高一必修五数学教案(一):正弦定理 一、教学目标 知识与技能目标 学生能够理解正弦定理的内容及其证明方法。
会运用正弦定理解决一些简单的三角形度量问题。
过程与方法目标 通过对实际问题的探索,培养学生观察、分析、归纳的能力。
体会数学中的转化思想,提高学生的数学思维能力。
情感态度与价值观目标 让学生感受数学与实际生活的紧密联系,激发学生学习数学的兴趣。
在探究活动中,培养学生的合作交流意识和勇于探索的精神。
二、教学重难点 重点 正弦定理的内容及应用。
正弦定理的推导过程。
难点 正弦定理在解三角形中的灵活应用。
正弦定理推导过程中涉及的三角函数知识的综合运用。
三、教学方法 讲授法、探究法、讨论法相结合 四、教学过程 导入新课(5分钟) 展示问题情境:如图,在河岸一侧有A、B两点,在河对岸选一点C,测得∠ACB = 60°,∠BAC = 45°,BC = 100m,如何求A、B两点间的距离? 引导学生思考:在三角形中,已知一些边和角,如何求出其他的边和角?从而引出本节课的主题——正弦定理。
讲授新课(25分钟) 正弦定理的推导 直角三角形情况:在Rt△ABC中,∠C = 90°,根据正弦函数的定义,sinA = a c \frac{a}{c} ca,sinB = b c \frac{b}{c} cb,sinC = 1,即a sin A = b sin B = c sin C = c \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = c sinAa=sinBb=sinCc=c。
锐角三角形情况:作CD⊥AB于D,在Rt△ACD中,CD = bsinA;在Rt△BCD中,CD = asinB,所以bsinA = asinB,即a sin A = b sin B \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} sinAa=sinBb。
同理可证b sin B = c sin C \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} sinBb=sinCc,从而得到a sin A = b sin B = c sin C \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} sinAa=sinBb=sinCc。
钝角三角形情况:课后让学生自行推导。
正弦定理的内容:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即a sin A = b sin B = c sin C \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} sinAa=sinBb=sinCc。
正弦定理的变形:a = 2RsinA,b = 2RsinB,c = 2RsinC(R为△ABC外接圆半径);sinA = a 2 R \frac{a}{2R} 2Ra,sinB = b 2 R \frac{b}{2R} 2Rb,sinC = c 2 R \frac{c}{2R} 2Rc;a : b : c = sinA : sinB : sinC。
例题讲解(15分钟) 例1:在△ABC中,已知A = 30°,B = 45°,a = 10,求b。
分析:直接应用正弦定理a sin A = b sin B \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} sinAa=sinBb求解。
解:由正弦定理得10 sin 3 0 ∘ = b sin 4 5 ∘ \frac{10}{\sin 30^{\circ}} = \frac{b}{\sin 45^{\circ}} sin30∘10=sin45∘b,即b = 10 × sin 4 5 ∘ sin 3 0 ∘ = 10 2 b = \frac{10 \times \sin 45^{\circ}}{\sin 30^{\circ}} = 10\sqrt{2} b=sin30∘10×sin45∘=102。
例2:在△ABC中,已知a = 23 \sqrt{3}3,b = 6,A = 30°,求B。
分析:同样应用正弦定理a sin A = b sin B \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} sinAa=sinBb,但要注意可能有两解。
解:由正弦定理得2 3 sin 3 0 ∘ = 6 sin B \frac{2\sqrt{3}}{\sin 30^{\circ}} = \frac{6}{\sin B} sin30∘23=sinB6,解得sinB = 3 2 \frac{\sqrt{3}}{2} 23。
因为b > a,所以B > A,所以B = 60°或120°。
课堂练习(10分钟) 在△ABC中,已知A = 60°,B = 75°,c = 20,求a。
在△ABC中,已知a = 1,b = 2 \sqrt{2}2,A = 45°,求B。
学生练习,教师巡视指导,及时纠正学生的错误。
课堂小结(5分钟) 回顾正弦定理的内容、推导过程及变形。
总结正弦定理在解三角形中的应用方法和注意事项。
布置作业 课本习题[具体题号] 思考:在已知三角形两边及其中一边的对角时,解三角形的情况有哪些? 高一必修五数学教案(二):等差数列 一、教学目标 知识与技能目标 学生能理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式。
能根据等差数列的通项公式,求出数列中的任意一项。
过程与方法目标 通过对等差数列概念的探究,培养学生观察、归纳、类比的能力。
经历等差数列通项公式的推导过程,体会方程思想和函数思想。
情感态度与价值观目标 感受数学的规律性和严谨性,培养学生的数学理性思维。
让学生在合作交流中体验成功的喜悦,增强学习数学的信心。
二、教学重难点 重点 等差数列的概念和通项公式。
等差数列通项公式的应用。
难点 等差数列通项公式的推导过程。
理解等差数列与一次函数的关系。
三、教学方法 启发式教学法、小组合作探究法 四、教学过程 导入新课(5分钟) 展示几个数列: 1,3,5,7,9,… 2,4,6,8,10,… 5,10,15,20,25,… 引导学生观察这些数列的特点,发现从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数。
从而引出等差数列的概念。
讲授新课(25分钟) 等差数列的概念 给出等差数列的定义:一般地,如果一个数列从第二项起,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。
强调定义中的关键词:“从第二项起”“差等于同一个常数”。
让学生举例说明等差数列,加深对概念的理解。
等差数列的通项公式推导 设等差数列{ a n } \{ a_{n} \} {an}的首项为a 1 a_{1} a1,公差为d。
引导学生通过递推的方法得出:a 2 = a 1 + d a_{2} = a_{1} + d a2=a1+d,a 3 = a 2 + d = a 1 + 2 d a_{3} = a_{2} + d = a_{1} + 2d a3=a2+d=a1+2d,a 4 = a 3 + d = a 1 + 3 d a_{4} = a_{3} + d = a_{1} + 3d a4=a3+d=a1+3d,…… 归纳出等差数列的通项公式:a n = a 1 + ( n − 1 ) d a_{n} = a_{1} + (n - 1)d an=a1+(n−1)d。
再用累加法进行严格证明:a n − a n − 1 = d a_{n} - a_{n - 1} = d an−an−1=d,a n − 1 − a n − 2 = d a_{n - 1} - a_{n - 2} = d an−1−an−2=d,……,a 2 − a 1 = d a_{2} - a_{1} = d a2−a1=d,将这些式子左右两边分别相加,得到a n − a 1 = ( n − 1 ) d a_{n} - a_{1} = (n - 1)d an−a1=(n−1)d,即a n = a 1 + ( n − 1 ) d a_{n} = a_{1} + (n - 1)d an=a1+(n−1)d。
通项公式的应用 讲解例1:已知等差数列{ a n } \{ a_{n} \} {an}中,a 1 = 3 a_{1} = 3 a1=3,d = 2 d = 2 d=2,求a 5 a_{5} a5。
分析:直接将a 1 = 3 a_{1} = 3 a1=3,d = 2 d = 2 d=2,n = 5 n = 5 n=5代入通项公式a n = a 1 + ( n − 1 ) d a_{n} = a_{1} + (n - 1)d an=a1+(n−1)d求解。
解:a 5 = 3 + ( 5 − 1 ) × 2 = 11 a_{5} = 3 + (5 - 1)×2 = 11 a5=3+(5−1)×2=11。
例2:在等差数列{ a n } \{ a_{n} \} {an}中,已知a 3 = 9 a_{3} = 9 a3=9,a 9 = 3 a_{9} = 3 a9=3,求a 1 a_{1} a1和d d d。
分析:根据通项公式列出关于a 1 a_{1} a1和d d d的方程组,然后求解。
解:由通项公式可得{ a 1 + 2 d = 9 a 1 + 8 d = 3 \begin{cases} a_{1} + 2d = 9 \\ a_{1} + 8d = 3 \end{cases} {a1+2d=9a1+8d=3,两式相减得6 d = − 6 6d = - 6 6d=−6,解得d = − 1 d = - 1 d=−1,将d = − 1 d = - 1 d=−1代入a 1 + 2 d = 9 a_{1} + 2d = 9 a1+2d=9,得a 1 = 11 a_{1} = 11 a1=11。
课堂练习(10分钟) 已知等差数列{ a n } \{ a_{n} \} {an}中,a 1 = 5 a_{1} = 5 a1=5,d = 3 d = 3 d=3,求a 10 a_{10} a10。
在等差数列{ a n } \{ a_{n} \} {an}中,a 5 = 10 a_{5} = 10 a5=10,a 12 = 31 a_{12} = 31 a12=31,求a 1 a_{1} a1和d d d。
学生练习,教师巡视指导,及时反馈学生的练习情况。
课堂小结(5分钟) 回顾等差数列的概念、通项公式及其推导方法。
总结通项公式在求数列项、首项和公差方面的应用。
布置作业 课本习题[具体题号] 探究:等差数列的通项公式与一次函数有怎样的关系? 高一必修五数学教案(三):基本不等式 一、教学目标 知识与技能目标 学生能理解基本不等式a b ≤ a + b 2 \sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2} ab≤2a+b(a > 0 a \gt 0 a>0,b > 0 b \gt 0 b>0)的证明过程。
会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题。
过程与方法目标 通过对基本不等式的探究,培养学生的逻辑推理能力和数学建模能力。
体会从特殊到一般的数学思想方法。
情感态度与价值观目标 感受数学的简洁美和应用价值,激发学生学习数学的兴趣。
培养学生严谨的治学态度和勇于探索的精神。
二、教学重难点 重点 基本不等式a b ≤ a + b 2 \sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2} ab≤2a+b(a > 0 a \gt 0 a>0,b > 0 b \gt 0 b>0)的理解和应用。
利用基本不等式求最值的条件。
难点 基本不等式的证明及几何意义。
合理构造基本不等式求最值。
三、教学方法 讲授法、直观演示法、探究法相结合 四、教学过程 导入新课(5分钟) 展示问题:把一个物体放在天平的一个盘子上,在另一个盘子上放砝码使天平平衡,称得物体的质量为a。
如果天平制造得不精确,天平的两臂长略有不同(其他因素不计),那么a并非物体的实际质量。
不过,我们可作第二次测量:把物体调换到天平的另一个盘上,此时称得物体的质量为b。
如何合理地表示物体的质量呢? 引导学生思考,引出本节课要学习的基本不等式。
讲授新课(25分钟) 基本不等式的推导 首先给出重要不等式a 2 + b 2 ≥ 2 a b a^{2} + b^{2} \geq 2ab a2+b2≥2ab(a , b ∈ R a,b \in R a,b∈R),当且仅当a = b a = b a=b时取等号。
通过( a − b ) 2 ≥ 0 (a - b)^{2} \geq 0 (a−b)2≥0展开得到a 2 − 2 a b + b 2 ≥ 0 a^{2} - 2ab + b^{2} \geq 0 a2−2ab+b2≥0,进而推出a 2 + b 2 ≥ 2 a b a^{2} + b^{2} \geq 2ab a2+b2≥2ab。
令x = a x = \sqrt{a} x=a(a > 0 a \gt 0 a>0),y = b y = \sqrt{b} y=b(b > 0 b \gt 0 b>0),代入重要不等式可得( a ) 2 + ( b ) 2 ≥ 2 a b (\sqrt{a})^{2} + (\sqrt{b})^{2} \geq 2\sqrt{a}\sqrt{b} (a)2+(b)2≥2ab,即a b ≤ a + b 2 \sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2} ab≤2a+b(a > 0 a \gt 0 a>0,b > 0 b \gt 0 b>0),当且仅当a = b a = b a=b时取等号。
基本不等式的几何意义 以长为a + b a + b a+b的线段为直径作圆,在直径AB上取一点C,使AC = a,CB = b。
过点C作垂直于直径AB的弦DD′,连接AD、DB。
由射影定理可知C D = a b CD = \sqrt{ab} CD=ab,而半径R = a + b 2 R = \frac{a + b}{2} R=2a+b,显然C D ≤ R CD \leq R CD≤R,即a b ≤ a + b 2 \sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2} ab≤2a+b,直观地展示了基本不等式的几何意义。
基本不等式的应用 例1:已知x > 0 x \gt 0 x>0,求y = x + 1 x y = x + \frac{1}{x} y=x+x1的最小值。
分析:直接应用基本不等式a b ≤ a + b 2 \sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2} ab≤2a+b,这里a = x a = x a=x,b = 1 x b = \frac{1}{x} b=x1。
解:因为x > 0 x \gt 0 x>0,所以y = x + 1 x ≥ 2 x ⋅ 1 x = 2 y = x + \frac{1}{x} \geq 2\sqrt{x \cdot \frac{1}{x}} = 2 y=x+x1≥2x⋅x1=2,当且仅当x = 1 x x = \frac{1}{x} x=x1,即x = 1 x = 1 x=1时取等号,所以y y y的最小值为2。
例2:已知x > 0 x \gt 0 x>0,y > 0 y \gt 0 y>0,且x + y = 1 x + y = 1 x+y=1,求1 x + 1 y \frac{1}{x} + \frac{1}{y} x1+y1的最小值。
分析:将1 x + 1 y \frac{1}{x} + \frac{1}{y} x1+y1进行变形,构造出可以使用基本不等式的形式。
解:1 x + 1 y = ( 1 x + 1 y ) ( x + y ) = 1 + y x + x y + 1 = 2 + y x + x y ≥ 2 + 2 y x ⋅ x y = 4 \frac{1}{x} + \frac{1}{y} = (\frac{1}{x} + \frac{1}{y})(x + y) = 1 + \frac{y}{x} + \frac{x}{y} + 1 = 2 + \frac{y}{x} + \frac{x}{y} \geq 2 + 2\sqrt{\frac{y}{x} \cdot \frac{x}{y}} = 4 x1+y1=(x1+y1)(x+y)=1+xy+yx+1=2+xy+yx≥2+2xy⋅yx=4,当且仅当y x = x y \frac{y}{x} = \frac{x}{y} xy=yx,即x = y = 1 2 x = y = \frac{1}{2} x=y=21时取等号,所以1 x + 1 y \frac{1}{x} + \frac{1}{y} x1+y1的最小值为4。
课堂练习(10分钟) 已知a > 0 a \gt 0 a>0,求a + 4 a a + \frac{4}{a} a+a4的最小值。
已知x > 0 x \gt 0 x>0,y > 0 y \gt 0 y>0,且2 x + y = 1 2x + y = 1 2x+y=1,求1 x + 1 y \frac{1}{x} + \frac{1}{y} x1+y1的最小值。
学生练习,教师巡视指导,纠正学生在应用基本不等式时出现的错误。
课堂小结(5分钟) 回顾基本不等式a b ≤ a + b 2 \sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2} ab≤2a+b(a > 0 a \gt 0 a>0,