級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè) 第十八章勾股定理復(fù)習(xí)教案 人教新課標(biāo)版
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1、第十八章 勾股定理 本章小結(jié) 從容說課 勾股定理是反映自然界基本規(guī)律的一條重要結(jié)論,它有著悠久的歷史,在數(shù)學(xué)發(fā)展中起過重要作用,在現(xiàn)實(shí)世界中也有著廣泛的應(yīng)用,勾股定理的發(fā)現(xiàn).驗(yàn)證和應(yīng)用蘊(yùn)涵著豐富的文化價(jià)值.勾股定理從邊的角度進(jìn)一步刻畫了直角三角形的特征,通過對(duì)勾股定理的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)直角三角形有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和理解. 為了使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)勾股定理和它的逆定理,更好地運(yùn)用他的解決實(shí)際生活中的問題,通過回顧已學(xué)過的知識(shí),加強(qiáng)對(duì)勾股定理及逆定理的理解和應(yīng)用. 在本章,數(shù)形結(jié)合的思想有較多的體現(xiàn),教學(xué)中應(yīng)更進(jìn)一步地滲透這種思想,讓學(xué)生更進(jìn)一步體驗(yàn)從代數(shù)表示聯(lián)想到有關(guān)的幾
2、何圖形,由幾何圖形聯(lián)想到有關(guān)的代數(shù)表示,這有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系. 勾股定理和逆定理在現(xiàn)實(shí)世界中有著較為廣泛的應(yīng)用。在本小結(jié)中應(yīng)讓學(xué)生更進(jìn)一步體會(huì)它們?cè)诮鉀Q問題中的作用,認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界中蘊(yùn)涵著豐富的數(shù)學(xué)信息.進(jìn)一步介紹有關(guān)勾股定理的歷史,體現(xiàn)其文化價(jià)值.這一定理又導(dǎo)致了無理數(shù)的產(chǎn)生——數(shù)學(xué)歷史上的第一次數(shù)學(xué)危機(jī). 本章小結(jié) 三維目標(biāo) 一、知識(shí)與技能 1.對(duì)直角三角形的特殊性質(zhì)全面地進(jìn)行總結(jié). 2.讓學(xué)生回顧本章的知識(shí),同時(shí)重溫這些知識(shí)尤其是勾股定理的獲得和驗(yàn)證的過程;體會(huì)勾股定理及其逆定理的廣泛應(yīng)用. 3.了解勾股定理的歷史.
3、 二、過程與方法 1.體會(huì)在結(jié)論獲得和驗(yàn)證過程中的數(shù)形結(jié)合的思想方法. 2.在回顧與思考的過程中,提高學(xué)生解決問題,反思問題的能力,鼓勵(lì)學(xué)生具有創(chuàng)新精神. 三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.在反思和交流的過程中,體驗(yàn)學(xué)習(xí)帶來的無盡的樂趣. 2.通過對(duì)勾股定理歷史的了解,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神,體驗(yàn)科學(xué)給人類帶來的力量. 教學(xué)重點(diǎn) 1.回顧并思考勾股定理及其逆定理獲得和驗(yàn)證的過程;總結(jié)直角三角形邊、角之間分別存在的關(guān)系. 2.體會(huì)勾股定理及其逆定理在生活中的廣泛應(yīng)用. 教學(xué)難點(diǎn) 1.勾股定理及其逆定理的廣泛應(yīng)用.
4、 2.建立本章的知識(shí)框架圖, 教具準(zhǔn)備 多媒體課件. 教學(xué)過程 一、引入新課 勾股定理,我們把它稱為世界第一定理.它的重要性,通過這一章的學(xué)習(xí)已深有體驗(yàn).首先,勾股定理是數(shù)形結(jié)合的最典型的代表;其次,了解勾股定理歷史的同學(xué)知道,正是由于勾股定理的發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致無理數(shù)的發(fā)現(xiàn),引發(fā)了數(shù)學(xué)的第一次危機(jī),這一點(diǎn),我們將在《實(shí)數(shù)》一章里講到.第三,勾股定理中的公式是第一個(gè)不定方程,有許許多多的數(shù)滿足這個(gè)方程,也是有完整解答的最早的不定方程,由此由它引導(dǎo)出各式各樣的不定方程,最為著名的就是費(fèi)馬大定理,直到1995年,數(shù)學(xué)家懷爾斯才將它證明. 勾股定理是我們數(shù)學(xué)史的奇跡
5、,我們已經(jīng)比較完整地研究了這個(gè)先人給我們留下來的寶貴的財(cái)富,這節(jié)課,我們將通過回顧與思考中的幾個(gè)問題更進(jìn)一步了解勾股定理的歷史,勾股定理的應(yīng)用. 二、回顧與思考 問題1:直角三角形的邊、角之間分別存在著什么關(guān)系? 師:在上一學(xué)期我們已對(duì)直角三角形有所涉及,而這一章我們又重點(diǎn)研究了直角三角形的性質(zhì).現(xiàn)在我們來回答問題1,從直角三角形的邊、角的特殊性角度全面地進(jìn)行總結(jié). 生:從邊的關(guān)系來說,當(dāng)然就是勾股定理;從角的關(guān)系來說,由于直角三角形中有一個(gè)特殊的角即直角,所以直角三角形的兩個(gè)銳角互余. 生:我認(rèn)為直角三角形作為一個(gè)特殊的三角形,如果又有一個(gè)銳
6、角是30°,那么30°的角所對(duì)的直角邊是斜邊的一半. 師:很好.我們的學(xué)習(xí)就應(yīng)該是一個(gè)不斷總結(jié)、概括、創(chuàng)新的過程.隨著以后的學(xué)習(xí),你會(huì)發(fā)現(xiàn),直角三角形還有它更吸引人的地方.下面我們來看第2個(gè)問題. 問題2:舉例說明,如何判斷一個(gè)三角形是直角三角形. 生:判斷一個(gè)三角形是直角三角形可以從角、邊兩個(gè)方面去判斷. 例如:①在△ABC中,∠B=75°,∠C=15°,根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理,可得∠A=90°.根據(jù)定義可判斷△ABC是直角三角形. ②在△ABC中.∠A=∠B=∠C,由三角形的內(nèi)角和定理可知∠A+2∠A+3∠A=180°,所以∠A=30°,∠B=2∠
7、A=60°,∠C=3∠A=90°,△ABC是直角三角形. 上面兩個(gè)例子都是從定義即從角出發(fā)去判斷一個(gè)三角形是直角三角形. 生:我來說一下從邊如何去判斷一個(gè)三角形是直角三角形吧.其實(shí)從邊來判斷直角三角形它的理論依據(jù)就是判定直角三角形的條件(即勾股定理的逆定理). 例如:①△ABC的三條邊分別為a=7,b=25,c=24,而a2+c2=72+242=625=252=b2,,即a2+c2=b2,根據(jù)勾股定理的逆定理可知△ABC是直角三角形.但這里要注意的是b所對(duì)的角∠B=90°. ②△ABC三條邊的比為a:b:c=5:12:13,則可設(shè)a=5k,b=12k,c
8、=13k,a2+b2=25k2+144k2=169k2,c2=(13k)2=169k2,所以,a2+b2=c2,△ABC是直角三角形. 師:同學(xué)們對(duì)我們所學(xué)知識(shí)能很靈活地運(yùn)用.在談到應(yīng)用這些知識(shí)的同時(shí),我們不妨重溫一下勾股定理的獲得和驗(yàn)證的過程,體會(huì)驗(yàn)證過程中的數(shù)形結(jié)合的思想和方法,對(duì)于我們將來學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)會(huì)大有益處. 生:勾股定理獲得是從一些特例猜想得到的.我們?cè)诜礁窦埳先我猱嫵鲆粋€(gè)直角三角形,使它的每個(gè)頂點(diǎn)都在方格紙的交點(diǎn)上,然后以它的每個(gè)邊為邊長在外部長出三個(gè)正方形,我們通過討論、計(jì)算、數(shù)格子的方法得到了三個(gè)正方形的面積,并且發(fā)現(xiàn)以斜邊為邊長的正方形的面積等于那兩個(gè)
9、以直角邊為邊長的正方形的面積和,我們?cè)O(shè)直角三角形的兩直角邊為a、b,斜邊為c,大正方形的面積是c2,兩個(gè)小正方形的面積為a2、b2,由上面的關(guān)系,我們猜想,是不是所有的直角三角形都有a2+b2=c2這個(gè)結(jié)論呢? 師:這位同學(xué)的思路很好.勾股定理又是如何驗(yàn)證的呢? 生:先是又找了幾個(gè)特例驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)這個(gè)結(jié)論正確。但我們不可能把所有的直角三角形都拿來驗(yàn)證,僅此說明它正確,又不可信.接下來.我們就用先人的方法——拼圖,從一般意義上證明了勾股定理:取四個(gè)全等的直角三角形,將它們拼擺,得到一個(gè)以斜邊為邊長的正方形,通過用兩種方法表示拼出的整個(gè)圖形的面積,找到相等關(guān)系,從而得到勾股定理.
10、 師:在我們的數(shù)學(xué)史上,好多結(jié)論的發(fā)現(xiàn)都是這樣一個(gè)過程,都是從幾個(gè)或大量的特例中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,大膽猜想出結(jié)論,然后以前面的理論作為基礎(chǔ),證明猜想,一個(gè)偉大的成果就誕生了.掌握這種研究數(shù)學(xué)的方法,大膽創(chuàng)新,刻苦鉆研,說不一定你就是未來的商高,第二個(gè)趙爽. 問題3:請(qǐng)你舉生活中的一個(gè)實(shí)例,并運(yùn)用勾股定理解決它. (這個(gè)問題可讓學(xué)生在小組內(nèi)先交流討論,實(shí)例已由學(xué)生事先準(zhǔn)備好,然后每組推薦一個(gè)最好的實(shí)例,展示給全班同學(xué).在全班進(jìn)行交流) 生:例如:臺(tái)風(fēng)是一種自然災(zāi)害,它以臺(tái)風(fēng)中心為圓心在周圍數(shù)十千米范圍內(nèi)形成氣旋風(fēng)暴,有極強(qiáng)的破壞力.如下圖,據(jù)氣象觀測(cè),距沿海城市A的正南方向2
11、60千米B處有一臺(tái)風(fēng)中心,沿BC的方向以15千米/時(shí)的速度向D移動(dòng),已知AD是城市A距臺(tái)風(fēng)中心的距離最短,且AD=100千米,求臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過多長時(shí)間從B點(diǎn)移到D點(diǎn)? 解:根據(jù)題意可知AD⊥BC. 在Rt△ABD中,AB=260千米,AD=100千米,AB2=AD2+BD2,所以BD2=AB2-AD2=2602-1002=2402,BD=240千米.則臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過240千米÷15千米/時(shí)=16(小時(shí))從B點(diǎn)移到D點(diǎn). 生:例如:一個(gè)長為10米的梯子斜靠在墻上.梯子的頂端距地面的垂直高度為8米,梯子的頂端下滑2米后,底端將水平滑動(dòng)2米嗎?試說明理由. 解:根據(jù)題意,可知
12、:下圖中AB=DE=10米,AC=8米,AD=2米,所以DC=8-2=6米. 在Rt△ABC中,BC2=AB2-AC2=102-82=36,BC=6米,在Rt△CDE中,CE2=DC2-CD2=102-62=82,CE=8米,則BE=CE-CB=8-6=2米. 所以頂端向下滑動(dòng)2米,底端也水平滑動(dòng)2米. 師:我們從學(xué)習(xí)這一章開始,就讓同學(xué)們通過各種渠道收集勾股定理史料.現(xiàn)在我們就來介紹一下你們收集到的有關(guān)勾股定理的史料吧. 問題4:你了解勾股定理的史料嗎? 回在上古時(shí)代,人類雖然“愚昧無知”,但是,當(dāng)他們仰望蒼穹時(shí),也會(huì)引起無窮無盡的遙想,
13、經(jīng)常有人提出這樣的問題:天有多高? 要是從天地的形成來解釋,也是有數(shù)的,據(jù)說,天和地原先是混沌的一團(tuán),像個(gè)大雞蛋,后來降生一個(gè)神,叫盤古,由他來開天辟地.據(jù)說“天日高一丈,地日厚一丈,盤古日長一丈,如此萬八千歲……”盤古的身子每天長高一丈,一萬八千年后,這個(gè)頂天立地的大漢有多高,天也就是多高了. 雖然人們竭力探索通往天庭的路徑,但希望是渺茫的。 約在公元前12世紀(jì),周朝政治家姬旦(即周公)首先考慮到確定“天高”的問題.當(dāng)時(shí),他要搞一番建設(shè)事業(yè),需要廣泛的科學(xué)技術(shù)的知識(shí),也涉及測(cè)量問題,于是,他就把知名的學(xué)者商高找來,問道:“聽說你的數(shù)學(xué)造詣很深,請(qǐng)你談?wù)?,古代伏?/p>
14、是怎樣確定天球的度數(shù)的?沒有臺(tái)階走上天庭,也沒有辦法用尺子量測(cè)大地,那么,怎么知道天高地廣的數(shù)呢?” 這就是數(shù)學(xué)史上有名的“周公問數(shù)”.這段話記載在《周髀算經(jīng)》的首頁. 昔者,周公問于商高曰:“竊聞乎大夫善數(shù)也,請(qǐng)問古者包犧立周天歷度,夫天不可階而升,地不可得尺寸而度,請(qǐng)問數(shù)安從出?” 《骨髀算經(jīng)》問世至今已經(jīng)兩千年了.它所寫的周公則是距今三千年以前的古人.他居然能夠提這樣大膽的設(shè)想——測(cè)天量地,實(shí)在難能可貴.不過,被問者商高也不含糊,當(dāng)即胸有成竹地作出合乎科學(xué)道理的回答. 商高認(rèn)為:“數(shù)之法出自圓方?!庇谑撬?lián)想到存在于矩之中的微妙內(nèi)在關(guān)系:“故折矩,
15、以為勾廣三,股修四,徑隅五.”從此建立了直角三角形中的三邊關(guān)系,即勾、股、弦構(gòu)成三、四、五的關(guān)系. 商高的這樁發(fā)現(xiàn)在數(shù)學(xué)史上形成了一個(gè)新的里程碑,是對(duì)人類處理生活和生產(chǎn)問題,以及加強(qiáng)對(duì)大自然斗爭(zhēng)手段的重要貢獻(xiàn).后人在他的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索,終于確定了“勾股定理”:a2+b2=c2.式中a、b——直角三角形直角邊;c——直角三角形的斜邊. 商高答問的時(shí)間約在公元前12世紀(jì),而在西方,則在公元前6世紀(jì)才由古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)“畢氏定理”(即我國的“勾股定理”). 那么,回到“天有多高”問題上來,商高用什么方法來測(cè)天量地呢? 他的主要方法就是使用直角三角形
16、中的勾、股、弦關(guān)系,并且確信,除非數(shù)學(xué)被應(yīng)用于水工技術(shù),否則大禹是不可能戰(zhàn)勝洪水的. 就這樣,《周髀算經(jīng)》提出一則“榮子與陳子的回答”的故事來具體說明商高方法的應(yīng)用. 師:這位同學(xué)講得很好.陳子測(cè)日高的方法確實(shí)是一項(xiàng)了不起的發(fā)明,雖然由于大地不是平的,導(dǎo)致所得結(jié)果的誤差太大,因此用這種方法測(cè)日高是不準(zhǔn)確的,但是,這種方法卻可以用于測(cè)量高聳景物的高度和距離,陳子稱自己的方法是“望遠(yuǎn)起高之術(shù)”,為后人測(cè)度“可望不可及”的景物提供極好的線索。 由于時(shí)間關(guān)系,對(duì)勾股定理的歷史同學(xué)們可繼續(xù)收集,交流、討論. 三、課時(shí)小結(jié) 通過回顧與思考中的問題的交流.由同學(xué)們自
17、己建立本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖. 板書設(shè)計(jì) 本章小結(jié) 1.回顧與思考 問題1:直角三角形的邊,角之間分別存在什么關(guān)系? 在Rt△ABC中,∠C=90°,則有∠A+∠B=90°,a2+b2=c2. 問題2:舉例說明,如何判斷一個(gè)三角形是直角三角形? 在△ABC中.①如果∠A+∠B=90°,則△ABC是直角三角形.②如果a2+b2=c2,則△ABC是直角三角形. 問題3:舉生活實(shí)例,用勾股定理解決它. 例1.臺(tái)風(fēng)問題 例2.梯子問題 問題4:勾股定理史料 2.本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖 =================================================
18、===================== 活動(dòng)與探究 如下圖,折疊長方形(四個(gè)角都是直角,對(duì)邊相等)的一邊AD,點(diǎn)D落在BC邊的點(diǎn)F處,已知AD=8cm,DC=10cm,求EC的長. 過程:“折疊”問題是數(shù)學(xué)中常見問題之一.由折疊的過程可知.△AFE≌△ADE、AD=AF,DC=EF,在Rt△ABF中,AB=8cm,AF=10cm,BF2=AF2-AB2=102-82=62,BF=6, FC=BC-BF=10-6=4cm,如果設(shè)CE=xcm,DE=(8-x)cm,所以EF=(8-x)cm. 在Rt△CEF中,EF2=CF2+CE2,用這個(gè)關(guān)系就可建立關(guān)于x的方程.
19、解出x便求得CE. 結(jié)果:解:根據(jù)題意,得 (8-x)2=42+x2 所以x=3,即CE的長為3cm. 習(xí)題詳解 復(fù)習(xí)題18 1.解:兩人從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā).10分后,一人向北直行200米,一人向東直行300米,此時(shí),他們相距=100米. 2.解:根據(jù)題意AC===110mm.所以兩孔中心的垂直距離110mm. 3.解:覆蓋在頂上的塑料薄膜需 ·d=×10≈2. 4.解:根據(jù)題意,設(shè)三角形的三邊分別為k,k,2k,(k)2+k2=(2k)2,所以這個(gè)三角形是直角三角形. 5.(1)逆命題:同位角相等,兩條直線
20、平行.此逆命題成立; (2)逆命題:如果兩個(gè)數(shù)的積是正數(shù),那么這兩個(gè)數(shù)是正數(shù),此逆命題不成立; (3)逆命題;銳角三角形是等邊三角形,此逆命題不成立; (4)逆命題:線段垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩個(gè)端點(diǎn)的距離相等.此逆命題成立. 6.解:(1)四邊形ABCD的面積為: 5×6-(×2×4+×1×5+×2×1+×1×4+1×5) =30-(4++1+2+6)=30-13-=14.5. 四邊形ABCD的周長為:=2++=3+ (2)BC=2,CD=,BD=5 (2)2+()2=25. 所以BC2+CD2=BD2.即∠BCD為直角. 7.解:設(shè)折斷處離地面的高度是x尺,根據(jù)題意,得 (10-x)2=x2+32 解,得x=; 所以折斷處離地面的高度為尺, 8.解:圓柱底面的周長為12πcm,則 螞蟻從A點(diǎn)爬到B點(diǎn)的最短路程=≈. 9.解:根據(jù)題意長方體的斜對(duì)角線的長度=≈. 70cm<. 所以一根70cm長的木棒,可以放在長、寬、高分別是30cm、40cm、50cm的長方體木箱中。
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