【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能:了解我國(guó)不同等級(jí)城市的劃分,并理論聯(lián)系實(shí)際辨別現(xiàn)實(shí)社會(huì)的城市等級(jí)運(yùn)用有關(guān)原理,說(shuō)明不同等級(jí)城市服務(wù)范圍的差異。了解城市服務(wù)范圍與地理位置的關(guān)系。掌握不同等級(jí)城市的分布特點(diǎn)了解稱城市六邊形理論,并能用其解釋荷蘭圩田居民點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題過(guò)程與方法:通過(guò)對(duì)棗強(qiáng)鎮(zhèn)及上海城市等級(jí)演化分布的學(xué)習(xí),掌握不同等級(jí)城市城市服務(wù)范圍與功能以及城市等級(jí)提高的基本條件通過(guò)對(duì)德國(guó)城市分布案例的學(xué)習(xí),總結(jié)歸納出不同等級(jí)城市分布規(guī)律通過(guò)城市六邊形理論的學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)分析城市居民點(diǎn)布局等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)學(xué)生對(duì)我國(guó)不同等級(jí)城市(經(jīng)濟(jì)、人口、交通、服務(wù)種類)等相關(guān)資料的搜集,讓學(xué)生關(guān)心我國(guó)基本地理國(guó)情,增強(qiáng)熱愛(ài)祖國(guó)的情感。養(yǎng)成求真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,提高地理審美情趣。
本節(jié)課標(biāo)解讀:1.說(shuō)明以種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)地域類型的形成條件及特點(diǎn);2.說(shuō)出商品谷物農(nóng)業(yè)的分布范圍,說(shuō)明商品谷物農(nóng)業(yè)的形成條件及特點(diǎn)。內(nèi)容地位與作用:農(nóng)業(yè)是受自然環(huán)境影響最大的產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)是發(fā)展歷史最悠久的產(chǎn)業(yè),隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,社會(huì)環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)的影響越來(lái)越大。以季風(fēng)水田農(nóng)業(yè)為主的農(nóng)業(yè)地域類型,主要體現(xiàn)自然環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)地域形成的影響;商品谷物農(nóng)業(yè)則體現(xiàn)了社會(huì)環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)地域形成的影響。本節(jié)內(nèi)容包括兩部分內(nèi)容,一個(gè)是季風(fēng)水田農(nóng)業(yè),主要分布在亞洲季風(fēng)區(qū);一個(gè)是商品谷物農(nóng)業(yè),主要分布在發(fā)達(dá)國(guó)家。教材文字內(nèi)容不多,配備了大量的地圖和景觀圖。因此,在教學(xué)過(guò)程中要充分組織學(xué)生查閱地圖,挖掘地理信息,培養(yǎng)分析能力。分析農(nóng)業(yè)區(qū)位因素時(shí),必須從自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素兩個(gè)方面去分析,找出優(yōu)勢(shì)區(qū)位因素來(lái)。
1.導(dǎo)入新課:通過(guò)視頻“阿根廷的潘帕斯草原”,引起學(xué)生的興趣,進(jìn)而引出新的學(xué)習(xí)內(nèi)容——以畜牧業(yè)為主的農(nóng)業(yè)地域類型。2.新課講授:第一課時(shí),首先通過(guò)展示“世界大牧場(chǎng)放牧業(yè)分布圖”,引出對(duì)大牧場(chǎng)放牧業(yè)的初步認(rèn)識(shí),了解其分布范圍;然后通過(guò)展示“潘帕斯草原的地形圖”“氣候圖”和“牧牛業(yè)景觀圖”,討論分析大牧場(chǎng)放牧業(yè)形成的區(qū)位條件,并進(jìn)行案例分析,學(xué)習(xí)該種農(nóng)業(yè)的特點(diǎn);最后,理論聯(lián)系實(shí)際,展示:“中國(guó)地形圖”“氣候圖”“人口圖”“交通圖”和“內(nèi)蒙古牧區(qū)圖”,分組討論我國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)能否采用潘帕斯草原大牧場(chǎng)放牧業(yè)的生產(chǎn)模式。第二課時(shí),首先通過(guò)設(shè)問(wèn)順利從大牧場(chǎng)放牧業(yè)轉(zhuǎn)入乳蓄業(yè),通過(guò)講述讓學(xué)生了解乳蓄業(yè)的概念;然后通過(guò)展示世界乳畜業(yè)分布圖,了解乳蓄業(yè)主要分布在哪些地區(qū);接著,通過(guò)西歐乳蓄業(yè)的案例分析,得到乳蓄業(yè)發(fā)展的區(qū)位因素及其特點(diǎn)。
在這段教學(xué)中可以插入世界主要鐵礦、煤礦,以及我國(guó)主要的礦產(chǎn)基地、鋼鐵生產(chǎn)基地的相關(guān)內(nèi)容,不失為區(qū)域地理知識(shí)的很好補(bǔ)充和鞏固。那么從現(xiàn)狀來(lái)看我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)基地多數(shù)污染較為嚴(yán)重,可見(jiàn)工業(yè)區(qū)位的選擇同樣要顧及到環(huán)境的因素,由此引入下一部分的內(nèi)容。除了傳統(tǒng)意義上的工業(yè)區(qū)位因素外,環(huán)境、政策以及決策者的理念和心理等日益受到人們的關(guān)注。在這段文字的處理上,只需進(jìn)行概念、道理上的陳述即可,重點(diǎn)要放在污染工業(yè)在城市中的布局這一知識(shí)點(diǎn)上。首先要了解什么工業(yè)會(huì)造成怎樣的污染,然后根據(jù)污染的類別分別講解不同的應(yīng)對(duì)方略,最后將配以適當(dāng)?shù)睦}以期提高學(xué)生的整體把握程度和綜合運(yùn)用能力。最后將對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié),要在小結(jié)中闡述清楚本節(jié)課的兩大內(nèi)容:即工業(yè)的區(qū)位因素和工業(yè)區(qū)位的選擇。然后點(diǎn)明本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)、重點(diǎn)。在時(shí)間允許的情況下可以適當(dāng)安排幾道有關(guān)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和城市工業(yè)布局的例題加以練習(xí)。
6. 例二:如圖,AB是⊙O的直徑,PA垂直于⊙O所在的平面,C是圓周上的一點(diǎn),且PA=AC,求二面角P-BC-A的大小. 解:由已知PA⊥平面ABC,BC在平面ABC內(nèi)∴PA⊥BC∵AB是⊙O的直徑,且點(diǎn)C在圓周上,∴AC⊥BC又∵PA∩AC=A,PA,AC在平面PAC內(nèi),∴BC⊥平面PAC又PC在平面PAC內(nèi),∴PC⊥BC又∵BC是二面角P-BC-A的棱,∴∠PCA是二面角P-BC-A的平面角由PA=AC知△PAC是等腰直角三角形∴∠PCA=45°,即二面角P-BC-A的大小是45°7.面面垂直定義一般地,兩個(gè)平面相交,如果它們所成的二面角是直二面角,就說(shuō)這兩個(gè)平面互相垂直,平面α與β垂直,記作α⊥β8. 探究:建筑工人在砌墻時(shí),常用鉛錘來(lái)檢測(cè)所砌的墻面與地面是否垂直,如果系有鉛錘的細(xì)繩緊貼墻面,工人師傅被認(rèn)為墻面垂直于地面,否則他就認(rèn)為墻面不垂直于地面,這種方法說(shuō)明了什么道理?
1.探究:根據(jù)基本事實(shí)的推論2,3,過(guò)兩條平行直線或兩條相交直線,有且只有一個(gè)平面,由此可以想到,如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交或平行直線都與另一個(gè)平面平行,是否就能使這兩個(gè)平面平行?如圖(1),a和b分別是矩形硬紙板的兩條對(duì)邊所在直線,它們都和桌面平行,那么硬紙板和桌面平行嗎?如圖(2),c和d分別是三角尺相鄰兩邊所在直線,它們都和桌面平行,那么三角尺與桌面平行嗎?2.如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條平行直線與另一個(gè)平面平行,這兩個(gè)平面不一定平行。我們借助長(zhǎng)方體模型來(lái)說(shuō)明。如圖,在平面A’ADD’內(nèi)畫一條與AA’平行的直線EF,顯然AA’與EF都平行于平面DD’CC’,但這兩條平行直線所在平面AA’DD’與平面DD’CC’相交。3.如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線與另一個(gè)平面平行,這兩個(gè)平面是平行的,如圖,平面ABCD內(nèi)兩條相交直線A’C’,B’D’平行。
1.觀察(1)如圖,在陽(yáng)光下觀察直立于地面的旗桿AB及它在地面影子BC,旗桿所在直線與影子所在直線的位置關(guān)系是什么?(2)隨著時(shí)間的變化,影子BC的位置在不斷的變化,旗桿所在直線AB與其影子B’C’所在直線是否保持垂直?經(jīng)觀察我們知道AB與BC永遠(yuǎn)垂直,也就是AB垂直于地面上所有過(guò)點(diǎn)B的直線。而不過(guò)點(diǎn)B的直線在地面內(nèi)總是能找到過(guò)點(diǎn)B的直線與之平行。因此AB與地面上所有直線均垂直。一般地,如果一條直線與一個(gè)平面α內(nèi)所有直線均垂直,我們就說(shuō)l垂直α,記作l⊥α。2.定義:①文字?jǐn)⑹觯喝绻本€l與平面α內(nèi)的所有 直線都垂直,就說(shuō)直線l與平面α互相垂直,記作l⊥α.直線l叫做平面α的垂線,平面α叫做直線l的垂面.直線與平面垂直時(shí),它們唯一的公共點(diǎn)P叫做交點(diǎn).②圖形語(yǔ)言:如圖.畫直線l與平面α垂直時(shí),通常把直線畫成與表示平面的平行四邊形的一邊垂直.③符號(hào)語(yǔ)言:任意a?α,都有l(wèi)⊥a?l⊥α.
1.觀察(1)如圖,在陽(yáng)光下觀察直立于地面的旗桿AB及它在地面影子BC,旗桿所在直線與影子所在直線的位置關(guān)系是什么?(2)隨著時(shí)間的變化,影子BC的位置在不斷的變化,旗桿所在直線AB與其影子B’C’所在直線是否保持垂直?經(jīng)觀察我們知道AB與BC永遠(yuǎn)垂直,也就是AB垂直于地面上所有過(guò)點(diǎn)B的直線。而不過(guò)點(diǎn)B的直線在地面內(nèi)總是能找到過(guò)點(diǎn)B的直線與之平行。因此AB與地面上所有直線均垂直。一般地,如果一條直線與一個(gè)平面α內(nèi)所有直線均垂直,我們就說(shuō)l垂直α,記作l⊥α。2.定義:①文字?jǐn)⑹觯喝绻本€l與平面α內(nèi)的所有 直線都垂直,就說(shuō)直線l與平面α互相垂直,記作l⊥α.直線l叫做平面α的垂線,平面α叫做直線l的垂面.直線與平面垂直時(shí),它們唯一的公共點(diǎn)P叫做交點(diǎn).②圖形語(yǔ)言:如圖.畫直線l與平面α垂直時(shí),通常把直線畫成與表示平面的平行四邊形的一邊垂直.
本課是高中數(shù)學(xué)第一章第4節(jié),充要條件是中學(xué)數(shù)學(xué)中最重要的數(shù)學(xué)概念之一, 它主要討論了命題的條件與結(jié)論之間的邏輯關(guān)系,目的是為今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)特別是數(shù)學(xué)推理的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度看,與舊教材相比,教學(xué)時(shí)間的前置,造成學(xué)生在學(xué)習(xí)充要條件這一概念時(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備不夠豐富,邏輯思維能力的訓(xùn)練不夠充分,這也為教師的教學(xué)帶來(lái)一定的困難.“充要條件”這一節(jié)介紹了充分條件,必要條件和充要條件三個(gè)概念,由于這些概念比較抽象,中學(xué)生不易理解,用它們?nèi)ソ鉀Q具體問(wèn)題則更為困難,因此”充要條件”的教學(xué)成為中學(xué)數(shù)學(xué)的難點(diǎn)之一,而必要條件的定義又是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn).A.正確理解充分不必要條件、必要不充分條件、充要條件的概念;B.會(huì)判斷命題的充分條件、必要條件、充要條件.C.通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生明白對(duì)條件的判定應(yīng)該歸結(jié)為判斷命題的真假.D.在觀察和思考中,在解題和證明題中,培養(yǎng)學(xué)生思維能力的嚴(yán)密性品質(zhì).
本節(jié)課選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)必修1》5.6.2節(jié) 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象通過(guò)圖象變換,揭示參數(shù)φ、ω、A變化時(shí)對(duì)函數(shù)圖象的形狀和位置的影響。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)函數(shù)y=sinx到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律的探索,讓學(xué)生體會(huì)到由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由特殊到一般的化歸思想;并通過(guò)對(duì)周期變換、相位變換先后順序調(diào)整后,將影響圖象變換這一難點(diǎn)的突破,讓學(xué)生學(xué)會(huì)抓住問(wèn)題的主要矛盾來(lái)解決問(wèn)題的基本思想方法;通過(guò)對(duì)參數(shù)φ、ω、A的分類討論,讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)圖象變換與函數(shù)解析式變換的內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)圖象變換和“五點(diǎn)”作圖法,正確找出函數(shù)y=sinx到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,這也是本節(jié)課的重點(diǎn)所在。提高學(xué)生的推理能力。讓學(xué)生感受數(shù)形結(jié)合及轉(zhuǎn)化的思想方法。發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)直觀、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。
(2)l的傾斜角為90°,即l平行于y軸,所以m+1=2m,得m=1.延伸探究1 本例條件不變,試求直線l的傾斜角為銳角時(shí)實(shí)數(shù)m的取值范圍.解:由題意知(m"-" 1"-" 1)/(m+1"-" 2m)>0,解得1<m<2.延伸探究2 若將本例中的“N(2m,1)”改為“N(3m,2m)”,其他條件不變,結(jié)果如何?解:(1)由題意知(m"-" 1"-" 2m)/(m+1"-" 3m)=1,解得m=2.(2)由題意知m+1=3m,解得m=1/2.直線斜率的計(jì)算方法(1)判斷兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)是否相等,若相等,則直線的斜率不存在.(2)若兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)不相等,則可以用斜率公式k=(y_2 "-" y_1)/(x_2 "-" x_1 )(其中x1≠x2)進(jìn)行計(jì)算.金題典例 光線從點(diǎn)A(2,1)射到y(tǒng)軸上的點(diǎn)Q,經(jīng)y軸反射后過(guò)點(diǎn)B(4,3),試求點(diǎn)Q的坐標(biāo)及入射光線的斜率.解:(方法1)設(shè)Q(0,y),則由題意得kQA=-kQB.∵kQA=(1"-" y)/2,kQB=(3"-" y)/4,∴(1"-" y)/2=-(3"-" y)/4.解得y=5/3,即點(diǎn)Q的坐標(biāo)為 0,5/3 ,∴k入=kQA=(1"-" y)/2=-1/3.(方法2)設(shè)Q(0,y),如圖,點(diǎn)B(4,3)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為B'(-4,3), kAB'=(1"-" 3)/(2+4)=-1/3,由題意得,A、Q、B'三點(diǎn)共線.從而入射光線的斜率為kAQ=kAB'=-1/3.所以,有(1"-" y)/2=(1"-" 3)/(2+4),解得y=5/3,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(0,5/3).
反思感悟用基底表示空間向量的解題策略1.空間中,任一向量都可以用一個(gè)基底表示,且只要基底確定,則表示形式是唯一的.2.用基底表示空間向量時(shí),一般要結(jié)合圖形,運(yùn)用向量加法、減法的平行四邊形法則、三角形法則,以及數(shù)乘向量的運(yùn)算法則,逐步向基向量過(guò)渡,直至全部用基向量表示.3.在空間幾何體中選擇基底時(shí),通常選取公共起點(diǎn)最集中的向量或關(guān)系最明確的向量作為基底,例如,在正方體、長(zhǎng)方體、平行六面體、四面體中,一般選用從同一頂點(diǎn)出發(fā)的三條棱所對(duì)應(yīng)的向量作為基底.例2.在棱長(zhǎng)為2的正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F分別是DD1,BD的中點(diǎn),點(diǎn)G在棱CD上,且CG=1/3 CD(1)證明:EF⊥B1C;(2)求EF與C1G所成角的余弦值.思路分析選擇一個(gè)空間基底,將(EF) ?,(B_1 C) ?,(C_1 G) ?用基向量表示.(1)證明(EF) ?·(B_1 C) ?=0即可;(2)求(EF) ?與(C_1 G) ?夾角的余弦值即可.(1)證明:設(shè)(DA) ?=i,(DC) ?=j,(DD_1 ) ?=k,則{i,j,k}構(gòu)成空間的一個(gè)正交基底.
情景導(dǎo)入:......運(yùn)用情景營(yíng)造氣氛,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,幫助學(xué)生聯(lián)系現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,學(xué)習(xí)歷史,拉近歷史與現(xiàn)實(shí)的距離,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時(shí)政熱點(diǎn),關(guān)心國(guó)家大事。自主學(xué)習(xí):組織學(xué)生閱讀課文,老師參與學(xué)生閱讀活動(dòng)并板書知識(shí)結(jié)構(gòu)。通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,為進(jìn)一步好好學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。交流學(xué)習(xí):學(xué)生自學(xué)以后,老師引導(dǎo)學(xué)生相互交流自學(xué)成果,學(xué)生自主提出問(wèn)題,相互解答,從而達(dá)到生生互動(dòng)、師生互動(dòng),在互動(dòng)中學(xué)習(xí),共同提高
1、教材分析 本課選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材,人民教育出版社歷史必修(1),第六單元:現(xiàn)代中國(guó)的政治建設(shè)與祖國(guó)統(tǒng)一,第22課——祖國(guó)統(tǒng)一大業(yè)。祖國(guó)統(tǒng)一始終是中國(guó)人民的共同夙愿。本課內(nèi)容主要敘述了“一國(guó)兩制”的偉大構(gòu)想,為完成祖國(guó)統(tǒng)一大業(yè)提出了一個(gè)創(chuàng)造性的指導(dǎo)方針。香港、澳門的回歸,是“一國(guó)兩制” 偉大構(gòu)想的成功實(shí)踐。在“一國(guó)兩制”方針指導(dǎo)下,海峽兩岸實(shí)現(xiàn)了一次歷史性的突破。揭示了“一國(guó)兩制” 的構(gòu)想,對(duì)推動(dòng)完成祖國(guó)完全統(tǒng)一大業(yè),實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。 2、學(xué)情分析通過(guò)調(diào)查知道,學(xué)生對(duì)本節(jié)的基本史實(shí)有一定了解。但是,高一新生習(xí)慣于知識(shí)的記憶和教師的講解,不能深入分析歷史現(xiàn)象的內(nèi)涵和外延;不能進(jìn)一步探究事物的因果關(guān)系和理解事物的本質(zhì);并且需要進(jìn)一步拓展思維的廣度和深度,實(shí)現(xiàn)從一維目標(biāo)到三維目標(biāo)的飛躍。
教師活動(dòng):(1)組織學(xué)生回答相關(guān)結(jié)論,小組之間互相補(bǔ)充評(píng)價(jià)完善。教師進(jìn)一步概括總結(jié)。(2)對(duì)學(xué)生的結(jié)論予以肯定并表?yè)P(yáng)優(yōu)秀的小組,對(duì)不理想的小組予以鼓勵(lì)。(3)多媒體投放板書二:超重現(xiàn)象:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受到的重力的情況稱為超重現(xiàn)象。實(shí)質(zhì):加速度方向向上。失重現(xiàn)象:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受到的重力的情況稱為失重現(xiàn)象。實(shí)質(zhì):加速度方向向下。(4)運(yùn)用多媒體展示電梯中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)基本概念。4.實(shí)例應(yīng)用,結(jié)論拓展:教師活動(dòng):展示太空艙中宇航員的真實(shí)生活,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用本節(jié)所學(xué)知識(shí)予以解答。學(xué)生活動(dòng):小組討論后形成共識(shí)。教師活動(dòng):(1)引導(dǎo)學(xué)生分小組回答相關(guān)問(wèn)題,小組間互相完善補(bǔ)充,教師加以規(guī)范。(2)指定學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案中“思考與討論二”的兩個(gè)問(wèn)題。
本節(jié)課選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)必修1本(A版)》第五章的5.5.1 兩角和與差的正弦、余弦和正切公式。本節(jié)的主要內(nèi)容是由兩角差的余弦公式的推導(dǎo),運(yùn)用誘導(dǎo)公式、同角三角函數(shù)的基本關(guān)系和代數(shù)變形,得到其它的和差角公式。讓學(xué)生感受數(shù)形結(jié)合及轉(zhuǎn)化的思想方法。發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)直觀、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。課程目標(biāo) 學(xué)科素養(yǎng)1.了解兩角差的余弦公式的推導(dǎo)過(guò)程.2.掌握由兩角差的余弦公式推導(dǎo)出兩角和的余弦公式及兩角和與差的正弦、正切公式.3.熟悉兩角和與差的正弦、余弦、正切公式的靈活運(yùn)用,了解公式的正用、逆用以及角的變換的常用方法.4.通過(guò)正切函數(shù)圖像與性質(zhì)的探究,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合和類比的思想方法。 a.數(shù)學(xué)抽象:公式的推導(dǎo);b.邏輯推理:公式之間的聯(lián)系;c.數(shù)學(xué)運(yùn)算:運(yùn)用和差角角公式求值;d.直觀想象:兩角差的余弦公式的推導(dǎo);e.數(shù)學(xué)建模:公式的靈活運(yùn)用;
一、情境導(dǎo)學(xué)我國(guó)著名數(shù)學(xué)家吳文俊先生在《數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化問(wèn)題》中指出:“數(shù)學(xué)研究數(shù)量關(guān)系與空間形式,簡(jiǎn)單講就是形與數(shù),歐幾里得幾何體系的特點(diǎn)是排除了數(shù)量關(guān)系,對(duì)于研究空間形式,你要真正的‘騰飛’,不通過(guò)數(shù)量關(guān)系,我想不出有什么好的辦法…….”吳文俊先生明確地指出中學(xué)幾何的“騰飛”是“數(shù)量化”,也就是坐標(biāo)系的引入,使得幾何問(wèn)題“代數(shù)化”,為了使得空間幾何“代數(shù)化”,我們引入了坐標(biāo)及其運(yùn)算.二、探究新知一、空間直角坐標(biāo)系與坐標(biāo)表示1.空間直角坐標(biāo)系在空間選定一點(diǎn)O和一個(gè)單位正交基底{i,j,k},以點(diǎn)O為原點(diǎn),分別以i,j,k的方向?yàn)檎较颉⒁运鼈兊拈L(zhǎng)為單位長(zhǎng)度建立三條數(shù)軸:x軸、y軸、z軸,它們都叫做坐標(biāo)軸.這時(shí)我們就建立了一個(gè)空間直角坐標(biāo)系Oxyz,O叫做原點(diǎn),i,j,k都叫做坐標(biāo)向量,通過(guò)每?jī)蓚€(gè)坐標(biāo)軸的平面叫做坐標(biāo)平面,分別稱為Oxy平面,Oyz平面,Ozx平面.
二、典例解析例4.如圖,雙曲線型冷卻塔的外形,是雙曲線的一部分,已知塔的總高度為137.5m,塔頂直徑為90m,塔的最小直徑(喉部直徑)為60m,喉部標(biāo)高112.5m,試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出此雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程(精確到1m)解:設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為 ,如圖所示:為喉部直徑,故 ,故雙曲線方程為 .而 的橫坐標(biāo)為塔頂直徑的一半即 ,其縱坐標(biāo)為塔的總高度與喉部標(biāo)高的差即 ,故 ,故 ,所以 ,故雙曲線方程為 .例5.已知點(diǎn) 到定點(diǎn) 的距離和它到定直線l: 的距離的比是 ,則點(diǎn) 的軌跡方程為?解:設(shè)點(diǎn) ,由題知, ,即 .整理得: .請(qǐng)你將例5與橢圓一節(jié)中的例6比較,你有什么發(fā)現(xiàn)?例6、 過(guò)雙曲線 的右焦點(diǎn)F2,傾斜角為30度的直線交雙曲線于A,B兩點(diǎn),求|AB|.分析:求弦長(zhǎng)問(wèn)題有兩種方法:法一:如果交點(diǎn)坐標(biāo)易求,可直接用兩點(diǎn)間距離公式代入求弦長(zhǎng);法二:但有時(shí)為了簡(jiǎn)化計(jì)算,常設(shè)而不求,運(yùn)用韋達(dá)定理來(lái)處理.解:由雙曲線的方程得,兩焦點(diǎn)分別為F1(-3,0),F2(3,0).因?yàn)橹本€AB的傾斜角是30°,且直線經(jīng)過(guò)右焦點(diǎn)F2,所以,直線AB的方程為
二、直線與拋物線的位置關(guān)系設(shè)直線l:y=kx+m,拋物線:y2=2px(p>0),將直線方程與拋物線方程聯(lián)立整理成關(guān)于x的方程k2x2+2(km-p)x+m2=0.(1)若k≠0,當(dāng)Δ>0時(shí),直線與拋物線相交,有兩個(gè)交點(diǎn);當(dāng)Δ=0時(shí),直線與拋物線相切,有一個(gè)切點(diǎn);當(dāng)Δ<0時(shí),直線與拋物線相離,沒(méi)有公共點(diǎn).(2)若k=0,直線與拋物線有一個(gè)交點(diǎn),此時(shí)直線平行于拋物線的對(duì)稱軸或與對(duì)稱軸重合.因此直線與拋物線有一個(gè)公共點(diǎn)是直線與拋物線相切的必要不充分條件.二、典例解析例5.過(guò)拋物線焦點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),通過(guò)點(diǎn)A和拋物線頂點(diǎn)的直線交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn)D,求證:直線DB平行于拋物線的對(duì)稱軸.【分析】設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:y2=2px(p>0).設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).直線OA的方程為: = = ,可得yD= .設(shè)直線AB的方程為:my=x﹣ ,與拋物線的方程聯(lián)立化為y2﹣2pm﹣p2=0,
二、典例解析例5. 如圖,一種電影放映燈的反射鏡面是旋轉(zhuǎn)橢圓面(橢圓繞其對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)一周形成的曲面)的一部分。過(guò)對(duì)稱軸的截口 ABC是橢圓的一部分,燈絲位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)F_1上,片門位另一個(gè)焦點(diǎn)F_2上,由橢圓一個(gè)焦點(diǎn)F_1 發(fā)出的光線,經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)橢圓面反射后集中到另一個(gè)橢圓焦點(diǎn)F_2,已知 〖BC⊥F_1 F〗_2,|F_1 B|=2.8cm, |F_1 F_2 |=4.5cm,試建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,求截口ABC所在的橢圓方程(精確到0.1cm)典例解析解:建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,設(shè)所求橢圓方程為x^2/a^2 +y^2/b^2 =1 (a>b>0) 在Rt ΔBF_1 F_2中,|F_2 B|= √(|F_1 B|^2+|F_1 F_2 |^2 )=√(〖2.8〗^2 〖+4.5〗^2 ) 有橢圓的性質(zhì) , |F_1 B|+|F_2 B|=2 a, 所以a=1/2(|F_1 B|+|F_2 B|)=1/2(2.8+√(〖2.8〗^2 〖+4.5〗^2 )) ≈4.1b= √(a^2 〖-c〗^2 ) ≈3.4所以所求橢圓方程為x^2/〖4.1〗^2 +y^2/〖3.4〗^2 =1 利用橢圓的幾何性質(zhì)求標(biāo)準(zhǔn)方程的思路1.利用橢圓的幾何性質(zhì)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程時(shí),通常采用待定系數(shù)法,其步驟是:(1)確定焦點(diǎn)位置;(2)設(shè)出相應(yīng)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(對(duì)于焦點(diǎn)位置不確定的橢圓可能有兩種標(biāo)準(zhǔn)方程);(3)根據(jù)已知條件構(gòu)造關(guān)于參數(shù)的關(guān)系式,利用方程(組)求參數(shù),列方程(組)時(shí)常用的關(guān)系式有b2=a2-c2等.