正弦和余弦數(shù)學(xué)教案

時(shí)間:2022-04-17 01:03:00

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正弦和余弦數(shù)學(xué)教案

教學(xué)建議

1.知識結(jié)構(gòu):本小節(jié)主要學(xué)習(xí)正弦、余弦的概念,30°、45°、60°角的正弦、余弦值,一個(gè)銳角的正弦(余弦)值與它的余角的余弦(正弦)值之間的關(guān)系,以及應(yīng)用上述知識解決一些簡單問題(包括引言中的問題)等.

2.重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

(1)正弦、余弦函數(shù)的定義是本節(jié)的重點(diǎn),因?yàn)樗侨履酥琳麄€(gè)三角學(xué)的預(yù)備知識.有了正弦、余弦函數(shù)的定義,再學(xué)習(xí)正切和余切、解直角三角形、引入任意角三角函數(shù)便都有了基礎(chǔ).

(2)正弦、余弦的概念隱含著角度與數(shù)值之間有一一對應(yīng)關(guān)系的函數(shù)思想,并且用含有幾個(gè)字母的符號組sinA,cosA來表示,學(xué)生過去未接觸過,所以正弦、余弦的概念是難點(diǎn).

3.理解一個(gè)銳角的正弦、余弦值的唯一性,是理解三角函數(shù)的核心.

銳角的正弦、余弦值是這樣規(guī)定的:當(dāng)一個(gè)銳角確定了,那么這個(gè)銳角所在的直角三角形雖然有無窮多個(gè),但它們都是彼此相似的.如上圖,當(dāng)確定時(shí),包含的直角三角形有無窮多個(gè),但它們彼此相似:

∽∽∽……因此,由于相似三角形的對應(yīng)邊成比例,所以這些三角形的對應(yīng)邊的比都是相等的.

這就是說,每當(dāng)一個(gè)銳角確定了,包含這個(gè)角的直角三角形的上述2種比值也就唯一確定了,它們有確定不變的對應(yīng)關(guān)系.為了簡單地表達(dá)這些對應(yīng)關(guān)系,我們引入了正(余)弦的說法,創(chuàng)造了sin和cos這樣的符號.

應(yīng)當(dāng)注意:單獨(dú)寫出三角函數(shù)的符號或cos等是沒有意義的.因?yàn)樗鼈冸x開了確定的銳角是無法顯示出它的含義;另一方面,這些符號和角寫在一起時(shí)(如),它表示的就不再是角,而是一個(gè)特定的三角形的兩條邊的比值了(如).真正理解并掌握這些,才真正掌握了這些符號的含義,才能正確地運(yùn)用它們.

4.我們應(yīng)當(dāng)學(xué)會認(rèn)識任何位置的直角三角形中的一個(gè)銳角的正弦、余弦的表達(dá)式.

我們不僅應(yīng)當(dāng)熟練掌握如圖那樣的標(biāo)準(zhǔn)位置的直角三角形的正弦、余弦的表達(dá)式,而且能熟練地寫出無論怎樣放置的直角三角形的正弦、余弦的表達(dá)式.如,如圖所示,若,則有

有的直角三角形隱藏在更復(fù)雜的圖形中,我們也應(yīng)能正確地寫出所需要的三角函數(shù)表達(dá)式,如圖中,ABCD是梯形,,作,我們應(yīng)正確地寫出如下的三角函數(shù)關(guān)系式:

很顯然,這些表達(dá)式提供給我們豐富的邊與角間的數(shù)量關(guān)系.

5.特殊角的正弦、余弦值既容易導(dǎo)出,也便于記憶,應(yīng)當(dāng)熟悉掌握它們.

利用勾股定理,很容易求出含有或角的直角三角形三邊的比;如圖(1)和圖(2)所示.

根據(jù)定義,有

另一方面,可以想像,當(dāng)時(shí),邊與AC重合(即),所以

當(dāng)時(shí),邊AB與CB重合(即AB=CB),AC的長縮小為0,于是,有

把以上結(jié)果可以集中列出下面的表:

01

10

6.教法建議:

(1)聯(lián)系實(shí)際,提出問題

通過修建揚(yáng)水站時(shí),要沿斜坡鋪設(shè)水管而提出要求水管最頂端離地面高度的問題,第一步把這問題歸結(jié)于直角三角形中,第二步,再把這個(gè)問題歸于直角三角形中,已知一個(gè)銳角和斜邊的長,求這個(gè)銳角所對直角邊的一個(gè)幾何問題.同時(shí)指出在這種情況下,用已學(xué)過的勾股定理是解決不了的.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生探索新途徑,迫切需要學(xué)習(xí)新知識的積極性.在這章的第一節(jié)課,應(yīng)抓住這個(gè)具有教育性,富于啟發(fā)性的有利開端,為引進(jìn)本章的重要內(nèi)容:銳角三角函數(shù)作了十分必要的準(zhǔn)備.

(2)動手度量、總結(jié)規(guī)律、給出定義以含的三角板為例讓學(xué)生對大小不同的三角板進(jìn)行度量,并引導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律:,再進(jìn)一步對含的三角板進(jìn)行度量,在探索同樣的內(nèi)容時(shí),要用到勾股定理,又類似地得到,所有的這種等腰直角三角形中,都會得到,這時(shí),應(yīng)當(dāng)即給出的正弦的定義及符號,即,再對照圖形,分別用a、b、c表示、、的對邊,得出及,就這樣非常簡潔地得到銳角三角函數(shù)的第一個(gè)定義,應(yīng)充分利用課本中這種簡練的處理手段,使學(xué)生建立起銳角三角函數(shù)的概念.

(3)加強(qiáng)數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué)

“解直角三角形”編在幾何教材中,突出了它的幾何特點(diǎn),但這只是從知識的系統(tǒng)性方面講的,使它與幾何前后知識可關(guān)系更緊密,便于學(xué)生理解和掌握,并沒有改變它形數(shù)結(jié)合的本質(zhì),因此教學(xué)中要充分利用這部分教材,幫助學(xué)生掌握用代數(shù)方法解決幾何問題的方法,提高在幾何問題中注意運(yùn)用代數(shù)知識的能力.

第一課時(shí)

一、教學(xué)目標(biāo)

1.使學(xué)生知道當(dāng)直角三角形的銳角固定時(shí),它的對邊、鄰邊與斜邊的比值也都固定這一事實(shí)。

2.逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較、分析、概括等邏輯思維能力。

3.引導(dǎo)學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn),以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的精神和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

二、學(xué)法引導(dǎo)

1.教學(xué)方法:引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)和探索研究相結(jié)合,嘗試成功教法。

2.學(xué)生學(xué)法:在教師的指導(dǎo)下,積極思維,相互討論,動手感知,探索新知。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法

1.重點(diǎn):使學(xué)生知道當(dāng)銳角固定時(shí),它的對邊、鄰邊與斜邊的比值也是固定的這一事實(shí)。

2.難點(diǎn):學(xué)生很難想到對任意銳角,它的對邊、鄰邊與斜邊的比值也是固定的事實(shí),關(guān)鍵在于教師引導(dǎo)學(xué)生比較、分析,得出結(jié)論。

3.疑點(diǎn):無論直角三角形的銳角為何值,它的對邊、鄰邊與斜邊的比值總是固定不變的。

4.解決辦法:教師引導(dǎo)學(xué)生比較、分析、討論,解決重難點(diǎn)和疑點(diǎn)。

四、教具準(zhǔn)備

自制投影片,一副三角板

五、教學(xué)步驟

(一)明確目標(biāo)

1.如圖,長5米的梯子架在高為3米的墻上,則、間距離為多少米?

2.長5米的梯子以傾斜角為30°靠在墻上,則、間的距離為多少?

3.若長5米的梯子以傾斜角40°架在墻上,則、間距離為多少?

4.若長5米的梯子靠在墻上,使、間距離為2米,則傾斜角為多少度?

前兩個(gè)問題學(xué)生很容易回答,這兩個(gè)問題的設(shè)計(jì)主要是引起學(xué)生的回憶,并使學(xué)生意識到,本章要用到這些知識,但后兩個(gè)問題的設(shè)計(jì)卻使學(xué)生感到疑惑,這對初三年級這些好奇、好勝的學(xué)生來說,起到激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的作用,同時(shí)使學(xué)生對本章所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容的特點(diǎn)有一個(gè)初步的了解,有些問題單靠勾股定理或含30°角的直角三角形和等腰直角三角形的知識是不能解決的,解決這類問題,關(guān)鍵在于找到一種新方法,求出一條邊或一個(gè)未知銳角,只要做到這一點(diǎn),有關(guān)直角三角形的其他未知邊角就可用學(xué)過的知識全部求出來。

通過四個(gè)例子引出課題。

(二)整體感知

1.請每一位同學(xué)拿出自己的三角板,分別測量并計(jì)算30°、45°、60°角的對邊、鄰邊與斜邊的比值。

學(xué)生很快便會回答結(jié)果:無論三角尺大小如何,其比值是一個(gè)固定的值,程度較好的學(xué)生還會想到,以后在這些特殊直角三角形中,只要知道其中一邊長,就可求出其他未知邊的長。

2.請同學(xué)畫一個(gè)含40°角的直角三角形,并測量、計(jì)算40°角的對邊、鄰邊與斜邊的比值,學(xué)生又高興地發(fā)現(xiàn),不論三角形大小如何,所求的比值是固定的,大部分學(xué)生可能會想到

,當(dāng)銳角取其他固定值時(shí),其對邊、鄰邊與斜邊的比值也是固定的嗎?

這樣做,在培養(yǎng)學(xué)生動手能力的同時(shí),也使學(xué)生對本節(jié)課要研究的知識有了整體感知,喚起學(xué)生的求知欲,大膽地探索新知。

(三)教學(xué)過程

1.通過動手實(shí)驗(yàn),學(xué)生會猜想到“無論直角三角形的銳角為何值,它的對邊、鄰邊與斜邊的比值總是固定不變的”,但是怎樣證明這個(gè)命題呢?學(xué)生這時(shí)的思維很活躍,對于這個(gè)問題,部分學(xué)生可能能解決它,因此教師此時(shí)應(yīng)讓學(xué)生展開討論,獨(dú)立完成。

2.學(xué)生經(jīng)過研究,也許能解決這個(gè)問題.若不能解決,教師可適當(dāng)引導(dǎo):

若一組直角三角形有一個(gè)銳角相等,可以把其頂點(diǎn),,重合在一起,記作,并使直角邊,,……落在同一條直線上,則斜邊,,……落在另一條直線上,這樣同學(xué)們能解決這個(gè)問題嗎?引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立證明:易知,……,∴∽∽∽……,∴,,因此,在這些直角三角形中,的對邊、鄰邊與斜邊的比值,是一個(gè)固定值。

通過引導(dǎo),使學(xué)生自己獨(dú)立掌握了重點(diǎn),達(dá)到知識教學(xué)目標(biāo),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生能力,進(jìn)行了德育滲透。

而前面導(dǎo)課中動手實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),實(shí)際上為突破難點(diǎn)而設(shè)計(jì)。這一設(shè)計(jì)同時(shí)起到培養(yǎng)學(xué)生思維能力的作用。

3.練習(xí):教科書P3練習(xí)。此題為作了孕伏,同時(shí)使學(xué)生知道任意銳角的對邊與斜邊的比值都能求出來。

(四)總結(jié)、擴(kuò)展

1.引導(dǎo)學(xué)生作知識總結(jié):本節(jié)課在復(fù)習(xí)勾股定理及含30°角直角三角形的性質(zhì)基礎(chǔ)上,通過動手實(shí)驗(yàn)、證明,我們發(fā)現(xiàn),只要直角三角形的銳角固定,它的對邊、鄰邊與斜邊的比值也是固定的。

教師可適當(dāng)補(bǔ)充:本節(jié)課經(jīng)過同學(xué)們自己動手實(shí)驗(yàn),大膽猜測和積極思考,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的結(jié)論,相信大家的邏輯思維能力又有所提高,希望大家發(fā)揚(yáng)這種創(chuàng)新精神,變被動學(xué)知識為主動發(fā)現(xiàn)問題,培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識。

2.擴(kuò)展:當(dāng)銳角為30°時(shí),它的對邊與斜邊比值我們知道,今天我們又發(fā)現(xiàn),銳角任意時(shí),它的對邊與斜邊的比值也是固定的,如果知道這個(gè)比值,已知一邊求其他未知邊的問題就迎刃而解了,看來這個(gè)比值很重要,下節(jié)課我們就著重研究這個(gè)“比值”,有興趣的同學(xué)可以提前預(yù)習(xí)一下,通過這種擴(kuò)展,不僅對下、余弦概念有了初步印象,同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的興趣。

六、布置作業(yè)

本節(jié)課內(nèi)容較少,而且是為正、余弦概念打基礎(chǔ)的,因此課后應(yīng)要求學(xué)生預(yù)習(xí)正余弦概念。

七、板書設(shè)計(jì)

第二課時(shí)

一、教學(xué)目標(biāo)

1.使學(xué)生初步了解正弦、余弦概念;能夠較正確地用、表示直角三角形中兩邊的比;熟記特殊角30°、45°、60°角的正、余弦值,并能根據(jù)這些值說出對應(yīng)的銳角度數(shù).

2.逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較、分析、概括的思維能力.

3.滲透教學(xué)內(nèi)容中普遍存在的運(yùn)動變化、相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化等觀點(diǎn).

二、學(xué)法引導(dǎo)

1.教學(xué)方法:指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)探索法.

2.學(xué)生學(xué)法:自主、合作、探究式學(xué)習(xí).

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決方法

1.教學(xué)重點(diǎn):使學(xué)生了解正弦、余弦概念.

2.教學(xué)難點(diǎn):用含有幾個(gè)字母的符號組、表示正弦、余弦;正弦、余弦概念.

3.疑點(diǎn):銳角的正弦、余弦值的范圍.

4.解決辦法:通過舊知?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境,采用從特殊到一般的方法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),從而解決重難點(diǎn)及疑點(diǎn).

四、教具準(zhǔn)備

三角板一副

五、教學(xué)步驟

(一)明確目標(biāo)

1.引導(dǎo)學(xué)生回憶“直角三角形銳角固定時(shí),它的對與斜邊的比值、鄰邊與斜邊的比值也是固定的.”

2.明確目標(biāo):這節(jié)課我們將研究直角三角形一銳角的對邊、鄰邊與斜邊的比值—正弦和余弦.

(二)整體感知

當(dāng)直角三角形有一銳角為30°時(shí),它的對邊與斜邊的比值為,只要知道三角形任一邊長,其他兩邊就可知.

而上節(jié)課我們發(fā)現(xiàn),只要直角三角形的銳角固定,它的對邊與斜邊、鄰邊與斜邊的比值也固定,這樣只要能求出這個(gè)比值,那么求直角三角形未知邊的問題也就迎刃而解了.

通過與“30°角所對的直角邊等于斜邊的一半”相類比,學(xué)生自然產(chǎn)生想學(xué)習(xí)的欲望,產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)對以下要研究的內(nèi)容有了大體印象.

(三)教學(xué)過程

正弦、余弦的要領(lǐng)是全章知識的基礎(chǔ),對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)與工作都十分重要,因此確定它為本課重點(diǎn),同時(shí)正、余弦概念隱含角度與數(shù)之間具有一一對應(yīng)的函數(shù)思想,又用含幾個(gè)字母的符號組來表示,因此概念也是難點(diǎn).

在上節(jié)課研究的基礎(chǔ)上,引入正、余弦,“把對邊、鄰邊與斜邊的比值稱做正弦、余弦”.如圖

請學(xué)生結(jié)合圖形敘述正弦、余弦定義,以培養(yǎng)學(xué)生概括能力及語言表達(dá)能力,教師板書:在中,為直角,我們把銳角的對邊與余邊的比叫做的正弦,記作,銳角的鄰邊與斜邊的比叫做的余弦,記作.

.

若把的對邊記作,鄰邊記作,斜邊記作,則,.

引導(dǎo)學(xué)生思考:當(dāng)為銳角時(shí),、的值會在什么范圍內(nèi)?得結(jié)論,(為銳角),這個(gè)問題對于較差學(xué)生來說有些難度,應(yīng)給學(xué)生充分思考時(shí)間,同時(shí)這個(gè)問題也使學(xué)生將數(shù)與形結(jié)合起來.

教材例1的設(shè)置是為了鞏固正弦概念,通過教師示范,使學(xué)生會求正弦,這里不妨增問“、”,經(jīng)過反復(fù)強(qiáng)化,使全體學(xué)生都達(dá)到目標(biāo),更加突出重點(diǎn).

【例1】求出如下圖所示的中的、和、的值.

解:(1)∵斜邊,

∴,.

,.

(2),.

,

∴,.

學(xué)生練習(xí)教材P6~7中1、2、3題.

讓每個(gè)學(xué)生畫含30°、45°的直角三角形,分別求、、和、、.這一練習(xí)既用到以前的知識,又鞏固正弦、余弦的概念,經(jīng)過學(xué)習(xí)親自動筆計(jì)算后,對特殊角三角函數(shù)值印象很深刻.

,,.

,,.

【例2】求下列各式的值:

(1);(2).

解:(1).

(2).

這了使學(xué)生熟練掌握特殊角三角函數(shù)值,這里還應(yīng)安排六個(gè)小題:

(1);(2);

(3);(4).

(5)若,則銳角.

(6)若,則銳角.

在確定每個(gè)學(xué)生都牢記特殊角的三角函數(shù)值后,引導(dǎo)學(xué)生思考,“請大家觀察特殊角的正弦和余弦值,猜測一下,大概在什么范圍內(nèi),呢?”這樣的引導(dǎo)不僅培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、注意力,而且培養(yǎng)學(xué)生勇于思考、大膽創(chuàng)新的精神,還可以進(jìn)一步請成績較好的同學(xué)用語言來敘述“銳角的正弦值隨角度增大而增大,余弦值隨角度增大而減小”.

(四)總結(jié)、擴(kuò)展

首先請學(xué)生作小結(jié),教師適當(dāng)補(bǔ)充,“主要研究了銳角的正弦、余弦概念,已知直角三角形的兩邊可求其銳角的正、余弦值,知道任意銳角A的正、余弦值都在0~1之間,即

,(為銳角).

還發(fā)現(xiàn)的兩銳角、,,,正弦值隨角度增大而增大,余弦值隨角度增大而減小”.

六、布置作業(yè)

教材P10中2,3.

預(yù)習(xí)下一課內(nèi)容.

補(bǔ)充:(1)若,則銳角.

(2)若,則銳角.