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高中的数学比较抽象,理论性很强.很多学生表现出畏难情绪,特别是一些思维不太活跃的学生,他们对一些数学概念、数学理论理解起来特别困难,所以他们越来越不喜欢上数学课.但迫于高考的压力,又不得不上数学课,对此他们很是痛苦.作为高中数学老师的我们能做些什么,让这部分同学学习数学不再那么痛苦,渐渐地还能培养起对高中数学的兴趣呢?笔者认为,数学中的很多理论都来源于生活实际.既然这样,那么生活实际中一定存在很多鲜活的实例,可以被我们数学教师,用来帮助学生更好地理解数学理论.笔者从几个案例教学中,展现生活实例对数学教学的作用,以期达到抛砖引玉的效果.
案例1.题1:已知直线l:y=3x+3,求直线关于点M3,2对称的直线的方程.
题2:已知圆Cx-12+y2=1,求圆C关于点M3,2对称的圆的方程.
分析 直线关于点的对称直线,曲线关于点的对称曲线,归根结底是点关于点的对称点问题.他们都是根据已知的直线或曲线,得到相应的直线或曲线.我们可以联想到生活中的嫁接技术.通过嫁接技术,我们可以实现将普通的果树变成我们所希望的果树.方法是将我们所希望的果树树枝嫁接到原来的果树上即可.当然也有条件,必须是相同性质的果树.介于这一点,我们可以把需要求的直线和曲线上的任意一点设为(x,y),并求出该点关于3,2的对称点,这个环节就如同找来我们所希望的果树的树枝,经过适当的处理;然后把对称点代入已知直线或曲线的方程,便得到我们所要求的方程,这个环节就如同我们把经过处理的树枝嫁接到原来的果树上,便得到我们所希望的果树.用这样的方法,学生可以比较轻松地理解和接受整个解题过程,而且能使学生印象深刻.
案例2.命题A:x-1<3,命题B:x+2x+a<0,若A是B的充分而不必要条件,则实数a的取值范围是 .
分析 这是两个数集之间的关系,A是B的充分而不必要条件,即A能推出B,而B不能推出A.我们先来看生活中的一个实例.我们找来一个比较大一些的盆子,然后把一个相对盆子而言比较小的碗放在盆子里面.我们随意向盆子投掷一枚硬币,硬币可能落入碗里,也可能落入碗外的盆子里.这时我们发现,当硬币落入碗里时,它一定落入盆子里了,因为碗在盆子里.但硬币落入盆子里了,却不一定落入在碗里.由此我们可以进一步发现,当两者是包含关系的时候,应该是“小范围”一定能使“大范围”成立,而“大范围”却不一定能使得“小范围”成立.即“小范围”能推出“大范围”,而“大范围”不能推出“小范围”.从这样的生活实例中,我们可以得到,上述题中A与B的关系应该是AB,然后再去求a就容易多了.
案例3.若a∈1,3,使不等式ax2+a-2x-2>0成立,则试求实数x的取值范围.
分析 可以构造关于a的函数,即令fa=ax2+x-2x-2,要使fa>0在a∈1,3上恒成立,只要使得f1>0f3>0即可.对此有些学生不能理解.我们来看生活中的实例.体育中有一项运动叫跳高,不过这里我们不是让人去跳高,而是换成让一根木棒去跳高.大家可以发现,当木棒的两个端点能过去了,整根木棒也就过去了.因为木棒是直的.这里我们构造了关于a的函数,细心的同学可以发现,不论x2+x是否为0,fa=ax2+x-2x-2在1,3上的图像始终是一条线段.所以当这条线段的两个端点对应的y值都大于0的时候,则两个端点之间的每一点所对应的y值都会大于0,因为线段也是直的,所以只要f1>0f3>0即可.看到学生紧皱的眉头舒展开了,想必学生是能理解了.
案例4.已知圆C过点P1,1,且与圆M:x+22+y+22=r2r>0关于直线x+y+2=0对称,求圆C的方程.
分析 圆关于直线的对称圆问题,圆的大小并没有改变,改变的是圆所在的位置.我们可以联想到生活中我们揭锅盖的情形.我们把锅盖从一个位置放到另一个位置,只需拎着锅盖的帽子,就可以实现锅盖的移动.由此我们可以想到,圆关于直线的对称问题只需抓住圆心.先求圆心关于直线的对称点是什么,就不难求出圆C的方程了.
案例5.函数的极值和最值的教学
理论上讲极大、极小值是针对局部而言的,而最大、最小值是针对整体而言的.但初学阶段,有部分同学对这些理论还是不能很好的理解和区分.于是笔者就拿学校的一次月考成绩为例,进行极值和最值的教学.大家都知道,月考过后,从学生的总分来看,每个班都有最高分和最低分,这里所讲的最高和最低是针对全班而言的.而一个班级相对一个年级而言是一个小的整体.所以每个班上的最高分和最低分,我们可以认为它们分别为极大值和极小值.而全年级的最高分和最低分就可以被认定为最大值和最小值.班级是个局部,而学校是个整体.相对局部而言的最大、最小值都是极大、极小值,只有相对整体而言的最大、最小值才能被认定为最大、最小值.通过这样的实例,让学生更好的理解了什么是局部,什么是整体,进而更好的理解了什么是极值和最值.
案例1.题1:已知直线l:y=3x+3,求直线关于点M3,2对称的直线的方程.
题2:已知圆Cx-12+y2=1,求圆C关于点M3,2对称的圆的方程.
分析 直线关于点的对称直线,曲线关于点的对称曲线,归根结底是点关于点的对称点问题.他们都是根据已知的直线或曲线,得到相应的直线或曲线.我们可以联想到生活中的嫁接技术.通过嫁接技术,我们可以实现将普通的果树变成我们所希望的果树.方法是将我们所希望的果树树枝嫁接到原来的果树上即可.当然也有条件,必须是相同性质的果树.介于这一点,我们可以把需要求的直线和曲线上的任意一点设为(x,y),并求出该点关于3,2的对称点,这个环节就如同找来我们所希望的果树的树枝,经过适当的处理;然后把对称点代入已知直线或曲线的方程,便得到我们所要求的方程,这个环节就如同我们把经过处理的树枝嫁接到原来的果树上,便得到我们所希望的果树.用这样的方法,学生可以比较轻松地理解和接受整个解题过程,而且能使学生印象深刻.
案例2.命题A:x-1<3,命题B:x+2x+a<0,若A是B的充分而不必要条件,则实数a的取值范围是 .
分析 这是两个数集之间的关系,A是B的充分而不必要条件,即A能推出B,而B不能推出A.我们先来看生活中的一个实例.我们找来一个比较大一些的盆子,然后把一个相对盆子而言比较小的碗放在盆子里面.我们随意向盆子投掷一枚硬币,硬币可能落入碗里,也可能落入碗外的盆子里.这时我们发现,当硬币落入碗里时,它一定落入盆子里了,因为碗在盆子里.但硬币落入盆子里了,却不一定落入在碗里.由此我们可以进一步发现,当两者是包含关系的时候,应该是“小范围”一定能使“大范围”成立,而“大范围”却不一定能使得“小范围”成立.即“小范围”能推出“大范围”,而“大范围”不能推出“小范围”.从这样的生活实例中,我们可以得到,上述题中A与B的关系应该是AB,然后再去求a就容易多了.
案例3.若a∈1,3,使不等式ax2+a-2x-2>0成立,则试求实数x的取值范围.
分析 可以构造关于a的函数,即令fa=ax2+x-2x-2,要使fa>0在a∈1,3上恒成立,只要使得f1>0f3>0即可.对此有些学生不能理解.我们来看生活中的实例.体育中有一项运动叫跳高,不过这里我们不是让人去跳高,而是换成让一根木棒去跳高.大家可以发现,当木棒的两个端点能过去了,整根木棒也就过去了.因为木棒是直的.这里我们构造了关于a的函数,细心的同学可以发现,不论x2+x是否为0,fa=ax2+x-2x-2在1,3上的图像始终是一条线段.所以当这条线段的两个端点对应的y值都大于0的时候,则两个端点之间的每一点所对应的y值都会大于0,因为线段也是直的,所以只要f1>0f3>0即可.看到学生紧皱的眉头舒展开了,想必学生是能理解了.
案例4.已知圆C过点P1,1,且与圆M:x+22+y+22=r2r>0关于直线x+y+2=0对称,求圆C的方程.
分析 圆关于直线的对称圆问题,圆的大小并没有改变,改变的是圆所在的位置.我们可以联想到生活中我们揭锅盖的情形.我们把锅盖从一个位置放到另一个位置,只需拎着锅盖的帽子,就可以实现锅盖的移动.由此我们可以想到,圆关于直线的对称问题只需抓住圆心.先求圆心关于直线的对称点是什么,就不难求出圆C的方程了.
案例5.函数的极值和最值的教学
理论上讲极大、极小值是针对局部而言的,而最大、最小值是针对整体而言的.但初学阶段,有部分同学对这些理论还是不能很好的理解和区分.于是笔者就拿学校的一次月考成绩为例,进行极值和最值的教学.大家都知道,月考过后,从学生的总分来看,每个班都有最高分和最低分,这里所讲的最高和最低是针对全班而言的.而一个班级相对一个年级而言是一个小的整体.所以每个班上的最高分和最低分,我们可以认为它们分别为极大值和极小值.而全年级的最高分和最低分就可以被认定为最大值和最小值.班级是个局部,而学校是个整体.相对局部而言的最大、最小值都是极大、极小值,只有相对整体而言的最大、最小值才能被认定为最大、最小值.通过这样的实例,让学生更好的理解了什么是局部,什么是整体,进而更好的理解了什么是极值和最值.