求一术」﹝一次同余组解法)和「正负开方术」﹝高次方程的数值解法)等有十分深入的研究。其中的”大衍求一术”﹝一次同余组解法),在世界数学史上占有崇高的地位。在古代<孙子算经>中载有”物不知数”这个问题,举例说明:有一数,三三数之余二,五五数之余二,七七数之余二,问此数为何?这一类问题的解法可以推广成解一次同余式组的一般方法.奏九韶给出了理论上的证明,并将它定名为”大衍求一术”。这节课我们主要研究的是秦九韶算法中的一种。即f(x)=1+x+0.5x2+0.16667x3+0.04167x4+0.00833x5
在x=-0.2的值
2、新授:
(1) 问题的转化:
先由学生直接代入计算的结果;然后再代入
f(x)=1+(1+(0.5+(0.16667+(0.04167+0.00833x)x)x)x)x
计算并把两算法进行比较,显然后者的计算量要少的多。因此计算类似问题可以用逐次提取的办法,然后利用递推公式:
进行计算,于是可以利用循环结构设计出算法。
(2)程序及框图:
(3)Scilab语言:
x=input("Please Enter x:");
n=input("Please Enter n:");
result=input("The first xishu");
for i=1:1:n
a=input("xishu: ");
result=result*x+a;
end
disp(result,"The result is:");
3、课堂小结:
4、课堂练习:
(1) 用秦九韶算法求多项式
f(x)=9x6+21x5+7x4+64x3+34x2+8x+1的值时,需要的乘法运算次数是 ,加法运算次数是 。
(2)写出求x=23时,多项式7x3+3x2-5x+11的值的一个算法。
5、课后作业:
课本39页习 题1—3A组 第4题
开始
输入 x,n;a0,a1,a2,…,an
k=n,s=an
k>0
否
是
k=k-1
S=ak+Sx
输出S
结束第八课时 基本不等式(一)
教学目标:
1. 学会推导并掌握均值不等式定理;
2. 能够简单应用定理证明不等式并解决一些简单的实际问题。
教学重点:均值不等式定理的证明及应用。
教学难点:等号成立的条件及解题中的转化技巧。
教学过程:
重要不等式:如果a、b∈R,那么a 2+b 2 ≥2ab(当且仅当a=b时取“=”号)
证明:a 2+b 2-2ab=(a-b)2
当a≠b时,(a-b)2>0,当a=b时,(a-b)2=0
所以,(a-b)2≥0 即a 2+b 2 ≥2ab
由上面的结论,我们又可得到
定理:如果a,b是正数,那么 ≥(当且仅当a=b时取“=”号)
证明:∵()2+()2≥2
∴a +b≥2 即 ≥
显然,当且仅当a=b时,=
说明:1)我们称为a,b的算术平均数,称为a,b的几何平均数,因而,此定理又可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
2)a 2+b 2≥2ab和≥成立的条件是不同的:前者只要求a,b都是实数,而后者要求a,b都是正数.
3)“当且仅当”的含义是充要条件.
4)数列意义
问:a,b∈R-?
例题讲解:
例1 已知x,y都是正数,求证:
(1)如果积xy是定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;
(2)如果和x+y是定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2
证明:因为x,y都是正数,所以 ≥
(1)积xy为定值P时,有≥ ∴x+y≥2
上式当x=y时,取“=”号,因此,当x=y时,和x+y有最小值2.
(2)和x+y为定值S时,有≤ ∴xy≤ S 2
上式当x=y时取“=”号,因此,当x=y时,积xy有最大值S 2.
说明:此例题反映的是利用均值定理求最值的方法,但应注意三个条件:
ⅰ)函数式中各项必须都是正数;
ⅱ)函数式中含变数的各项的和或积必须是常数;
ⅲ)等号成立条件必须存在。
师:接下来,我们通过练习来进一步熟悉均值定理的应用.
例2 :已知a、b、c、d都是正数,求证:
(ab+cd)(ac+bd)≥4abcd
分析:此题要求学生注意与均值不等式定理的“形”上发生联系,从而正确运用,同时加强对均值不等式定理的条件的认识.
证明:由a、b、c、d都是正数,得
≥>0,≥>0,
∴≥abcd
即(ab+cd)(ac+bd)≥4abcd
例3 某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m,如果池底每1m2的造价为150元,池壁每1m2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元?
分析:此题首先需要由实际问题向数学问题转化,即建立函数关系式,然后求函数的最值,其中用到了均值不等式定理.
解:设水池底面一边的长度为xm,水池的总造价为l元,根据题意,得
l=240000+720(x+)≥240000+720×2 eq \r(x·)
=240000+720×2×40=297600
当x=,即x=40时,l有最小值297600
因此,当水池的底面是边长为40m的正方形时,水池的总造价最低,最低总造价是297600元.
评述:此题既是不等式性质在实际中的应用,应注意数学语言的应用即函数解析式的建立,又是不等式性质在求最值中的应用,应注意不等式性质的适用条件.
为了进一步熟悉均值不等式定理在证明不等式与求函数最值中的应用,我们来进行课堂练习.
课本P91练习1,2,3,4.
3.课堂小结
通过本节学习,要求大家掌握两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会应用它证明一些不等式及求函数的最值,,但是在应用时,应注意定理的适用条件。
4.课后作业
P94习题 1,2,3
教学后记:
- 3 -2.2 用样本估计总体 · 海口实验中学 覃荣学·
2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征(2课时)
教学目标:
知识与技能
(1)正确理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据的标准差。
(2)能根据实际问题的需要合理地选取样本,从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并做出合理的解释。
(3)会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征。
(4)形成对数据处理过程进行初步评价的意识。
过程与方法
在解决统计问题的过程中,进一步体会用样本估计总体的思想,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。
情感态度与价值观
会用随机抽样的方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题,认识统计的作用,能够辨证地理解数学知识与现实世界的联系。
重点与难点
重点:用样本平均数和标准差估计总体的平均数与标准差。
难点:能应用相关知识解决简单的实际问题。
教学设想
【创设情境】
在一次射击比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下﹕
甲运动员﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙运动员﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
观察上述样本数据,你能判断哪个运动员发挥的更稳定些吗?为了从整体上更好地把握总体的规律,我们要通过样本的数据对总体的数字特征进行研究。——用样本的数字特征估计总体的数字特征(板出课题)。
【探究新知】
<一>、众数、中位数、平均数
〖探究〗:P62
(1)怎样将各个样本数据汇总为一个数值,并使它成为样本数据的“中心点”?
(2)能否用一个数值来描写样本数据的离散程度?(让学生回忆初中所学的一些统计知识,思考后展开讨论)
初中我们曾经学过众数,中位数,平均数等各种数字特征,应当说,这些数字都能够为我们提供关于样本数据的特征信息。例如前面一节在调查100位居民的月均用水量的问题中,从这些样本数据的频率分布直方图可以看出,月均用水量的众数是2.25t(最高的矩形的中点)(图略见课本第62页)它告诉我们,该市的月均用水量为2. 25t的居民数比月均用水量为其他值的居民数多,但它并没有告诉我们到底多多少。
〖提问〗:请大家翻回到课本第56页看看原来抽样的数据,有没有2.25 这个数值呢?根据众数的定义,2.25怎么会是众数呢?为什么?(请大家思考作答)
分析:这是因为样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失的原因,而2.25是由样本数据的频率分布直方图得来的,所以存在一些偏差。
〖提问〗:那么如何从频率分布直方图中估计中位数呢?
分析:在样本数据中,有50%的个体小于或等于中位数,也有50%的个体大于或等于中位数。因此,在频率分布直方图中,矩形的面积大小正好表示频率的大小,即中位数左边和右边的直方图的面积应该相等。由此可以估计出中位数的值为2.02。(图略见课本63页图2.2-6)
〖思考〗:2.02这个中位数的估计值,与样本的中位数值2.0不一样,你能解释其中的原因吗?(原因同上:样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失了)
(课本63页图2.2-6)显示,大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少数居民的月均用水量特别高,显然,对这部分居民的用水量作出限制是非常合理的。
〖思考〗:中位数不受少数几个极端值的影响,这在某些情况下是一个优点,但是它对极端值的不敏感有时也会成为缺点,你能举例说明吗?(让学生讨论,并举例)
<二>、标准差、方差
1.标准差
平均数为我们提供了样本数据的重要信息,可是,有时平均数也会使我们作出对总体的片面判断。某地区的统计显示,该地区的中学生的平均身高为176㎝,给我们的印象是该地区的中学生生长发育好,身高较高。但是,假如这个平均数是从五十万名中学生抽出的五十名身高较高的学生计算出来的话,那么,这个平均数就不能代表该地区所有中学生的身体素质。因此,只有平均数难以概括样本数据的实际状态。
例如,在一次射击选拔比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下﹕
甲运动员﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙运动员﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
观察上述样本数据,你能判断哪个运动员发挥的更稳定些吗?如果你是教练,选哪位选手去参加正式比赛?
我们知道,。
两个人射击的平均成绩是一样的。那么,是否两个人就没有水平差距呢?(观察P66图2.2-8)直观上看,还是有差异的。很明显,甲的成绩比较分散,乙的成绩相对集中,因此我们从另外的角度来考察这两组数据。
考察样本数据的分散程度的大小,最常用的统计量是标准差。标准差是样本数据到平均数的一种平均距离,一般用s表示。
样本数据的标准差的算法:
(1) 、算出样本数据的平均数。
(2) 、算出每个样本数据与样本数据平均数的差:
(3) 、算出(2)中的平方。
(4) 、算出(3)中n个平方数的平均数,即为样本方差。
(5) 、算出(4)中平均数的算术平方根,,即为样本标准差。
其计算公式为:
显然,标准差较大,数据的离散程度较大;标准差较小,数据的离散程度较小。
〖提问〗:标准差的取值范围是什么?标准差为0的样本数据有什么特点?
从标准差的定义和计算公式都可以得出:。当时,意味着所有的样本数据都等于样本平均数。
(在课堂上,如果条件允许的话,可以给学生简单的介绍一下利用计算机来计算标准差的方法。)
2.方差
从数学的角度考虑,人们有时用标准差的平方(即方差)来代替标准差,作为测量样本数据分散程度的工具:
在刻画样本数据的分散程度上,方差和标准差是一样的,但在解决实际问题时,一般多采用标准差。
【例题精析】
〖例1〗:画出下列四组样本数据的直方图,说明他们的异同点。
(1)5,5,5,5,5,5,5,5,5
(2)4,4,4,5,5,5,6,6,6
(3)3,3,4,4,5,6,6,7,7
(4)2,2,2,2,5,8,8,8,8
分析:先画出数据的直方图,根据样本数据算出样本数据的平均数,利用标准差的计算公式即可算出每一组数据的标准差。
解:(图略,可查阅课本P68)
四组数据的平均数都是5.0,标准差分别为:0.00,0.82,1.49,2.83。
他们有相同的平均数,但他们有不同的标准差,说明数据的分散程度是不一样的。
〖例2〗:(见课本P69)
分析: 比较两个人的生产质量,只要比较他们所生产的零件内径尺寸所组成的两个总体的平均数与标准差的大小即可,根据用样本估计总体的思想,我们可以通过抽样分别获得相应的样本数据,然后比较这两个样本数据的平均数、标准差,以此作为两个总体之间的差异的估计值。
【课堂精练】
P71 练习 1. 2. 3 4
【课堂小结】
1. 用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类:
(1) 用样本平均数估计总体平均数。
(2) 用样本标准差估计总体标准差。样本容量越大,估计就越精确。
2. 平均数对数据有“取齐”的作用,代表一组数据的平均水平。
3. 标准差描述一组数据围绕平均数波动的大小,反映了一组数据变化的幅度。
【评价设计】
1.P72 习题2.2 A组 3、 4、10
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3第三课时 两角和与差的正切
教学目标:
掌握T(α+β),T(α-β)的推导及特征,能用它们进行有关求值、化简;提高学生简单的推理能力,培养学生的应用意识,提高学生的数学素质.
教学重点:
两角和与差的正切公式的推导及特征.
教学难点:
灵活应用公式进行化简、求值.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ(S(α+β))
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(S(α-β))
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ(C(α+β))
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ(C(α-β))
要准确把握上述各公式的结构特征.
Ⅱ.讲授新课一、推导公式
上述公式结合同角三角函数的基本关系式,我们不难得出:
当cos(α+β)≠0时
tan(α+β)==
如果cosαcosβ≠0,即cosα≠0且cosβ≠0,我们可以
将分子、分母都除以cosαcosβ,从而得到:
tan(α+β)=
不难发现,这一式子描述了两角α与β的和的正切与这两角的正切的关系.
同理可得:tan(α-β)=
或将上式中的β用-β代替,也可得到此式.
这一式子又描述了两角α与β的差的正切与这两角的正切的关系.
所以,我们将这两式分别称为两角和的正切公式、两角差的正切公式,
简记为T(α+β),T(α-β).
但要注意:运用公式T(α±β)时必须限定α、β、α±β都不等于+kπ(k∈Z),因为tan(+kπ)不存在.
下面我们看一下它们的应用
二、例题讲解
[例1]不查表求tan75°,tan15°的值.
解:tan75°=tan(45°+30°)
== eq \f(+1,1-) =2+
tan15°=tan(45°-30°)
== eq \f(1-,1+) =2-
[例2]求下列各式的值
(1) (2)
(1)分析:观察题目结构,联想学过的公式,不难看出可用两角差的正切公式.
解:=tan(71°-26°)=tan45°=1
(2)分析:虽不可直接使用两角和的正切公式,但经过变形可使用之求解.
解:由tan150°=tan(75°+75°)=
得:=2·
=2·=2cot150°=2cot(180°-30°)=-2cot30°=-2
说明:要熟练掌握公式的结构特征,以灵活应用.
[例3]利用和角公式计算的值.
分析:因为tan45°=1,所以原式可看成
这样,我们可以运用正切的和角公式,把原式化为tan(45°+15°),从而求得原式的值.
解:∵tan45°=1
∴==tan(45°+15°)=tan60°=
说明:在解三角函数题目时,要注意“1”的妙用.
[例4]若tan(α+β)=,tan(β-)=,求tan(α+)的值.
分析:注意已知角与所求角的关系,则可发现(α+)+(β-)=α+β,所以可将α+化为(α+β)-(β-),从而求得tan(α+)的值.
解:tan(α+)=tan[(α+β)-(β-)]
= eq \f(tan(α+β)-tan(β-),1+tan(α+β)tan(β-))
将tan(α+β)=,tan(β-)=代入上式,则,原式= eq \f(-,1+×) =
[例5]已知tanα=,tan(α-β)=-,求tan(β-2α).
解:∵α+(α-β)=2α-β
∴tan(β-2α)=tan[-(2α-β)]
=-tan(2α-β)=-tan[α+(α-β)]
== eq \f(+(-),×(-)-1) =-
4.证明tan-tan=
分析:细心观察已知等式中的角,发现它们有隐含关系:+=2x,-=x
∴sinx=sincos-cossin ①
cosx+cos2x=2coscos ②
①÷②即得:
= eq \f(sin,cos) - eq \f(sin,cos) =tan-tan.
Ⅲ.课堂练习
1.化简下列各式
(1)tan(α+β)·(1-tanαtanβ) (2) -1
(3)
解:(1)tan(α+β)(1-tanαtanβ)
=(1-tanαtanβ)=tanα+tanβ
(2) -1= eq \f(tanα-tanβ, ) -1 =1+tanαtanβ-1=tanαtanβ
(3) =tan[(α-β)+β]=tanα
说明:这一题目若将tan(α-β)用两角差的正切公式展开,则误入歧途,要注意整体思想.
2.求值:
(1) (2)
(3)tan21°(1+tan24°)+tan24°
解:(1) =tan(35°+25°)=tan60°=
(2) =tan(86°-26°)=tan60°=
(3)分析:因为tan21°=tan(45°-24°)=
又因为tan45°=1
所以,1+tan24°=1+tan45°tan24°
这样,可将原式化为:
tan(45°-24°)(1+tan45°tan24°)+tan24°
从而求得原式的值.
解:tan21°(1+tan24°)+tan24°
=tan(45°-24°)(1+tan45°tan24°)+tan24°
=(1+tan45°tan24°)+tan24°=1
Ⅳ.课时小结
正切的和、差角公式以及它们的等价变形.
即:tan(α±β)= eq \f(tanα±tanβ,1tanαtanβ)
Tanα±tanβ=tan(α±β)[1tanαtanβ]
1tanαtanβ= eq \f(tanαtanβ,1±tanαtanβ)
这些公式在化简、求值、证明三角恒等式时都有不少用处.
Ⅴ.课后作业
课本P105习题 1,2,3,4
- 4 -第三课时 等差数列(一)
教学目标:
明确等差数列的定义,掌握等差数列的通项公式,会解决知道an,a1,d,n中的三个,求另外一个的问题;培养学生观察能力,进一步提高学生推理、归纳能力,培养学生的应用意识.
教学重点:
1.等差数列的概念的理解与掌握.
2.等差数列的通项公式的推导及应用.
教学难点:
等差数列“等差”特点的理解、把握和应用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上两节课我们共同学习了数列的定义及给出数列的两种方法——通项公式和递推公式.这两个公式从不同的角度反映数列的特点,下面我们看这样一些例子
Ⅱ.讲授新课
1,2,3,4,5,6; ①
10,8,6,4,2,…; ②
21,21,22,22,23,23,24,24,25 ③
2,2,2,2,2,… ④
首先,请同学们仔细观察这些数列有什么共同的特点 是否可以写出这些数列的通项公式?(引导学生积极思考,努力寻求各数列通项公式,并找出其共同特点)
数列①是一递增数列,后一项总比前一项多1,其通项公式为:an=n(1≤n≤6).
数列②是由一些偶数组成的数列,是一递减数列,后一项总比前一项少2,其通项公式为:an=12-2n(n≥1).
数列③是一递增数列,后一项总比前一项多,其通项公式为:an=20+n(1≤n≤9)
数列④的通项公式为:an=2(n≥1)是一常数数列.
综合上述所说,它们的共同特点是什么呢?
它们的共同特点是:从第2项起,每一项与它的前一项的“差”都等于同一个常数.
也就是说,这些数列均具有相邻两项之差“相等”的特点.具有这种特点的数列,我们把它叫做等差数列.
1.定义
等差数列:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示.
如:上述4个数列都是等差数列,它们的公差依次是1,-2,,0.
2.等差数列的通项公式
等差数列定义是由一数列相邻两项之间关系而得.若一等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则据其定义可得:
(n-1)个等式
若将这n-1个等式左右两边分别相加,则可得:an-a1=(n-1)d 即:an=a1+(n-1)d
当n=1时,等式两边均为a1,即上述等式均成立,则对于一切n∈N*时上述公式都成立,所以它可作为数列{an}的通项公式.
或者由定义可得:a2-a1=d即:a2=a1+d;a3-a2=d即:a3=a2+d=a1+2d;a4-a3=d即:a4=a3+d=a1+3d;……;an-an-1=d,即:an=an-1+d=a1+(n-1)d
看来,若已知一数列为等差数列,则只要知其首项a1和公差d,便可求得其通项.
如数列①:an=1+(n-1)×1=n(1≤n≤6),
数列②:an=10+(n-1)×(-2)=12-2n(n≥1),
数列③:an=22+(n-1) =21-n (n≥1),
数列④:an=2+(n-1)×0=2(n≥1)
由通项公式可类推得:am=a1+(m-1)d,即:a1=am-(m-1)d,则:
an=a1+(n-1)d=am-(m-1)d+(n-1)d=am+(n-m)d.
如:a5=a4+d=a3+2d=a2+3d=a1+4d
3.例题讲解
[例1](1)求等差数列8,5,2…的第20项.
分析:由给出的三项先找到首项a1,求出公差d,写出通项公式,然后求出所要项.
解:由题意可知:a1=8,d=5-8=2-5=-3
∴该数列通项公式为:an=8+(n-1)×(-3),即:an=11-3n(n≥1),当n=20时,则a20=11-3×20=-49.
答案:这个数列的第20项为-49.
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13…的项 如果是,是第几项
分析:要想判断-401是否为这数列的一项,关键要求出通项公式,看是否存在正整数n,可使得an=-401.
解:由题意可知:a1=-5,d=-9-(-5)=-4,
∴数列通项公式为:an=-5-4(n-1)=-4n-1.
令-401=-4n-1,解之得n=100.
∴-401是这个数列的第100项.
[例2]在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求首项a1与公差d.
解:由题意可知,
这是一个以a1和d为未知数的二元一次方程组,解这个方程组,得a1=-2,d=3.
即这个等差数列的首项是-2,公差是3.
[例3]在等差数列{an}中,已知a5=10,a15=25,求a25.
思路一:根据等差数列的已知两项,可求出a1和d,然后可得出该数列的通项公式,便可求出a25.
解法一:设数列{an}的首项为a1,公差为d,则根据题意可得:
这是一个以a1和d为未知数的二元一次方程组,解这个方程组,得a1=4,d=.
∴这个数列的通项公式为:an=4+×(n-1),即:an=n+.
∴a25=×25+=40.
思路二:若注意到已知项为a5与a15,所求项为a25,则可直接利用关系式an=am+(n-m)d.这样可简化运算.
解法二:由题意可知:a15=a5+10d,即25=10+10d,
∴10d=15.
又∵a25=a15+10d,∴a25=25+15=40.
思路三:若注意到在等差数列{an}中,a5,a15,a25也成等差数列,则利用等差中项关系式,便可直接求出a25的值.
解法三:在等差数列{an}中,a5,a15,a25成等差数列
∴2a15=a5+a25,即a25=2a15-a5,
∴a25=2×25-10=40.
[例4]已知等差数列{an}中,a15=33,a45=153,试问217是否为此数列的项?若是说明是第几项;若不是,说明理由.
分析:这是一个探索性问题,但由于在条件中已知道两项的值,所以,在求解方法上,可以考虑运用方程思想求解基本量a1和d,也可以利用性质求d,再就是考虑运用等差数列的几何意义.
解法一:由通项公式,
知 得:
由217=-23+4(n-1),得n=61.
解法二:由等差数列性质,得a45-a15=30d=153-33,即d=4
又an=a15+(n-15)d,217=33+4(n-15),解得n=61.
解法三:由等差数列的几何意义可知,等差数列的图象是一些共线的点
由于P(15,33),Q(45,153),R(n,217)在同一条直线上.
故有=,解得n=61.
评述:运用等差数列的通项公式,知三求一.如果已知两个条件,就可以列出方程组解之.如果利用等差数列的性质,几何意义去考虑也可以,因此要根据具体问题具体分析.
[例5]已知数列{an}为等差数列,a3=,a7=-,求a15的值.
解法一:利用通项公式,设数列{an}的首项为a1,公差为d
则 eq \b\lc\{(\a\al(a1+2d=,a1+6d=-)) 解之得 eq \b\lc\{(\a\al(a1=,d=-))
a15=a1+14d=+14×(-)=-
解法二:利用等差数列的性质a7=a3+4d把已知条件代入,得:d=-
∴a15=a7+(15-7)d=-.
解法三:∵{an}为等差数列,
∴a3,a7,a11,a15……也成等差数列
由a3=,a7=-
知上述数列首项为,公差为-2
∴a15=+(3-1)·(-2)=-
[例6]两个等差数列5,8,11,……和3,7,11,……都有100项,那么它们共有多少相同的项?
分析:显然,已知的两数列的所有相同的项将构成一个新的数列{an},这样问题就转化为一个研究数列{an}的项数问题了.
解法一:设已知的两数列的所有相同的项将构成的新数列为{cn},c1=11,
又数列5,8,11,……的通项公式为an=3n+2,数列3,7,11,……的通项公式为bn=4n-1.
∴数列{cn}为等差数列,且d=12.∴cn=12n-1
又∵a100=302,b100=399,∴cn=12n-1<302
得n≤25,可见已知两数列共有25个相同的项.
解法二:∵an=3n+2,bn=4n-1,设an=bm
则有3n+2=4m-1(n,m∈N*),即n=m-1(n,m∈N*)
要使n为正整数,m必须是3的倍数.
设m=3k(k∈N*),代入前式得n=4k-1
又∵1≤3k≤100,且1≤4k-1≤100,解得1≤k≤25
∴共有25个相同的项.
[例7]一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是多少?
解:由 得-4.6<d<- 答案:-4
Ⅲ.课堂练习
课本P34练习1,2,3
1.(1)求等差数列3,7,11,……的第4项与第10项.
分析:根据所给数列的前3项求得首项和公差,写出该数列的通项公式,从而求出所求项.
解:根据题意可知:a1=3,d=7-3=4.
∴该数列的通项公式为:an=3+(n-1)×4,即an=4n-1(n≥1,n∈N*)
∴a4=4×4-1=15,a10=4×10-1=39.
评述:关键是求出通项公式.
(2)求等差数列10,8,6,……的第20项.
解:根据题意可知:a1=10,d=8-10=-2.
∴该数列的通项公式为:an=10+(n-1)×(-2),即:an=-2n+12,
∴a20=-2×20+12=-28.
评述:要注意解题步骤的规范性与准确性.
(3)100是不是等差数列2,9,16,……的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由.
分析:要想判断一数是否为某一数列的其中一项,则关键是要看是否存在一正整数n值,使得an等于这一数.
解:根据题意可得:a1=2,d=9-2=7.
∴此数列通项公式为:an=2+(n-1)×7=7n-5.
令7n-5=100,解得:n=15,
∴100是这个数列的第15项.
(4)-20是不是等差数列0,-3,-7,……的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由.
解:由题意可知:a1=0,d=-3
∴此数列的通项公式为:an=-n+
令-n+=-20,解得n=
因为-n+=-20没有正整数解,所以-20不是这个数列的项.
2.在等差数列{an}中,(1)已知a4=10,a7=19,求a1与d;
(2)已知a3=9,a9=3,求a12.
解:(1)由题意得: 解之得:
(2)解法一:由题意可得: 解之得:
∴该数列的通项公式为:an=11+(n-1)×(-1)=12-n
∴a12=0
解法二:由已知得:a9=a3+6d,即:3=9+6d
∴d=-1
又∵a12=a9+3d,∴a12=3+3×(-1)=0.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,首先要理解与掌握等差数列的定义及数学表达式:an-an-1=d(n≥2).其次,要会推导等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d(n≥1),并掌握其基本应用.最后,还要注意一重要关系式:an=am+(n-m)d的理解与应用.
Ⅴ.课后作业
课本P39习题 1,2,3,4
- 6 -2.1.3 分层抽样
教学目标:
1、知识与技能:
(1)正确理解分层抽样的概念;
(2)掌握分层抽样的一般步骤;
(3)区分简单随机抽样、系统抽样和分层抽样,并选择适当正确的方法进行抽样。
2、过程与方法:通过对现实生活中实际问题进行分层抽样,感知应用数学知识解决实际问题的方法。
3、情感态度与价值观:通过对统计学知识的研究,感知数学知识中“估计
与“精确”性的矛盾统一,培养学生的辩证唯物主义的世界观与价值观。
4、重点与难点:正确理解分层抽样的定义,灵活应用分层抽样抽取样本,并恰当的选择三种抽样方法解决现实生活中的抽样问题。
教学设想:
【创设情景】
假设某地区有高中生2400人,初中生10900人,小学生11000人,此地
教育部门为了了解本地区中小学的近视情况及其形成原因,要从本地区的
小学生中抽取1%的学生进行调查,你认为应当怎样抽取样本?
【探究新知】
一、分层抽样的定义。
一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样的方法叫分层抽样。
【说明】分层抽样又称类型抽样,应用分层抽样应遵循以下要求:
(1)分层:将相似的个体归人一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,即遵循不重复、不遗漏的原则。
(2)分层抽样为保证每个个体等可能入样,需遵循在各层中进行简单随机抽样,每层样本数量与每层个体数量的比与这层个体数量与总体容量的比相等。
二、分层抽样的步骤:
(1)分层:按某种特征将总体分成若干部分。
(2)按比例确定每层抽取个体的个数。
(3)各层分别按简单随机抽样的方法抽取。
(4)综合每层抽样,组成样本。
【说明】
(1)分层需遵循不重复、不遗漏的原则。
(2)抽取比例由每层个体占总体的比例确定。
(3)各层抽样按简单随机抽样进行。
探究交流
(1)分层抽样又称类型抽样,即将相似的个体归入一类(层),然后每层抽取若干个体构成样本,所以分层抽样为保证每个个体等可能入样,必须进行 ( )
A、每层等可能抽样
B、每层不等可能抽样
C、所有层按同一抽样比等可能抽样
(2)如果采用分层抽样,从个体数为N的总体中抽取一个容量为n
样本,那么每个个体被抽到的可能性为 ( )
A. B. C. D.
点拨:
(1)保证每个个体等可能入样是简单随机抽样、系统抽样、分层抽
共同的特征,为了保证这一点,分层时用同一抽样比是必不可少的,故此选C。
(2)根据每个个体都等可能入样,所以其可能性本容量与总体容量
比,故此题选C。
知识点2 简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的比较
类 别 共同点 各自特点 联 系 适 用范 围
简 单随 机抽 样 (1)抽样过程中每个个体被抽到的可能性相等(2)每次抽出个体后不再将它放回,即不放回抽样 从总体中逐个抽取 总体个数较少
将总体均分成几部 分,按预先制定的规则在各部分抽取 在起始部分样时采用简随机抽样 总体个数较多
系 统抽 样
将总体分成几层,分层进行抽取 分层抽样时采用简单随机抽样或系统抽样 总体由差异明显的几部分组成
分 层抽 样
【例选精析】
例1、 某高中共有900人,其中高一年级300人,高二年级200人,高三年级400人,现采用分层抽样抽取容量为45的样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为
A.15,5,25 B.15,15,15
C.10,5,30 D15,10,20
[分析]因为300:200:400=3:2:4,于是将45分成3:2:4的三部分。设三部分各抽取的个体数分别为3x,2x,4x,由3x+2x+4x=45,得x=5,故高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为15,10,20,故选D。
例2:一个地区共有5个乡镇,人口3万人,其中人口比例为3:2:5:2:3,从3万人中抽取一个300人的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?并写出具体过程。
[分析]采用分层抽样的方法。
解:因为疾病与地理位置和水土均有关系,所以不同乡镇的发病情况差异明显,因而采用分层抽样的方法,具体过程如下:
(1)将3万人分为5层,其中一个乡镇为一层。
(2)按照样本容量的比例随机抽取各乡镇应抽取的样本。
300×3/15=60(人),300×2/15=100(人),300×2/15=40(人),300×2/15=60(人),因此各乡镇抽取人数分别为60人、40人、100人、40人、60 人。
(3)将300人组到一起,即得到一个样本。
【课堂练习】P52 练习1. 2. 3
【课堂小结】
1、分层抽样是当总体由差异明显的几部分组成时采用的抽样方法,进行分层抽样时应注意以下几点:
(1)、分层抽样中分多少层、如何分层要视具体情况而定,总的原则是,层内样本的差异要小,面层之间的样本差异要大,且互不重叠。
(2)为了保证每个个体等可能入样,所有层应采用同一抽样比等可能抽样。
(3)在每层抽样时,应采用简单随机抽样或系统抽样的方法进行抽样。
2、分层抽样的优点是:使样本具有较强的代表性,并且抽样过程中可综合选用各种抽样方法,因此分层抽样是一种实用、操作性强、应用比较广泛的抽样方法。
【评论设计】
1、某单位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体情况,需从他们中抽取一个容量为36的样本,则适合的抽取方法是 ( )
A.简单随机抽样
B.系统抽样
C.分层抽样
D.先从老人中剔除1人,然后再分层抽样
2、某校有500名学生,其中O型血的有200人,A型血的人有125人,B型血的有125人,AB型血的有50人,为了研究血型与色弱的关系,要从中抽取一个20人的样本,按分层抽样,O型血应抽取的人数为 人,A型血应抽取的人数为 人,B型血应抽取的人数为 人,AB型血应抽取的人数为 人。
3、某中学高一年级有学生600人,高二年级有学生450人,高三年级有学生750人,每个学生被抽到的可能性均为0.2,若该校取一个容量为n的样本,则n= 。
4、对某单位1000名职工进行某项专门调查,调查的项目与职工任职年限有关,人事部门提供了如下资料:
任职年限 5年以下 5年至10年 10年以上
人数 300 500 200
试利用上述资料设计一个抽样比为1/10的抽样方法。第27课时 对数函数的运用
教学目标:
使学生掌握对数形式复合函数的单调性的判断及证明方法,掌握对数形式复合函数的奇偶性的判断及证明方法,培养学生的数学应用意识;认识事物之间的内在联系及相互转化,用联系的观点分析问题、解决问题.
教学重点:
复合函数单调性、奇偶性的讨论方法.
教学难点:
复合函数单调性、奇偶性的讨论方法.
教学过程:
[例1]设loga<1,则实数a的取值范围是
A.0<a< B. <a<1
C.0<a<或a>1 D.a>
解:由loga<1=logaa得
(1)当0<a<1时,由y=logax是减函数,得:0<a<
(2)当a>1时,由y=logax是增函数,得:a>,∴a>1
综合(1)(2)得:0<a<或a>1 答案:C
[例2]三个数60.7,0.76,log0.76的大小顺序是
A.0.76<log0.76<60.7 B.0.76<60.7<log0.76
C.log0.76<60.7<0.76 D.log0.76<0.76<60.7
解:由于60.7>1,0<0.76<1,log0.76<0 答案:D
[例3]设0<x<1,a>0且a≠1,试比较|loga(1-x)|与|loga(1+x)|的大小
解法一:作差法
|loga(1-x)|-|loga(1+x)|=| |-| |
=(|lg(1-x)|-|lg(1+x)|)
∵0<x<1,∴0<1-x<1<1+x
∴上式=- [(lg(1-x)+lg(1+x)]=-·lg(1-x2)
由0<x<1,得lg(1-x2)<0,∴-·lg(1-x2)>0,
∴|loga(1-x)|>|loga(1+x)|
解法二:作商法
=|log(1-x)(1+x)|
∵0<x<1 ∴0<1-x<1+x
∴|log(1-x)(1+x)|=-log(1-x)(1+x)=log(1-x)
由0<x<1 ∴1+x>1,0<1-x2<1
∴0<(1-x)(1+x)<1 ∴>1-x>0
∴0<log(1-x) <log(1-x)(1-x)=1
∴|loga(1-x)|>|loga(1+x)|
解法三:平方后比较大小
∵loga2(1-x)-loga2(1+x)=[loga(1-x)+loga(1+x)][loga(1-x)-loga(1+x)]
=loga(1-x2)·loga=·lg(1-x2)·lg
∵0<x<1,∴0<1-x2<1,0<<1
∴lg(1-x2)<0,lg<0
∴loga2(1-x)>loga2(1+x)
即|loga(1-x)|>|loga(1+x)|
解法四:分类讨论去掉绝对值
当a>1时,|loga(1-x)|-|loga(1+x)|
=-loga(1-x)-loga(1+x)=-loga(1-x2)
∵0<1-x<1<1+x,∴0<1-x2<1
∴loga(1-x2)<0, ∴-loga(1-x2)>0
当0<a<1时,由0<x<1,则有loga(1-x)>0,loga(1+x)<0
∴|loga(1-x)|-|loga(1+x)|=|loga(1-x)+loga(1+x)|=loga(1-x2)>0
∴当a>0且a≠1时,总有|loga(1-x)|>|loga(1+x)|
[例4]已知函数f(x)=lg[(a2-1)x2+(a+1)x+1],若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.
解:依题意(a2-1)x2+(a+1)x+1>0对一切x∈R恒成立.
当a2-1≠0时,其充要条件是:
解得a<-1或a>
又a=-1,f(x)=0满足题意,a=1不合题意.
所以a的取值范围是:(-∞,-1]∪(,+∞)
[例5]已知f(x)=1+logx3,g(x)=2logx2,比较f(x)与g(x)的大小
解:易知f(x)、g(x)的定义域均是:(0,1)∪(1,+∞)
f(x)-g(x)=1+logx3-2logx2=logx(x).
①当x>1时,若x>1,则x>,这时f(x)>g(x).
若x<1,则1<x<,这时f(x)<g(x)
②当0<x<1时,0<x<1,logxx>0,这时f(x)>g(x)
故由(1)、(2)可知:当x∈(0,1)∪(,+∞)时,f(x)>g(x)
当x∈(1,)时,f(x)<g(x)
[例6]解方程:2(9x-1-5)=[4(3x-1-2)]
解:原方程可化为
(9x-1-5)=[4(3x-1-2)]
∴9x-1-5=4(3x-1-2) 即9x-1-4·3x-1+3=0
∴(3x-1-1)(3x-1-3)=0 ∴3x-1=1或3x-1=3
∴x=1或x=2 经检验x=1是增根
∴x=2是原方程的根.
[例7]解方程log2(2-x-1)(2-x+1-2)=-2
解:原方程可化为:
log2(2-x-1)(-1)log2[2(2-x-1)]=-2
即:log2(2-x-1)[log2(2-x-1)+1]=2
令t=log2(2-x-1),则t2+t-2=0
解之得t=-2或t=1
∴log2(2-x-1)=-2或log2(2-x-1)=1
解之得:x=-log2或x=-log23
- 3 -2.4 向量的数量积(1)
一、课题:向量的数量积(1)
二、教学目标:1.理解平面向量数量积的概念;
2.掌握两向量夹角的概念及其取值范围;
3.掌握两向量共线及垂直的充要条件;
4.掌握向量数量积的性质。
三、教学重、难点:向量数量积及其重要性质。
四、教学过程:
(一)引入:
物理课中,物体所做的功的计算方法:
(其中是与的夹角).
(二)新课讲解:
1.向量的夹角:
已知两个向量和(如图2),作,,则
()叫做向量与的夹角。
当时,与同向;
当时,与反向;
当时,与的夹角是,我们说与垂直,记作.
2.向量数量积的定义:
已知两个非零向量和,它们的夹角为,则数量叫做与的数量积(或内积),记作,即.
说明:①两个向量的数量积是一个数量,这个数量的大小与两个向量的长度及其夹角
有关;
②实数与向量的积与向量数量积的本质区别:两个向量的数量积是一个数量;实
数与向量的积是一个向量;
③规定,零向量与任一向量的数量积是.
3.数量积的几何意义:
(1)投影的概念:
如图,,,过点作垂直于直线,垂足为,则.
叫做向量在方向上的投影,当为锐角时,它是正值;当为钝角时,它
是一负值;当时,它是;当时,它是;当时,它是.
(2)的几何意义:数量积等于的长度与在的方向上的投影
的乘积。
【练习】:①已知,,与的夹角,则;
②已知,在上的投影是,则 8 ;
③已知,,,则与的夹角.
(3)数量积的性质:
设、都是非零向量,是与的夹角,则
①;
②当与同向时,;当与反向时,;
特别地:或;
③;
④;
若是与方向相同的单位向量,则
⑤.
4.例题分析:
例1 已知正的边长为,设,,,求.
解:如图,与、与、与夹角为,
∴原式
.
例2 已知,,,且,求.
解:作,,
∵, ∴,
∵且,
∴中,, ∴,∴,,
所以,.
五、课后练习:
补充:1.若非零向量与满足,则 0 .
六、课堂小结:1.向量数量积的概念;
2.向量数量积的几何意义;
3.向量数量积的性质。
七、作业:
(图1)
(图2)
PAGE
- 3 -第一课时 正弦定理
教学目标:
掌握正弦定理推导过程,会利用正弦定理证明简单三角形问题,会利用正弦定理求解简单斜三角形边角问题,能利用计算器进行运算;通过三角函数、正弦定理、向量数量积等多处知识间联系来体现事物之间的普遍联系与辩证统一.
教学重点:
正弦定理证明及应用.
教学难点:
正弦定理的证明,正弦定理在解三角形时应用思路.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在初中,我们已经会解直角三角形.就是说,已会根据直角三角形中已知的边与角求出未知的边与角,而在直角三角形中,有如下的边角关系.
==
那么,在任意三角形中,这一关系式是否成立呢 这也是我们这一节课将要研究的问题.
Ⅱ.讲授新课
对于==这一关系的证明,我们一起来看下面的证法.
如图,在△ABC中,已知BC=a,AC=b,AB=c,作△ABC
的外接圆,O为圆心,连接BO并延长交圆于B′,设BB′=2R.
则根据直径所对的圆周角是直角以及同弧所对的圆周角相等可以
得到:
∠BAB′=90°,∠C=∠B′
∴sinC=sinB′= ∴=2R
同理可得=2R,=2R
∴===2R
这就是说,对于任意的三角形,上述关系式均成立.因此,我们得到下面的定理.
正弦定理 在一个三角形中,各边和它所对的正弦的比相等,即
==
说明:上述证法采用了初中所学的平面几何知识,将任意三角形通过外接圆性质转化为直角三角形进而求证,此证法在巩固平面几何知识的同时,易于被学生理解和接受,并且消除了学生所持的“向量方法证明正弦定理是唯一途径”这一误解.既拓宽了学生的解题思路,又为下一步用向量方法证明正弦定理作了铺垫.
接下来,我们可以考虑用前面所学的向量知识来证明正弦定理.从定理内容可以看出,定理反映的是三角形的边角关系,而在向量知识中,哪一处知识点体现边角关系呢
向量的数量积的定义式:
a·b=|a||b|cosθ,其中θ为两向量的夹角.
但是向量数量积涉及的是余弦关系而非正弦关系,这两者之间能否转化呢
可以通过三角函数的诱导公式
sinθ=cos(90°-θ)进行转化.
这一转化产生了新角90°-θ,这就为辅助向量j的添加提供了线索,为方便进一步的运算,辅助向量选取了单位向量j,而j垂直于三角形一边,且与一边夹角出现了90°-θ这一形式,这是作辅助向量j垂直于三角形一边的原因.
在向量方法证明过程中,构造向量是基础,并由向量的加法原则可得
+=.
而添加垂直于的单位向量j是关键,为了产生j与、、的数量积,而在上面向量等式的两边同取与向量j的数量积运算,也就在情理之中了.
下面,大家再结合课本进一步体会向量法证明正弦定理的过程,并注意总结在证明过程中所用到的向量知识点.
说明:(1)在给予学生适当自学时间后,应强调学生注意两向量的夹角是以同起点为前提,以及两向量垂直的充要条件的运用.
(2)要求学生在巩固向量知识的同时,进一步体会向量知识的工具性作用.
向量法证明过程:
(1)△ABC为锐角三角形,过点A作单位向量j垂直于,
则j与的夹角为90°-A,j与的夹角为90°-C.
由向量的加法原则可得:+=
为了与图中有关角的三角函数建立联系,我们在上面向量等式的两边同取与向量j的数量积运算,得到:j·(+)=j·
由分配律可得:j·+j·=j·
∴|j|||cos90°+|j|||cos(90°-C)=|j|||cos(90°-A)
∴asinC=csinA
∴=
另外,过点C作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为
90°+C,j与的夹角为90°+B,可得=.
(此处应强调学生注意两向量夹角是以同起点为前提,防止误解为j与的夹角为90°-C,j与的夹角为90°-B)
∴==.
(2)△ABC为钝角三角形,不妨设A>90°过点A作与垂直
的单位向量j,则j与的夹角为A-90°,j与的夹角
为90°-C.
由+=得:j·+j·=j·
即a·cos(90°-C)=c·cos(A-90°)
∴asinC=csinA
∴=
另外,过点C作与垂直的单位向量j,则j与夹角为90°+C,j与夹角为90°+B,同理可得=
∴==
综上所述,正弦定理对于锐角三角形、直角三角形、钝角三角形均成立.
在证明了正弦定理之后,我们来进一步学习正弦定理的应用.利用正弦定理,可以解决以下两类有关三角形问题.
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角.
这类问题由于两角已知,故第三角确定,三角形唯一,解唯一,相对容易.
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角.此类问题变化较多。
(1)A为锐角
(2)A为直角或钝角
接下来,我们通过例题评析来进一步体会与总结.
[例1]在△ABC中,已知c=10,A=45°,C=30°,求b(保留两个有效数字).
分析:如图,此题属于已知两角和其中一角求对边的问题,
直接应用正弦定理可求出边a,若求边b,则需通过三角形
内角和为180°,求出角B,再利用正弦定理求出边b.
解:∵B=180°-(A+C)=180°-(45°+30°)=105°,
=,
∴b==≈19
评述:(1)此类问题结果为唯一解,学生较易掌握,如果已知两角和两角所夹的边,也是先利用内角和180°求出第三角,再利用正弦定理.
(2)对于解三角形中的复杂运算可使用计算器,但应注意如下约定:当计算器所示结果为准确数时,或者为不少于四个有效数字的近似数而需要保留四个有效数字时,一律使用等号;保留的有效数字不少于四个时,使用约等号.
[例2]在△ABC中,已知a=20,b=28,A=40°,求B(精确到1°)和c(保留两个有效数字).
分析:此例题属于bsinA<a<b的情形,故有两解.这样在求解之后呢,可以无需作进一步的检验,使学生在运用正弦定理求边、角时,感到目的很明确,同时体会分析问题的重要性.
解:∵sinB===0.8999,
∴B1=64°,B2=116°
当B1=64°时,C1=180°-(B1+A)
=180°-(64°+40°)=76°,
∴c1==≈30.
当B2=116°时,C2=180°-(B2+A)
=180°-(116°+40°)=24°,
∴c2==≈13.
评述:通过此例题可使学生明确,利用正弦定理所求角有两种可能,但是都不符合题意,可以通过分析获得,这就要求学生熟悉已知两边和其中一边的对角时解三角形的各种情形.当然对于不符题意的解的取舍,也可通过三角形的有关性质来判断,对于这一点,我们通过下面的例题来体会.
[例3]在△ABC中,已知a=60,b=50,A=38°,求B(精确到1°)和c(保留两个有效数字).
分析:此例题属于a≥b这一类情形,有一解,也可根据三角形内大角对大边,小角对小边这一性质来排除B为钝角的情形.
解:已知b<a,所以B<A,因此B也是锐角.
∵sinB===0.5131,
∴B=31°,
∴C=180°-(A+B)=180°-(38°+31°)=111°
∴c==≈91.
评述:同样是已知两边和一边对角,但可能出现不同的结果,应强调学生注意解题的灵活性.对于例3,如果没有考虑到角B所受限制而求出角B的两个解,进而求出边c两解,也可利用三角形内两边之和大于第三边,两边之差小于第三边这一性质进而验证而达到排除不符题意的解.
[例4]在△ABC中,已知a=28,b=20,A=120°,求B(精确到1°)和c(保留两个有效数字).
分析:此例题属于A为钝角且a>b的情形,有一解.也可应用正弦定理求解角B后,利用三角形内角和为180°排除角B为钝角情形.
解:∵sinB===0.6187
∴B1=38°,B2=142°(舍)
∴C=180°-(A+B)=22°
∴c==≈8.7
评述:(1)此题要求学生注意考虑问题的全面性.对于角B为钝角的排除也可以结合三角形小角对小边性质而得到.
(2)综合上述例题要求学生自我总结正弦定理的适用范围,已知两角一边或两边与其中一边的对角.
(3)对于已知两边夹角这一类型,将通过下一节所学习的余弦定理求解.
为巩固本节我们所学内容,接下来进行课堂练习.
Ⅲ.课堂练习
1.在△ABC中(结果保留两个有效数字).
(1)已知c=,A=45°,B=60°,求b;
(2)已知b=12,A=30°,B=120°,求a.
解:(1)∵C=180°-(A+B)=180°-(45°+60°)=75°
=
∴b== eq \f(·sin600,sin750) ≈1.6
(2)∵=
∴a==≈6.9
评述:此题为正弦定理的直接应用,意在使学生熟悉正弦定理的内容,可以让数学成绩较弱的学生进行板演,以增强其自信心.
2.根据下列条件解三角形(角度精确到1°,边长精确到1):
(1)b=11,a=20,B=30°;
(2)a=28,b=20,A=45°;
(3)c=54,b=39,C=115°;
(4)a=20,b=28,A=120°.
解:(1)∵=
∴sinA===0.9091
∴A1=65°,A2=115°
当A1=65°时,C1=180°-(B+A1)=180°-(30°+65°)=85°
∴c1==≈22.
当A2=115°时,C2=180°-(B+A2)=180°-(30°+115°)=35°
∴c2==≈13.
(2)∵sinB===0.5051
∴B1=30°,B2=150°
由于A+B2=45°+150°>180°,故B2=150°应舍去(或者由b<a知B<A,故B应为锐角)
∴C=180°-(45°+30°)=105°
∴c==≈38
(3)∵=,∴sinB==
∴B1=41°,B2=139°
由于b<c故B<C ∴B2=139°应舍去
∴B=41°,A=180°-(41°+115°)=24°
a==≈24.
(4)∵sinB===1.212>1
∴本题无解
评述:此练习目的是使学生进一步熟悉正弦定理,同时加强解斜三角形的能力,既要考虑到已知角的正弦值求角的两种可能,又要结合题目的具体情况进行正确取舍.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,我们一起研究了正弦定理的证明方法,同时了解了向量的工具性作用,并且明确了利用正弦定理所能解决的两类有关三角形问题:已知两角一边;已知两边和其中一边的对角.
Ⅴ.课后作业
课本习题P11 1,2,3,4.
- 7 -3.2.1 二倍角的正弦、余弦、正切(1)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(1)
二、教学目标:1.让学生自己由和角公式而导出倍角公式,了解它们的内在联系;
2.会利用倍角公式进行求值运算,培养运算和逻辑推理能力;
3.领会从一般化归为特殊的数学思想,体会公式所蕴涵的和谐美,激发学生
学数学的兴趣。
三、教学重、难点:倍角公式的形成,及公式的变形形式的运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习两角和与差的正弦、余弦、正切公式;
2.提出问题:若,则得二倍角的正弦、余弦、正切公式。
(二)新课讲解:
1.二倍角公式的推导:
说明:(1)“倍角”的意义是相对的,如:是的二倍角;
(2)观察公式特征:“倍角”与“二次”的关系;
(3)利用三角函数关系式,
可将余弦的倍角公式变形为:,
,,统称为升
幂公式。 类似地也有公式(降幂公式):
, 这两个形式今后常用;
(4)注意公式成立的条件,特别是二倍角的正切公式成立的条件:
.
【练习1】求值:(1).
(2). (3).
(4).
2.例题分析:
例1:已知,求,,的值。
解:∵, ∴.
∴;;.
【练习2】①已知:,则;.
②已知:,则.
例2:化简(1);(2);(3);(4).
解:(1)
;
(2);
(3);
(4).
说明:形如与的化简方法及基本形式。
五、小结:1.二倍角公式是和角公式的特例,体现了一般化归为特殊的基本的数学思想方法;
2.二倍角公式与和角、差角公式一样,反映的都是如何用单角的三角函数值复角(和、差、倍)的三角函数值没,结合前面学习到的同角三角函数关系式和诱导公式可以解决三角函数中有关的求值、化简和证明问题。
六、作业:
补充:1.化简;
2.已知为第三象限角,且,求的值。
PAGE
- 1 -§4.4 正弦函数的性质(2课时)
洋浦实验中学 吴永和
1、 教学目标:
1、 知识与技能
(1)进一步熟悉单位圆中的正弦线;(2)理解正弦诱导公式的推导过程;(3)掌握正弦诱导公式的运用;(4)能了解诱导公式之间的关系,能相互推导;(5)理解并掌握正弦函数的定义域、值域、周期性、最大(小)值、单调性、奇偶性;(6)能熟练运用正弦函数的性质解题。
2、 过程与方法
通过正弦线表示α,-α,π-α,π+α,2π-α,从而体会各正弦线之间的关系;或从正弦函数的图像中找出α,-α,π-α,π+α,2π-α,让学生从中发现正弦函数的诱导公式;通过正弦函数在R上的图像,让学生探索出正弦函数的性质;讲解例题,总结方法,巩固练习。
3、 情感态度与价值观
通过本节的学习,培养学生创新能力、探索归纳能力;让学生体验自身探索成功的喜悦感,培养学生的自信心;使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的有效途经;培养学生形成实事求是的科学态度和锲而不舍的钻研精神。
二、教学重、难点
重点: 正弦函数的诱导公式,正弦函数的性质。
难点: 诱导公式的灵活运用,正弦函数的性质应用。
三、学法与教学用具
在上一节课的基础上,运用单位圆中正弦线或正弦函数图像中角的关系,引发学生探索出正弦函数的诱导公式;通过例题和练习掌握诱导公式在解题中的作用;在正弦函数的图像中,直观判断出正弦函数的性质,并能上升到理性认识;理解掌握正弦函数的性质;以学生的自主学习和合作探究式学习为主。
教学用具:投影机、三角板
第一课时 正弦函数诱导公式
一、教学思路
【创设情境,揭示课题】
在上一节课中,我们已经学习了任意角的正弦函数定义,以及终边相同的角的正弦函数值也相等,即sin(2kπ+α)=sinα (k∈Z),这一公式体现了求任意角的正弦函数值转化为求0°~360°的角的正弦函数值。如果还能把0°~360°间的角转化为锐角的正弦函数,那么任意角的正弦函数就可以查表求出。这就是我们这一节课要解决的问题。
【探究新知】
1. 复习:(公式1)sin(360k+) = sin
2. 对于任一0到360的角,有四种可能(其中为不大于90的非负角)
(以下设为任意角)
3. 公式2:
设的终边与单位圆交于点P(x,y),则180+终边与单位圆交于点P’(-x,-y),由正弦线可知:
sin(180+) = sin
4.公式3:
如图:在单位圆中作出α与-α角的终边,
同样可得:
sin() = sin,
5. 公式4:由公式2和公式3可得:
sin(180) = sin[180+()] = sin() = sin,
同理可得: sin(180) = sin,
6.公式5:sin(360) = sin
【巩固深化,发展思维】
1. 例题讲评
例1. 求下列函数值
(1)sin(-1650); (2)sin(-15015’); (3)sin(-π)
解:(1)sin(-1650)=-sin1650=-sin(4×360+210)=-sin210
=-sin(180+30)=sin30=
(2) sin(-15015’)=-sin15015’=-sin(180-2945’)
=-sin2945’=-0.4962
(3) sin(-π)=sin(-2π+)=sin=
例2.化简:
解:(略,见教材P24)
2. 学生练习
教材P24练习1、2、3
二、归纳整理,整体认识
(1)请学生回顾本节课所学过的知识内容有哪些?所涉及到的主要数学思想方法有那些?
(2)在本节课的学习过程中,还有那些不太明白的地方,请向老师提出。
(3)你在这节课中的表现怎样?你的体会是什么?
三、课后反思
第二课时 正弦函数的性质
1、 教学思路
【创设情境,揭示课题】
同学们,我们在数学一中已经学过函数,并掌握了讨论一个函数性质的几个角度,你还记得有哪些吗?在上一次课中,我们已经学习了正弦函数的y=sinx在R上图像,下面请同学们根据图像一起讨论一下它具有哪些性质?
【探究新知】
让学生一边看投影,一边仔细观察正弦曲线的图像,并思考以下几个问题:
(1) 正弦函数的定义域是什么?
(2) 正弦函数的值域是什么?
(3) 它的最值情况如何?
(4) 它的正负值区间如何分?
(5) (x)=0的解集是多少?
师生一起归纳得出:
1. 定义域:y=sinx的定义域为R
2. 值域:引导回忆单位圆中的正弦函数线,结论:|sinx|≤1(有界性)
再看正弦函数线(图象)验证上述结论,所以y=sinx的值域为[-1,1]
3.最值:1对于y=sinx 当且仅当x=2k+ ,kZ时 ymax=1
当且仅当时x=2k-, kZ时 ymin=-1
2当2k<x<(2k+1) (kZ)时 y=sinx>0
当(2k-1)<x<2k (kZ)时 y=sinx<0
4.周期性:(观察图象) 1正弦函数的图象是有规律不断重复出现的;
2规律是:每隔2重复出现一次(或者说每隔2k,kZ重复出现)
3这个规律由诱导公式sin(2k+x)=sinx也可以说明
结论:y=sinx的最小正周期为2
5.奇偶性
sin(-x)=-sinx (x∈R) y=sinx (x∈R)是奇函数
6.单调性
x - … 0 … … π …
sinx -1 0 1 0 -1
增区间为[-+2kπ, +2kπ](k∈Z),其值从-1增至1;
减区间为[+2kπ, +2kπ](k∈Z),其值从1减至-1。
【巩固深化,发展思维】
1. 例题讲评
例1.利用五点法画出函数y=sinx-1的简图,根据函数图像和解析式讨论它的性质。
解:(略,见教材P26)
2.课堂练习
教材P27的练习1、2、3
二、归纳整理,整体认识
(1)请学生回顾本节课所学过的知识内容有哪些?所涉及的主要数学思想方法有哪些?
(2)在本节课的学习过程中,还有那些不太明白的地方,请向老师提出。
(3)你在这节课中的表现怎样?你的体会是什么?
三、布置作业:习题1—4第3、4、5、6、7题.
四、课后反思
x
y
o
P (x,y)
P ,(-x,-y)
x
y
o
P’(x,-y)
P(x,y)
M
1
-4
-3
-2
5
4
3
2
-1
-
o
y
6
x
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3第一课时 算法的含义
教学目标:
使算法思想成为学生的一种数学素养.
教学重点:
掌握算法的五个特性.
教学难点:
掌握算法的五个特性.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础.随着现代信息技术的飞速发展,算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用,并日益融入社会生活的许多方面,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养.
算法是高中数学课程中的新增内容,其思想是非常重要的,但并不神秘.例如,运用消元法解二元一次方程组、求最大公因数等的过程就是算法.一般地,机械式地按照某种确定的步骤行事,通过一系列小的简单计算操作完成复杂计算的过程,被人们称为“算法”过程.例如,人们很容易完成的基本计算是一位数的加、减、乘和进位借位等,复杂计算过程实际上都是通过这些操作,按照一定的工作次序与步骤组合完成的.
为解决某一个问题而采取的方法和步骤,称为算法.或者说算法是解决一个问题的方法的精确描述.
Ⅱ.讲授新课
例1:给出求1+2+3+4+5+6+7的一个算法.
解析:本例主要是培养学生理解概念的程度,了解解决数学问题都需要算法.
算法一:按照逐一相加的程序进行.
第一步 计算1+2,得到3;
第二步 将第一步中的运算结果3与3相加,得到6;
第三步 将第二步中的运算结果6与4相加,得到10;
第四步 将第三步中的运算结果10与5相加,得到15;
第五步 将第四步中的运算结果15与6相加,得到21;
第六步 将第五步中的运算结果21与7相加,得到28.
算法二:可以运用公式1+2+3+…+n=直接计算.
第一步 取n=7;
第二步 计算;
第三步 输出运算结果.
点评:本题主要考查学生对算法的灵活准确应用和自然语言表达一个问题的算法的方法.算法不同,解决问题的繁简程度也不同,我们研究算法,就是要找出解决问题的最好的算法.
例2:给出求解方程组的一个算法.
解析:消元法,步骤:
第一步 方程①不动,将方程②中的x的系数除以方程①中x的系数,得到乘数m==2;
第二步 方程②减去m乘以方程①,消去方程②中的x项,得到
第三步 将上面的方程组自下而上回代求解,得到y=1,x=2,所以原方程组的解为,这种消元回代的算法适用于一般线性方程组的求解.
点评:一个算法,就是一个有穷规则的集合,它为某个特定类型问题提供了解决问题的运算序列.其中的每条规则必须是明确定义的、可行的.序列的终止表示问题得到解答或指出问题没有解答.
例3:一个人带三只狼和三只羚羊过河.只有一条船,同船可以容一个人和两只动物.没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量,狼就会吃掉羚羊.
(1)设计安全渡河的算法;
(2)思考每一步算法所遵循的相同原则是什么.
解析:(1)S1 人带两只狼过河.
S2 人自己返回.
S3 人带两只羚羊过河.
S4 人带一只狼返回.
S5 人带一只羚羊过河.
S6 人自己返回.
S7 人带两只狼过河.
(2)在人运送动物过河的过程中,人离开岸边时必须保证每个岸边的羚羊数目要大于狼的数目.
点评:这是一个实际问题,生活中解决任何问题都需要算法,我们要在处理实际问题的过程中理解算法的含义,体会算法设计的思想方法.
Ⅲ.课堂练习
课本P6 1,2,3,4.
问题1:两个大人和两个小孩一起渡河,渡口只有一条小船,每次只能渡1个大人或两个小孩,他们四人都会划船,但都不会游泳.同学们现在想一想,他们怎样渡过河去?请写一写你的渡河方案.
我的思路:因为一次只能渡过一个大人,而船还要回来渡其他人,所以只能让两个小孩先过河,渡河的方法与步骤为
第一步 两个小孩同船渡过河去;
第二步 一个小孩划船回来;
第三步 一个大人独自划船渡过河去;
第四步 对岸的小孩划船回来;
第五步 两个小孩再同船渡过河去;
第六步 一个小孩划船回来;
第七步 余下的一个大人独自划船渡过河去;
第八步 对岸的小孩划船回来;
第九步 两个小孩再同船渡过河去.
问题2:电脑与人脑的思维方式有什么不同?为什么要学习算法?
我的思路:电脑运算的高速度和超强的记忆能力是人脑无法比拟的,但人脑能够推理、归纳、判断、分析、计算……这些电脑都不会,电脑只会算术运算与逻辑运算.要让电脑为我们做事,就要把我们的意图转成电脑能懂的语法,这就需要算法设计.计算机解题的核心是算法设计,一个算法应具有以下五个重要特征:
(1)有穷性:一个算法必须保证执行有限步之后结束;
(2)确切性:算法的每一步骤必须有确切定义;
(3)可行性:算法原则上能够精确地运行,而且人们用笔和纸做有限次即可完成;
(4)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻划运算对象的初始条件.所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件;
(5)输出:一个算法有1个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果.没有输出的算法是毫无意义的.
Ⅳ.课时小结
要正确地设计一个算法就需要掌握算法的五个特性:①有穷性,算法中执行的步骤总是有限次数的,不能无休止地执行下去.②确切性,算法中的每一步操作的内容和顺序必须含义确切,不能有二义性.③可行性,算法中的每一步操作都必须是可执行的,也就是说算法中的每一步都能通过手工和机器在有限时间内完成,这称之为有效性.④输入,一个算法中有零个或多个输入.这些输入数据应在算法操作前提供.⑤输出,一个算法中有一个或多个输出.算法的目的是用来解决一个给定的问题,因此,它应向人们提供产生的结果,否则,就没有意义了.
Ⅴ.课后作业
补充.
1.下面的结论正确的是 ( )
A.一个程序的算法步骤是可逆的 B.一个算法可以无止境地运算下去
C.完成一件事情的算法有且只有一种 D.设计算法要本着简单方便的原则
答案:D
2.早上从起床到出门需要洗脸刷牙(5 min)、刷水壶(2 min)、烧水(8 min)、泡面(3 min)、吃饭(10 min)、听广播(8 min)几个步骤.从下列选项中选最好的一种算法 ( )
A.S1洗脸刷牙、S2刷水壶、S3烧水、S4泡面、S5吃饭、S6听广播
B.S1刷水壶、S2烧水同时洗脸刷牙、S3泡面、S4吃饭、S5听广播
C. S1刷水壶、S2烧水同时洗脸刷牙、S3泡面、S4吃饭同时听广播
D.S1吃饭同时听广播、S2泡面、S3烧水同时洗脸刷牙、S4刷水壶
答案:C
3.著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的两个算法.
算法一:
第一步 烧水;
第二步 水烧开后,洗刷茶具;
第三步 沏茶.
算法二:
第一步 烧水;
第二步 烧水过程中,洗刷茶具;
第三步 水烧开后沏茶.
这两个算法的区别在哪里?哪个算法更高效?为什么?
答案:第二个算法更高效.因为节约时间.
4.写出求1+2+3+…+100的一个算法.可以运用公式1+2+3+…+n=直接计算.
第一步 ① ;
第二步 ② ;
第三步 输出运算结果. 答案:①取n=100 ②计算
5.已知一个学生的语文成绩为89,数学成绩为96,外语成绩为99,求他的总分和平均成绩的一个算法为:
第一步 取A=89,B=96,C=99;
第二步 ① ;
第三步 ② ;
第四步 输出D,E.
答案:①计算总分D=A+B+C ②计算平均成绩E=
6.“鸡兔同笼”是我国隋朝时期的数学著作《孙子算经》中的一个有趣而具有深远影响的题目:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足.问雉兔各几何.”
用方程组的思想不难解决这一问题,请你设计一个这类问题的通用算法.
答案:解析:鸡兔同笼,设鸡兔总头数为H,总脚数为F,求鸡兔各有多少只.算法如下:
第一步 输入总头数H,总脚数F;
第二步 计算鸡的个数x=(4H-F)/2;
第三步 计算兔的个数y=(F-2H)/2;
第四步 输出x,y.
7.已知直角坐标系中的两点A(-1,0),B(3,2),写出求直线AB的方程的一个算法.
答案:解析:可以运用公式=直接求解.
第一步 取x1=-1,y1=0,x2=3,y2=2;
第二步 代入公式=,得直线AB的方程;
第三步 输出直线AB的方程.
8.写出交换两个大小相同的杯子中的液体(A水、B酒)的两个算法.
答案:解析:算法1:
1.再找一个大小与A相同的空杯子C;
2.将A中的水倒入C中;
3.将B中的酒倒入A中;
4.将C中的水倒入B中,结束.
算法2:
1.再找两个空杯子C和D;
2.将A中的水倒入C中,将B中的酒倒入D中;
3.将C中的水倒入B中,将D中的酒倒入A中,结束.
注意:一个算法往往具有代表性,能解决一类问题,如,例一可以引申为:交换两个变量的值.
9.写出1×2×3×4×5×6的一个算法.
答案:解析:按照逐一相乘的程序进行.
第一步 计算1×2,得到2;
第二步 将第一步中的运算结果2与3相乘,得到6;
第三步 将第二步中的运算结果6与4相乘,得到24;
第四步 将第三步中的运算结果24与5相乘,得到120;
第五步 将第四步中的运算结果120与6相乘,得到720;
第六步 输出结果.
10.已知一个三角形的三边边长分别为2、3、4,设计一个算法,求出它的面积.
答案:解析:可利用公式
S=求解.
第一步 取a=2,b=3,c=4;
第二步 计算p=;
第三步 计算三角形的面积S=;
第四步 输出S的值.
- 1 -三角函数的图象和性质单元练习题
一、选择题(5×12=60分)
1.函数y=tanx是
A.周期为π的偶函数 B.周期为π的奇函数
C.周期为π的偶函数 D.周期为π的奇函数
2.已知f(x)=sin(x+),g(x)=cos(x-),则f(x)的图象
A.与g(x)的图象相同 B.与g(x)的图象关于y轴对称
C.向左平移个单位,得到g(x)的图象
D.向右平移个单位,得到g(x)的图象
3.若x∈(0,2π),函数y=+的定义域是
A.( ,π] B.( ,π) C.(0,π) D.( ,2π)
4.函数y=sin(2x+)的图象的一条对称轴方程为
A.x= B.x=- C.x= D.x=
5.函数y=logcos1cosx的值域是
A.[-1,1] B.(-∞,+∞) C. D.[0,+∞)
6.如果|x|≤,那么函数f(x)=cos2x+sinx的最小值是
A. B. C.- D.-1
7.函数f(x)=sin,g(x)=cos,则
A.f(x)与g(x)皆为奇函数 B.f(x)与g(x)皆为偶函数
C.f(x)是奇函数,g(x)是偶函数 D.f(x)是偶函数,g(x)是奇函数
8.下列函数中,图象关于原点对称的是
A.y=-|sinx| B.y=-x·sin|x|
C.y=sin(-|x|) D.y=sin|x|
9.要得到函数y=sin(2x-)的图象,只要将y=sin2x的图象
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向右平移
10.下图是函数y=2sin(ωx+)(||<)的图象,那么
A.ω=,= B.ω=,=-
C.ω=2,= D.ω=2,=-
11.在[0,2π]上满足sinx≥的x的取值范围是
A.[0,] B.[,] C.[,] D.[,π]
12.函数y=5+sin22x的最小正周期为
A.2π B.π C. D.
二、填空题(4×6=24分)
13.若函数y=Acos(ωx-3)的周期为2,则ω= ;若最大值是5,则A= .
14.由y=sinωx变为y=Asin(ωx+),若“先平移,后伸缩”,则应平移 个单位;若“先伸缩,后平移”,则应平移 个单位即得y=sin(ωx+);再把纵坐标扩大到原来的A倍,就是y=Asin(ωx+)(其中A>0).
15.不等式sinx>cosx的解集为 .
16.函数y=sin(-2x+)的递增区间是 .
17.已知f(x)=ax+bsin3x+1(a,b为常数),且f (5)=7,则f (-5)= .
18.使函数y=2tanx与y=cosx同时为单调递增的区间是 .
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题
19.求y=的定义域.
20.已知:=3,
求: eq \f(2cos2(+α)+3sin(π+α)cos(π+α),cos(2π+α)+sin(-α)cos(――α)) 的值.
21.若f(x)=Asin(x-)+B,且f()+f()=7,f(π)-f(0)=2,求f(x).
22.若,试求y=f(x)的解析式.
23.设A、B、C是三角形的三内角,且lgsinA=0,又sinB、sinC是关于x的方程
4x2-2(+1)x+k=0的两个根,求实数k的值.
三角函数的图象和性质单元复习题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B D A B D B D B D C B C
二、填空题
13 π 5 14 || || 15 x∈(2kπ+,2kπ+)(k∈Z)
16 kπ+≤x≤kπ+(k∈Z) 17 -5 18 (kπ-,kπ)k∈Z
三、解答题
19.求y=的定义域.
解:由题意得(kZ)
2kπ-<x<2kπ或2k20.
21.若f(x)=Asin(x-)+B,且f()+f()=7,f(π)-f(0)=2,求f(x).
解:由已知得:
f(x)=2sin(x-)+3
22.若,试求y=f(x)的解析式.
解:由x=sinθ+cosθx2=1+2sinθcosθsinθcosθ=
∴y=f(x)=sinθcosθ=
23.设A、B、C是三角形的三内角,且lgsinA=0,又sinB、sinC是关于x的方程
4x2-2(+1)x+k=0的两个根,求实数k的值.
解:已知得sinA=1,又0<A<π
∴A=,∴B+C=
则sinB=sin(-C)=cosC
∴
∴1+2sinC·cosC=
∴2sinCcosC= ∴k=4sinCcosC=
PAGE1.3.2 三角函数的图像与性质(3)
一、课题:正弦、余弦函数的值域(1)
二、教学目标:1.理解正、余弦函数的值域;
2.会求与正、余弦函数相关的函数的值域和最值。
三、教学重、难点:与正、余弦函数相关的函数的值域的求法。
四、教学过程:
(一)复习:
1.正、余弦函数的定义域、值域;
2.练习:求下列函数的定义域:
(1);(2).
(答案:(1);(2)).
(二)新课讲解:
例1:求函数的值域。
解:,
∵,∴,
所以,函数的值域是.
例2:求函数的值域。
解:
∵,∴,
所以,函数的值域为.
【变题】若把本题再加上的条件,则结果又如何?
说明:形式的函数求值域时,可考虑先将函数化为形式的函数来求解。
例3:求函数的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的的值。
解:
,
令,则,
∴(),
∴当,即或()时,,
当,即()时,.
例4:求函数的值域。
解:令,则,
又∵,
∴,
当时,,
当时,,
所以,函数的值域为.
五、练习:1.求函数()的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的的值。
六、小结:1.可化为型的函数值域;
2.可化为求二函数的函数的值域;
3.含,的函数的值域的求法。
七、作业:补充:
求下列函数的值域:
(1); (2) ;
(3);
(4);
(5)();
(6).
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