第一篇:2 用解析法求解初等平面幾何問題
用解析法求解初等平面幾何問題
在初等幾何的教學中, 常常遇到不同類型的證明題, 一般情況下, 用初等幾何有關定義、定理處理比較方便, 但有些題目卻要添加輔助線, 發掘隱含條件等高技巧的特殊處理措施, 初學者解題時常遇到困難.如果采用解析法, 有些問題思路反而清晰簡單, 具有獨特的優點.以下將常見的不同類型證明題的思路加以羅列, 于讀者共同研究分析.平面上建立直角坐標系后, 點與有序實數對(a,b)建立了一一對應關系, 直線和圓分別對應與某確定的二元方程.這樣, 就可以將幾何問題轉化為代數問題.將代數問題解決而得到幾何問題的證明, 這就是解析法的證明方法.平面解析幾何是借助平面坐標系, 利用代數方法來研究平面圖形性質的一門學科.通過建立平面坐標系,平面內的點均可用坐標表示出來, 從而平面圖形的性質可以表示為圖形上點的坐標之間的關系, 特別是代數關系, 以此實現幾何問題與代數問題的相互轉化.下面通過兩個例題來分析解析法的基本思想方法和解題過程.例8 證明:三角形的三條高交于一點[3].已知AD, EF, CF分別是?ABC的三邊上的高, 求證:AD, BE, CF相交于一點.證明 如圖4所示, 以BC邊為x軸, BC邊
上的高AD為y軸建立直角坐標系.不防設A,B, C三點的坐標分別為A(0a,), B(b,0), C(c,0).根
據斜率公式得, KAB??ba, KCA??, KBC?0,ac
又根據兩直線垂直的充要條件及直線點斜式方程, 容易求出三條高所在的直線方程分別為
AD:x?0, BE:cx?ay?bc?0, CF:bx?ay?bc?0.這三個方程顯然有公共解, x?0, y??
交與一點.bc, 從而證明了三角形的三條高相a
例9 一個面積為32cm2的平面凸四邊形中, 兩條對邊與一條對角線的長度之和為16cm試確定另一個對角線的所有可能的長度[3].解 如圖5, 建立直角坐標系, 并設平面凸四邊形的4個頂點的坐標分別為 A(?a,0), B(b,?b?), C(c,0), D(0,d).根據已知條件有
11SABCD?c?a)d?(c?a)b??32, 2
2|AB|?
|CD|?|AC|?
(a?c)?16.即有
((d?b?)?64?(1)?c?a)?2222(2)??(a?b)?b?c?d?16?(a?c)
2(3)根據圖5可知
b??d?由(1),(2),(3)得(a?c)[16?(a?c)]?64,即[(c?a)?8]?0, 所以c?a?8.且上述不等式只能取等號, 于是得
b??d?8, c?0, a?b?0.由此可知, a?8,b??8.所以, 另一條對角線BD的長度為2Y X
圖5 |BD
|?
?cm).從上述兩題的解題過程不難看出, 其解
法的關鍵在于通過建立坐標系, 把原來的幾何問題轉化成了代數(計算)問題.也就是借助于坐標系, 在點曲線與數組(方程)之間建立起對應關系,以次來實現幾
何問題代數化.解析法證明初等幾何問題一般步驟[4]:
(1)恰當地選擇坐標系, 使題中某些點的坐標、直線和圓的方程呈較簡單的形式.(2)根據題目要求, 求出有關點的坐標、直線或圓的方程.(3)從已知條件出發, 以求證的結論為目標, 通過運算、推理出要證的結果.在運用解析法證明初等幾何問題時, 必須熟練掌握并善于使用在直角坐標下的有關公式, 定理和方程.如兩點間的距離公式、定比分點公式, 直線的斜率公式, 兩直線夾角公式, 兩直線平行、垂直的充要條件, 直線和圓的各種類型的方程, 圓的切線方程等.以下分類型加以闡述:
2.1 等線段與等角的問題
證明線段的相等或不等, 線段的和差倍分及定值問題, 常用的方法是選定坐標后,再利用兩點距離公式, 點到直線的距離等知識來進行運算.例10 如圖6, 以Rt?ABC的一條直角邊
作直徑作圓O, 此圓與斜邊AC交于D,過D引圓O的切線交BC于E.求證:BE=CE[4].分析 以B為坐標原點, BA所在直線為
圖6 X軸, 建立直角坐標系, 設A(2a,0), B(0,0),C(0,b), E(0,y0), 則圓O和直線AC的方程可
求, 由AC交圓O可求得出D點的坐標, 再由BE=ED, 可求得E為BC的中點.利用直線斜率公式, 兩直線平行、垂直條件及兩直線夾角公式, 可證明一些與角的度量有關的題目.處理的方法一般較簡單, 只需在選定坐標系以后, 求出有關點的坐標或方程, 進行一些斜率和角度的計算即可
.例11 如圖7, 在?ABC中, AD⊥BD于D, 且CD=AB+BD, 求證∠ABC=2∠ACB[4].簡證 以BC, DA所在直線為坐標, 建立直角坐標系, 設A(0,a), B(-b,0), D(0,0), 則AB=a2?b2由CD=AB+BD得出C點坐標(b?a2?b2,0)
故tan∠ABC=kAB?a b2a
ab?a2?b2tan2∠ACB==, ab1?()b?a2?b
2又∠ABC及∠ACB均為銳角,所以∠ABC=2∠ACB.2.2 三點共線與三線共點和共點圓的問題
證三點共線, 常用的方法有:(ⅰ)先建立過兩點的直線方程, 再驗證第三點也適合這個方程;(ⅱ)若能證得kAB?kBC, 則A, B, C三點共線;(ⅲ)點Ai(Xi,Yi)(i=1, 2, 3)共線的充要條件為
x
1x2
x3y1y2?0.y3證明三線共點, 常用的方法有:ⅰ)利用定比分點公式, 分別求出三條線上某分點坐標, 若求得相同, 因直角坐標平面上的點和坐標一一對應, 故三線共點;ⅱ)三條互不平行直線li:Aix?Biy?Ci?0(i?1, 2, 3)若
A1
A2
A3B1B2B3C1C2=0, C
3則l1, l2, l3相交于一點.解析法證諸點共圓, 可先求出有關各點坐標, 再利用兩點間距離公式證這點
到某一定點的距離相等;也可先建立過三點的圓的方程, 再證其余點適合圓的方程.例12 如圖8, 正方形ABCD的邊長等于a, 在邊BC上取線段BE=a3在邊DC的延長線上取CF等于a2, 試證:直線AE和BF的交點M與A、B、C、D共圓.分析 以AD, AB為坐標軸, 引進直角坐標系,因A、B、C、D各點坐標為已知, 故可求出E, F兩X
點的坐標然后求出直線AE, BF的方程, 它們的交點M坐標由此可求出, 最后把點M的坐標代入正方形ABCD的外接圓方程, 即可得證.從以上的例子可看出, 解析法證明的優點在于解決幾何問題時有一個比較固定的思考步驟, 思路較明顯.由一系列的運算與推理即可得到證明的結果.所以, 有些類型的初等幾何問題, 用解析法證明較為簡便.
第二篇:解析法證明平面幾何經典問題--舉例
五、用解析法證明平面幾何問題----極度精彩!充分展現數學之美感!何妨一試?
例
1、設MN是圓O外一直線,過O作OA⊥MN于A,自A引兩條直線分別交圓于B、C及D、E,直線EB及CD分別交MN于P、Q.求證:AP=AQ.(初二)
B N
(例1圖)(例2圖)
例
2、已知:如圖,在四邊形ABCD中,AD=BC,M、N分別是AB、CD的中點,AD、BC的延長線交MN于E、F.
求證:∠DEN=∠F.
【部分題目解答】
例
1、(難度相當于高考壓軸題)
如圖,以MN為x軸,A為原點,AO為Y軸建立坐標系,設圓的方程為:x2?(y-a)2?r2,設直線AB的方程為:y?mx,直線AD的方程為:y?nx,點B(x1,y1)、C(x2,y2);
D(x
3,y3)、E(x4,y4);則B、C222x?(y-a)?r,消去y得:(1?m2)x2-2amx?a2-r2?{y?mx2ama2-r
2由韋達定理知:x1?x2?2;x1x2?2,m?1m?12ana2-r2
同理得:x3?x4?2;x3x4?2, n?1n?1直線CD方程為:y-y2?y2-y3(x-x2), x2-x
3x3y2-x2y3, y2-y3由此得Q點橫坐標:xQ?
同理得P點橫坐標:xP?x1y4-x4y1 ,y4-y
1xy-xyxy-xy故,要證明AP?AQ,只需證明:xQ?-xP3223?-1441, y2-y3y4-y1
即證明:(x3y2-x2y3)(?y4-y1)?(-x1y4-x4y1)(?y2-y3)
將上式整理得:y3y4(x1?x2)?y1y2(x3?x4)?x1y2y4?x2y1y3?x3y2y4?x4y1y3
注意到:y1?mx1,y2?mx2;y3?nx3,y4?nx4,代入整理得:
左邊?m2x1x2(x3?x4)?n2x3x4(x1?x2),右邊?mn[x1x2(x3?x4)?x3x4(x1?x2)] 把上述韋達定理的結論代入得:
22a2-r22an2am2amn(a2-r2)(m?n)2a-r左邊?m?2?2?n?2?2? 22m?1n?1n?1m?1(m?1)(n?1)2
a2-r22ana2-r22am2amn(a2-r2)(m?n)右邊?mn(2???)?m?1n2?1n2?1m2?1(m2?1)(n2?1)
可見:左邊=右邊,故xQ?-xP,即AP?AQ.證畢!
【此題充分體現:化歸思想、設而不求思想方法、數形結合方法、以及分析計算的能力】 標系.例
2、分析:如右圖,建立坐
總體思路:設點A、B、C、D坐標后,求出直線AD、從而求出兩個角度的正切值,證明這兩個角度問題的關鍵是:如何設點C、D而C、D兩點是相互獨立運動的,故把點C、D設AD=BC= r,則C點可以看作是以B為圓心,r上的動點,類似看待D點,故,設
C(a?rcosθ,rsinθ)、D(-a?rcos?,rsin?), 從而得N(cosθ?cos?sinθ?sin?,)22
易得:kBC?tan?,kAD?tan?【此處充分展現了圓的,參數方程的美妙之處】kMN?
sinθ?sin?????tan;cosθ?cos?2
第三篇:2.3 用公式法求解一元二次方程教學設計
第二章
一元二次方程
3.用公式法求解一元二次方程
(一)一、學生知識狀況分析
學生的知識技能基礎:學生通過前幾節課的學習,認識了一元二次方程的一般形式:ax2+bx+c=0(a≠0),并且已經能夠熟練地將一元二次方程化成它們的一般形式;在上一節課的基礎上,大部分學生能夠利用配方法解一元二次方程,但仍有一部分認知較慢、運算不扎實的同學不能夠熟練使用配方法解一元二次方程.學生活動經驗基礎:學生已經具備利用配方法解一元二次方程的經驗;學生通過《規律的探求》、《勾股定理的探求》、《一次函數的圖像》中一次函數增減性的總結等章節的學習,已經逐漸形成對于一些規律性的問題,用公式加以歸納總結的數學建模意識,并且已經具備本節課所需要的推理技能和邏輯思維能力.二、教學任務分析
公式法實際上是配方法的一般化和程式化,然后再利用總結出來的公式更加便利地求解一元二次方程。所以首先要夯實上節課的配方法,在此基礎上再進行一般規律性的探求——推導求根公式,最后,用公式法解一元二次方程。
其中,引導學生自主的探索,正確地導出一元二次方程的求根公式是本節課的重點、難點之一;正確、熟練地使用一元二次方程的求根公式解方程,提高學生的綜合運算能力是本節課的另一個重點和難點。
為此,本節課的教學目標是:
①在教師的指導下,學生能夠正確的導出一元二次方程的求根公式,并在探求過程中培養學生的數學建模意識和合情推理能力。
②能夠根據方程的系數,判斷出方程的根的情況,在此過程中,培養學生觀察和總結的能力.③通過正確、熟練的使用求根公式解一元二次方程,提高學生的綜合運算能力。④通過在探求公式過程中同學間的交流、使用公式過程中的小技巧的交流,進一步發展學生合作交流的意識和能力
三、教學過程分析
本課時分為以下五個教學環節:第一環節:回憶鞏固;第二環節:探究新知;第三環節:鞏固新知;第四環節:收獲與感悟;第五環節:布置作業。
第一環節;回憶鞏固
活動內容:
①用配方法解下列方程:(1)2x2+3=7x(2)3x2+2x+1=0 全班同學在練習本上運算,可找位同學上黑板演算 ②由學生總結用配方法解方程的一般方法: 第一題: 2x2+3=7x 解:將方程化成一般形式: 2x2-7x +3=0 兩邊都除以一次項系數:2
x2?73x??022
x2? 配方:加上再減去一次項系數一半的平方
77493x?()2???024162
即:
725(x?)2??0416725(x?)2?416
兩邊開平方取“±” 得:
x?75??44 75?44
x?1 寫出方程的根 ∴ x1=3 , x2=2
第二題: 3x2+2x+1=0 解:兩邊都除以一次項系數:3
x2?21x??033
x2? 配方:加上再減去一次項系數一半的平方
2113x?()2???03392
即:
125(x?)2??0318
125(x?)2??318
∵
?25?018
∴原方程無解
活動目的:
(1)進一步夯實用配方法解方程的一般步驟.在這里相對于書上的解題方法作了小小的改動:沒有把常數項移到方程右邊,而是在方程的左邊直接加上再減去一次項系數一半的平方,這樣做的目的是為了與以后二次函數一般式化頂點式保持一致。
(2)選擇了一個沒有解的方程,讓學生切實感受并不是所有的一元二次方程在實數范圍內都有解。
(3)教師還可以根據上節課作業情況,選學生出錯多的題目糾錯、練習.活動的實際效果:
通過對舊知識的回顧,學生再次經歷了配方法解方程的全過程,由于是舊知識,學生容易做出正確答案,并獲得成功的喜悅,調動了學生的學習熱情,喚醒學生的思維,為后面的探索奠定了良好的基礎。
第二環節 探究新知
(1)活動1:自主推導求根公式。
提出問題:解一元二次方程:ax2+bx+c=0(a≠0)學生在演算紙上自主推導、并針對自己推導過程中預見的問題在小范圍內自由研討。最后由師生共同歸納、總結,得出求根公式.解:兩邊都除以一次項系數:a x2?bx?caa?0
問:為什么可以兩邊都除以一次項系數:a 答:因為a≠0 3 配方:加上再減去一次項系數一半的平方
bbbc2x?2ax?(2a)?24a2?a?0即:
b2b2?4ac(x?)??0a4a2b2b2?4ac(x?)?a4a2 問:現在可以兩邊開平方嗎?
答:不可以,因為不能保證 b?4ac?0
24a2 問:什么情況下 b?4ac?0
24a2 學生討論后回答:
答: ∵ a≠0 ∴ 4a2>0 要使b?4ac?0 24a2只要 b2-4ac≥0即可
∴當b2-4ac≥0時,兩邊開平方取“±” 得: x?b??b?4ac
2a4a2bb2?4ac
x???a2a x??b?b?4ac
2a2a?b?b2?4ac x?2a問:如果b2-4ac<0時,會出現什么問題? 答:方程無解
如果b2-4ac=0呢?答;方程有兩個相等的實數根。活動目的:
學生能否自主推導出來并不重要,重要的是由學生親身經歷公式的推導過程,只有經歷了這一過程,他們才能發現問題、汲取教訓、總結經驗,形成自己的認識.在集體交流的時候,才能有感而發。
活動的實際效果:
學生的主要問題通常出現在這樣的幾個地方:
4(1)
中?b2?c運算的符號出現錯誤和通分出現錯誤 bb2b2cx?x?()?2??04a2aa2a4aa2(2)不能主動意識到只有當b2-4ac≥0時,兩邊才能開平方(3)兩邊開平方,忽略取“±”。
大部分學生需要在教師的幫助下,才能完善公式的推導。(2)活動2:歸納總結公式法定義和根的判別式。第三環節:鞏固新知 活動內容:
1、判斷下列方程是否有解:(學生口答)
(1)2x2+3=7x
(2)x2-7x=18
(3)3x2+2x+1=0(4)9x2+6x+1=0(5)16x2+8x=3(6)2x2-9x+8=0 學生迅速演算或口算出b2-4ac,從而判斷出根的情況。
問第(3)題的判斷,與第一環節中的第(2)題對比,哪種方法更簡捷? 2、上述方程如果有解,求出方程的解 學生口述,教師板書第(1)題,第(4)題
例:解方程 2x2+3=7x 先將方程化成一般形式 解: 2x2-7x+3=0 確定a,b,c的值 a=2, b=-7, c=3 判斷方程是否有根 ∵b2-4ac=(-7)2-4×2×
3=25>0 ∴
?b?b?4acx?2a7?257?5??2?242
寫出方程的根 即x1=3,x2=-1
2問:與第一環節中的第(1)題對比,哪種解法更簡捷?
例:解方程 9x2+6x+1=0 確定a,b,c的值 解:a=9, b=6, c=1 判斷方程是否有根 ∵b2-4ac=62-4×9×1=0 5
?b?b2?4acx?2a?6?0? ∴ 2?9?6?0?181??3(剩下的題目教師根據時間情況選擇使用,個別學生上黑板做題,其他同學在座位上練習)
3、課本隨堂練習1、2.活動目的:通過讓學生或口述交流或上黑板解方程,公示學生的思維過程,查缺補漏,了解學生的掌握情況和靈活運用所學知識的程度。
活動實際效果:教師引導學生分析,學生口答、板書,筆答,對比,評價,總結.大部分學生能夠正確、熟練的用公式法解方程。第四環節:收獲與感悟
活動內容: 提出問題:
1、一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是什么?
2、如何判斷一元二次方程根的情況?
3、用公式法解方程應注意的問題是什么?
4、你在解方程的過程中有哪些小技巧?
讓學生在四人小組中進行回顧與反思后,進行組間交流發言。
活動目的:鼓勵學生回顧本節課知識方面有哪些收獲,解題技能方面有哪些提高,通過回顧進一步鞏固知識,將新知識納入到學生個人已有的知識體系中。
活動實際效果:學生通過回顧本節課的學習,感受到公式推導的全過程,發展了邏輯思維能力,提高了推理技能,在使用公式解方程的過程中,感受到有的一元二次方程的有根,而有的沒有根,通過解方程,進一步提高了學生的運算能力。
第五環節:布置作業
用公式法解下列方程(教師可根據實際情況選用)
1、課本47頁1,2題。
2、程解應用題
(1)已知長方形城門的高比寬多6尺8寸,門的對角線長1丈,那么,門的高和寬各是多少?(2)一張桌子長4米,寬2米,臺布的面積是桌面面積的2倍,鋪在桌子上時,各邊下垂的長度相同,求臺布的長和寬
四、教學反思
1、要創造性的使用教材
教材只是為教師提供最基本的教學素材,教師完全可以根據學生的實際情況進行適當調整。本節課教師就根據學生實際情況,調整了配方時的個別過程,使之與后續知識學習相一致,添加了例題和練習題。
2、要為學生的終身學習奠基
這節課不能夠僅僅讓學生背公式、套公式解方程,而應讓學生初步建立對一些規律性的問題加以歸納、總結的數學建模意識,親身體會公式推導的全過程,提高學生推理技能和邏輯思維能力;進一步發展學生合作交流的意識和能力.幫助學生形成積極主動的求知態度.7
第四篇:2.3 用公式法求解一元二次方程教學設計
第二章
一元二次方程
3.用公式法求解一元二次方程
丹東市鳳城市四門子九年一貫制學校
徐曉丹
一.教材
本節是北師大版九年級上冊第二章一元二次方程中第3節《用公式法求解一元二次方程》。本章是一元一次方程和二元一次方程的深入和發展,也是以后學習方程及函數等數學知識的基礎。“一元二次方程的解法”是初中數學“方程”中的一個重要內容,特別是對于系數不特殊的一元二次方程,學習用公式法解一元二次方程很有必要,也是不可缺少的重要內容。通過本節課的學習,使學生明確公式法是解一元二次方程的通法,應該根據題目選擇合適的方法解決問題。
二.學情分析
本節課的學習至關重要,為了完成教學計劃,讓學生更好的掌握握知識,應了解學生和學生對知識掌握情況。這要求我們教師必須從學生的認知結構和心理特征出發,他們有強烈的好奇心和求知欲,而方程對學生來說是比較難的,配方法又是剛剛學完,并不熟練,應著手讓學生練習配方法并掌握公式法解一元二次方程相關知識。
三.教學目標
為了更好的完成教學計劃,我制定以下教學目標
1.知識與技能:理解一元二次方程求根公式的推導過程,熟練用
公式法解一元二次方程。
2.過程與方法:通過求根公式的推導進一步使學生熟練掌握配方法。培養學生數學推導的嚴密性和邏輯性。
3.情感態度與價值觀:培養學生尋求簡便方法的探索精神和創新意識。培養學生快速準確的計算能力。
四.重難點
基于配方法的不熟練,本節課應該以配方法為基礎,熟練運用公式法及判別式相關知識,重難點為:
重點:掌握用公式法解一元二次方程一般步驟,正確、熟練用公式法解一元二次方程。
難點:理解求根公式的推導和判別式與根的情況的關系。
五.教法、學法
確定了重難點,本節課借助多媒體輔助教學,采用引導發現式自主探究和交流討論相結合的方法,發揮教師的主導作用,體現學生主體地位。利用學生已有的知識,啟發誘導學生深入思考問題,多交流,主動參與到活動中。
學生對配方法還不是很熟練,讓學生用配方法解練習題,回顧配方法再解一般形式。學生用分析討論和分類歸納的方法提出問題并嘗試解決問題,使思維能力得到提升。
六.教學過程
本節課設計以下六個環節:
復習引入—講授新課—例題講解—鞏固練習—課堂小結—布置
作業
第一環節:復習引入
活動內容:
①用配方法解下列方程:(1)2x2?3?7x(2)3x2?2x?1?0 全班同學在練習本上運算,可找位同學上黑板演算②由學生總結用配方法解方程的一般方法: 第一題:2x2?3?7x
解:將方程化成一般形式: 2x2?7x?3?0
兩邊都除以一次項系數:2
x2?732x?2?0
配方:加上再減去一次項系數一半的平方
x2?72x?(74934)2?16?2?0 即:(x?7254)2?16?0
(x?7254)2?16
兩邊開平方取“±” 得:
x?754??4
x?74?54
寫出方程的根 ∴ x1=3 , x2
第二題:3x2?2x?1?0
解:兩邊都除以一次項系數:3
1=2
21x2?x??033
配方:加上再減去一次項系數一半的平方
2113x2?x?()2???0
3392即: 125(x?)2??0
3181225(x?)??318 25??018∵
∴原方程無解 活動目的:
(1)進一步夯實用配方法解方程的一般步驟.在這里相對于書上的解題方法作了小小的改動:沒有把常數項移到方程右邊,而是在方程的左邊直接加上再減去一次項系數一半的平方,這樣做的目的是為了與以后二次函數一般式化頂點式保持一致。
(2)選擇了一個沒有解的方程,讓學生切實感受并不是所有的一元二次方程在實數范圍內都有解。
(3)教師還可以根據上節課作業情況,選學生出錯多的題目糾錯、練習.第二環節:講授新課
(1)活動1:自主推導求根公式。
提出問題:解一元二次方程:ax2+bx+c=0(a≠0)學生在演算紙上自主推導、并針對自己推導過程中預見的問題在小范圍內自由研討。最后由師生共同歸納、總結,得出求根公式.解:兩邊都除以一次項系數:a
bc2x?x??0
aa 問:為什么可以兩邊都除以一次項系數:a 答:因為a≠0 配方:加上再減去一次項系數一半的平方
bb2b2cx?x?()?2??0 a2a4aa2即:(x?b)a2b2?4ac??0 4a2b2b2?4ac(x?)?2a4a 問:現在可以兩邊開平方嗎?
答:不可以,因為不能保證 b 問:什么情況下 b22?4ac ?024a?4ac ?024a 學生討論后回答:
答: ∵ a≠0 ∴ 4a2>0
要使b2?4ac ?024a只要 b2-4ac≥0即可
∴當b2-4ac≥0時,兩邊開平方取“±” 得:
2bb?4ac
x???a4a2bb2?4ac x???a2abb2?4ac x???a2a?b?b2?4ac x?2a問:如果b2-4ac<0時,會出現什么問題? 答:方程無解
如果b2-4ac=0呢?答;方程有兩個相等的實數根。活動目的:
學生能否自主推導出來并不重要,重要的是由學生親身經歷公式的推導過程,只有經歷了這一過程,他們才能發現問題、汲取教訓、總結經驗,形成自己的認識.在集體交流的時候,才能有感而發。(2)活動2:歸納總結公式法定義和根的判別式。第三環節:例題講解 活動內容:
1、判斷下列方程是否有解:(學生口答)
(1)2x2+3=7x(2)x2-7x=18(3)3x2+2x+1=0(4)9x2+6x+1=0(5)16x2+8x=3(6)2x2-9x+8=0
學生迅速演算或口算出b2-4ac,從而判斷出根的情況。問第(3)題的判斷,與第一環節中的第(2)題對比,哪種方法更簡捷?
2、上述方程如果有解,求出方程的解 學生口述,教師板書第(1)題,第(4)題 例:解方程 2x2+3=7x 解:先將方程化成一般形式 2x2-7x+3=0 確定a,b,c的值 a=2, b=-7, c=3 判斷方程是否有根
∵b2-4ac=(-7)2-4×2×3=25>0 ∴ x??b?b2?4ac2a
?7?252?2?7?54寫出方程的根,即
x1=3,x2=-1
2問:與第一環節中的第(1)題對比,哪種解法更簡捷?例:解方程 9x2+6x+1=0 確定a,b,c的值 解:a=9, b=6, c=1 判斷方程是否有根 ∵b2-4ac=62-4×9×1=0 7
?b?b2?4acx?2a?6?0? ∴2?9?6?0?181??3
(剩下的題目教師根據時間情況選擇使用,個別學生上黑板做題,其他同學在座位上練習)
3、課本隨堂練習1、2.活動目的:通過讓學生或口述交流或上黑板解方程,公示學生的思維過程,查缺補漏,了解學生的掌握情況和靈活運用所學知識的程度。第四環節:鞏固練習
活動內容:x2?x?6?0,8y(2y?5)??25
活動目的:在這個環節我遵循鞏固與發展相結合的原則,引導學生做練習題,在學生做練習時進行巡看,及時掌握學生做題情況,以便進行有針對的評價。讓學生以小組為單位進行比賽,看哪組又快又準。在提高做題速度的同時,學生之間相互交流查缺補漏。
第五環節:課堂小結 活動內容: 提出問題:
1、一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是什么?
2、如何判斷一元二次方程根的情況?
3、用公式法解方程應注意的問題是什么?
4、你在解方程的過程中有哪些小技巧?
讓學生在四人小組中進行回顧與反思后,進行組間交流發言。活動目的:鼓勵學生回顧本節課知識方面有哪些收獲,解題技能方面有哪些提高,通過回顧進一步鞏固知識,將新知識納入到學生個人已有的知識體系中。第六環節:布置作業
用公式法解下列方程(教師可根據實際情況選用)
1、課本47頁1,2題。
2、程解應用題
(1)已知長方形城門的高比寬多6尺8寸,門的對角線長1丈,那么,門的高和寬各是多少?(2)一張桌子長4米,寬2米,臺布的面積是桌面面積的2倍,鋪在桌子上時,各邊下垂的長度相同,求臺布的長和寬
七、教學反思
1、要創造性的使用教材
教材只是為教師提供最基本的教學素材,教師完全可以根據學生的實際情況進行適當調整。本節課教師就根據學生實際情況,調整了配方時的個別過程,使之與后續知識學習相一致,添加了例題和練習題。
2、要為學生的終身學習奠基
這節課不能夠僅僅讓學生背公式、套公式解方程,而應讓學生初
步建立對一些規律性的問題加以歸納、總結的數學建模意識,親身體會公式推導的全過程,提高學生推理技能和邏輯思維能力;進一步發展學生合作交流的意識和能力.幫助學生形成積極主動的求知態度.10
第五篇:2.3+用公式法求解一元二次方程教學設計
第二章
一元二次方程
2.3用公式法求解一元二次方程
(一)一、學生知識狀況分析
學生的知識技能基礎:學生通過前幾節課的學習,認識了一元二次方程的一般形式:ax2+bx+c=0(a≠0),并且已經能夠熟練地將一元二次方程化成它們的一般形式;在上一節課的基礎上,大部分學生能夠利用配方法解一元二次方程,但仍有一部分認知較慢、運算不扎實的同學不能夠熟練使用配方法解一元二次方程.學生活動經驗基礎:學生已經具備利用配方法解一元二次方程的經驗;學生通過《規律的探求》、《勾股定理的探求》、《一次函數的圖像》中一次函數增減性的總結等章節的學習,已經逐漸形成對于一些規律性的問題,用公式加以歸納總結的數學建模意識,并且已經具備本節課所需要的推理技能和邏輯思維能力.教學重點:一元二次方程求根公式的推導及應用 教學難點:一元二次方程求根公式的推導過程
二、教學任務分析
公式法實際上是配方法的一般化和程式化,然后再利用總結出來的公式更加便利地求解一元二次方程。所以首先要夯實上節課的配方法,在此基礎上再進行一般規律性的探求——推導求根公式,最后,用公式法解一元二次方程。
其中,引導學生自主的探索,正確地導出一元二次方程的求根公式是本節課的重點、難點之一;正確、熟練地使用一元二次方程的求根公式解方程,提高學生的綜合運算能力是本節課的另一個重點和難點。
為此,本節課的教學目標是:
①在教師的指導下,學生能夠正確的導出一元二次方程的求根公式,并在探求過程中培養學生的數學建模意識和合情推理能力。
②能夠根據方程的系數,判斷出方程的根的情況,在此過程中,培養學生觀察和總結的能力.③通過正確、熟練的使用求根公式解一元二次方程,提高學生的綜合運算能力。④通過在探求公式過程中同學間的交流、使用公式過程中的小技巧的交流,進一步發展學生合作交流的意識和能力
三、教學過程分析
本課時分為以下五個教學環節:第一環節:回憶鞏固;第二環節:探究新知;第三環節:鞏固新知;第四環節:收獲與感悟;第五環節:布置作業。
第一環節;回憶鞏固
活動內容:
①用配方法解下列方程:(1)2x2+3=7x(2)3x2+2x+1=0 全班同學在練習本上運算,可找位同學上黑板演算 ②由學生總結用配方法解方程的一般方法: 第一題: 2x2+3=7x 解:將方程化成一般形式: 2x2-7x +3=0 兩邊都除以一次項系數:2
x2?73x??022
x2? 配方:加上再減去一次項系數一半的平方
77493x?()2???024162
即:
725(x?)2??0416725(x?)2?416
兩邊開平方取“±” 得:
x?75??44 75?44
x?1 寫出方程的根 ∴ x1=3 , x2=2
第二題: 3x2+2x+1=0 解:兩邊都除以一次項系數:3
x2?21x??033
x2? 配方:加上再減去一次項系數一半的平方
2113x?()2???03392
即:
125(x?)2??0318
125(x?)2??318
∵
?25?018
∴原方程無解
第二環節 探究新知
(1)活動1:自主推導求根公式。
提出問題:解一元二次方程:ax2+bx+c=0(a≠0)學生在演算紙上自主推導、并針對自己推導過程中預見的問題在小范圍內自由研討。最后由師生共同歸納、總結,得出求根公式.解:兩邊都除以一次項系數:a x2?bx?caa?0
問:為什么可以兩邊都除以一次項系數:a 答:因為a≠0 配方:加上再減去一次項系數一半的平方
bbbc2x?2ax?(2a)?24a2?a?0即:
b2b2?4ac(x?)??0a4a2b2b2?4ac(x?)?a4a2 問:現在可以兩邊開平方嗎?
答:不可以,因為不能保證 b?4ac?0
24a2 問:什么情況下 b?4ac?0
24a2 學生討論后回答:
答: ∵ a≠0 ∴ 4a2>0 要使b?4ac?0 24a2 3 只要 b2-4ac≥0即可
∴當b2-4ac≥0時,兩邊開平方取“±” 得: x?b??b?4ac
2a4a2bb2?4ac x???a2a x??b?b?4ac
2a2a?b?b2?4ac x?2a問:如果b2-4ac<0時,會出現什么問題? 答:方程無解
如果b2-4ac=0呢?答;方程有兩個相等的實數根。第三環節:鞏固新知 活動內容:
1、判斷下列方程是否有解:(學生口答)
(1)2x2+3=7x
(2)x2-7x=18
(3)3x2+2x+1=0(4)9x2+6x+1=0(5)16x2+8x=3(6)2x2-9x+8=0 學生迅速演算或口算出b2-4ac,從而判斷出根的情況。
問第(3)題的判斷,與第一環節中的第(2)題對比,哪種方法更簡捷? 2、上述方程如果有解,求出方程的解 學生口述,教師板書第(1)題,第(4)題
例:解方程 2x2+3=7x 先將方程化成一般形式 解: 2x2-7x+3=0 確定a,b,c的值 a=2, b=-7, c=3 判斷方程是否有根 ∵b2-4ac=(-7)2-4×2×
3=25>0 ∴
?b?b?4acx?2a7?257?5??2?242
寫出方程的根 即x1=3,x2=-1
2問:與第一環節中的第(1)題對比,哪種解法更簡捷?
例:解方程 9x2+6x+1=0 確定a,b,c的值 解:a=9, b=6, c=1 判斷方程是否有根 ∵b2-4ac=62-4×9×1=0
?b?b2?4acx?2a?6?0? ∴ 2?9?6?0?181??3(剩下的題目教師根據時間情況選擇使用,個別學生上黑板做題,其他同學在座位上練習)
3、課本隨堂練習1、2.第四環節:收獲與感悟
活動內容: 提出問題:
1、一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是什么?
2、如何判斷一元二次方程根的情況?
3、用公式法解方程應注意的問題是什么?
4、你在解方程的過程中有哪些小技巧?
讓學生在四人小組中進行回顧與反思后,進行組間交流發言。第五環節:布置作業
用公式法解下列方程(教師可根據實際情況選用)
1、課本47頁1,2題。
2、程解應用題
(1)已知長方形城門的高比寬多6尺8寸,門的對角線長1丈,那么,門的高和寬各是多少?(2)一張桌子長4米,寬2米,臺布的面積是桌面面積的2倍,鋪在桌子上時,各邊下垂的長度相同,求臺布的長和寬
四、教學反思
1、要創造性的使用教材
教材只是為教師提供最基本的教學素材,教師完全可以根據學生的實際情況進行適當調整。本節課教師就根據學生實際情況,調整了配方時的個別過程,使之與后續知識學習相一致,添加了例題和練習題。
2、要為學生的終身學習奠基
這節課不能夠僅僅讓學生背公式、套公式解方程,而應讓學生初步建立對一些規律性的問題加以歸納、總結的數學建模意識,親身體會公式推導的全過程,提高學生推理技能和邏輯思維能力;進一步發展學生合作交流的意識和能力.幫助學生形成積極主動的求知態度.6