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高中教案数学模板范文大全

高中教案数学模板范文大全(收藏8篇)。

作为一名无私奉献的老师,就难以避免地要准备教案,教案是教学蓝图,可以有效提高教学效率。教案要怎么写呢?以下是小编帮大家整理的高中数学优秀教案(通用8篇),希望能够帮助到大家。

高中教案数学模板范文大全 篇1

[学习目标]

(1)会用坐标法及距离公式证明Cα+β;

(2)会用替代法、诱导公式、同角三角函数关系式,由Cα+β推导Cα—β、Sα±β、Tα±β,切实理解上述公式间的关系与相互转化;

(3)掌握公式Cα±β、Sα±β、Tα±β,并利用简单的三角变换,解决求值、化简三角式、证明三角恒等式等问题。

[学习重点]

两角和与差的正弦、余弦、正切公式

[学习难点]

余弦和角公式的推导

[知识结构]

1、两角和的余弦公式是三角函数一章和、差、倍公式系列的基础。其公式的证明是用坐标法,利用三角函数定义及平面内两点间的距离公式,把两角和α+β的余弦,化为单角α、β的三角函数(证明过程见课本)

2、通过下面各组数的值的比较:①cos(30°—90°)与cos30°—cos90°②sin(30°+60°)和sin30°+sin60°。我们应该得出如下结论:一般情况下,cos(α±β)≠cosα±cosβ,sin(α±β)≠sinα±sinβ。但不排除一些特例,如sin(0+α)=sin0+sinα=sinα。

3、当α、β中有一个是的整数倍时,应首选诱导公式进行变形。注意两角和与差的三角函数是诱导公式等的基础,而诱导公式是两角和与差的三角函数的特例。

4、关于公式的正用、逆用及变用

高中教案数学模板范文大全 篇2

一、目标

1.知识与技能

(1)理解流程图的顺序结构和选择结构。

(2)能用字语言表示算法,并能将算法用顺序结构和选择结构表示简单的流程图

2.过程与方法

学生通过模仿、操作、探索、经历设计流程图表达解决问题的过程,理解流程图的结构。

3情感、态度与价值观

学生通过动手作图,.用自然语言表示算法,用图表示算法。进一步体会算法的基本思想——程序化思想,在归纳概括中培养学生的逻辑思维能力。

二、重点、难点

重点:算法的顺序结构与选择结构。

难点:用含有选择结构的流程图表示算法。

三、学法与教学用具

学法:学生通过动手作图,.用自然语言表示算法,用图表示算法,体会到用流程图表示算法,简洁、清晰、直观、便于检查,经历设计流程图表达解决问题的过程。进而学习顺序结构和选择结构表示简单的流程图。

教学用具:尺规作图工具,多媒体。

四、教学思路

(一)、问题引入 揭示题

例1 尺规作图,确定线段的一个5等分点。

要求:同桌一人作图,一人写算法,并请学生说出答案。

提问:用字语言写出算法有何感受?

引导学生体验到:显得冗长,不方便、不简洁。

教师说明:为了使算法的表述简洁、清晰、直观、便于检查,我们今天学习用一些通用图型符号构成一张图即流程图表示算法。

本节要学习的是顺序结构与选择结构。

右图即是同流程图表示的算法。

(二)、观察类比 理解题

1、 投影介绍流程图的符号、名称及功能说明。

符号 符号名称 功能说明

终端框 算法开始与结束

处理框 算法的'各种处理操作

判断框 算法的各种转移

输入输出框 输入输出操作

指向线 指向另一操作

2、讲授顺序结构及选择结构的概念及流程图

(1)顺序结构

依照步骤依次执行的一个算法

流程图:

(2)选择结构

对条进行判断决定后面的步骤的结构

流程图:

3.用自然语言表示算法与用流程图表示算法的比较

(1)半径为r的圆的面积公式 当r=10时写出计算圆的面积的算法,并画出流程图。

解:

算法(自然语言)

①把10赋与r

②用公式 求s

③输出s

流程图

(2) 已知函数 对于每输入一个X值都得到相应的函数值,写出算法并画流程图。

算法:(语言表示)

① 输入X值

②判断X的范围,若 ,用函数Y=x+1求函数值;否则用Y=2-x求函数值

③输出Y的值

流程图

小结:含有数学中需要分类讨论的或与分段函数有关的问题,均要用到选择结构。

学生观察、类比、说出流程图与自然语言对比有何特点?(直观、清楚、便于检查和交流)

(三)模仿操作 经历题

1.用流程图表示确定线段A.B的一个16等分点

2.分析讲解例2;

分析:

思考:有多少个选择结构?相应的流程图应如何表示?

流程图:

(四)归纳小结 巩固题

1.顺序结构和选择结构的模式是怎样的?

2.怎样用流程图表示算法。

(五)练习P99 2

(六)作业P99 1

高中教案数学模板范文大全 篇3

一、教学内容分析:

本节教材选自人教a版数学必修②第二章第一节课,本节内容在立几学习中起着承上启下的作用,具有重要的意义与地位。本节课是在前面已学空间点、线、面位置关系的基础作为学习的出发点,结合有关的实物模型,通过直观感知、操作确认(合情推理,不要求证明)归纳出直线与平面平行的判定定理。本节课的学习对培养学生空间感与逻辑推理能力起到重要作用,特别是对线线平行、面面平行的判定的学习作用重大。

二、学生学习情况分析:

任教的学生在年段属中上程度,学生学习兴趣较高,但学习立几所具备的语言表达及空间感与空间想象能力相对不足,学习方面有一定困难。

三、设计思想

本节课的设计遵循从具体到抽象的原则,适当运用多媒体辅助教学手段,借助实物模型,通过直观感知,操作确认,合情推理,归纳出直线与平面平行的判定定理,将合情推理与演绎推理有机结合,让学生在观察分析、自主探索、合作交流的过程中,揭示直线与平面平行的判定、理解数学的概念,领会数学的思想方法,养成积极主动、勇于探索、自主学习的学习方式,发展学生的空间观念和空间想象力,提高学生的数学逻辑思维能力。

四、教学目标

通过直观感知——观察——操作确认的认识方法理解并掌握直线与平面平行的判定定理,掌握直线与平面平行的画法并能准确使用数学符号语言、文字语言表述判定定理。培养学生观察、探究、发现的能力和空间想象能力、逻辑思维能力。让学生在观察、探究、发现中学习,在自主合作、交流中学习,体验学习的乐趣,增强自信心,树立积极的学习态度,提高学习的自我效能感。

五、教学重点与难点

重点是判定定理的引入与理解,难点是判定定理的应用及立几空间感、空间观念的形成与逻辑思维能力的培养。

六、教学过程设计

(一)知识准备、新课引入

提问1:根据公共点的情况,空间中直线a和平面?有哪几种位置关系?并完成下表:(多媒体幻灯片演示) a??

提问2:根据直线与平面平行的定义(没有公共点)来判定直线与平面平行你认为方便吗?谈谈你的看法,并指出是否有别的判定途径。

[设计意图:通过提问,学生复习并归纳空间直线与平面位置关系引入本节课题,并为探寻直线与平面平行判定定理作好准备。]

(二)判定定理的探求过程

1、直观感知

提问:根据同学们日常生活的观察,你们能感知到并举出直线与平面平行的具体事例吗?

生1:例举日光灯与天花板,树立的电线杆与墙面。

生2:门转动到离开门框的任何位置时,门的边缘线始终与门框所在的平面平行(由学生到教室门前作演示),然后教师用多媒体动画演示。

[学情预设:此处的预设与生成应当是很自然的,但老师要预见到可能出现的情况如电线杆与墙面可能共面的情形及门要离开门框的位置等情形。]

2、动手实践

教师取出预先准备好的直角梯形泡沫板演示:当把互相平行的一边放在讲台桌面上并转动,观察另一边与桌面的位置给人以平行的感觉,而当把直角腰放在桌面上并转动,观察另一边与桌面给人的印象就不平行。又如老师直立讲台,则大家会感觉到老师(视为线)与四周墙面平行,如老师向前或后倾斜则感觉老师(视为线)与左、右墙面平行,如老师向左、右倾斜,则感觉老师(视为线)与前、后墙面平行(老师也可用事先准备的木条放在讲台桌上作上述情形的演示)。

[设计意图:设置这样动手实践的情境,是为了让学生更清楚地看到线面平行与否的关键因素是什么,使学生学在情境中,思在情理中,感悟在内心中,学自己身边的数学,领悟空间观念与空间图形性质。]

3、探究思考

(1)上述演示的直线与平面位置关系为何有如此的不同?关键是什么因素起了作用呢?通过观察感知发现直线与平面平行,关键是三个要素:①平面外一条线②我们把直线与平面相交或平行的位置关系统称为直线在平面外,用符号表示为平面内一条直线③这两条直线平行

(2)如果平面外的直线a与平面?内的一条直线b平行,那么直线a与平面?平行吗?

4、归纳确认:(多媒体幻灯片演示)

直线和平面平行的判定定理:平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线和这个平面平行。

简单概括:(内外)线线平行?线面平行a符号表示:ba||? a||b??

温馨提示:

作用:判定或证明线面平行。

关键:在平面内找(或作)出一条直线与面外的直线平行。

思想:空间问题转化为平面问题

(三)定理运用,问题探究(多媒体幻灯片演示)

1、想一想:

(1)判断下列命题的真假?说明理由:

①如果一条直线不在平面内,则这条直线就与平面平行()

②过直线外一点可以作无数个平面与这条直线平行( )

③一直线上有二个点到平面的距离相等,则这条直线与平面平行( )

(2)若直线a与平面?内无数条直线平行,则a与?的位置关系是( ) a、a ||? b、a?? c、a ||?或a?? d、a?? [学情预设:设计这组问题目的是强调定理中三个条件的重要性,同时预设(1)中的③学生可能认为正确的,这样就无法达到老师的预设与生成的目的,这时教师要引导学生思考,让学生想象的空间更广阔些。此外教师可用预先准备好的羊毛针与泡沫板进行演示,让羊毛针穿过泡沫板以举不平行的反例,如果有的学生空间想象力强,能按老师的要求生成正确的结果则就由个别学生进行演示。]

2、作一作:

设a、b是二异面直线,则过a、b外一点p且与a、b都平行的平面存在吗?若存在请画出平面,不存在说明理由?

先由学生讨论交流,教师提问,然后教师总结,并用准备好的羊毛针、铁线、泡沫板等演示平面的形成过程,最后借多媒体展示作图的动画过程。

[设计意图:这是一道动手操作的问题,不仅是为了拓展加深对定理的认识,更重要的是培养学生空间感与思维的严谨性。]

3、证一证:

例1(见课本60页例1):已知空间四边形abcd中,e、f分别是ab、ad的中点,求证:ef ||平面bcd。

变式一:空间四边形abcd中,e、f、g、h分别是边ab、bc、cd、da中点,连结ef、fg、gh、he、ac、bd请分别找出图中满足线面平行位置关系的所有情况。(共6组线面平行)变式二:在变式一的图中如作pq?ef,使p点在线段ae上、q点在线段fc上,连结ph、qg,并继续探究图中所具有的线面平行位置关系?(在变式一的基础上增加了4组线面平行),并判断四边形efgh、pqgh分别是怎样的四边形,说明理由。

[设计意图:设计二个变式训练,目的'是通过问题探究、讨论,思辨,及时巩固定理,运用定理,培养学生的识图能力与逻辑推理能力。]例2:如图,在正方体abcd—a1b1c1d1中,e、f分别是棱bc与c1d1中点,求证:ef ||平面bdd1b1分析:根据判定定理必须在平

面bdd1b1内找(作)一条线与ef平行,联想到中点问题找中点解决的方法,可以取bd或b1d1中点而证之。

思路一:取bd中点g连d1g、eg,可证d1gef为平行四边形。

思路二:取d1b1中点h连hb、hf,可证hfeb为平行四边形。

[知识链接:根据空间问题平面化的思想,因此把找空间平行直线问题转化为找平行四边形或三角形中位线问题,这样就自然想到了找中点。平行问题找中点解决是个好途径好方法。这种思想方法是解决立几论证平行问题,培养逻辑思维能力的重要思想方法]

4、练一练:

练习1:见课本6页练习1、2

练习2:将两个全等的正方形abcd和abef拼在一起,设m、n分别为ac、bf中点,求证:mn ||平面bce。

变式:若将练习2中m、n改为ac、bf分点且am = fn,试问结论仍成立吗?试证之。

[设计意图:设计这组练习,目的是为了巩固与深化定理的运用,特别是通过练习2及其变式的训练,让学生能在复杂的图形中去识图,去寻找分析问题、解决问题的途径与方法,以达到逐步培养空间感与逻辑思维能力。]

(四)总结

先由学生口头总结,然后教师归纳总结(由多媒体幻灯片展示):

1、线面平行的判定定理:平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线与这个平面平行。

2、定理的符号表示:ba||? a||b??简述:(内外)线线平行则线面平行

3、定理运用的关键是找(作)面内的线与面外的线平行,途径有:取中点利用平行四边形或三角形中位线性质等。

七、教学反思

本节“直线与平面平行的判定”是学生学习空间位置关系的判定与性质的第一节课,也是学生开始学习立几演泽推理论述的思维方式方法,因此本节课学习对发展学生的空间观念和逻辑思维能力是非常重要的。

本节课的设计遵循“直观感知——操作确认——思辩论证”的认识过程,注重引导学生通过观察、操作交流、讨论、有条理的思考和推理等活动,从多角度认识直线和平面平行的判定方法,让学生通过自主探索、合作交流,进一步认识和掌握空间图形的性质,积累数学活动的经验,发展合情推理、发展空间观念与推理能力。

本节课的设计注重训练学生准确表达数学符号语言、文字语言及图形语言,加强各种语言的互译。比如上课开始时的复习引入,让学生用三种语言的表达,动手实践、定理探求过程以及定理描述也注重三种语言的表达,对例题的讲解与分析也注意指导学生三种语言的表达。

本节课对定理的探求与认识过程的设计始终贯彻直观在先,感知在先,学自己身边的数学,感知生活中包涵的数学现象与数学原理,体验数学即生活的道理,比如让学生举生活中能感知线面平行的例子,学生会举出日光灯与天花板,电线杆与墙面,转动的门等等,同时老师的举例也很贴进生活,如老师直立时与四周墙面平行,而向前、向后倾斜则只与左右墙面平行,而向左、右倾斜则与前后黑板面平行。然后引导学生从中抽象概括出定理。

高中教案数学模板范文大全 篇4

教学目标:

1.理解流程图的选择结构这种基本逻辑结构.

2.能识别和理解简单的框图的功能.

3. 能运用三种基本逻辑结构设计流程图以解决简单的问题.

教学方法:

1. 通过模仿、操作、探索,经历设计流程图表达求解问题的过程,加深对流程图的感知.

2. 在具体问题的解决过程中,掌握基本的流程图的画法和流程图的三种基本逻辑结构.

教学过程:

一、问题情境

1.情境:

某铁路客运部门规定甲、乙两地之间旅客托运行李的费用为

其中(单位:)为行李的重量.

试给出计算费用(单位:元)的一个算法,并画出流程图.

二、学生活动

学生讨论,教师引导学生进行表达.

解 算法为:

输入行李的重量;

如果,那么,

否则;

输出行李的重量和运费.

上述算法可以用流程图表示为:

教师边讲解边画出第10页图1-2-6.

在上述计费过程中,第二步进行了判断.

三、建构数学

1.选择结构的概念:

先根据条件作出判断,再决定执行哪一种

操作的结构称为选择结构.

如图:虚线框内是一个选择结构,它包含一个判断框,当条件成立(或称条件为“真”)时执行,否则执行.

2.说明:(1)有些问题需要按给定的条件进行分析、比较和判断,并按判

断的不同情况进行不同的操作,这类问题的实现就要用到选择结构的设计;

(2)选择结构也称为分支结构或选取结构,它要先根据指定的条件进行判断,再由判断的结果决定执行两条分支路径中的某一条;

(3)在上图的选择结构中,只能执行和之一,不可能既执行,又执

行,但或两个框中可以有一个是空的,即不执行任何操作;

(4)流程图图框的形状要规范,判断框必须画成菱形,它有一个进入点和

两个退出点.

3.思考:教材第7页图所示的算法中,哪一步进行了判断?

高中教案数学模板范文大全 篇5

一、课题:

人教版全日制普通高级中学教科书数学第一册(上)《2.7对数》

二、指导思想与理论依据:

《数学课程标准》指出:高中数学课程应讲清一些基本内容的实际背景和应用价值,开展“数学建模”的学习活动,把数学的应用自然地融合在平常的教学中。任何一个数学概念的引入,总有它的现实或数学理论发展的需要。都应强调它的现实背景、数学理论发展背景或数学发展历史上的背景,这样才能使教学内容显得自然和亲切,让学生感到知识的发展水到渠成而不是强加于人,从而有利于学生认识数学内容的实际背景和应用的价值。在教学设计时,既要关注学生在数学情感态度和科学价值观方面的发展,也要帮助学生理解和掌握数学基础知识和基本技能,发展能力。在课程实施中,应结合教学内容介绍一些对数学发展起重大作用的历史事件和人物,用以反映数学在人类社会进步、人类文化建设中的作用,同时反映社会发展对数学发展的促进作用。

三、教材分析:

本节内容主要学习对数的概念及其对数式与指数式的互化。它属于函数领域的知识。而对数的概念是对数函数部分教学中的核心概念之一,而函数的思想方法贯穿在高中数学教学的始终。通过对数的学习,可以解决数学中知道底数和幂值求指数的问题,以及对数函数的相关问题。

四、学情分析:

在ab=N(a>0,a≠1)中,知道底数和指数可以求幂值,那么知道底数和幂值如何求求指数,从学生认知的角度自然就产生了这样的.需要。因此,在前面学习指数的基础上学习对数的概念是水到渠成的事。

五、教学目标:

(一)教学知识点:

1.对数的概念。

2.对数式与指数式的互化。

(二)能力目标:

1.理解对数的概念。

2.能够进行对数式与指数式的互化。

(三)德育渗透目标:

1.认识事物之间的相互联系与相互转化,

2.用联系的观点看问题。

六、教学重点与难点:

重点是对数定义,难点是对数概念的理解。

七、教学方法:

讲练结合法八、教学流程:

问题情景(复习引入)——实例分析、形成概念(导入新课)——深刻认识概念(对数式与指数式的互化)——变式分析、深化认识(对数的性质、对数恒等式,介绍自然对数及常用对数)——练习小结、形成反思(例题,小结)

八、教学反思:

对本节内容在进行教学设计之前,本人反复阅读了课程标准和教材,教材内容的处理收到了一定的预期效果,尤其是练习的处理,充分发挥了学生的主体作用,也提高了学生主体的合作意识,达到了设计中所预想的目标。然而还有一些缺憾:对本节内容,难度不高,本人认为,教师的干预(讲解)还是太多。在以后的教学中,对于一些较简单的内容,应放手让学生多一些探究与合作。随着教育改革的深化,教学理念、教学模式、教学内容等教学因素,都在不断更新,作为数学教师要更新教学观念,从学生的全面发展来设计课堂教学,关注学生个性和潜能的发展,使教学过程更加切合《课程标准》的要求。

对于本教学设计,时间仓促,不足之处在所难免,期待与各位同仁交流。

高中教案数学模板范文大全 篇6

一、概述

教材内容:等比数列的概念和通项公式的推导及简单应用 教材难点:灵活应用等比数列及通项公式解决一般问题 教材重点:等比数列的概念和通项公式

二、教学目标分析

1. 知识目标

1)

2) 掌握等比数列的`定义 理解等比数列的通项公式及其推导

2.能力目标

1)学会通过实例归纳概念

2)通过学习等比数列的通项公式及其推导学会归纳假设

3)提高数学建模的能力

3、情感目标:

1)充分感受数列是反映现实生活的模型

2)体会数学是来源于现实生活并应用于现实生活

3)数学是丰富多彩的而不是枯燥无味的

三、教学对象及学习需要分析

1、 教学对象分析:

1)高中生已经有一定的学习能力,对各方面的知识有一定的基础,理解能力较强。并掌握了函数及个别特殊函数的性质及图像,如指数函数。之前也刚学习了等差数列,在学习这一章节时可联系以前所学的进行引导教学。

2)对归纳假设较弱,应加强这方面教学

2、学习需要分析:

四. 教学策略选择与设计

1.课前复习

1)复习等差数列的概念及通向公式

2)复习指数函数及其图像和性质

2.情景导入

高中教案数学模板范文大全 篇7

前言

为了更好地贯彻落实和科课程标准有关要求,促进广大教师学习现代教学理论,进一步激发广大教师课堂教学的创新意识,切实转变教学观念,积极探索新课程理念下的教与学,有效解决教学实践中存在的问题,促进课堂教学质量的全面提高,在20xx年由福建省普通教育教学研究室组织,举办了一次教学设计大赛活动。这次活动数学学科高中组共收到有49篇教学设计文章。获奖文章推荐评审专家组本着公平、公正的原则,经过认真的评审,全部作品均评出了相应的奖项;专家组还为获得一、二等奖的作品撰写了点评。本稿收录的作品全部是参加此次福建省教学设计竞赛获奖作者的文章。按照征文的规则,我们对入选作品的格式作了一些修饰,并经过适当的整合,以飨读者。

在此还需要说明的是,为了方便阅读,获奖文章的排序原则,并非按照获奖名次的前后顺序,而是按照高中数学新课程必修1—5的内容顺序,进行编排的。部分体现大纲教材内容的文章则排在后面。

不管你获得的是哪个级别的奖项,你们都可以有成就感,因为那是你们用心、用汗浇灌出的果实,它记录了你们奉献于数学教育事业的心路历程.书中每一篇的教学设计都耐人寻味,都能带给我们许多遐想和启迪.你们是优秀的,在你们未来悠远的职业里程中,只要努力,将有更多的辉煌在等待着大家。谢谢你们!

1、集合与函数概念实习作业

一、教学内容分析

《普通高中课程标准实验教科书·数学(1)》(人教A版)第44页。-----《实习作业》。本节课程体现数学文化的特色,学生通过了解函数的发展历史进一步感受数学的魅力。学生在自己动手收集、整理资料信息的过程中,对函数的概念有更深刻的理解;感受新的学习方式带给他们的学习数学的乐趣。

二、学生学习情况分析

该内容在《普通高中课程标准实验教科书·数学(1)》(人教A版)第44页。学生第一次完成《实习作业》,积极性高,有热情和新鲜感,但缺乏经验,所以需要教师精心设计,做好准备工作,充分体现教师的`“导演”角色。特别在分组时注意学生的合理搭配(成绩的好坏、家庭有无电脑、男女生比例、口头表达能力等),选题时,各组之间尽量不要重复,尽量多地选不同的题目,可以让所有的学生在学习共享的过程中受到更多的数学文化的熏陶。

三、设计思想

《标准》强调数学文化的重要作用,体现数学的文化的价值。数学教育不仅应该帮助学生学习和掌握数学知识和技能,还应该有助于学生了解数学的价值。让学生逐步了解数学的思想方法、理性精神,体会数学家的创新精神,以及数学文明的深刻内涵。

四、教学目标

1.了解函数概念的形成、发展的历史以及在这个过程中起重大作用的历史事件和人物;

2.体验合作学习的方式,通过合作学习品尝分享获得知识的快乐;

3.在合作形式的小组学习活动中培养学生的领导意识、社会实践技能和民主价值观。

五、教学重点和难点

重点:了解函数在数学中的核心地位,以及在生活里的广泛应用;

难点:培养学生合作交流的能力以及收集和处理信息的能力。

六、教学过程设计

【课堂准备】

1.分组:4~6人为一个实习小组,确定一人为组长。教师需要做好协调工作,确保每位学生都参加。

2.选题:根据个人兴趣初步确定实习作业的题目。教师应该到各组中去了解选题情况,尽量多地选择不同的题目。

高中教案数学模板范文大全 篇8

教学目标:

(1)了解坐标法和解析几何的意义,了解解析几何的基本问题.

(2)进一步理解曲线的方程和方程的曲线.

(3)初步掌握求曲线方程的方法.

(4)通过本节内容的教学,培养学生分析问题和转化的能力.

教学重点、难点:求曲线的方程.

教学用具:

计算机.

教学方法:

启发引导法,讨论法.

教学过程:

【引入】

1.提问:什么是曲线的方程和方程的曲线.

学生思考并回答.教师强调.

2.坐标法和解析几何的意义、基本问题.

对于一个几何问题,在建立坐标系的基础上,用坐标表示点;用方程表示曲线,通过研究方程的性质间接地来研究曲线的性质,这一研究几何问题的方法称为坐标法,这门科学称为解析几何.解析几何的两大基本问题就是:

(1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程.

(2)通过方程,研究平面曲线的性质.

事实上,在前边所学的直线方程的理论中也有这样两个基本问题.而且要先研究如何求出曲线方程,再研究如何用方程研究曲线.本节课就初步研究曲线方程的求法.

【问题】

如何根据已知条件,求出曲线的方程.

【实例分析】

例1:设、两点的坐标是、(3,7),求线段的垂直平分线的方程.

首先由学生分析:根据直线方程的知识,运用点斜式即可解决.

解法一:易求线段的中点坐标为(1,3),

由斜率关系可求得l的斜率为

于是有

即l的方程为

分析、引导:上述问题是我们早就学过的,用点斜式就可解决.可是,你们是否想过①恰好就是所求的吗?或者说①就是直线的方程?根据是什么,有证明吗?

(通过教师引导,是学生意识到这是以前没有解决的问题,应该证明,证明的依据就是定义中的两条).

证明:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解.

设是线段的垂直平分线上任意一点,则

将上式两边平方,整理得

这说明点的坐标是方程的解.

(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.

设点的坐标是方程①的任意一解,则

到、的距离分别为

所以,即点在直线上.

综合(1)、(2),①是所求直线的方程.

至此,证明完毕.回顾上述内容我们会发现一个有趣的现象:在证明(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解中,设是线段的垂直平分线上任意一点,最后得到式子,如果去掉脚标,这不就是所求方程吗?可见,这个证明过程就表明一种求解过程,下面试试看:

解法二:设是线段的垂直平分线上任意一点,也就是点属于集合

由两点间的距离公式,点所适合的条件可表示为

将上式两边平方,整理得

果然成功,当然也不要忘了证明,即验证两条是否都满足.显然,求解过程就说明第一条是正确的(从这一点看,解法二也比解法一优越一些);至于第二条上边已证.

这样我们就有两种求解方程的方法,而且解法二不借助直线方程的理论,又非常自然,还体现了曲线方程定义中点集与对应的思想.因此是个好方法.

让我们用这个方法试解如下问题:

例2:点与两条互相垂直的直线的距离的积是常数求点的轨迹方程.

分析:这是一个纯粹的几何问题,连坐标系都没有.所以首先要建立坐标系,显然用已知中两条互相垂直的直线作坐标轴,建立直角坐标系.然后仿照例1中的解法进行求解.

求解过程略.

【概括总结】通过学生讨论,师生共同总结:

分析上面两个例题的求解过程,我们总结一下求解曲线方程的大体步骤:

首先应有坐标系;其次设曲线上任意一点;然后写出表示曲线的点集;再代入坐标;最后整理出方程,并证明或修正.说得更准确一点就是:

(1)建立适当的坐标系,用有序实数对例如表示曲线上任意一点的坐标;

(2)写出适合条件的'点的集合;

(3)用坐标表示条件,列出方程;

(4)化方程为最简形式;

(5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点.

一般情况下,求解过程已表明曲线上的点的坐标都是方程的解;如果求解过程中的转化都是等价的,那么逆推回去就说明以方程的解为坐标的点都是曲线上的点.所以,通常情况下证明可省略,不过特殊情况要说明.

上述五个步骤可简记为:建系设点;写出集合;列方程;化简;修正.

下面再看一个问题:

例3:已知一条曲线在轴的上方,它上面的每一点到点的距离减去它到轴的距离的差都是2,求这条曲线的方程.

【动画演示】用几何画板演示曲线生成的过程和形状,在运动变化的过程中寻找关系.

解:设点是曲线上任意一点,轴,垂足是(如图2),那么点属于集合

由距离公式,点适合的条件可表示为

将①式移项后再两边平方,得

化简得

由题意,曲线在轴的上方,所以,虽然原点的坐标(0,0)是这个方程的解,但不属于已知曲线,所以曲线的方程应为,它是关于轴对称的抛物线,但不包括抛物线的顶点,如图2中所示.

【练习巩固】

题目:在正三角形内有一动点,已知到三个顶点的距离分别为、 、,且有,求点轨迹方程.

分析、略解:首先应建立坐标系,以正三角形一边所在的直线为一个坐标轴,这条边的垂直平分线为另一个轴,建立直角坐标系比较简单,如图3所示.设、的坐标为、,则的坐标为,的坐标为.

根据条件,代入坐标可得

化简得

由于题目中要求点在三角形内,所以,在结合①式可进一步求出、的范围,最后曲线方程可表示为

【小结】师生共同总结:

(1)解析几何研究研究问题的方法是什么?

(2)如何求曲线的方程?

(3)请对求解曲线方程的五个步骤进行评价.各步骤的作用,哪步重要,哪步应注意什么?

【作业】课本第72页练习1,2,3;

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