人教A版高中数学必修四教案
新课标-人教A版-高中数学必修4教案精选
,
那么有( D A.
) . B. C. ( ) D.
例 2 用集合表示: (1)各象限的角组成的集合.
o
(2)终边落在
o o
轴右侧的角的集合.
解:(1) 第一象限角: {α|k360 π<α<k360 +90 ,k∈ Z} o o o o 第二象限角: {α|k360 +90 <α<k360 +180 ,k∈ Z} o o o o 第三象限角: {α|k360 +180 <α<k360 +270 ,k∈ Z} o o o 第四象限角:{α|k360 +270o<α<k360 +360 ,k∈Z} (2)在 ~ 中, 轴右侧的角可记为 ,同样把该范围“旋转” 后,得
1
1.定义中说:角的始边与 x 轴的非负半轴重合,如果改为与 x 轴的正半轴重合行不行,为什么? 2.定义中有个小括号,内容是:除端点外,请问课本为什么要加这四个字? 3.是不是任意角都可以归结为是象限角,为什么? 处理:学生思考片刻后回答,教师适时予以纠正。 答:1.不行,始边包括端点(原点) ; 2.端点在原点上; 3.不是,一些特殊角终边可能落在坐标轴上;如果角的终边落在坐标轴上,就认为这个角不属于任一象限。 师:同学们一定要学会看数学书,特别是一些重要的概念、定理、性质要斟字酌句,每个字都要弄清楚,这样的 预习才是有效果的。 0 0 0 0 0 师生讨论:好,按照象限角定义,图中的 30 ,390 ,-330 角,都是第一象限角;300 ,-60 角,都是第四象限 0 角;585 角是第三象限角。 师:很好,不过老师还有几事不明,要请教大家: (1)锐角是第一象限角吗?第一象限角是锐角吗?为什么? 生:锐角是第一象限角,第一象限角不一定是锐角; 0 师: (2)锐角就是小于 90 的角吗? 0 生:小于 90 的角可能是零角或负角,故它不一定是锐角; 0 0 师: (3)锐角就是 0 ~90 的角吗? 0 0 0 0 0 0 生:锐角:{θ|0 <θ<90 };0 ~90 的角:{θ|0 ≤θ<90 }. 学生练习(口答) 已知角的顶点与坐标系原点重合,始边落在 x 轴的非负半轴上,作出下列各角,并指出 它们是哪个象限的角? 0 0 0 0 (1)420 ; (2)-75 ; (3)855 ; (4)-510 . 答: (1)第一象限角; (2)第四象限角; (3)第二象限角; (4)第三象限角. 5.终边相同的角的表示法 师:观察下列角你有什么发现? 390 330 30 1470 1770 生:终边重合. 0 师:请同学们思考为什么?能否再举三个与 30 角同终边的角? 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 生:图中发现 390 ,-330 与 30 相差 360 的整数倍,例如,390 =360 +30 ,-330 =-360 +30 ;与 30 角同终边的 0 0 角还有 750 ,-690 等。 0 0 0 0 师:好!这位同学发现了两个同终边角的特征,即:终边相同的角相差 360 的整数倍。例如:750 =2×360 +30 ; 0 0 0 0 -690 =-2×360 +30 。那么除了这些角之外,与 30 角终边相同的角还有: 0 0 0 0 3×360 +30 -3×360 +30 0 0 0 0 4×360 +30 -4×360 +30 ……, ……, 0 0 0 由此,我们可以用 S={β|β=k×360 +30 ,k∈Z}来表示所有与 30 角终边相同的角的集合。 师:那好,对于任意一个角α,与它终边相同的角的集合应如何表示? 0 生:S={β|β=α+k×360 ,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和。 6.例题讲评 例 1 设 E {小于90 的角} F {锐角},G={第一象限的角} ,
高中数学 1.4.3正切函数的性质与图象教案 新人教A版必
正切函数的性质与图像一教材分析:《正切函数的图象和性质》是人教A版高中《数学》必修4第一章第四单元第三节内容,本节课既是对前面正余弦函数图象和性质知识的延展,是对三角函数内容的进一步完善,也为学习后续知识直线的斜率作了铺垫。
一般说来,对函数性质的研究总是先作图象,通过观察图象获得对函数性质的直观认识,然后从代数角度对性质作出严格表述.但对正切函数,教材先根据已有的知识(正切函数定义、诱导公式、正切线等)研究性质,然后再根据性质研究正切函数的图象. 主要是为了给学生提供研究函数问题更多的视角,加强了理性思考的成分,并使数形结合的体现得更加全面. 在此也向学生进一步说明华罗庚先生的“数缺形少直观,形少数难入微”的精妙,借助一切机会向学生渗透数学文化观念,让学生体会数学的美无处不在,数学无处不美。
为了让学生能更加直观、形象地理解正切函数的值域和周期性变化,正切曲线的作图过程,采用《几何画板》自制课件进行演示,以提高了学生的学习兴趣,使之能达到良好的教学效果。
二教学目标(一)知识与技能目标:1.在对正切函数已有认知的基础上,理解正切函数的性质。
2.通过已知的性质,利用正切线,得到正切曲线。
3.根据正切曲线,完善正切函数的性质。
(二)过程与方法目标:在探究正切函数基本性质和图像的过程中,渗透数形结合的思想,形成发现问题、提出问题、解决问题的能力,养成良好的数学学习习惯.(三)情感态度价值观目标在教学中使学生了解问题的来龙去脉;强调解决问题方法的落实以及数形结合思想的渗透;突出语言表达能力、推理论证能力的培养和良好思维习惯的养成.三教学重点利用正切函数已有的知识(如定义、诱导公式、正切线等)研究性质.四教学难点正切函数的单调性和值域五学法与教法学生已基本掌握正切函数的定义、诱导公式等知识;基本掌握了从代数角度研究函数单调性、奇偶性、周期性的方法.但是由于该课涉及到的知识内容较多,特别是涉及到正切线时,学生会感到困难.我班学生有扎实的知识基础,学习的主动性和积极性也较高,已基本形成自主学习的习惯和能力.有合作学习的经验和氛围.因此学生学法为合作交流,教法为探究与发现式。
2019-2020年高中数学 第三章三角恒等变换§3.1.3 二倍角的正弦、余弦和正切公式教案 新人教A版必修4
2019-2020年高中数学 第三章三角恒等变换§3.1.3 二倍角的正弦、余弦和正切公式教案 新人教A 版必修4一、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,()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+;()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-;()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=-. 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:()sin 2sin sin cos cos sin 2sin cos ααααααααα=+=+=;()22cos2cos cos cos sin sin cos sin ααααααααα=+=-=-;思考:把上述关于的式子能否变成只含有或形式的式子呢?22222cos 2cos sin 1sin sin 12sin αααααα=-=--=-;22222cos 2cos sin cos (1cos )2cos 1αααααα=-=--=-.()2tan tan 2tan tan 2tan 1tan tan 1tan ααααααααα+=+==--. 注意:(三)例题讲解例1、已知求的值.解:由得.又因为12cos213α===-.于是512120sin42sin2cos221313169ααα⎛⎫==⨯⨯-=-⎪⎝⎭;225119cos412sin21213169αα⎛⎫=-=-⨯=⎪⎝⎭;120sin4120169tan4119cos4119169ααα-===-.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:2019-2020年高中数学第三章三角恒等变换《三角恒等变换》复习课(2个课时)教案新人教A版必修4一、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。
高中数学必修四教案-1.4.3 正切函数的性质与图象(7)-人教A版
正切函数的性质与图象【教学目标】1.掌握正切函数的性质;2.掌握性质的简单应用;3.会解决一些实际问题。
【教学重点】正切函数的性质的应用。
【教学难点】灵活应用正切函数的性质解决相关问题。
【课时安排】1课时【教学过程】一、复习引入: 正切线:首先练习正切线,画出下列各角的正切线:正切线是AT 。
正切函数R x x y ∈=tan ,且()z k k x ∈+≠ππ2的图象,称“正切曲线”余切函数y =cotx ,x ∈(k π,k π+π),k ∈Z 的图象(余切曲线)正切函数的性质:1.定义域:⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠z k k x x ,2|ππ, 2.值域:R3.当z k k k x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛+∈2,πππ时0>y ,当z k k k x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈πππ,2时0<y 4.周期性:π=T5.奇偶性:()x x tan tan -=-奇函数6.单调性:在开区间z k k k ∈⎪⎭⎫⎝⎛++-ππππ2,2内,函数单调递增 余切函数y =cotx ,x ∈(k π,k π+π),k ∈Z 的性质: 1.定义域:z k k x R x ∈≠∈,π且 2.值域:R ,3.当z k k k x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛+∈2,πππ时0>y ,当z k k k x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈πππ,2时0<y4.周期:π=T 5.奇偶性:奇函数6.单调性:在区间()()ππ1,+k k 上函数单调递减二、讲解范例: 例1:用图象解不等式3tan ≥x解:利用图象知,所求解为z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++2,3ππππ 亦可利用单位圆求解。
例2:求函数⎪⎭⎫ ⎝⎛-=33tan πx y 的定义域、值域,并指出它的周期性、奇偶性、单调性。
解:由233πππ+≠-k x 得1853ππ+≠k x , ∴所求定义域为⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈z k k x R x x ,1853,|ππ且值域为R ,周期3π=T ,是非奇非偶函数。
人教A版高中数学必修4-1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象-课件
三 、 教学目标
1.知识与能力目标:
理解三个参数A、ω、φ对函数y=Asin(ωx+φ) 图象的影响;揭示函数y=Asin(ωx+φ)的图象与 正弦曲线的变换关系,
2.过程与方法目标:
结合具体函数图象的变化,领会由简单到复杂 ,由特殊到一般的化归思想,通过A、ω、φ变化 与函数y=Asin(ωx+φ)图象变换的关系,加深对数 形结合思想的理解。
函数.
那么函数 y Asin( x )与函数y=sinx
有什么关系呢?
从解析式上来看函数y=sinx就是函数
y Asin( x )在A=1,ω=1, 0 的情况.
下面就来探索 、、A 对函数
y Asin( x )
的图象的影响.
***检测复习***
y sin x, x [0,2 ]的图象
合
函数y=sinx(>0)图象:
作 探
究
y=sinx 横坐标变为本来的1/倍 y=sinx
纵坐标不变
小试牛刀
2. 要得到函数 y=sin3x 的图象,只需将 y=sinx 图象( B )
A. 横坐标伸长到本来的3倍 ,纵坐标不变 B.横坐标缩小到本来的1/3倍 ,纵坐标不变 C.纵坐标扩大到本来的3倍,横坐标不变 D.纵坐标缩小到本来的1/3倍,横坐标不变
1 sin x 0
2
1 2
0
1 2
0
函数 y 2sin x、y 1 sin x与y sin x 的图象
2
间的变化关系.
y
自
2
主 学
1
习
O
3
2
x
2
-1
y 1 sin x
-2
人教版高中数学高一A版必修4 第一章第四节三角函数的图象与性质(第三课时)
第一章第四节三角函数的图象与性质第三课时导入新课思路1.(类比导入)我们在研究一个函数的性质时,如幂函数、指数函数、对数函数的性质,往往通过它们的图象来研究.先让学生画出正弦函数、余弦函数的图象,从学生画图象、观察图象入手,由此展开正弦函数、余弦函数性质的探究.思路2.(直接导入)研究函数就是要讨论函数的一些性质,y=sin x,y=cos x是函数,我们当然也要探讨它们的一些性质.本节课,我们就来研究正弦函数、余弦函数最基本的几条性质.请同学们回想一下,一般来说,我们是从哪些方面去研究一个函数的性质的呢(定义域、值域、奇偶性、单调性、最值)?然后逐一进行探究.推进新课新知探究提出问题①回忆并画出正弦曲线和余弦曲线,观察它们的形状及在坐标系中的位置;②观察正弦曲线和余弦曲线,说出正弦函数、余弦函数的定义域各是什么?③观察正弦曲线和余弦曲线,说出正弦函数、余弦函数的值域各是什么?由值域又能得到什么?④观察正弦曲线和余弦曲线,函数值的变化有什么特点?⑤观察正弦曲线和余弦曲线,它们都有哪些对称?(1)(2)图2活动:先让学生充分思考、讨论后再回答.对回答正确的学生,教师可鼓励他们按自己的思路继续探究,对找不到思路的学生,教师可参与到他们中去,并适时的给予点拨、指导.在上一节中,要求学生不仅会画图,还要识图,这也是学生必须熟练掌握的基本功.因此,在研究正弦、余弦函数性质时,教师要引导学生充分挖掘正弦、余弦函数曲线或单位圆中的三角函数线,当然用多媒体课件来研究三角函数性质是最理想的,因为单位圆中的三角函数线更直观地表现了三角函数中的自变量与函数值之间的关系,是研究三角函数性质的好工具.用三角函数线研究三角函数的性质,体现了数形结合的思想方法,有利于我们从整体上把握有关性质.对问题①,学生不一定画准确,教师要求学生尽量画准确,能画出它们的变化趋势.对问题②,学生很容易看出正弦函数、余弦函数的定义域都是实数集R〔或(-∞,+∞)〕.对问题③,学生很容易观察出正弦曲线和余弦曲线上、下都有界,得出正弦函数、余弦函数的值域都是[-1,1].教师要引导学生从代数的角度思考并给出证明.∵正弦线、余弦线的长度小于或等于单位圆的半径的长度,∴|sin x |≤1,|cos x |≤1,即-1≤sin x ≤1,-1≤cos x ≤1.也就是说,正弦函数、余弦函数的值域都是[-1,1].对于正弦函数y =sin x (x ∈R ),(1)当且仅当x =π2+2k π,k ∈Z 时,取得最大值1. (2)当且仅当x =-π2+2k π,k ∈Z 时,取得最小值-1. 对于余弦函数y =cos x (x ∈R ),(1)当且仅当x =2k π,k ∈Z 时,取得最大值1.(2)当且仅当x =(2k +1)π,k ∈Z 时,取得最小值-1.对问题④,教师可引导、点拨学生先截取一段来看,选哪一段呢?如图3,通过学生充分讨论后确定,选图象上的[-π2,3π2](如图4)这段.教师还要强调为什么选这段,而不选[0,2π]的道理,其他类似.图3图4就是说,函数y =sin x ,x ∈[-π2,3π2]. 当x ∈[-π2,π2]时,曲线逐渐上升,是增函数,sin x 的值由-1增大到1; 当x ∈[π2,3π2]时,曲线逐渐下降,是减函数,sin x 的值由1减小到-1. 类似地,同样可得y =cos x ,x ∈[-π,π]的单调变化情况.教师要适时点拨、引导学生先如何恰当地选取余弦曲线的一段来研究,如图5,为什么选[-π,π],而不是选[0,2π].图5结合正弦函数、余弦函数的周期性可知:正弦函数在每一个闭区间[-π2+2k π,π2+2k π](k ∈Z )上都是增函数,其值从-1增大到1;在每一个闭区间[π2+2k π,3π2+2k π](k ∈Z )上都是减函数,其值从1减小到-1. 余弦函数在每一个闭区间[(2k -1)π,2k π](k ∈Z )上都是增函数,其值从-1增加到1;在每一个闭区间[2k π,(2k +1)π](k ∈Z )上都是减函数,其值从1减小到-1.对问题⑤,学生能直观地得出:正弦曲线关于原点O 对称,余弦曲线关于y 轴对称.在R 上,y =sin x 为奇函数,y =cos x 为偶函数.教师要恰时恰点地引导,怎样用学过的知识方法给予证明?由诱导公式:∵sin(-x )=-sin x ,cos(-x )=cos x ,∴y =sin x 为奇函数,y =cos x 为偶函数.至此,一部分学生已经看出来了,在正弦曲线、余弦曲线上还有其他的对称点和对称轴,如正弦曲线还关于直线x =π2对称,余弦曲线还关于点(π2,0)对称等等,这是由它的周期性而来的.教师可就此引导学生进一步探讨,为今后的学习埋下伏笔.讨论结果:①略.②定义域为R .③值域为[-1,1],最大值都是1,最小值都是-1.④单调性(略).⑤奇偶性(略).当我们仔细对比正弦函数、余弦函数性质后,会发现它们有很多共同之处.我们不妨把两个图象中的直角坐标系都去掉,会发现它们其实都是同样形状的曲线,所以它们的定义域相同,都为R ,值域也相同,都是[-1,1],最大值都是1,最小值都是-1,只不过由于y 轴放置的位置不同,使取得最大(或最小)值的时刻不同;它们的周期相同,最小正周期都是2π;它们的图象都是轴对称图形和中心对称图形,且都是以图象上函数值为零所对应的点为对称中心,以过最值点且垂直于x 轴的直线为对称轴.但是由于y 轴的位置不同,对称中心及对称轴与x 轴交点的横坐标也不同.它们都不具备单调性,但都有单调区间,且都是增、减区间间隔出现,也是由于y 轴的位置改变,使增减区间的位置有所不同,也使奇偶性发生了改变.应用示例思路1例1下列函数有最大值、最小值吗?如果有,请写出取最大值、最小值时的自变量x 的集合,并说出最大值、最小值分别是什么.(1)y =cos x +1,x ∈R ;(2)y =-3sin2x ,x ∈R .活动:通过这道例题直接巩固所学的正弦、余弦的性质.容易知道,这两个函数都有最大值、最小值.课堂上可放手让学生自己去探究,教师适时的指导、点拨、纠错,并体会对应取得最大(小)值的自变量为什么会有无穷多个.解:(1)使函数y =cos x +1,x ∈R 取得最大值的x 的集合,就是使函数y =cos x ,x ∈R 取得最大值的x 的集合{x |x =2k π,k ∈Z };使函数y =cos x +1,x ∈R 取得最小值的x 的集合,就是使函数y =cos x ,x ∈R 取得最小值的x 的集合{x |x =(2k +1)π,k ∈Z }.函数y =cos x +1,x ∈R 的最大值是1+1=2,最小值是-1+1=0.(2)令z =2x ,使函数y =-3sin z ,z ∈R 取得最大值的z 的集合是{z |z =-π2+2k π,k ∈Z }, 由2x =z =-π2+2k π,得x =-π4+k π. 因此使函数y =-3sin2x ,x ∈R 取得最大值的x 的集合是{x |x =-π4+k π,k ∈Z }. 同理,使函数y =-3sin2x ,x ∈R 取得最小值的x 的集合是{x |x =π4+k π,k ∈Z }. 函数y =-3sin2x ,x ∈R 的最大值是3,最小值是-3.点评:以前我们求过最值,本例也是求最值,但对应的自变量x 的值却不唯一,这从正弦函数的周期性容易得到解释.求解本例的基本依据是正弦函数、余弦函数的最大(小)值的性质,对于形如y =A sin(ωx +φ)+B 的函数,一般通过变量代换(如设z =ωx +φ化归为y =A sin z +B 的形式),然后进行求解.这种思想对于利用正弦函数、余弦函数的其他性质解决问题时也适用.例2利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小:(1)sin(-π18)与sin(-π10);(2)cos(-23π5)与cos(-17π4). 活动:学生很容易回忆起利用指数函数、对数函数的图象与性质进行大小比较,充分利用学生的知识迁移,有利于学生能力的快速提高.本例的两组都是正弦或余弦,只需将角化为同一个单调区间内,然后根据单调性比较大小即可.课堂上教师要让学生自己独立地去操作,教师适时地点拨、纠错,对思考方法不对的学生给予帮助指导.解:(1)因为-π2<-π10<-π18<0,正弦函数y =sin x 在区间[-π2,0]上是增函数, 所以sin(-π18)>sin(-π10). (2)cos(-23π5)=cos 23π5=cos 3π5,cos(-17π4)=cos 17π4=cos π4. 因为0<π4<3π5<π,且函数y =cos x ,x ∈[0,π]是减函数, 所以cos π4>cos 3π5,即cos(-23π5)<cos(-17π4). 点评:推进本例时应提醒学生注意,在今后遇到的三角函数值大小比较时,必须将已知角化到同一个单调区间内,其次要注意首先大致地判断一下有没有符号不同的情况,以便快速解题,如本例中,cos π4>0,cos 3π5<0,显然大小立判. 例3求函数y =sin(12x +π3),x ∈[-2π,2π]的单调递增区间. 活动:可以利用正弦函数的单调性来求所给函数的单调区间.教师要引导学生的思考方向:把12x +π3看成z ,这样问题就转化为求y =sin z 的单调区间问题,而这就简单多了. 解:令z =12x +π3.函数y =sin z 的单调递增区间是[-π2+2k π,π2+2k π]. 由-π2+2k π≤12x +π3≤π2+2k π,得-5π3+4k π≤x ≤π3+4k π,k ∈Z .由x ∈[-2π,2π]可知,-2π≤-5π3+4k π且π3+4k π≤2π,于是-112≤k ≤512,由于k ∈Z ,所以k =0,即-5π3≤x ≤π3.而[-5π3,π3]⊂[-2π,2π], 因此,函数y =sin(x 2+π3),x ∈[-2π,2π]的单调递增区间是[-5π3,π3]. 点评:本例的求解是转化与化归思想的运用,即利用正弦函数的单调性,将问题转化为一个关于x 的不等式问题.然后通过解不等式得到所求的单调区间,要让学生熟悉并灵活运用这一数学思想方法,善于将复杂的问题简单化.思路2例1求下列函数的定义域:(1)y =11+sin x;(2)y =cos x . 活动:学生思考操作,教师提醒学生充分利用函数图象,根据实际情况进行适当的指导点拨,纠正出现的一些错误或书写不规范等.解:(1)由1+sin x ≠0,得sin x ≠-1,即x ≠3π2+2k π(k ∈Z ). ∴原函数的定义域为{x |x ≠3π2+2k π,k ∈Z }. (2)由cos x ≥0,得-π2+2k π≤x ≤π2+2k π(k ∈Z ). ∴原函数的定义域为[-π2+2k π,π2+2k π](k ∈Z ). 点评:本例实际上是解三角不等式,可根据正弦曲线、余弦曲线直接写出结果.本例分作两步,第一步转化,第二步利用三角函数曲线写出解集.例2在下列区间中,函数y =sin(x +π4)的单调增区间是( ) A .[π2,π] B .[0,π4] C .[-π,0] D .[π4,π2] 活动:函数y =sin(x +π4)是一个复合函数,即y =sin[φ(x )],φ(x )=x +π4,欲求y =sin(x +π4)的单调增区间,因φ(x )=x +π4在实数集上恒递增,故应求使y 随φ(x )递增而递增的区间.也可从转化与化归思想的角度考虑,即把x +π4看成一个整体,其道理是一样的. 解析:∵φ(x )=x +π4在实数集上恒递增,又y =sin x 在[2k π-π2,2k π+π2](k ∈Z )上是递增的,故令2k π-π2≤x +π4≤2k π+π2. ∴2k π-3π4≤x ≤2k π+π4. ∴y =sin(x +π4)的递增区间是[2k π-3π4,2k π+π4]. 取k =-1、0、1分别得[-11π4,7π4]、[-3π4,π4]、[5π4,9π4], 故选B.答案:B点评:像这类题型,上述解法属常规解法,而运用y =A sin(ωx +φ)的单调增区间的一般结论,由一般到特殊求解,既快又准确,若本题运用对称轴方程求单调区间,则是一种颇具新意的简明而又准确、可靠的方法.当然作为选择题还可利用特殊值、图象变换等手段更快地解出.解题规律:求复合函数单调区间的一般思路是:(1)求定义域;(2)确定复合过程,y =f (t ),t =φ(x );(3)根据函数f (t )的单调性确定φ(x )的单调性;(4)写出满足φ(x )的单调性的含有x 的式子,并求出x 的范围;(5)得到x 的范围,与其定义域求交集,即是原函数的单调区间.知能训练课本本节练习解答:1.(1)(2k π,(2k +1)π),k ∈Z ;(2)((2k -1)π,2k π),k ∈Z ;(3)(-π2+2k π,π2+2k π),k ∈Z ;(4)(π2+2k π,3π2+2k π),k ∈Z . 点评:只需根据正弦曲线、余弦曲线写出结果,不要求解三角不等式,要注意结果的规范及体会数形结合思想方法的灵活运用.2.(1)不成立.因为余弦函数的最大值是1,而cos x =32>1. (2)成立.因为sin 2x =0.5,即sin x =±22,而正弦函数的值域是[-1,1],±22∈[-1,1]. 点评:比较是学习的关键,反例能加深概念的深刻理解.通过本题准确理解正弦、余弦函数的最大值、最小值性质.3.(1)当x ∈{x |x =π2+2k π,k ∈Z }时,函数取得最大值2;当x ∈{x |x =-π2+2k π,k ∈Z }时,函数取得最小值-2.(2)当x ∈{x |x =6k π+3π,k ∈Z }时,函数取得最大值3;当x ∈{x |x =6k π,k ∈Z }时,函数取得最小值1.点评:利用正弦、余弦函数的最大值、最小值性质,结合本节例题巩固正弦、余弦函数的性质,快速写出所给函数的最大值、最小值.4.B点评:利用数形结合思想认识函数的单调性.这是一道选择题,要求快速准确地选出正确答案.数形结合是实现这一目标的最佳方法.5.(1)sin250°>sin260°;(2)cos 15π8>cos 14π9;(3)cos515°>cos530°;(4)sin(-54π7)>sin(-63π8). 点评:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.6.[k π+π8,k π+5π8],k ∈Z . 点评:关键是利用转化与化归的思想将问题转化为正弦函数的单调性问题,得到关于x 的不等式,通过解不等式求得答案.课堂小结1.由学生回顾归纳并说出本节学习了哪些数学知识,学习了哪些数学思想方法.这节课我们研究了正弦函数、余弦函数的性质.重点是掌握正弦函数的性质,通过对两个函数从定义域、值域、最值、奇偶性、周期性、增减性、对称性等几方面的研究,更加深了我们对这两个函数的理解.同时也巩固了上节课所学的正弦函数,余弦函数的图象的画法.2.进一步熟悉了数形结合的思想方法,转化与化归的思想方法,类比思想的方法及观察、归纳、特殊到一般的辩证统一的观点.作业判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=x sin(π+x );(2)f (x )=-1+sin x +cos 2x 1-sin x. 解答:(1)函数的定义域为R ,它关于原点对称.∵f (x )=x sin(π+x )=-x sin x ,f (-x )=-(-x )sin(-x )=-x sin x =f (x ),∴函数为偶函数.(2)函数应满足1-sin x ≠0,∴函数的定义域为{x |x ∈R 且x ≠2k π+π2,k ∈Z }. ∵函数的定义域关于原点不对称,∴函数既不是奇函数也不是偶函数.设计感想1.本节是三角函数的重点内容,设计的容量较大,指导思想是让学生在课堂上充分探究、大量活动.作为函数的性质,从初中就开始学习,到高中学习了幂函数、指数、对数函数后有了较深的认识,这是高中所学的最后一个基本初等函数.但由于以前所学的函数不是周期函数,所以理解较为容易,而正弦函数、余弦函数除具有以前所学函数的共性外,又有其特殊性,共性中包含特性,特性又离不开共性,这种普通性与特殊性的关系通过教学应让学生有所领悟.2.在讲完正弦函数性质的基础上,应着重引导学生用类比的方法写出余弦函数的性质,以加深他们对两个函数的区别与联系的认识,并在解题中突出数形结合思想,在训练中降低变化技巧的难度,提高应用图象与性质解题的力度.较好地利用图象解决问题,这也是本节课主要强调的数学思想方法.3.学习三角函数性质后,引导学生对过去所学的知识重新认识,例如sin(α+2π)=sin α这个公式,以前我们只简单地把它看成一个诱导公式,现在我们认识到了,它表明正弦函数的周期性,以提升学生的思维层次.备课资料一、近几年三角函数知识的变动情况三角函数一直是高中固定的传统内容,但近几年对这部分内容的具体要求变化较大.1998年4月21日,国家教育部专门调整了高中数学的部分教学内容,其中的调整意见第(7)条为:“对三角函数中的和差化积、积化和差的8个公式,不要求记忆”.1998年全国高考数学卷中,已尽可能减少了这8个公式的出现次数,在仅有的一次应用中,还将公式印在试卷上,以供查阅.而当时调整意见尚未生效(应在1999年生效),这不能不说对和积互化的8个公式的要求是大大降低了.但是,如果认为这次调整的仅仅是8个公式,仅仅是降低了对8公式的要求,那就太表面、太肤浅了.我们知道,三角中的和积互化历来是三角部分的重点内容之一,相当部分的三角题都是围绕它们而设计的,它们也确实在很大程度上体现了公式变形的技巧和魅力.现在要求降低了,有关的题目已不再适合作为例(习)题选用了.这样一来,三角部分还要我们教些什么呢?又该怎样教?立刻成了部分教师心头的一大困惑.有鉴于此,我们认为很有必要重新审视这部分的知识体系,理清新的教学思路,以便真正落实这次调整的意见,实现“三个有利于(有利于减轻学生过重的课业负担,有利于深化普通高中的课程改革,有利于稳定普通高中的教育教学秩序)”的既定目标.1.是“三角”还是“函数”应当说,三角函数是由“三角”和“函数”两部分知识构成的.三角本是几何学的衍生物,起始于古希腊的希帕克,经由托勒玫、利提克思等至欧拉而终于成为一门形态完备、枝繁叶茂的古典数学学科,历史上的很长一段时期,只有《三角学》盛行于世,却无“三角函数”之名.“三角函数”概念的出现,自然是在有了函数概念之后,从时间上看距今不过300余年.但是,此概念一经引入,立刻极大地改变了三角学的面貌,特别是经过罗巴切夫斯基的开拓性工作,致使三角函数可以完全独立于三角形之外,而成为分析学的一个分支,其中的角也不限于正角,而是任意实数了.有的学者甚至认为可将它更名为角函数,这是有见地的,所以,作为一门学科的《三角学》已经不再独立存在.现行中学教材也取消了原来的《代数》《三角》《几何》的格局,将三角并入了代数内容.这本身即足以说明“函数”在“三角”中应占有的比重.从《代数学》的历史演变来看,在相当长的历史时期内,“式与方程”一直是它的核心内容,那时的教材都是围绕着它们展开的,所以,书中的分式变形、根式变形、指数式变形和对数式变形可谓连篇累牍,所在皆是.这是由当时的数学认知水平决定的.而现在,函数已取代了式与方程成为代数的核心内容,比起运算技巧和变形套路来,人们更关注函数思想的认识价值和应用价值.1963年颁布的《数学教学大纲》提出数学三大能力时,首要强调的是“形式演算能力”,1990年的大纲突出强调的则是“逻辑思维能力”.现行高中《代数》课本中,充分阐发了幂函数、指数函数、对数函数的图象和性质及应用,对这三种代数式的变形却轻描淡写.所以,三角函数部分应重在“函数的图象和性质”是无疑的,这也是国际上普遍认可的观点.2.是“图象”还是“变换”现行高中三角函数部分,单列了一章专讲三角函数,这是与数学发展的潮流相一致的.大多数师生头脑中反映出来的,还是“众多的公式,纷繁的变换”,而三角函数的“图象和性质”倒是在其次的,这一点,与前面所述的“幂、指、对”函数有着极大的反差.调整以后,降低这部分的要求,大面积地减少了题量.把“函数”作为关键词,将目光放在“图象和性质”上,应当是正确的选择,负担轻了,障碍小了,这更方便于我们将注意力转移到对函数图象和性质的关注上,这才是“三个有利于”得以贯彻的根本.3.国外的观点及启示下面来看一下美国和德国的观点:美国没有全国统一的教材和《考试说明》,只有一个《课程标准》,在《课程标准》中,他们对三角函数提出了下面的要求:“会用三角学的知识解三角形;会用正弦、余弦函数研究客观实际中的周期现象;掌握三角函数图象;会解三角函数方程;会证基本的和简单的三角恒等式;懂得三角函数同极坐标、复数等之间的联系”.他们还特别指出,不要在推导三角恒等式上花费过多的时间,只要掌握一些简单的恒等式推导就可以了,比较复杂的恒等式就应该完全避免了.德国在10到12年级(相当于中国的高一到高三)每年都有三角内容,10年级要求如下:(1)一个角的弧度;(2)三角函数sin x 、cos x 、tan x 和它们的图象周期性;(3)三角形中角和边的计算;(4)重要关系(特指同角三角函数的平方关系、商数关系和倒数关系).另外,在11年级和12年级的“无穷小分析”中,继续研究三角函数的图象变换、求导、求积分、求极限.从以上罗列,我们可以看出下面的共同点:第一,突出强调三角函数的图象和性质;第二,淡化三角式的变形,仅涉及同角变换,而且要求较低,8个公式根本不予介绍; 第三,明确变换的目的是为了三角形中的实际计算;第四,注意三角函数和其他知识的联系.这带给我们的启示还是很强烈的,美国和德国的中学教育以实用为主,并不太在乎教材体系是否严谨,知识系统是否完整;我国的教材虽作调整,怎样实施且不去细说,有一个意图是可猜到的,那就是要让学生知道教材是严谨与完整的.现在看来严谨的东西,在更高的观点下是否还严谨?在圈内看是完整的,跳出圈子看,是否还完整?在一个小地方钻得太深,在另外更大的地方就可能无暇顾及.人家能在中学学到向量、行列式、微分、积分,我们却热衷于在个别地方穷追不舍,这早已引起行家的注意,从这个意义上说,此次调整应当只是第一步.在中学阶段即试图严谨与完整,其实是受前苏联教育家赞可夫的三高(高速度、高难度、高理论)影响太深的缘故.二、备用习题1.函数y =sin(π3-2x )的单调减区间是( ) A .[2k π-π12,2k π+5π12](k ∈Z ) B .[4k π-5π3,4k π+11π3](k ∈Z ) C .[k π-5π12,k π+11π12](k ∈Z ) D .[k π-π12,k π+5π12](k ∈Z ) 答案:D2.满足sin(x -π4)≥12的x 的集合是( ) A .{x |2k π+5π12≤x ≤2k π+13π12,k ∈Z } B .{x |2k π-π12≤x ≤2k π+7π12,k ∈Z } C .{x |2k π+π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z } D .{x |2k π≤x ≤2k π+π6,k ∈Z }∪{x |2k π+5π6≤x ≤(2k +1)π,k ∈Z } 答案:A3.求下列函数的定义域和值域:(1)y =lgsin x ;(2)y =2cos3x .答案:解:(1)由题意得sin x >0,∴2k π<x <(2k +1)π,k ∈Z .又∵0<sin x ≤1,∴lgsin x ≤0.故函数的定义域为[2k π,(2k +1)π],k ∈Z ,值域为(-∞,0].(2)由题意得cos3x ≥0,∴2k π-π2≤3x ≤2k π+π2,k ∈Z . ∴2k π3-π6≤x ≤2k π3+π6,k ∈Z . 又∵0≤cos x ≤1,∴0≤2cos3x ≤2.故函数的定义域为[2k π3-π6,2k π3+π6],k ∈Z ,值域为[0,2].。
高中数学新课标人教A版必修4:向量的数量积与向量投影 课件
教学目标
类比加法运算
确定研究路径
创设物理情境
抽象数量积概念
引入投影向量
挖掘几何意义
设置开放问题
探究几何性质
反思学习过程
提升理性思维
环节一 类比加法运算,明确研究路径.
问题1:你能以加法为例,总结一
下我们是如何研究向量运算的吗?
设计意图
前面的学习
经验为研究新的
运算提供了研究
方法,体现了单
元教学内容的整
教学过程
教学反思
目 录
教学重点
教学难点
内容解析
目标设置
重点难点
数量积的
概念及其
物理意义
投影向量
的表示及
数量积的
几何意义
教学策略
教学过程
教学反思
目 录
独立
思考
主动
探究
合作
交流
教学内容
目标设置
重点难点
教学策略
设置问题序列
教学过程
教学反思
目 录
内容解析
目标设置
重点难点
教学策略
教学过程
教学反思
教学流程
桥梁,引入投影
向量将不共线的
向量的数量积转
化为共线向量的
数量积,体会一
般和特殊的转化.
环节四 设置开放问题,探究几何性质
正六边形 的边长为1,在边上取点,形成向量 ,
,求出你所选取的向量 , 的数量积.并在此过程中,探究
数量积的几何性质.
A
B
F
C
E
D
这个图形为探究
性质提供很好的素材.
会计算两个向量的数量积 ,提升数学抽
象核心素养.
高一数学人教A版必修4第三章3.1.1 两角差的余弦公式 教案
《两角差的余弦公式》教学设计教材:人教版《普通高中课程标准实验教科书·数学(A版)》必修4课题:3.1.1 两角差的余弦公式课时:1课时一、教学内容分析三角恒等变换处于三角函数与数学变换的结合点和交汇处,是前面所学三角函数知识的继续与发展,是培养学生推理能力与运算能力的重要素材.由于和与差内在的联系性与统一性,教材选择两角差的余弦公式作为基础,使公式的证明过程尽量简洁明了,易于学生理解和掌握.教学没有直接给出两角差的余弦公式,而是分探求结果、证明结果两步进行探究,并从简单情况入手得出结果.这样安排不仅使探究更加真实,也有利于学生学会探究、发展思维.因此,本节课的教学重点是:利用诱导公式发现两角差的余弦公式,并运用向量方法证明公式.二、教学目标1.掌握两角差的余弦公式,并能正确运用公式进行简单的求值运算;2.经历用向量的数量积推导两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用;3.在利用诱导公式进行两角差余弦公式的探究过程中,体会“特殊到一般”、“数形结合”、“归纳猜想”等数学思想方法和思维方法,能体会到数学思维的合理性与条理性.三、学生学情分析学生此前已经掌握了任意角三角函数的概念、诱导公式的推导、向量的坐标表示以及向量数量积的坐标运算等知识.同时,学生多次经历了由特殊到一般,归纳猜想等数学思维方法,基本具备数形结合的能力,这些都为本节课的学习建立了良好的知识基础.教材根据一个实例提出本章所要研究的主要内容,然后直接提出研究两角差的余弦公式,学生会感到有些突然;教材中用几何方法研究两角差的余弦公式学生不易想到用“割补法”求正弦线、余弦线;用向量的数量积公式证明两角差的余弦公式,学生容易犯思维不严谨、不严密的错误.因此,我将本节课的教学难点确定为:发现并证明两角差的余弦公式.四、教学过程设计1.创设情景【情境问题】如图,某城市的电视发射塔CB 建筑市郊的一座小山CD 上,从山脚A 测得AC=50m,塔顶B的仰角(DAB ∠)为60︒,从A 点观测塔顶B 的视角(CAB ∠)约为45︒,求:A,B 两点间的距离.(请学生思考求解过程,某生表述:AB=2AD=2×50×()cos 6045︒-︒=100cos15︒.教师引导说明15︒角的余弦值是未知的,而60︒角、45︒角的三角函数值是已知的,不妨用它们来求差角6045︒-︒的余弦值.)【设计意图】从实际问题出发,有利于强调数学与实际的联系,增强学生的应用意识,激发学生学习的积极性,使其感受到实际问题中对研究差角公式的需要.【思考1】()cos 6045︒-︒如何求角60︒,45︒的正弦、余弦值来表示呢? (请学生大胆尝试说明,并根据自己的结论计算验证.在这个过程中,可将问题一般化:两角差αβ-的余弦值与这两个角,αβ的三角函数值之间有怎样的关系呢?引入课题:两角差的余弦公式)【设计意图】让学生体验如何用反例进行反驳,明确常犯的直接性错误为什么是错的,提出本节课的研究内容,统一对探究目标中“恒等”要求的认识.2.新知探究【思考2】在已学过的知识中,有没有类似求两角差余弦的式子呢?(请学生思考说明:诱导公式()cos cos πββ-=-,cos sin 2πββ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.) ()()cos cos cos 2πβαβπβ--−−−→⎛⎫- ⎪⎝⎭特殊化 【说明】观察以上两式就是把角α用特殊角π、2π来替换.由于特殊中往往能反映一般规律,我们不妨从上述公式出发,建立研究思路,寻找两角差的余弦公式的一般性规律.【设计意图】从学生的学习实际出发,回想已有的关于两角差的余弦的式子,寻找新旧知识之间的联系,使两角差的余弦公式的发现与推导是用“随机、自然进入”的方式呈现给学生.【探究1】()cos πβ-如何用角π和β的正弦、余弦值来表示呢?本环节以教师引导探究为主,展现知识的生成过程.【问题1】根据三角函数的定义,你能写出点12,P P 的坐标吗?(请学生说明,点 ()()12cos ,sin ,cos ,sin P P ππββ.)【问题2】根据三角函数的定义,()cos πβ-是角πβ-的终边与单位圆交点的横坐标.那么,你能在图1中画出角πβ-的终边吗?(请学生说明自己画图的过程,可能会有两种做法:方法一:由角β的终边画出角β-的终边,然后将角β-旋转角π,得角πβ-的终边;方法二:以角π的终边为始边旋转角β,得角πβ-的终边.设角πβ-的终边与单位圆交于点3P ,则点3P 的坐标为()()()cos ,sin πβπβ--)【过渡】在已知各点坐标的情况下,我们不妨用向量知识来解决问题.【问题3】观察图1,有几组向量的夹角相等?(请学生说明:0312P OP POP ∠=∠,又向量的模相等,0312OP OP OP OP ∴⋅=⋅,由向量数量积的坐标运算得:()cos cos cos sin sin πβπβπβ-=+.)【活动】根据上述推导过程,请同学们整理研究思路,在学案(附后表1)β的终边y x π-β的终边1,0()π的终边P3P1P2O P0上完成图1对应的表格.【设计意图】根据三角函数的定义及任意角三角函数的定义,建立几何图形与点的坐标之间的联系——向量,加强新旧知识之间的关联性,使向量方法的引入自然、合理.本环节设计为引导探究的学习方式,将探究一拆分为三个问题,帮助学生建立研究思路.【探究2】根据上述做法, cos 2πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值如何用角,2πβ的正弦、余弦值来表示呢?(请学生根据学案中的图2,四人一组完成探究. 教师引导说明角2πβ-的终边的形成过程,学生类比()cos πβ-的推导过程,以向量为工具,根据向量的夹角相等,得:0312OP OP OP OP ⋅=⋅βπβπβπsin 2sin cos 2cos 2cos +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∴【设计意图】再一次经历由图形对称得等量关系,运用向量数量积的坐标运算建立数与形的联系,推导两脚差余弦的一个表达式.使学生从知识、方法、策略上多层次的感受式子的推导过程.【思考3】观察上面两个式子,猜想:若,αβ是任意角,那么()cos αβ-= ?(学生观察上式,归纳说明.)【设计意图】有特殊到一般,猜想任意角两角差的余弦公式,使学生成为数学结论的发现者,这对增强学生学习数学的信心、学会学习数学是有意义的.【探究3】你能否证明自己的猜想?π(请学生类比上面两式的推导过程,在学案中自主探究完成,并与周围同学相互交流,解决自己存在的问题.其中,差角αβ-的形成过程教师可利用几何画板旋转得到,帮助学生认识图形间的内在联系.之后投影展示某生的证明过程,并请该生解说: 0312OP OP OP OP ⋅=⋅()cos cos cos sin sin αβαβαβ∴-=+)【设计意图】通过对猜想进行证明,体现数学知识的严谨性、合理性,使学生对公式的认识上升到理性高度.同时,体会向量方法的作用.【归纳】两角差的余弦公式:()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+【问题4】观察两角差的余弦公式,我们如记忆公式呢?(请学生尝试说明,教师从式子左右两边的三角函数名及符号给予归纳:余余正正异相连.)【设计意图】引导学生总结公式特点,帮助学生记忆公式.3.应用举例例.求cos15︒的值.(本例由情景问题提出,可引导学生采用不同的方法求值,认识到拆分角的多样性.)【设计意图】帮助学生掌握两角差的余弦公式的应用,拓展数学思维,体会拆分的多样性,决定变换的多样性.4.课堂小结【问题5】本节课你学到了哪些知识,有什么样的心得体会?(学生说明,师生共同归纳总结.)(1)两角差的余弦公式:()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;(2)向量作为工具性知识的运用;(3)解决数学问题的思路:由已知到未知、由特殊到一般.β的终边α)【设计意图】让学生对探究的过程、思路与方法有一个清晰的认识,获得知识和能力的共同进步.5.作业布置(1)课本127页,练习2,3题;(2)查一查“两角差的余弦公式”还有其他证明方法吗?【设计意图】巩固所学知识,拓展解决数学问题的思路.。
人教A版高中数学必修4第一章 三角函数1.6 三角函数模型的简单应用教案(4)
1.6 三角形函数模型的简单应用一、教学目标 (一)核心素养通过这节课学习,了解并掌握三角函数模型应用基本步骤,会利用收集到的数据作出散点图,并根据散点图进行函数拟合,从而得到函数模型. (二)学习目标1.了解并掌握三角函数模型应用基本步骤.2.利用收集到的数据作出散点图,根据散点图进行函数拟合,建立三角函数模型,掌握利用三角函数模型解决实际问题的方法.3.感悟“数形结合”、“函数与方程”的数学思想,并能理解应用“数形结合”、“函数与方程”思想解决有关具有周期运动规律的实际问题. (三)学习重点1.运用三角函数模型,解决一些具有周期性变化规律的实际问题.2.从实际问题中发现周期变化的规律,并将所发现的规律抽象为恰当的三角函数模型. (四)学习难点分析、整理、提取和利用信息,将实际问题抽象转化成三角函数模型,并综合运用相关知识解决实际问题.二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务(1)三角函数可以作为描述现实世界中 周期 现象的一种数学模型. (2)y =|sin x |是以 π 为周期的波浪形曲线. 2.预习自测 (1)函数y =sin (2x -3π)的最小正周期为 π .(2)已知某地一天从4~16时的温度变化曲线近似满足函数y =10sin (8πx -45π)+20,x ∈[4,16],则该地区这一段时间内的最大温差为 20℃.(二)课堂设计 1.知识回顾(1)参数A (A ﹥0),ω(ω﹥0),φ对函数图象的影响. (2)函数y =A sin (ωx +φ)的图象.(3)y =A sin (ωx +φ),x ∈[0,∞+)(A ﹥0,ω﹥0)中各量的物理意义. 2.问题探究例1 如图,某地一天从6—14时的温度变化曲线近似满足函数y =sin(ωx +φ)+b .(1)求这一天6—14时的最大温差;(2)写出这段曲线的函数解析式. 【知识点】正弦函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合的数学思想. 【解题过程】解:(1)由图可知,这段时间的最大温差是20 ℃.(2)从图中可以看出,从6—14时的图象是函数y =A sin(ωx +φ)+b 的半个周期的图象,∴A =21(30-10)=10,b =21(30+10)=20.∵21·ωπ2=14-6, ∴ω=8π.将x =6,y =10代入上式,解得φ=43π. 综上,所求解析式为y =10sin(8πx +43π)+20,x ∈[6,14]. 【思路点拨】本例是研究温度随时间呈周期性变化的问题,引导学生观察给出的模型函数并思考要解决的问题,让学生体会不同的函数模型在解决具体问题时的不同作用.提醒学生注意本题中所给出的一段图象实际上只取6—14即可,此段恰好为半个周期.本题所求出的函数模型只能近似刻画这天某个时段的温度变化情况,因此应当特别注意自变量的变化范围.同类训练 如下图表示的是电流I 与时间t 的函数关系()⎪⎭⎫ ⎝⎛<>+=2,0sin πϕωϕωt A I 在一个周期内的图象.(1)根据图象写出()ϕω+=t A I sin 的解析式; (2)为了使()ϕω+=t A I sin 中的t 在任意一段1001s 的时间内电流I 能同时取得最大值和最小值,那么正整数ω的最小值为多少? 【知识点】正弦函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合.【解题过程】解:(1)由图知A =300,第一个零点为(-3001,0),第二个零点为(1501,0), ∴πϕωϕω=+⋅=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅1501,03001.解得3,100πϕπω==,∴⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3100sin 300ππt I . (2)依题意有T ≤1001,即ωπ2≤1001,∴πω200≥.故629min =ω 【思路点拨】观察图像带入零点和最值点是求解解析式的常用办法.例2 如图,设地球表面某地正午太阳高度角为θ,δ为此时太阳直射纬度,φ为该地的纬度值,那么这三个量之间的关系是θ=90°-|φ-δ|.当地夏半年δ取正值,冬半年δ取负值.如果在北京地区(纬度数约为北纬40°)的一幢高为0h 的楼房北面盖一新楼,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,两楼的距离不应小于多少?【知识点】正切函数. 【数学思想】数形结合.【解题过程】太阳高度角的定义:设地球表面某地纬度值为φ,正午太阳高度角为θ,此时太阳直射纬度为δ,那么这三个量之间的关系是θ=90°-|φ-δ|.当地夏半年δ取正值,冬半年δ取负值.由地理知识可知,南、北回归线之间的地带可被太阳直射到,由画图易知太阳高度角θ、楼高h 0与此时楼房在地面的投影长h 之间有如下关系:h 0=h tanθ由地理知识可知,在北京地区,太阳直射北回归线时物体的影子最短,直射南回归线时物体的影子最长.因此,为了使新楼一层正午的太阳全年不被遮挡,应当考虑太阳直射南回归线时的情况.解:如图,A 、B 、C 分别为太阳直射北回归线、赤道、南回归线时楼顶在地面上的投影点.要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,应取太阳直射南回归线的情况考虑,此时的太阳直射纬度-23°26′.依题意两楼的间距应不小于MC . 根据太阳高度角的定义,有∠C =90°-|40°-(-23°26′)|=26°34′, 所以MC =tanC h 0=34'26 tan h 0≈2.000h 0. 即在盖楼时,为使后楼不被前楼遮挡,要留出相当于楼高两倍的间距.【思路点拨】引导学生思考楼高与楼在地面上投影长之间的关系,带领学生分析问题,提示学生从复杂的背景中抽取基本的数学关系,调动相关学科知识来帮助解决问题,最终将实际问题抽象为与三角函数有关的简单函数模型,再根据所得的函数模型解决问题.同类训练 某市的纬度是北纬23°,小王想在某住宅小区买房,该小区的楼高7层,每层3米,楼与楼之间相距15米.要使所买楼层在一年四季正午太阳不被前面的楼房遮挡,他应选择哪几层的房?【知识点】正切函数.【数学思想】数形结合.【解题过程】解:北楼被南楼遮挡的高度为h=15tan[90°-(23°+23°26′)]=15tan43°34′≈14.26,由于每层楼高为3米,根据以上数据,所以他应选3层以上.【思路点拨】结合图像恰当的选择三角函数解决实际问题.例 3 货船进出港时间问题:海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表:深的近似数值(精确到0.001).(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4米,安全条例规定至少要有1.5米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船何时能进入港口?在港口能呆多久?(3)若某船的吃水深度为4米,安全间隙为1.5米,该船在2:00开始卸货,吃水深度以每小时0.3米的速度减少,那么该船在什么时间必须停止卸货,将船驶向较深的水域?活动1:引导学生观察上述问题表格中的数据,发现规律并进一步引导学生作出散点图.引导学生根据散点的位置排列,思考并建立相应的函数模型刻画其中的规律.活动2:根据学生所求得的函数模型,指导学生利用计算器进行计算求解.根据题意,一天中有两个时间段可以进港.问题1:你所求出的进港时间是否符合时间情况?如果不符合,应怎样修改? 问题2:第3问中,应保持港口的水深不小于船的安全水深,那么如何刻画船的安全水深呢?问题3:根据问题的实际意义,货船的安全水深正好等于港口的水深时停止卸货行吗?为什么?正确结论是什么? 【知识点】正弦函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合. 【解题过程】解:(1)以时间为横坐标,水深为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图.根据图象,可以考虑用函数y =Asin (ωx +φ)+h 刻画水深与时间之间的对应关系.从数据和图象可以得出: A =2.5,h =5,T =12,φ=0, 由T =ωπ2=12,得ω=6π.所以这个港口的水深与时间的关系可用y =2.5sin 6πx +5近似描述.由上述关系式易得港口在整点时水深的近似值:令2.5sin6πx +5=5.5,sin6πx =0.2.由计算器可得 20.20.201 357 92≈0.201 4.如图,在区间[0,12]内,函数y =2.5sin 6πx +5的图象与直线y =5.5有两个交点A 、B ,因此6πx ≈0.201 4,或π-6πx ≈0.201 4.解得A x ≈0.384 8,B x ≈5.615 2.由函数的周期性易得:C x ≈12+0.384 8=12.384 8,D x ≈12+5.615 2=17.615 2.因此,货船可以在0时30分左右进港,早晨5时30分左右出港;或在中午12时30分左右进港,下午17时30分左右出港.每次可以在港口停留5小时左右. (3)设在时刻x 货船的安全水深为y ,那么y =5.5-0.3(x -2)(x ≥2).在同一坐标系内作出这两个函数的图象,可以看到在6—7时之间两个函数图象有一个交点.通过计算也可以得到这个结果.在6时的水深约为5米,此时货船的安全水深约为4.3米;6.5时的水深约为4.2米,此时货船的安全水深约为4.1米;7时的水深约为3.8米,而货船的安全水深约为4米.因此为了安全,货船最好在6.5时之前停止卸货,将船驶向较深的水域.【思路点拨】引导学生思考,怎样把此问题翻译成函数模型.引导学生将实际问题的意义转化为数学解释,同时提醒学生注意题目需留意的定量与变量,如:货船的安全水深、港口的水深同时在变,停止卸货的时间应当在安全水深接近于港口水深的时候.让学生进一步体验“数形结合”思想和“函数与方程”思想在解决数学问题中的作用.结论:在货船的安全水深正好等于港口的水深时停止卸货将船驶向较深水域是不行的,因为这样不能保证货船有足够的时间发动螺旋桨.同类训练 设()y f t =是某港口水的深度关于时间t (时)的函数,其中024t ≤≤,下表是该港口某一天从0至24时记录的时间t 与水深y 的关系.经长期观察,函数()y f t =的图象可以近似地看成函数sin()y k A t ωϕ=++的图象. 根据上述数据,函数()y f t =的解析式为( ) A .123sin,[0,24]6ty t π=+∈ B .123sin(),[0,24]6ty t ππ=++∈C .123sin ,[0,24]12t y t π=+∈D .123sin(),[0,24]122t y t ππ=++∈【知识点】三角函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合.【解题过程】由表可得,最大值为15,相邻两个最大值之间间隔12,故周期T =12,故6122ππ=,故6πω=,答案选A. 【思路点拨】观察表格,求出相邻两个波峰之间的横向距离,即周期. 【答案】A. 3. 课堂总结 知识梳理三角函数模型应用的基本方法及一般步骤:①审题:观察收集到的数据,寻找规律,发现数据间的数量关系;②建模:根据已知数据绘制散点图,建立三角函数式、三角不等式或三角方程等; ③求解:根据题意求出某点的三角函数值;④检验:检验所求解是否符合实际意义,通过比较,选择恰当的函数模型拟合数据;⑤还原:将所得结论转译回实际问题. 重难点归纳建立数学模型的关键,先根据题意设出代表函数,再利用数据求出待定系数,然后写出具体的三角函数式. (三)课后作业基础型 自主突破1.已知A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,且sin A >sin B >sin C ,则( ) A.A >B >C B.A <B <C C.A +B >2πD.B +C >2π【知识点】根据三角函数判断三角形各角大小. 【数学思想】三角函数图象的应用.【解题过程】∵sin A >sin B >sin C ,又 三角形内角和为180°,∴由函数y =sin x ,x ),(π0∈图象可得A >B >C . 【思路点拨】由于三角形内角和为180°,所以讨论函数为y =sin x ,x ),(π0∈. 【答案】A2.2002年8月,在北京召开国际数学家大会,大会会标如图所示,它是由四个相同的直角三角形、与中间的小正方形拼成的大正方形.若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积为1,小正方形的面积为251,则sin θ+cos θ= .【知识点】在实际问题中建立三角函数模型.【数学思想】主要考查求解三角函数,关键是理解题意并正确利用勾股定理【解题过程】解:由题意,大正方形的边长为1,小正方形的边长为51设θ所对的直角边为x ,则由勾股定理得:15122=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x∴x =53,∴sin θ=53,cos θ=54∴sin θ+cos θ=57 【思路点拨】根据正方形的面积=边长2,可知大正方形及小正方形的边长,根据图形,大正方形的边长即是直角三角形的斜边,小正方形的边长即是直角三角形两个直角边的差,从而可求相应三角函数的值.【答案】57能力型 师生共研3.如图表示的是电流I 与时间t 的函数关系,I =A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<2π)在一个周期内的图象.(1)根据图象写出I =A sin(ωx +φ)的解析式; (2)为了使I =A sin(ωx +φ)中的t 在任意一段1001s 的时间内电流I 能同时取得最大值和最小值,那么正整数ω的最小值为多少?【知识点】在实际问题中建立三角函数模型. 【数学思想】三角函数模型的构建.【解题过程】(1)由图知A =300,第一个零点为(-3001,0),第二个零点为(1501,0), ∴ω·(-3001)+φ=0,ω·1501+φ=π.解得ω=100π,φ=3π∴I =300sin(100πt +3π). (2)依题意有T ≤1001,即ωπ2≤1001,∴ω≥200π.故ωmin =629. 【思路点拨】根据图象可求得相应三角函数,根据题意利用所得三角函数求出电流I 及ω.【答案】(1)I =300sin(100πt +3π);(2)629. 探究型 多维突破4.某港口水深y (米)是时间t (0≤t ≤24,单位:小时)的函数,下表是水深数据:根据上述数据描成的曲线如图所示,经拟合,该曲线可近似地看成正弦函数y =A sin ωt +b 的图象.(1)试根据数据表和曲线,求出y =A sin ωt +b 的表达式;(2)一般情况下,船舶航行时船底与海底的距离不小于4.5米是安全的,如果某船的吃水度(船底与水面的距离)为7米,那么该船在什么时间段能够安全进港?若该船欲当天安全离港,它在港内停留的时间最多不能超过多长时间?(忽略离港所用的时间)【知识点】在实际问题中建立三角函数模型. 【数学思想】三角函数模型的构建,解三角不等式. 【解题过程】解:(1)根据数据可得,A +h =13,-A +h =7, ∴A =3,h =10, T =15﹣3=12,∴ω=T π2=6π, ∴y =3sin (6πx +φ)+10将点(3,13)代入可得π=0 ∴函数的表达式为y =3sin6πt +10(0≤t ≤24) (2)由题意,水深y ≥4.5+7,即3sin6πt +10≥11.5(0≤t ≤24), ∴3sin 6πt ≥,∴6πt ∈[2kπ+6π,2kπ+65π],k =0,1, ∴t ∈[1,5]或t ∈[13,17];所以,该船在1:00至5:00或13:00至17:00能安全进港. 若欲于当天安全离港,它在港内停留的时间最多不能超过16小时.【思路点拨】(1)根据数据,A +h =13,-A +h =7,可得A =3,h =10,由T =15﹣3=12,可求ω=6π,将点(3,13)代入可得φ=0,从而可求函数的表达式;(2)由题意,水深y ≥4.5+7,即3sin 6πt +10≥11.5(0≤t ≤24),从而可求t ∈[1,5]或t ∈[13,17] 【答案】(1)y =3sin6πt +10(0≤t ≤24);(2)1:00至5:00或13:00至17:00;在港内停留的时间最多不能超过16小时. 自助餐1.甲、乙两人从直径为2r 的圆形水池的一条直径的两端同时按逆时针方向沿池做圆周运动,已知甲速是乙速的两倍,乙绕池一周为止,若以θ表示乙在某时刻旋转角的弧度数, l 表示甲、乙两人的直线距离,则l =f (θ)的图象大致是( )A.B.C.D.【知识点】三角函数模型的应用.【数学思想】根据题目要求选择恰当的三角函数模型.【解题过程】根据题意可知θ=π时,两人相遇,排除B ,D ;两人的直线距离不可为负,排除A .【思路点拨】由题意知θ=π时,两人相遇,两人的直线距离不可为负. 【答案】C2.电流强度I (安培)随时间t(秒)变化的函数I =Asin (ωt +φ)的图象如图所示,则当t =1207秒时的电流强度( )A.0B.10C.-10D.5 【知识点】三角函数模型的应用.【数学思想】函数y =A sin (ωx +φ),x ∈[0,∞+)(A ﹥0,ω﹥0)中各量的物理意义.【解题过程】根据题意可知A =10,1001300130042=-=T ,可知501=T ,从而得π100=ω;当3001=t 时,10=I ,从而可得φ=6π;于是可得I =10sin (10πx +6π).故当t =1207时,I =0.【思路点拨】由题意知θ=π时,两人相遇,两人的直线距离不可为负. 【答案】A3.一个大风车的半径为8米,12分钟旋转一周,它的最低点离地面2米,求风车翼片的一个端点离地面距离h (米)与时间t (分钟)之间的函数关系式.【知识点】三角函数模型的应用.【数学思想】根据题目要求建立恰当的三角函数模型.【解题过程】以最低点的切线为x 轴,最低点为原点,建立直角坐标系.设P (x (t ), y (t ))则h(t )= y (t )+2,又设P 的初始位置在最低点,即y (0)=0, 在Rt △O 1PQ 中,∠OO 1P =θ,cos θ=8()8y t -,∴y (t )= -8cos θ+8,而212π=t θ,∴θ=6t π,∴y (t )= -8cos 6t π+8, ∴h (t )= -8cos 6t π+10.【思路点拨】根据题意建立合适的直角坐标系,利用给定的几何关系和三角函数构建角度和长度的关系,列出函数表达式,化简即可得出结果.【答案】h (t)=-8cos6t+10。
(人教版)高中数学必修四教案(可打印修改)
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 S { | k 360, k Z} ,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.
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
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 rad ,或 1 弧度,或 1(单位可以省略不写). 3.探究:如图,半径为 r 的圆的圆心与原点重合,角 的终边与 x 轴的正半轴重合,交圆于点 A ,终边与圆交于点 B .请完成表格.
弧 AB 的 OB 旋转的方 AOB 的弧度 AOB 的度
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
人教A版高中数学必修4《第一章 三角函数 1.2 任意角的三角函数 阅读与思考 三角学与天文学》_0
“任意角的三角函数”教学设计•数学(4)》(人教A版)。
三角函数是描述周期运动现象的重要的数学模型,有非常广泛的应用.直角三角形简单朴素的边角关系,以直角坐标系为工具进行自然地推广而得到简明的任意角的三角函数定义,紧紧扣住三角函数定义这个宝贵的源泉,自然地导出三角函数线、定义域、符号判断、同角三角函数关系、多组诱导公式、图象和性质。
三角函数定义必然是学好全章内容的关键,如果学生掌握不好,将直接影响到后续内容的学习,由三角函数定义的基础性和应用的广泛性决定了本节教材的重点就是定义本身.二、学情分析在初中学生学习过锐角三角函数。
因此本课的内容对于学生来说,有比较厚实的基础,新课的引入会比较容易和顺畅。
学生要面对的新的学习问题是,角的概念推广了,原先学生所熟悉的锐角三角函数的定义是否也可以推广到任意角呢?通过这个问题,让学生体会到新知识的发生是可能的,自然的。
三、教学方法与手段教学中注意用新课程理念处理教材,采用学生自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学,师生互动,教师发挥组织者、引导者、合作者的作用,引导学生主体参与、揭示本质、经历过程.根据本节课内容、高一学生认知特点,本节课采用“启发探索、讲练结合”的方法组织教学.四、教学目标1.掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号);2、理解任意角的三角函数不同的定义方法;掌握并能初步运用公式一;树立映射观点,正确理解三角函数是以实数为自变量的函数.3、通过单位圆和角的终边,探讨任意角的三角函数值的求法,最终得到任意角三角函数的定义.根据角终边所在位置不同,分别探讨各三角函数的定义域以及这三种函数的值在各象限的符号.借助有向线段进一步认识三角函数.4、通过任意三角函数的定义,认识锐角三角函数是任意三角函数的一种特例,加深特殊与一般关系的理解。
5、通过三角函数的几何表示,使学生进一步加深对数形结合思想的理解,拓展思维空间。
高中数学必修4教资教案
高中数学必修4教资教案
课程名称:高中数学必修4
课时安排:共40课时,每周3课时,共13周完成
教学目标:通过本教材的教学,使学生能够有效掌握高中数学必修4的相关知识和技能,提高学生的数学素养和解决问题的能力。
第一课时:集合与常用逻辑符号
教学内容:
1. 了解集合的概念和性质。
2. 掌握集合的表示方法和常用符号。
3. 学习常用的逻辑符号及其意义。
教学重点:理解集合的概念和常用逻辑符号的含义。
教学难点:如何用常用逻辑符号表示命题、复合命题的判断。
教学方法:示例分析法、讨论交流法
教学过程:
1. 引入集合的概念,讲解集合的定义和性质。
2. 介绍集合的表示方法和常用符号,并通过例题进行讲解。
3. 学习常用的逻辑符号及其含义,讲解逻辑符号的运用。
4. 练习题目,巩固学生对集合和逻辑符号的理解。
作业:完成课后习题,熟练掌握集合和逻辑符号的用法。
课后反思:本节课主要是介绍集合的概念和常用逻辑符号,学生在掌握这些基本知识的基础上,可以更好地理解后续内容。
备注:本教案为高中数学必修4教材第一章的教学内容,旨在帮助学生建立良好的数学基础,为以后更深入的学习打下坚实的基础。
新课标高中数学人教A版必修四集体备课教案
新课标高中数学人教A 版必修四集体备课教案大通湖区一中 高一数学备课组1.1.2弧度制教学目标(一) 理解弧度的意义;了解角的集合与实数集R 之间的可建立起一一对应的关系;熟记特殊角的弧度数.(二) 能正确地进行弧度与角度之间的换算,能推导弧度制下的弧长公式及扇形的面积公式,并能运用公式解决一些实际问题(三) 通过新的度量角的单位制(弧度制)的引进,培养学生求异创新的精神;通过对弧度制与角度制下弧长公式、扇形面积公式的对比,让学生感受弧长及扇形面积公式在弧度制下的简洁美.教学重点弧度的概念.弧长公式及扇形的面积公式的推导与证明. 教学难点“角度制”与“弧度制”的区别与联系. 教学过程 一、复习角度制:初中所学的角度制是怎样规定角的度量的? 规定把周角的3601作为1度的角,用度做单位来度量角的制度叫做角度制. 二、新课: 1.引 入:由角度制的定义我们知道,角度是用来度量角的, 角度制的度量是60进制的,运用起来不太方便.在数学和其他许多科学研究中还要经常用到另一种度量角的制度—弧度制,它是如何定义呢? 2.定 义我们规定,长度等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角;用弧度来度量角的单位制叫做弧度制.在弧度制下, 1弧度记做1rad .在实际运算中,常常将rad 单位省略.3.思考:(1)一定大小的圆心角α所对应的弧长与半径的比值是否是确定的?与圆的半径大小有关吗?(2)引导学生完成P6的探究并归纳: 弧度制的性质: ①半圆所对的圆心角为;ππ=rr②整圆所对的圆心角为.22ππ=rr③正角的弧度数是一个正数. ④负角的弧度数是一个负数.⑤零角的弧度数是零. ⑥角α的弧度数的绝对值|α|=. rl4.角度与弧度之间的转换: ①将角度化为弧度:π2360=︒; π=︒180;rad 01745.01801≈=︒π;rad n n 180π=︒. ②将弧度化为角度:2360;180;1801()57.305718rad;180( )nn .5.常规写法:① 用弧度数表示角时,常常把弧度数写成多少π 的形式, 不必写成小数. ② 弧度与角度不能混用. 6.特殊角的弧度l lrr弧长等于弧所对应的圆心角(的弧度数)的绝对值与半径的积. 例1.把67°30'化成弧度.例2.把rad 53π化成度.例3.计算:4sin)1(π;5.1tan )2(.例4.将下列各角化成0到2π的角加上2k π(k ∈Z )的形式:319)1(π;︒-315)2(. 例5.将下列各角化成2k π + α(k ∈Z,0≤α<2π)的形式,并确定其所在的象限.319)1(π;631)2(π-. 解: (1),672319πππ+= 而67π是第三象限的角,193是第三象限角. (2)315316,666是第二象限角. .,,216. 是圆的半径是扇形弧长其中积公式利用弧度制证明扇形面例R l lR S =证:∵圆的面积为2R π,∴圆心角为1rad 的扇形面积为221R ππ,又扇形弧长为l,半径为R,∴扇形的圆心角大小为R l rad, ∴扇形面积lR R R l S 21212=⋅=.7.课堂小结①什么叫1弧度角? ②任意角的弧度的定义③“角度制”与“弧度制”的联系与区别. 8.课后作业: ①阅读教材P 6 –P 8;②教材P 9练习第1、2、3、6题; ③教材P10面7、8题及B2、3题.ORl新课标高中数学人教A 版必修四集体备课教案大通湖区一中 高一数学备课组1.2.2同角三角函数的基本关系教学目的:1.能根据三角函数的定义导出同角三角函数的基本关系式及它们之间的联系;2.熟练掌握已知一个角的三角函数值求其它三角函数值的方法。
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4.1.1 圆的标准方程
(一)教学目标
1.知识与技能
(1)掌握圆的标准方程,能根据圆心、半径写出圆的标准方程.
(2)会用待定系数法求圆的标准方程.
2.过程与方法
进一步培养学生能用解析法研究几何问题的能力,渗透数形结合思想,通过圆的标准方程解决实际问题的学习,注意培养学生观察问题发现问题和解决问题的能力.
3.情感态度与价值观
通过运用圆的知识解决实际问题的学习,从而激发学生学习数学的热情和兴
趣.
(二)教学重点、难点
重点:圆的标准方程
难点:会根据不同的已知条件,利用待定系数法求圆的标准方程.
(三)教学过程
一、自主学习:预习教材P118-P119
1.在直角坐标系中,确定直线的基本要素是什么?圆作为平面几何中基本图
形,确定它的要素是什么呢?
2.什么叫圆?平面直角坐标系中,任何一条直线都可以用一个二元一次方程来
表示,那么圆是否也可以用一个方程来表示呢?如果能,这个方程又有什么特证呢?
二、合作探究
1.圆心为A (a,b ),半径为r 的圆的方程222()()x a y b r -+-=叫做圆的标
准方程,那么当a=b=0时,圆的方程是什么?确定标准方程的基本要素有哪些?
例1.求圆心在C(2,-3),半径是5的圆的标准方程,并判M(5,-7),)1,5(--N 是
否在圆上。
探究:如何判断点00(,)M x y 在圆222
()()x a y b r -+-=上、内、外?
例2. 圆心在C (8,—3),且经过点M(5,1)的圆的标准方程
例3.已知圆心为C 的圆经过点A(1,1)和B(2,-2),且圆心C 在直线l :x-y+1=0
上,求圆心为C 的圆的标准方程。
三、课堂检测
1.完成P 120练习第一题.
2.圆22(2)(3)2x y ++-=的圆心坐标 ,半径长 .
3.已知圆C:229x y +=,点A(3,4),则点A 与圆C 的位置关系是 .
4.已知圆的方程是22(3)(2)4x y -+-=,判断点P (2,3)与圆的位置关系.
5.△ABC 的三个顶点的坐标分别是A(5,1),B(7,-3),C(2,-8),求它的外接圆的
方程.
四、课后作业
1.若点P(2,-1)为圆22(1)25x y -+=的弦AB 的中点,则直线AB 的方程
是______ __ .
2.已知圆C 1:22(1)(1)1x y ++-=,圆C 2与圆C 1关于直线x -y -1=0对
称,则圆C 2的方程为( )
A .22(2)(2)1x y ++-=
B .22(2)(2)1x y -++=
C .22(2)(2)1x y +++=
D .22(2)(2)1x y -+-= 3.圆(x -1)2+y 2=25上的点到点A(5,5)的最大距离是 . 4.已知圆C :22(2)(1)4x y -+-=,求圆心坐标和半径,并判断直线x-y+3=0
是否能平分圆.
5.求 以A(1,3)和B(3,5)为直径两端点的圆的标准方程.
6.已知△ABC 三边所在直线方程AB: x-6=0, BC: x-2y-8=0, CA: X+2Y=0,求此
三角形的外接圆方程
7.圆心在直线y=-2x 上,且与直线y=1-x 相切与点B(2,-1),求此圆的方程
五、课时小结
1.圆的标准方程.
2.点与圆的位置关系的判断方法.
3.根据已知条件求圆的标准方程的方法.
4. 1. 2 圆的一般方程
(一)教学目标
1.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.
2.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.
3.情感态度与价值观
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.
(二)教学重点、难点
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.
(三)教学过程
一、自主学习:预习教材P121-P123
1.已知圆的方程为22
(2)(1)4x y ++-=,则圆心坐标 ,半径 , 将其展开为 ,它表示圆吗?
2.将圆的标准方程222()()x a y b r -+-=展开可得22222x y ax by a +--+
220b r +-=.可见,任何一个圆的方程都可以写成220x y Dx Ey F ++++=.请大家思考一下:形如220x y Dx Ey F ++++=的方程的曲线是不是圆?下面我们来深入研究这一方面的问题.
二、合作探究
探究一:圆的一般方程
1.方程220x y Dx Ey F ++++=在什么条件下表示圆?
2.归纳圆的一般方程的特点
提出问题:222460x y x y +-+-=是否表示圆?如果是,写出圆心和半径。
例1.判断下列方程是否表示圆?如果是,求出圆心和半径.
(1) 22860x y x y +-+=, (2) 2220x y by ++=
例2.求过三点O(0,0),M(1,1),N(4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径长和圆心坐标.
例3.已知线段AB 的端点B (4,3),端点A 在圆22(1)4x y ++=上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程。
三、交流展示
1.求过三点A(0,5),B(1,2),C(-3,-4)的圆的方程,并求出圆心和半径。