《1.2 應(yīng)用舉例》測(cè)試題及答案參考
《1.2 應(yīng)用舉例(2)》測(cè)試題
一、選擇題
1.有一長(zhǎng)為米的斜坡,它的坡度為,公路建設(shè)部門根據(jù)要求需要在坡底填土,使斜坡的坡度變?yōu)椋瑒t坡底將伸長(zhǎng)( ).
A.米 B. 米 C. 米 D. 米
考查目的:考查正弦定理、二倍角正弦公式的基本應(yīng)用.
答案:D.
解析:如圖,原斜坡為,填土后的斜坡為,要求的長(zhǎng). 根據(jù)題意可知,,,,根據(jù)正弦定理得,∴.
2.(2010北京文)某班設(shè)計(jì)了一個(gè)八邊形的班徽(如圖),它由腰長(zhǎng)為1,頂角為的四個(gè)等腰三角形,及其底邊構(gòu)成的正方形所組成,該八邊形的面積為( ).
A. B.
C. D.
考查目的:考查三角形面積公式、直角三角形邊角關(guān)系或余弦定理,以及三角恒等變形能力.
答案:A.
解析:根據(jù)已知條件,四個(gè)等腰三角形的面積之和為,由直角三角形的邊角關(guān)系得正方形的邊長(zhǎng)為,所以該八邊形的面積為 .
3.(由2009浙江文改編)在中,角所對(duì)的邊分別為,且滿足,若.則的面積為( ).
A. B. C. D.
考查目的:考查二倍角余弦公式、同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式、三角形面積公式、向量的數(shù)量積以及運(yùn)算求解能力.
答案:C.
解析:∵,∴,又∵,∴,而,∴,∴的面積為.
二、填空題
4.(2011上海理)在相距2千米的兩點(diǎn)處測(cè)量目標(biāo),若,,則兩點(diǎn)之間的距離是 千米.
考查目的:考查三角形內(nèi)角和定理、正弦定理的應(yīng)用.
答案:.
解析:根據(jù)三角形內(nèi)角和定理得,,∴由正弦定理得,∴.
5.三角形的一邊長(zhǎng)為,這條邊所對(duì)的角為,另兩邊之比為,則這個(gè)三角形的面積為 .
考查目的:考查余弦定理及三角形面積公式.
答案:.
解析:不妨設(shè)的邊,,,則由余弦定理得,兩式聯(lián)立解得,,∴.
6.我艦在島南偏西方向相距的處發(fā)現(xiàn)敵艦正從島沿北偏西的方向以每小時(shí)的速度航行,若我艦要用小時(shí)追上敵艦,則我艦追擊的速度為 ,方向?yàn)?(精確到).
考查目的:考查正弦定理、余弦定理以及方程思想的應(yīng)用.
答案:小時(shí),北偏東.
解析:設(shè)我艦以速度航行,在處追上敵艦. 在中,由題意知,,,,所以根據(jù)余弦定理得,,∴.設(shè)我艦追擊的方向?yàn)楸逼珫|角度,由正弦定理得,,∴,故.
三、解答題:
7.(2008上海)如圖,某住宅小區(qū)的平面圖呈扇形.小區(qū)的兩個(gè)出入口設(shè)置在點(diǎn)及點(diǎn)處,小區(qū)里有兩條筆直的小路,,且拐彎處的轉(zhuǎn)角為.已知某人從沿走到用了分鐘,從沿走到用了分鐘.若此人步行的速度為每分鐘米,求該扇形的半徑的長(zhǎng)(精確到1米).
考查目的:考查利用余弦定理解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及運(yùn)算求解能力.
答案:米
解析:(方法一)設(shè)該扇形的半徑為米. 由題意,得米,米,.在中, 即,解得(米).
(方法二)連接,作,交于,由題意,得米,米,,在中,,∴米. .在直角中,(米),,∴ (米).
8.在中,的對(duì)邊分別為,為邊上的高,且,試求的最大值.
考查目的:考查余弦定理、三角形面積公式、三角函數(shù)的恒等變形和性質(zhì)以及運(yùn)算求解能力.
答案:.
解析:由余弦定理,得. 兩邊同除以,得.∵,∴,即,代入上式得,(其中為銳角,且),∴的最大值為.
數(shù)學(xué)的三次危機(jī)——第一次數(shù)學(xué)危機(jī)
從哲學(xué)上來(lái)看,矛盾是無(wú)處不存在的,即便以確定無(wú)疑著稱的數(shù)學(xué)也不例外。數(shù)學(xué)中有大大小小的許多矛盾,例如正與負(fù)、加與減、微分與積分、有理數(shù)與無(wú)理數(shù)、實(shí)數(shù)與虛數(shù)等等。在整個(gè)數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程中,還有許多深刻的矛盾,例如有窮與無(wú)窮、連續(xù)與離散、存在與構(gòu)造、邏輯與直觀、具體對(duì)象與抽象對(duì)象、概念與計(jì)算等等。
在數(shù)學(xué)史上,貫穿著矛盾的斗爭(zhēng)與解決。當(dāng)矛盾激化到涉及整個(gè)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生數(shù)學(xué)危機(jī)。而危機(jī)的解決,往往能給數(shù)學(xué)帶來(lái)新的內(nèi)容、新的發(fā)展,甚至引起革命性的變革。
數(shù)學(xué)的發(fā)展就經(jīng)歷過(guò)三次關(guān)于基礎(chǔ)理論的危機(jī)。
一、第一次數(shù)學(xué)危機(jī)
從某種意義上來(lái)講,現(xiàn)代意義下的數(shù)學(xué),也就是作為演繹系統(tǒng)的純粹數(shù)學(xué),來(lái)源予古希臘畢達(dá)哥拉斯學(xué)派。它是一個(gè)唯心主義學(xué)派,興旺的時(shí)期為公元前500年左右。他們認(rèn)為,“萬(wàn)物皆數(shù)”(指整數(shù)),數(shù)學(xué)的知識(shí)是可靠的、準(zhǔn)確的,而且可以應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的世界,數(shù)學(xué)的知識(shí)由于純粹的思維而獲得,不需要觀察、直覺(jué)和日常經(jīng)驗(yàn)。
整數(shù)是在對(duì)于對(duì)象的有限整合進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中產(chǎn)生的抽象概念。日常生活中,不僅要計(jì)算單個(gè)的對(duì)象,還要度量各種量,例如長(zhǎng)度、重量和時(shí)間。為了滿足這些簡(jiǎn)單的度量需要,就要用到分?jǐn)?shù)。于是,如果定義有理數(shù)為兩個(gè)整數(shù)的商,那么由于有理數(shù)系包括所有的整數(shù)和分?jǐn)?shù),所以對(duì)于進(jìn)行實(shí)際量度是足夠的。
有理數(shù)有一種簡(jiǎn)單的幾何解釋。在一條水平直線上,標(biāo)出一段線段作為單位長(zhǎng),如果令它的定端點(diǎn)和右端點(diǎn)分別表示數(shù)0和1,則可用這條直線上的間隔為單位長(zhǎng)的點(diǎn)的集合來(lái)表示整數(shù),正整數(shù)在0的右邊,負(fù)整數(shù)在0的左邊。以q為分母的分?jǐn)?shù),可以用每一單位間隔分為q等分的點(diǎn)表示。于是,每一個(gè)有理數(shù)都對(duì)應(yīng)著直線上的一個(gè)點(diǎn)。
古代數(shù)學(xué)家認(rèn)為,這樣能把直線上所有的點(diǎn)用完。但是,畢氏學(xué)派大約在公元前400年發(fā)現(xiàn):直線上存在不對(duì)應(yīng)任何有理數(shù)的點(diǎn)。特別是,他們證明了:這條直線上存在點(diǎn)p不對(duì)應(yīng)于有理數(shù),這里距離op等于邊長(zhǎng)為單位長(zhǎng)的正方形的對(duì)角線。于是就必須發(fā)明新的數(shù)對(duì)應(yīng)這樣的點(diǎn),并且因?yàn)檫@些數(shù)不可能是有理數(shù),只好稱它們?yōu)闊o(wú)理數(shù)。無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn),是畢氏學(xué)派的最偉大成就之一,也是數(shù)學(xué)史上的重要里程碑。
無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn),引起了第一次數(shù)學(xué)危機(jī)。首先,對(duì)于全部依靠整數(shù)的畢氏哲學(xué),這是一次致命的打擊。其次,無(wú)理數(shù)看來(lái)與常識(shí)似乎相矛盾。在幾何上的對(duì)應(yīng)情況同樣也是令人驚訝的,因?yàn)榕c直觀相反,存在不可通約的線段,即沒(méi)有公共的量度單位的線段。由于畢氏學(xué)派關(guān)于比例定義假定了任何兩個(gè)同類量是可通約的,所以畢氏學(xué)派比例理論中的所有命題都局限在可通約的量上,這樣,他們的關(guān)于相似形的一般理論也失效了。
“邏輯上的矛盾”是如此之大,以致于有一段時(shí)間,他們費(fèi)了很大的精力將此事保密,不準(zhǔn)外傳。但是人們很快發(fā)現(xiàn)不可通約性并不是罕見(jiàn)的現(xiàn)象。泰奧多勒斯指出,面積等于3、5、6、……17的正方形的邊與單位正方形的邊也不可通約,并對(duì)每一種情況都單獨(dú)予以了證明。隨著時(shí)間的推移,無(wú)理數(shù)的存在逐漸成為人所共知的事實(shí)。
誘發(fā)第一次數(shù)學(xué)危機(jī)的一個(gè)間接因素是之后“芝諾悖論”的出現(xiàn),它更增加了數(shù)學(xué)家們的擔(dān)憂:數(shù)學(xué)作為一門精確的科學(xué)是否還有可能?宇宙的和諧性是否還存在?
在大約公元前370年,這個(gè)矛盾被畢氏學(xué)派的歐多克斯通過(guò)給比例下新定義的方法解決了。他的處理不可通約量的方法,出現(xiàn)在歐幾里得《原本》第5卷中,并且和狄德金于1872年繪出的無(wú)理數(shù)的現(xiàn)代解釋基本一致。今天中學(xué)幾何課本中對(duì)相似三角形的處理,仍然反映出由不可通約量而帶來(lái)的某些困難和微炒之處。
第一次數(shù)學(xué)危機(jī)表明,幾何學(xué)的某些真理與算術(shù)無(wú)關(guān),幾何量不能完全由整數(shù)及其比來(lái)表示。反之,數(shù)卻可以由幾何量表示出來(lái)。整數(shù)的尊祟地位受到挑戰(zhàn),古希臘的數(shù)學(xué)觀點(diǎn)受到極大的沖擊。于是,幾何學(xué)開(kāi)始在希臘數(shù)學(xué)中占有特殊地位。同時(shí)也反映出,直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)不一定靠得住,而推理證明才是可靠的。從此希臘人開(kāi)始從“自明的”公理出發(fā),經(jīng)過(guò)演繹推理,并由此建立幾何學(xué)體系。這是數(shù)學(xué)思想上的一次革命,是第一次數(shù)學(xué)危機(jī)的自然產(chǎn)物。
回顧在此以前的各種數(shù)學(xué),無(wú)非都是“算”,也就是提供算法。即使在古希臘,數(shù)學(xué)也是從實(shí)際出發(fā),應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中去的。例如,泰勒斯預(yù)測(cè)日食、利用影子計(jì)算金字塔高度、測(cè)量船只離岸距離等等,都是屬于計(jì)算技術(shù)范圍的。至于埃及、巴比倫、中國(guó)、印度等國(guó)的數(shù)學(xué),并沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)這樣的危機(jī)和革命,也就繼續(xù)走著以算為主,以用為主的道路。而由于第一次數(shù)學(xué)危機(jī)的發(fā)生和解決,希臘數(shù)學(xué)則走上完全不同的發(fā)展道路,形成了歐幾里得《原本》的公理體系與亞里士多德的邏輯體系,為世界數(shù)學(xué)作出了另一種杰出的貢獻(xiàn)。
但是,自此以后希臘人把幾何看成了全部數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),把數(shù)的研究隸屬于形的研究,割裂了它們之間的密切關(guān)系。這樣做的最大不幸是放棄了對(duì)無(wú)理數(shù)本身的研究,使算術(shù)和代數(shù)的發(fā)展受到很大的限制,基本理論十分薄溺。這種畸形發(fā)展的局面在歐洲持續(xù)了2000多年。
高考數(shù)學(xué)沖刺指導(dǎo):數(shù)列問(wèn)題
摘要:為大家?guī)?lái)高考數(shù)學(xué)沖刺指導(dǎo),希望大家喜歡下文!
近幾年來(lái),高考關(guān)于數(shù)列方面的命題主要有以下三個(gè)方面;(1)數(shù)列本身的有關(guān)知識(shí),其中有等差數(shù)列與等比數(shù)列的概念、性質(zhì)、通項(xiàng)公式及求和公式。(2)數(shù)列與其它知識(shí)的結(jié)合,其中有數(shù)列與函數(shù)、方程、不等式、三角、幾何的結(jié)合。(3)數(shù)列的應(yīng)用問(wèn)題,其中主要是以增長(zhǎng)率問(wèn)題為主。試題的難度有三個(gè)層次,小題大都以基礎(chǔ)題為主,解答題大都以基礎(chǔ)題和中檔題為主,只有個(gè)別地方用數(shù)列與幾何的綜合與函數(shù)、不等式的綜合作為最后一題難度較大。
知識(shí)整合
1.在掌握等差數(shù)列、等比數(shù)列的定義、性質(zhì)、通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)掌握解等差數(shù)列與等比數(shù)列綜合題的規(guī)律,深化數(shù)學(xué)思想方法在解題實(shí)踐中的指導(dǎo)作用,靈活地運(yùn)用數(shù)列知識(shí)和方法解決數(shù)學(xué)和實(shí)際生活中的有關(guān)問(wèn)題;
2.在解決綜合題和探索性問(wèn)題實(shí)踐中加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí),溝通各類知識(shí)的聯(lián)系,形成更完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,
進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解和創(chuàng)新能力,綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生善于分析題意,富于聯(lián)想,以適應(yīng)新的背景,新的設(shè)問(wèn)方式,提高學(xué)生用函數(shù)的思想、方程的思想研究數(shù)列問(wèn)題的自覺(jué)性、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索的精神和科學(xué)理性的思維方法.
總結(jié):高考數(shù)學(xué)沖刺指導(dǎo)就介紹到這里了,希望能幫助同學(xué)們更好的復(fù)習(xí)本門課程,更多精彩學(xué)習(xí)內(nèi)容請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注!
數(shù)學(xué)的三次危機(jī)——第二次數(shù)學(xué)危機(jī)
二、第二次數(shù)學(xué)危機(jī)
十七、十八世紀(jì)關(guān)于微積分發(fā)生的激烈的爭(zhēng)論,被稱為第二次數(shù)學(xué)危機(jī)。從歷史或邏輯的觀點(diǎn)來(lái)看,它的發(fā)生也帶有必然性。
這次危機(jī)的萌芽出現(xiàn)在大約公元前450年,芝諾注意到由于對(duì)無(wú)限性的理解問(wèn)題而產(chǎn)生的矛盾,提出了關(guān)于時(shí)空的有限與無(wú)限的四個(gè)悖論:
“兩分法”:向著一個(gè)目的地運(yùn)動(dòng)的物體,首先必須經(jīng)過(guò)路程的中點(diǎn),然而要經(jīng)過(guò)這點(diǎn),又必須先經(jīng)過(guò)路程的1/4點(diǎn)……,如此類推以至無(wú)窮!Y(jié)論是:無(wú)窮是不可窮盡的過(guò)程,運(yùn)動(dòng)是不可能的。
“阿基里斯(《荷馬史詩(shī)》中的善跑的英雄)追不上烏龜”:阿基里斯總是首先必須到達(dá)烏龜?shù)某霭l(fā)點(diǎn),因而烏龜必定總是跑在前頭。這個(gè)論點(diǎn)同兩分法悖論一樣,所不同的是不必把所需通過(guò)的路程一再平分。
“飛矢不動(dòng)”:意思是箭在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任一瞬時(shí)間必在一確定位置上,因而是靜止的,所以箭就不能處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
“操場(chǎng)或旅游隊(duì)伍”:A、B兩件物體以等速向相反方向運(yùn)動(dòng)。從靜止的c來(lái)看,比如說(shuō)A、B都在1小時(shí)內(nèi)移動(dòng)了2公里,可是從A看來(lái),則B在1小時(shí)內(nèi)就移動(dòng)了4公里。運(yùn)動(dòng)是矛盾的,所以運(yùn)動(dòng)是不可能的。
芝諾揭示的矛盾是深刻而復(fù)雜的。前兩個(gè)悖論詰難了關(guān)于時(shí)間和空間無(wú)限可分,因而運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的觀點(diǎn),后兩個(gè)悖論詰難了時(shí)間和空間不能無(wú)限可分,因而運(yùn)動(dòng)是間斷的觀點(diǎn)。芝諾悖論的提出可能有更深刻的背景,不一定是專門針對(duì)數(shù)學(xué)的,但是它們?cè)跀?shù)學(xué)王國(guó)中卻掀起了一場(chǎng)軒然大被。它們說(shuō)明了希臘人已經(jīng)看到“無(wú)窮小”與“很小很小”的矛盾,但他們無(wú)法解決這些矛盾。其后果是,希臘幾何證明中從此就排除了無(wú)窮小。
經(jīng)過(guò)許多人多年的努力,終于在17世紀(jì)晚期,形成了無(wú)窮小演算——微積分這門學(xué)科。牛頓和萊布尼茲被公認(rèn)為微積分的奠基者,他們的功績(jī)主要在于:把各種有關(guān)問(wèn)題的解法統(tǒng)一成微分法和積分法;有明確的計(jì)算步驟;微分法和積分法互為逆運(yùn)算。由于運(yùn)算的完整性和應(yīng)用的廣泛性,微積分成為當(dāng)時(shí)解決問(wèn)題的重要工具。同時(shí),關(guān)于微積分基礎(chǔ)的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。關(guān)鍵問(wèn)題就是無(wú)窮小量究競(jìng)是不是零?無(wú)窮小及其分析是否合理?由此而引起了數(shù)學(xué)界甚至哲學(xué)界長(zhǎng)達(dá)一個(gè)半世紀(jì)的爭(zhēng)論,造成了第二次數(shù)學(xué)危機(jī)。
無(wú)窮小量究竟是不是零??jī)煞N答案都會(huì)導(dǎo)致矛盾。牛頓對(duì)它曾作過(guò)三種不同解釋:1669年說(shuō)它是一種常量;1671年又說(shuō)它是一個(gè)趨于零的變量;1676年它被“兩個(gè)正在消逝的量的最終比”所代替。但是,他始終無(wú)法解決上述矛盾。萊布尼茲曾試圖用和無(wú)窮小量成比例的有限量的差分來(lái)代替無(wú)窮小量,但是他也沒(méi)有找到從有限量過(guò)渡到無(wú)窮小量的橋梁。
英國(guó)大主教貝克萊于1734年寫文章,攻擊流數(shù)(導(dǎo)數(shù))“是消失了的量的鬼魂……能消化得了二階、三階流數(shù)的人,是不會(huì)因吞食了神學(xué)論點(diǎn)就嘔吐的!彼f(shuō),用忽略高階無(wú)窮小而消除了原有的錯(cuò)誤,“是依靠雙重的錯(cuò)誤得到了雖然不科學(xué)卻是正確的結(jié)果”。貝克萊雖然也抓住了當(dāng)時(shí)微積分、無(wú)窮小方法中一些不清楚不合邏輯的問(wèn)題,不過(guò)他是出自對(duì)科學(xué)的厭惡和對(duì)宗教的維護(hù),而不是出自對(duì)科學(xué)的追求和探索。
當(dāng)時(shí)一些數(shù)學(xué)家和其他學(xué)者,也批判過(guò)微積分的一些問(wèn)題,指出其缺乏必要的邏輯基礎(chǔ)。例如,羅爾曾說(shuō):“微積分是巧妙的謬論的匯集!痹谀莻(gè)勇于創(chuàng)造時(shí)代的初期,科學(xué)中邏輯上存在這樣那樣的問(wèn)題,并不是個(gè)別現(xiàn)象。
18世紀(jì)的數(shù)學(xué)思想的確是不嚴(yán)密的、直觀的,強(qiáng)調(diào)形式的計(jì)算而不管基礎(chǔ)的可靠。其中特別是:沒(méi)有清楚的無(wú)窮小概念,從而導(dǎo)數(shù)、微分、積分等概念不清楚;無(wú)窮大概念不清楚;發(fā)散級(jí)數(shù)求和的任意性等等;符號(hào)的不嚴(yán)格使用;不考慮連續(xù)性就進(jìn)行微分,不考慮導(dǎo)數(shù)及積分的存在性以及函數(shù)可否展成冪級(jí)數(shù)等等。
直到19世紀(jì)20年代,一些數(shù)學(xué)家才比較關(guān)注于微積分的嚴(yán)格基礎(chǔ)。從波爾查諾、阿貝爾、柯西、狄里赫利等人的工作開(kāi)始,到威爾斯特拉斯、狄德金和康托的工作結(jié)束,中間經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì),基本上解決了矛盾,為數(shù)學(xué)分析奠定了一個(gè)嚴(yán)格的基礎(chǔ)。
波爾查諾給出了連續(xù)性的正確定義;阿貝爾指出要嚴(yán)格限制濫用級(jí)數(shù)展開(kāi)及求和;柯西在1821年的《代數(shù)分析教程》中從定義變量出發(fā),認(rèn)識(shí)到函數(shù)不一定要有解析表達(dá)式;他抓住極限的概念,指出無(wú)窮小量和無(wú)窮大量都不是固定的量而是變量,無(wú)窮小量是以零為極限的變量;并且定義了導(dǎo)數(shù)和積分;狄里赫利給出了函數(shù)的現(xiàn)代定義。在這些工作的基礎(chǔ)上,威爾斯特拉斯消除了其中不確切的地方,給出現(xiàn)在通用的極限的定義,連續(xù)的定義,并把導(dǎo)數(shù)、積分嚴(yán)格地建立在極限的基礎(chǔ)上。
19世紀(jì)70年代初,威爾斯特拉斯、狄德金、康托等人獨(dú)立地建立了實(shí)數(shù)理論,而且在實(shí)數(shù)理論的基礎(chǔ)上,建立起極限論的基本定理,從而使數(shù)學(xué)分析建立在實(shí)數(shù)理論的嚴(yán)格基礎(chǔ)之上。
三角函數(shù)線
一、知識(shí)與技能
1. 會(huì)用三角函數(shù)線分別表示任意角的正弦、余弦、正切函數(shù)值
2.借助單位圓理解任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義;
3.能利用三角函數(shù)線解決一些簡(jiǎn)單的三角函數(shù)問(wèn)題
二、過(guò)程與方法
1.借助幾何畫板讓學(xué)生經(jīng)歷概念的形成過(guò)程,提高學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、類比、猜想和實(shí)驗(yàn)探索的能力;
2.讓學(xué)生從所學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,并加以解決,提高學(xué)生抽象概括、分析歸納、數(shù)學(xué)表述等基本數(shù)學(xué)思維能力.
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)學(xué)生之間、師生之間的交流合作,實(shí)現(xiàn)共同探究獲取知識(shí).
2.通過(guò)三角函數(shù)線學(xué)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)數(shù)形結(jié)合思想的理解,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣,拓展思維空間
教學(xué)重點(diǎn):三角函數(shù)線的作法及其簡(jiǎn)單應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):利用與單位圓有關(guān)的有向線段,將任意角的正弦、余弦、正切函數(shù)值分別用它們的幾何形式表示出來(lái).
授課類型:新授課
課時(shí)安排:1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程:
一、溫故而知新
1. 前面我們學(xué)習(xí)了利用單位圓定義三角函數(shù),
復(fù)習(xí):1單位圓的定義:圓心在圓點(diǎn),半徑等于單位長(zhǎng)的圓叫做單位圓。
2 三角函數(shù)的定義:如圖,設(shè)是一個(gè)任意角,它的終邊與單位圓交于點(diǎn),那么:
(1)叫做的正弦(sine),記做,即;
(2)叫做的余弦(cossine),記做,即;
(3)叫做的正切(tangent),記做,即.
正弦函數(shù),余弦函數(shù),正切函數(shù)統(tǒng)稱為三角函數(shù)
師:我們那么能否在此基礎(chǔ)上用幾何圖形來(lái)表示任意角的正弦、余弦、正切函數(shù)值呢?這就是我們今天一起要研究的問(wèn)題.
二、研探新知
(1)設(shè)角的'終邊與單位圓交于點(diǎn)P(x,y),過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線,垂足M,
用的三角函數(shù)表示點(diǎn)P的坐標(biāo) ;
線段OM的長(zhǎng)度|OM|= ;
線段MP的長(zhǎng)度|MP|= .
(利用幾何畫板演示,角的變化過(guò)程中,角的終邊和單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)的變化)
|MP|=|y|=|sinα|, |OM|=|x|=|cosα|
(2)思考1:如何去掉上述等式中的絕對(duì)值符號(hào),為此能否給線段OM,MP規(guī)定一個(gè)適當(dāng)?shù)姆较?使它們的取值與點(diǎn)P的坐標(biāo)一致?
2.有向線段
我們知道,直角坐標(biāo)系內(nèi)點(diǎn)的坐標(biāo)與坐標(biāo)軸的方向有關(guān).
當(dāng)角的終邊不在坐標(biāo)軸上時(shí), 規(guī)定:
(1) 以為始點(diǎn)、為終點(diǎn)的線段:當(dāng)線段與軸同向時(shí),的方向?yàn)檎颍矣姓;?dāng)線段與軸反向時(shí),的方向?yàn)樨?fù)向,且有負(fù)值;其中為點(diǎn)的橫坐標(biāo).這樣,無(wú)論那種情況都有
(2)以為始點(diǎn)、為終點(diǎn)的線段,當(dāng)線段與軸同向時(shí),的方向?yàn)檎颍矣姓;?dāng)線段與軸反向時(shí),的方向?yàn)樨?fù)向,且有負(fù)值;其中為點(diǎn)的縱坐標(biāo).這樣,無(wú)論那種情況都有
像這種被看作帶有方向的線段,叫做有向線段.
思考2:你能借助單位圓,找到一條如、一樣的線段來(lái)表示角的正切值嗎?
過(guò)點(diǎn)作單位圓的切線,它與角的終邊或其反向延長(zhǎng)線交與點(diǎn).
(利用幾何畫板演示)
根據(jù)正切函數(shù)的定義與相似三角形的知識(shí),借助有向線段,我們有
三、三角函數(shù)線
由上述四個(gè)圖看出:當(dāng)角的終邊不在坐標(biāo)軸上時(shí),有向線段,
于是有
我們把這三條與單位圓有關(guān)的有向線段分別稱為角的正弦線,余弦線,正切線.他們統(tǒng)稱三角函數(shù)線
幾點(diǎn)說(shuō)明:
、偃龡l有向線段的位置:正弦線為的終邊與單位圓的交點(diǎn)到軸的垂直線段;余弦線在軸上;正切線在過(guò)單位圓與軸正方向的交點(diǎn)的切線上,三條有向線段中兩條在單位圓內(nèi),一條在單位圓外。
②三條有向線段的方向:正弦線由垂足指向的終邊與單位圓的交點(diǎn);余弦線由原點(diǎn)指向垂足;正切線由切點(diǎn)指向與的終邊的交點(diǎn)。
③三條有向線段的正負(fù):三條有向線段凡與軸或軸同向的為正值,與軸或軸反向的為負(fù)值。
、苋龡l有向線段的書寫:有向線段的起點(diǎn)字母在前,終點(diǎn)字母在后面。
思考1:角的終邊在x軸或y軸上時(shí), 角的正弦線,余弦線,正切線是怎樣的?
思考2:觀察角的終邊在各位置的情形,分析三角函數(shù)線的變化情況?
四、師生共議,排難解惑,發(fā)展思維
例1.畫出下列各角的正弦線、余弦線、正切線:
(1);; (2).
學(xué)生練習(xí):畫出下列各角的正弦線、余弦線、正切線:
。1) (2)
師:請(qǐng)大家總結(jié)這三種三角函數(shù)線的作法:
第一步:作出角的終邊,與單位圓交于點(diǎn);
第二步:過(guò)點(diǎn)作軸的垂線,設(shè)垂足為,得正弦線、余弦線;
第三步:過(guò)點(diǎn)(1,0)作單位圓的切線,它與角的終邊或其反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)設(shè)為,得角的正切線.
特別注意:三角函數(shù)線是有向線段,在用字母表示這些線段時(shí),要注意它們的方
向,分清起點(diǎn)和終點(diǎn),書寫
五、三角函數(shù)線的應(yīng)用
例1. 利用三角函數(shù)線比較下列各組數(shù)的大。
(1) 與 ; (2) tan與tan ;(3);
(4)已知,試比較的大小.
例2已知是第一象限角,證明sinα+ cosα>1;
分析:作單位圓,正弦sina=MP;余弦cosa=OM OP=1
在Rt三角形OMP中MP+OM>OP即sinα+cosα>1;
課后深入探究:
(1) 對(duì)任意角有,sin2 + cos2 = 1
(2) -1≤sin≤1, -1≤cos≤1,
例3利用三角函數(shù)線作出符合下列條件的角的終邊,并寫出這些角的集合:
(1) (2) (3)
例3變式 利用三角函數(shù)線作出符合下列條件的角的終邊,并寫出這些角的集合:
。1) ; (2)≤- .
分析:先作出滿足,的角的終邊,
然后根據(jù)已知條件確定角終邊的范圍.
六、變式練習(xí),強(qiáng)化概念
變式1:利用三角函數(shù)線作出符合下列條件的角的終邊,并寫出這些角的集合:
。1); 高中物理 (2); (3)tana (4);
變式2:求下列函數(shù)的定義域:
。1) y = (2) y = lg(3-4sin2x) .
七.課堂小結(jié)
(1)了解有向線段的概念.
(2)了解如何利用與單位圓有關(guān)的有向線段,將任意角的正弦,余弦,正切函數(shù)值分別用正弦線,余弦線,正切線表示出來(lái).
(3)用三角函數(shù)線理解三角函數(shù)的定義
。4)體會(huì)三角函數(shù)線的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
八、作業(yè):
1課后練習(xí)第三題
2預(yù)習(xí)同角三角函數(shù)基本關(guān)系式
教學(xué)后記:本節(jié)課容量較大,使用多媒體輔助教學(xué),幾何畫板動(dòng)畫演示功能正好可以幫助學(xué)生做數(shù)學(xué)試驗(yàn),探討數(shù)學(xué)問(wèn)題。這樣充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì),既豐富了三角函數(shù)線的概念,又培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,探索精神、創(chuàng)新意識(shí)也有了相應(yīng)的提高。例3變式是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn),學(xué)生會(huì)遇到三個(gè)障礙,一是:兩個(gè)角的確定,二是從相等到不等式的過(guò)渡問(wèn)題,三是角的集合的表示問(wèn)題。教學(xué)時(shí)應(yīng)讓引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)出解題方法和步驟 ,安排例3目的是為例3變式作鋪墊作用,同時(shí)也降低了知識(shí)的難度,讓其基礎(chǔ)差的學(xué)生也能學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)。另外安排課后深入探究其目的為下節(jié)內(nèi)容作鋪墊作用。
《2.2 直線、平面平行的判定及其性質(zhì)》測(cè)試題
一、選擇題
1.下面命題中正確的是( ).
①若一個(gè)平面內(nèi)有兩條直線與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行;
、谌粢粋(gè)平面內(nèi)有無(wú)數(shù)條直線與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行;
③若一個(gè)平面內(nèi)任何一條直線都平行于另一個(gè)平面,則這兩個(gè)平面平行;
、苋粢粋(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線分別與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行.
A.①③ B.②④ C.②③④ D.③④
考查目的:考查平面與平面平行的判定.
答案:D.
解析:①②中兩個(gè)平面可以相交,③是兩個(gè)平面平行的定義,④是兩個(gè)平面平行的判定定理.
2.(2011浙江)若直線不平行于平面,且,則( ).
A.內(nèi)的所有直線與異面 B.內(nèi)不存在與平行的直線
C.內(nèi)存在唯一的直線與平行 D.內(nèi)的直線與都相交
考查目的:考查直線與平面的位置關(guān)系.
答案:B.
解析:如圖,在內(nèi)存在直線與相交,所以A不正確;若內(nèi)存在直線與平行,又∵,則∥,與題設(shè)相矛盾,∴B正確,C不正確;在內(nèi)不過(guò)與交點(diǎn)的直線與異面,D不正確.
3.(2012全國(guó)理)已知正四棱柱中 ,AB=2,,E為的中點(diǎn),則直線與平面BED的距離為( ).
A.2 B. C. D.1
考查目的:考查直線與平面平行的性質(zhì).
答案:D.
解析:連結(jié)交于點(diǎn),連結(jié),∵是的中點(diǎn),∴,且,∴∥平面,即直線 與平面BED的距離等于點(diǎn)C到平面BED的距離,過(guò)C做于,則即為所求距離. ∵底面邊長(zhǎng)為2,高為,∴,,,利用等積法得.
二、填空題
4.平面∥平面,,,則直線,的位置關(guān)系是________.
考查目的:考查平面與平面平行的性質(zhì).
答案:平行或異面.
解析:直線與直線沒(méi)有公共點(diǎn),所以直線與平行或異面.
5.在正方體中,E是的中點(diǎn),則與平面ACE的位置關(guān)系為_(kāi)_______.
考查目的:考查直線與平面平行的判定.
答案:平行.
解析:如圖,連接AC、BD交于O點(diǎn),連結(jié)OE,∵OE∥,而OE?平面ACE, BD平面ACE,∴∥平面ACE.
6.(2011福建文)如圖,正方體中,AB=2,點(diǎn)E為AD的中點(diǎn),點(diǎn)F在CD上,若EF∥平面,則線段EF的長(zhǎng)度等于_____________.
考查目的:考查直線與平面平行的性質(zhì).
答案:.
解析:∵∥平面,平面,平面平面,由線面平行的性質(zhì)定理,得.又∵E為AD的中點(diǎn),∴F是CD的中點(diǎn),即EF為的中位線,∴.又∵正方體的棱長(zhǎng)為2,∴,∴.
三、解答題
7.(2011天津改編)如圖,在四棱錐中,底面為平行四邊形,為的中點(diǎn),為的中點(diǎn).求證:.
考查目的:考查直線與平面平行的判定.
解析:連接,.在平行四邊形中,∵為的中點(diǎn),∴為的中點(diǎn).又∵為的中點(diǎn),∴.∵平面,?平面,∴.
8.如圖,在三棱柱中,E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,,的中點(diǎn),求證:
、臖,C,H,G四點(diǎn)共面;⑵平面∥平面BCHG.
考查目的:考查平面與平面平行的判定.
答案:(略).
解析:⑴∵GH是的中位線,∴GH∥.又∵∥BC,∴GH∥BC,∴B,C,H,G四點(diǎn)共面.
、啤逧、F分別為AB、AC的中點(diǎn),∴EF∥BC.∵EF平面BCHG,BC?平面BCHG,∴EF∥平面BCHG.∵=EB且∥EB,∴四邊形是平行四邊形,∴∥GB.∵平面BCHG,GB?平面BCHG,∴∥平面BCHG.∵EF=E,∴平面∥平面BCHG.
高中數(shù)學(xué)筆記誤區(qū)分析
俗話說(shuō):“好記性不如爛筆頭!钡拇_,上課時(shí)把講的概念、公式和解題技巧記下來(lái),把聽(tīng)過(guò)或看過(guò)的重要信息清晰地保存下來(lái),有利于減輕負(fù)擔(dān),提高。但在實(shí)際中,不少同學(xué)忙于記筆記,沒(méi)有處理好聽(tīng)、看、記和思的關(guān)系,顧此失彼,從而影響效果。這里,筆者僅就同學(xué)們?cè)诠P記中存在的幾種誤區(qū)進(jìn)行分析,以幫助大家提高記筆記的。
誤區(qū)之一:筆記成了教學(xué)實(shí)錄
有的同學(xué)習(xí)慣于“教師講,自己記,復(fù)習(xí)背,模仿”的學(xué)習(xí),一節(jié)課下來(lái),他們的筆記往往記了幾頁(yè)紙,可以說(shuō)是教材和教師板書的“映射”,成了教學(xué)實(shí)錄。這些同學(xué)過(guò)分依賴筆記,忽視的講解,忽視思考,以為講的沒(méi)有聽(tīng)懂不要緊,只要課后認(rèn)真看筆記就可以了。殊不知,這樣做往往會(huì)忽視的一些精彩分析,使自己對(duì)的理解膚淺,增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),學(xué)習(xí)效率反而降低,易形成惡性循環(huán)。一般來(lái)講,在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,上課要以聽(tīng)講和思考為主,并簡(jiǎn)明扼要地把教師講的思路記下來(lái),課本上敘述詳細(xì)的地方可以不記或略記。同時(shí),要記下自己的疑問(wèn)或閃光的思想。如老師講概念或公式時(shí),主要記的發(fā)生背景、實(shí)例、分析思路、關(guān)鍵的推理步驟、重要結(jié)論和注意事項(xiàng)等;對(duì)復(fù)習(xí)講評(píng)課,重點(diǎn)要記解題策略(如審題、思路分析、最優(yōu)解法等)以及典型錯(cuò)誤與原因剖析,總結(jié)過(guò)程,揭示解題規(guī)律。記筆記時(shí),不要把筆記本記滿,要留有余地,以便課后反思、整理,這樣既可以提高效率,又有利于課后有針對(duì)性的復(fù)習(xí),從而收到事半功倍的效果。
誤區(qū)之二:筆記本成了習(xí)題集
翻開(kāi)一些同學(xué)的數(shù)學(xué)筆記本,可以說(shuō)是大全以及一些解題技巧、一題多解之類的集錦,很少涉及知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系、思想方法的提煉及解題策略的整理,沒(méi)有自己的鉆研體驗(yàn),筆記本成了習(xí)題集。誠(chéng)然,做題是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本途徑,多積累一些習(xí)題也是必要的,但若一味做題抄
錄,不認(rèn)真領(lǐng)悟其中蘊(yùn)含的重要數(shù)學(xué)思想和方法,是學(xué)不好數(shù)學(xué)的。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,少量典型習(xí)題及其解法的確要記在筆記本上,但不能就題論題,而是要把重點(diǎn)放在習(xí)題價(jià)值的挖掘上,即注意寫好解題評(píng)注。這就好比安裝在高速公路兩旁的路標(biāo),它們會(huì)提醒你何時(shí)減速,何時(shí)急轉(zhuǎn)彎,何時(shí)遇到岔路口等。解題也是如此,易錯(cuò)之處或重要的解題思想,要用簡(jiǎn)短精煉的詞語(yǔ)作為評(píng)注,把閃光的智慧用筆頭記下來(lái),這對(duì)積累經(jīng)驗(yàn),提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)大有裨益。隔一段時(shí)間后,再把它們拿出來(lái)推敲一番,往往會(huì)溫故知新?傊P記應(yīng)成為自己研究數(shù)學(xué)的心得,指引學(xué)習(xí)前進(jìn)方向的路標(biāo)。
誤區(qū)之三:筆記本成了過(guò)期“期刊”
有些同學(xué)的筆記本好比過(guò)期期刊,時(shí)間一長(zhǎng)就棄于一旁,沒(méi)有發(fā)揮它應(yīng)有的作用,實(shí)在可惜。事實(shí)上,許多高考優(yōu)勝者的經(jīng)驗(yàn)之一就是使自己的筆記成為個(gè)人的“學(xué)習(xí)檔案”和最重要的復(fù)習(xí)。因?yàn),好的筆記是課本知識(shí)的濃縮、補(bǔ)充和深化,是思維過(guò)程的展現(xiàn)與提煉。合理利用筆記可以節(jié)省時(shí)間,突出重點(diǎn)、提高效率。當(dāng)然,還要經(jīng)常對(duì)筆記進(jìn)行階段性整理和補(bǔ)充,建立有個(gè)性的學(xué)習(xí)體系。如可以分類建立“錯(cuò)題集”,整理每次練習(xí)和考試中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,并作剖析;還可以將筆記整理為“妙題巧解”、“方法點(diǎn)評(píng)”、“易錯(cuò)題”等類別。只要這樣堅(jiān)持做下去,不斷擴(kuò)大成果,就能克服“盲點(diǎn)”,走出&ldquo 高二;誤區(qū)”,到了緊張的綜合復(fù)習(xí)階段,就會(huì)顯得輕松、有序,還可以騰出更多的精力和時(shí)間,把所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、信息化。
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