【教學(xué)目標(biāo)】
1.使學(xué)生掌握正弦函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)性及其代數(shù)表示形式,理解誘導(dǎo)公式(R)與(R)的幾何意義,體會(huì)正弦函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性.
2.在探究過(guò)程中滲透由具體到抽象,由特殊到一般以及數(shù)形結(jié)合的思想方法,提高學(xué)生觀察、分析、抽象概括的能力.
3.通過(guò)具體的探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)利用信息技術(shù)研究并解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力,增強(qiáng)學(xué)生之間合作與交流的意識(shí).
【教學(xué)重點(diǎn)】
正弦函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)性及其代數(shù)表示形式.
【教學(xué)難點(diǎn)】
用等式表示正弦函數(shù)圖象關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)和關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng).
【教學(xué)方法】
教師啟發(fā)引導(dǎo)與學(xué)生自主探究相結(jié)合.
【教學(xué)手段】
計(jì)算機(jī)、圖形計(jì)算器(學(xué)生人手一臺(tái)).
【教學(xué)過(guò)程】
一、復(fù)習(xí)引入
1.展示生活實(shí)例
對(duì)稱(chēng)在自然界中有著豐富多彩的顯現(xiàn),各種對(duì)稱(chēng)圖案、對(duì)稱(chēng)符號(hào)也都十分普遍(見(jiàn)下圖).
2.復(fù)習(xí)對(duì)稱(chēng)概念
初中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)軸對(duì)稱(chēng)圖形和中心對(duì)稱(chēng)圖形的有關(guān)概念:
軸對(duì)稱(chēng)圖形——將圖形沿一條直線(xiàn)折疊,直線(xiàn)兩側(cè)的部分能夠互相重合;
中心對(duì)稱(chēng)圖形——將圖形繞一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,所得圖形與原圖形重合.
3.作圖觀察
請(qǐng)同學(xué)們用圖形計(jì)算器畫(huà)出正弦函數(shù)的圖象(見(jiàn)圖),仔細(xì)觀察正弦曲線(xiàn)是否是對(duì)稱(chēng)圖形?是軸對(duì)稱(chēng)圖形還是中心對(duì)稱(chēng)圖形?
4.猜想圖形性質(zhì)
經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單交流后,能夠發(fā)現(xiàn)正弦曲線(xiàn)既是軸對(duì)稱(chēng)圖形也是中心對(duì)稱(chēng)圖形,并能夠猜想出一部分對(duì)稱(chēng)軸和對(duì)稱(chēng)中心.(教師點(diǎn)評(píng)并板書(shū))
如何檢驗(yàn)猜想是否正確?
我們知道, 誘導(dǎo)公式(R),刻畫(huà)了正弦曲線(xiàn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),而(R),刻畫(huà)了余弦曲線(xiàn)關(guān)于軸對(duì)稱(chēng). 從這兩個(gè)特殊的例子中我們得到一些啟發(fā),如果我們能夠用代數(shù)式表示所發(fā)現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性,就可以從代數(shù)上進(jìn)行嚴(yán)格證明.
今天我們利用圖形計(jì)算器來(lái)研究正弦函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)性.(板書(shū)課題)
二、探究新知
分為兩個(gè)階段,第一階段師生共同探討正弦曲線(xiàn)的軸對(duì)稱(chēng)性質(zhì),第二階段學(xué)生自主探索正弦曲線(xiàn)的中心對(duì)稱(chēng)性質(zhì).
(一)對(duì)于正弦曲線(xiàn)軸對(duì)稱(chēng)性的研究
第一階段,實(shí)例分析——對(duì)正弦曲線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的研究.
1.直觀探索——利用圖形計(jì)算器的繪圖功能進(jìn)行探索
請(qǐng)同學(xué)們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出正弦曲線(xiàn)和直線(xiàn)的圖象,選擇恰當(dāng)窗口并充分利用畫(huà)圖功能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探索研究(見(jiàn)圖),在直線(xiàn)兩側(cè)正弦函數(shù)值有什么變化規(guī)律?
給學(xué)生一定的時(shí)間操作、觀察、歸納、交流,最后得出猜想:當(dāng)自變量在左右對(duì)稱(chēng)取值時(shí),正弦函數(shù)值相等.
從直觀上得到的猜想,需要從數(shù)值上進(jìn)一步精確檢驗(yàn).
2.?dāng)?shù)值檢驗(yàn)——利用圖形計(jì)算器的計(jì)算功能進(jìn)行探索
請(qǐng)同學(xué)們思考,對(duì)于上述猜想如何取值進(jìn)行檢驗(yàn)?zāi)?
教師組織學(xué)生通過(guò)合作的方式,對(duì)稱(chēng)地在左右自主選取適當(dāng)?shù)淖宰兞,并?jì)算函數(shù)值,對(duì)結(jié)果進(jìn)行列表比較歸納.同時(shí)為沒(méi)有思路的學(xué)生準(zhǔn)備參考表格如下:
…
…
…
…
給學(xué)生一定的時(shí)間進(jìn)行思考、操作,根據(jù)情況進(jìn)行指導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行交流,然后請(qǐng)一組學(xué)生說(shuō)明他們的研究過(guò)程.學(xué)生可以采用不同的數(shù)據(jù)采集方法,得到的結(jié)果如下列圖表(表格中函數(shù)值精確到0.001):
…
…
…
-0.416
0.071
0.540
0.878
1
0.878
0.540
0.071
-0.416
…
上述計(jì)算結(jié)果,初步檢驗(yàn)了猜想,并可以把猜想用等式(R)表示.
請(qǐng)同學(xué)們利用前面得到的數(shù)據(jù),用圖形計(jì)算器描點(diǎn)畫(huà)圖(見(jiàn)下圖),然后進(jìn)行觀察比較,思考點(diǎn)P和P′在平面直角坐標(biāo)系中有怎樣的位置關(guān)系?
根據(jù)畫(huà)圖結(jié)果,可以看出,點(diǎn)P和P′關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng).這樣,正弦曲線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),可以用等式(R)表示.
這樣的計(jì)算是有限的,并受到精確度的影響,還需要對(duì)等式進(jìn)行嚴(yán)格證明.
3.嚴(yán)格證明——證明等式對(duì)任意R恒成立
請(qǐng)同學(xué)們思考,證明等式的基本方法有哪些?所要證的等式左右兩端有何特征?有可能選用什么樣的公式?
預(yù)案一:根據(jù)誘導(dǎo)公式,有 .
預(yù)案二:根據(jù)公式和,有.
預(yù)案三:根據(jù)正弦函數(shù)的定義,在平面直角坐標(biāo)系中, 無(wú)論取任何實(shí)數(shù),角和的終邊總是關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)(見(jiàn)圖),他們的正弦值恒相等.
這樣我們就證明了等式對(duì)任意R恒成立,也就證明了正弦曲線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng).
事實(shí)上,誘導(dǎo)公式也可以由等式推出,即這兩個(gè)等式是等價(jià)的.因此,正弦曲線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),是誘導(dǎo)公式(R)的幾何意義.
階段小結(jié):我們從幾何直觀獲得啟發(fā),又通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)一步檢驗(yàn),得出正弦曲線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)可以用等式(R)表示,通過(guò)對(duì)這一等式的嚴(yán)格證明,證實(shí)了我們猜想的正確性.上述等式與誘導(dǎo)公式(R)的等價(jià)性,使我們對(duì)這一誘導(dǎo)公式有了新的理解.
第二階段,抽象概括——探索正弦曲線(xiàn)的其他對(duì)稱(chēng)軸.
師生、生生交流,步步深入.
問(wèn)題一:正弦曲線(xiàn)還有其他對(duì)稱(chēng)軸嗎?有多少條對(duì)稱(chēng)軸?對(duì)稱(chēng)軸方程形式有什么特點(diǎn)?
可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)圖象最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)且垂直于軸的直線(xiàn)都是正弦曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸(教師利用課件演示),則對(duì)稱(chēng)軸方程的一般形式為:(Z).
問(wèn)題二:能用等式表示“正弦曲線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)(Z)對(duì)稱(chēng)”嗎?
根據(jù)前面的研究,上述對(duì)稱(chēng)可以用等式(Z,R)表示.
請(qǐng)學(xué)生證明上述等式,然后組織學(xué)生交流證明思路.
證明預(yù)案: .
(二)對(duì)于正弦曲線(xiàn)中心對(duì)稱(chēng)性的研究
我們已經(jīng)知道正弦函數(shù)(R)是奇函數(shù),即(R),反映在圖象上,正弦曲線(xiàn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng). 那么,正弦曲線(xiàn)還有其他對(duì)稱(chēng)中心嗎?請(qǐng)同學(xué)們參照軸對(duì)稱(chēng)的研究方法,小組合作進(jìn)行研究.
第一階段,對(duì)正弦曲線(xiàn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的研究.
1.直觀探索——從圖象上探索在點(diǎn)兩側(cè)的函數(shù)值的變化規(guī)律.
2.?dāng)?shù)值檢驗(yàn)——在左右對(duì)稱(chēng)地選取一組自變量,計(jì)算函數(shù)值并列表整理.
3.嚴(yán)格證明——證明等式對(duì)任意R恒成立.
預(yù)案一:根據(jù)誘導(dǎo)公式,有
.
預(yù)案二:根據(jù)誘導(dǎo)公式和,有.
預(yù)案三:根據(jù)正弦函數(shù)的定義,在平面直角坐標(biāo)系中, 無(wú)論取任何實(shí)數(shù),角和的終邊總是關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)(見(jiàn)圖),他們的正弦值互為相反數(shù).
事實(shí)上,等式與誘導(dǎo)公式是等價(jià)的. 這樣,正弦曲線(xiàn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng),是誘導(dǎo)公式(R)的幾何意義.
第二階段,探索正弦曲線(xiàn)的其它對(duì)稱(chēng)中心.
請(qǐng)同學(xué)嘗試解決下列三個(gè)問(wèn)題:
1.歸納正弦函數(shù)圖象對(duì)稱(chēng)中心坐標(biāo)的一般形式.
正弦函數(shù)圖象對(duì)稱(chēng)中心坐標(biāo)的一般形式為:(Z)(教師利用課件演示).
2.用等式表示“正弦曲線(xiàn)關(guān)于點(diǎn)(Z)對(duì)稱(chēng)”.
上述對(duì)稱(chēng)可以用等式(Z,R)表示.
3.證明歸納出的等式. (根據(jù)課堂情況可以由學(xué)生課后完成證明)
三、課堂小結(jié)
1.課堂小結(jié)
(1)知識(shí)上:得出了正弦函數(shù)圖象對(duì)稱(chēng)軸方程和對(duì)稱(chēng)中心坐標(biāo)的一般形式,研究了對(duì)稱(chēng)性的代數(shù)表示形式,并利用誘導(dǎo)公式完成了嚴(yán)格的理論證明. 在研究的過(guò)程中,對(duì)誘導(dǎo)公式與(R)有了新的理解,感受了正弦函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性以及數(shù)和形的辨證統(tǒng)一.
(2)方法上:直觀→抽象,特殊→一般,體驗(yàn)了觀察—?dú)w納—猜想—嚴(yán)格證明的研究方法.
2.作業(yè)
(1)總結(jié)課上的研究過(guò)程和方法,嘗試研究余弦函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)性,并結(jié)合自己的研究過(guò)程和結(jié)論寫(xiě)出研究報(bào)告,與其他同學(xué)交流收獲.
(2)找一個(gè)一般函數(shù),如,R,研究它的圖象及對(duì)稱(chēng)性;并與正弦函數(shù)的圖象及對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行比較.
(3)思考:如何用等式表示函數(shù)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),以及關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng)?
(4)嘗試證明函數(shù)的圖象分別關(guān)于直線(xiàn)和直線(xiàn)對(duì)稱(chēng).
【教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明】
1.關(guān)于教學(xué)內(nèi)容
正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的大部分性質(zhì)是借助函數(shù)圖象進(jìn)行研究的.但是,在本章第五節(jié)中,借助單位圓中的三角函數(shù)線(xiàn)已經(jīng)研究了它們的四個(gè)重要性質(zhì),并歸納為四組誘導(dǎo)公式,其中公式三、四、五分別刻畫(huà)了兩個(gè)函數(shù)圖象的一部分對(duì)稱(chēng)性,奇偶性只是特殊的對(duì)稱(chēng)性.因此,本課時(shí)以正弦函數(shù)為例補(bǔ)充研究圖象的對(duì)稱(chēng)性,從函數(shù)圖象的特征出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算器自主探索,并最終發(fā)現(xiàn)與誘導(dǎo)公式的聯(lián)系. 通過(guò)本課時(shí)的教學(xué),可以使學(xué)生在進(jìn)一步掌握?qǐng)D象特征的同時(shí),加深對(duì)正弦函數(shù)及其誘導(dǎo)公式的理解,既是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的梳理,也為后面進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解“由已知三角函數(shù)值求角”奠定基礎(chǔ).
2.關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)
本課時(shí)我采用啟發(fā)引導(dǎo)與學(xué)生自主探索相結(jié)合的教學(xué)方法.
在回顧舊知識(shí)的基礎(chǔ)上提出新的研究問(wèn)題, 引導(dǎo)學(xué)生從形象思維逐步過(guò)度到抽象思維,突破教學(xué)難點(diǎn). 教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖如下:
通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題的主動(dòng)思考、動(dòng)手操作、合作交流的探究過(guò)程,力求使他們?cè)谡莆罩R(shí)的同時(shí),還能學(xué)會(huì)研究方法.
3.信息技術(shù)在教學(xué)中的作用
圖形計(jì)算器作為學(xué)具,通過(guò)學(xué)生親自動(dòng)手,人人參與探索過(guò)程,幫助學(xué)生從圖象、數(shù)據(jù)、解析式等多層次、多角度地理解所研究的內(nèi)容,提高他們對(duì)圖形和數(shù)據(jù)信息的處理能力,培養(yǎng)信息素養(yǎng).圖形計(jì)算器和計(jì)算機(jī)相結(jié)合,力求使技術(shù)更有效地為教學(xué)服務(wù).
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/gaozhong/149031.html
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