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直线方程的点斜式优秀教案

高中高二数学教案范文:直线的方程。

老师每一堂课都需要一份完整教学课件,又到了写教案课件的时候了。只要提前准备好教案课件工作,这样才能避免实际教学中应对不足的情况。优质的教案课件是在哪些地方有值得借鉴的地方呢?由此,有请你读一下以下的“高中高二数学教案范文:直线的方程”,欢迎阅读,希望你能阅读并收藏。

直线的方程

教学目标
(1)掌握由一点和斜率导出直线方程的方法,掌握直线方程的点斜式、两点式和直线方程的一般式,并能根据条件熟练地求出直线的方程.
(2)理解直线方程几种形式之间的内在联系,能在整体上把握直线的方程.
(3)掌握直线方程各种形式之间的互化.
(4)通过直线方程一般式的教学培养学生全面、系统、周密地分析、讨论问题的能力.
(5)通过直线方程特殊式与一般式转化的教学,培养学生灵活的思维品质和辩证唯物主义观点.
(6)进一步理解直线方程的概念,理解直线斜率的意义和解析几何的思想方法.


教学建议

1.教材分析

(1)知识结构
由直线方程的概念和直线斜率的概念导出直线方程的点斜式;由直线方程的点斜式分别导出直线方程的斜截式和两点式;再由两点式导出截距式;最后都可以转化归结为直线的一般式;同时一般式也可以转化成特殊式.

(2)重点、难点分析
①本节的重点是直线方程的点斜式、两点式、一般式,以及根据具体条件求出直线的方程.
解析几何有两项根本性的任务:一个是求曲线的方程;另一个就是用方程研究曲线.本节内容就是求直线的方程,因此是非常重要的内容,它对以后学习用方程讨论直线起着直接的作用,同时也对曲线方程的学习起着重要的作用.
直线的点斜式方程是平面解析几何中所求出的第一个方程,是后面几种特殊形式的源头.学生对点斜式学习的效果将直接影响后继知识的学习.
②本节的难点是直线方程特殊形式的限制条件,直线方程的整体结构,直线与二元一次方程的关系证明.

2.教法建议
(1)教材中求直线方程采取先特殊后一般的思路,特殊形式的方程几何特征明显,但局限性强;一般形式的方程无任何限制,但几何特征不明显.教学中各部分知识之间过渡要自然流畅,不生硬.
(2)直线方程的一般式反映了直线方程各种形式之间的统一性,教学中应充分揭示直线方程本质属性,建立二元一次方程与直线的对应关系,为继续学习“曲线方程”打下基础.
直线一般式方程都是字母系数,在揭示这一概念深刻内涵时,还需要进行正反两方面的分析论证.教学中应重点分析思路,还应抓住这一有利时使学生学会严谨科学的分类讨论方法,从而培养学生全面、系统、辩证、周密地分析、讨论问题的能力,特别是培养学生逻辑思维能力,同时培养学生辩证唯物主义观点
(3)在强调几种形式互化时要向学生充分揭示各种形式的特点,它们的几何特征,参数的意义等,使学生明白为什么要转化,并加深对各种形式的理解.
(4)教学中要使学生明白两个独立条件确定一条直线,如两个点、一个点和一个方向或其他两个独立条件.两点确定一条直线,这是学生很早就接触的几何公理,然而在解析几何,平面向量等理论中,直线或向量的方向是极其重要的要素,解析几何中刻画直线方向的量化形式就是斜率.因此,直线方程的两点式和点斜式在直线方程的几种形式中占有很重要的地位,而已知两点可以求得斜率,所以点斜式又可推出两点式(斜截式和截距式仅是它们的特例),因此点斜式最重要.教学中应突出点斜式、两点式和一般式三个教学高潮.
求直线方程需要两个独立的条件,要依不同的几何条件选用不同形式的方程.根据两个条件运用待定系数法和方程思想求直线方程.
(5)注意正确理解截距的概念,截距不是距离,截距是直线(也是曲线)与坐标轴交点的相应坐标,它是有向线段的数量,因而是一个实数;距离是线段的长度,是一个正实数(或非负实数).
(6)本节中有不少与函数、不等式、三角函数有关的问题,是函数、不等式、三角与直线的重要知识交汇点之一,教学中要适当选择一些有关的问题指导学生练习,培养学生的综合能力.
(7)直线方程的理论在其他学科和生产生活实际中有大量的应用.教学中注意联系实际和其它学科,教师要注意引导,增强学生用数学的意识和能力.
(8)本节不少内容可安排学生自学和讨论,还要适当增加练习,使学生能更好地掌握,而不是仅停留在观念上.

教学设计示例

直线方程的一般形式

教学目标:
(1)掌握直线方程的一般形式,掌握直线方程几种形式之间的互化.
(2)理解直线与二元一次方程的关系及其证明
(3)培养学生抽象概括能力、分类讨论能力、逆向思维的习惯和形成特殊与一般辩证统一的观点.
教学重点、难点:直线方程的一般式.直线与二元一次方程 ( 、 不同时为0)的对应关系及其证明.
教学用具:计算机
教学方法:启发引导法,讨论法
教学过程:
下面给出教学实施过程设计的简要思路:
教学设计思路:
(一)引入的设计
前边学习了如何根据所给条件求出直线方程的方法,看下面问题:
问:说出过点 (2,1),斜率为2的直线的方程,并观察方程属于哪一类,为什么?
答:直线方程是 ,属于二元一次方程,因为未知数有两个,它们的次数为一次.
肯定学生回答,并纠正学生中不规范的表述.再看一个问题:
问:求出过点 , 的直线的方程,并观察方程属于哪一类,为什么?
答:直线方程是 (或其它形式),也属于二元一次方程,因为未知数有两个,它们的次数为一次.
肯定学生回答后强调“也是二元一次方程,都是因为未知数有两个,它们的次数为一次”.
启发:你在想什么(或你想到了什么)?谁来谈谈?各小组可以讨论讨论.
学生纷纷谈出自己的想法,教师边评价边启发引导,使学生的认识统一到如下问题:
【问题1】“任意直线的方程都是二元一次方程吗?”
(二)本节主体内容教学的设计
这是本节课要解决的第一个问题,如何解决?自己先研究研究,也可以小组研究,确定解决问题的思路.
学生或独立研究,或合作研究,教师巡视指导.
经过一定时间的研究,教师组织开展集体讨论.首先让学生陈述解决思路或解决方案:
思路一:…
思路二:…
……
教师组织评价,确定方案(其它待课下研究)如下:
按斜率是否存在,任意直线 的位置有两种可能,即斜率 存在或不存在.
当 存在时,直线 的截距 也一定存在,直线 的方程可表示为 ,它是二元一次方程.
当 不存在时,直线 的方程可表示为 形式的方程,它是二元一次方程吗?
学生有的认为是有的认为不是,此时教师引导学生,逐步认识到把它看成二元一次方程的合理性:
平面直角坐标系中直线 上点的坐标形式,与其它直线上点的坐标形式没有任何区别,根据直线方程的概念,方程 解的形式也是二元方程的解的形式,因此把它看成形如 的二元一次方程是合理的.
综合两种情况,我们得出如下结论:
在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一条表示这条直线的关于 、 的二元一次方程.

至此,我们的问题1就解决了.简单点说就是:直线方程都是二元一次方程.而且这个方程一定可以表示成 或 的形式,准确地说应该是“要么形如 这样,要么形如 这样的方程”.

同学们注意:这样表达起来是不是很啰嗦,能不能有一个更好的表达?
学生们不难得出:二者可以概括为统一的形式.
这样上边的结论可以表述如下:
在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一条表示这条直线的形如 (其中 、 不同时为0)的二元一次方程.
启发:任何一条直线都有这种形式的方程.你是否觉得还有什么与之相关的问题呢?
【问题2】任何形如 (其中 、 不同时为0)的二元一次方程都表示一条直线吗?
不难看出上边的结论只是直线与方程相互关系的一个方面,这个问题是它的另一方面.这是显然的吗?不是,因此也需要像刚才一样认真地研究,得到明确的结论.那么如何研究呢?
师生共同讨论,评价不同思路,达成共识:
回顾上边解决问题的思路,发现原路返回就是非常好的思路,即方程 (其中 、 不同时为0)系数 是否为0恰好对应斜率 是否存在,即
(1)当 时,方程可化为
这是表示斜率为 、在 轴上的截距为 的直线.
(2)当 时,由于 、 不同时为0,必有 ,方程可化为

这表示一条与 轴垂直的直线.

因此,得到结论:

在平面直角坐标系中,任何形如 (其中 、 不同时为0)的二元一次方程都表示一条直线.

为方便,我们把 (其中 、 不同时为0)称作直线方程的一般式是合理的.

【动画演示】
演示“直线各参数.gsp”文件,体会任何二元一次方程都表示一条直线.
至此,我们的第二个问题也圆满解决,而且我们还发现上述两个问题其实是一个大问题的两个方面,这个大问题揭示了直线与二元一次方程的对应关系,同时,直线方程的一般形式是对直线特殊形式的抽象和概括,而且抽象的层次越高越简洁,我们还体会到了特殊与一般的转化关系.
(三)练习巩固、总结提高、板书和作业等环节的设计在此从略

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高中高二数学教案:曲线和方程


曲线和方程

教学目标

(1)了解用坐标法研究几何问题的方法,了解解析几何的基本问题.
(2)理解曲线的方程、方程的曲线的概念,能根据曲线的已知条件求出曲线的方程,了解两条曲线交点的概念.
(3)通过曲线方程概念的教学,培养学生数与形相互联系、对立统一的辩证唯物主义观点.
(4)通过求曲线方程的教学,培养学生的转化能力和全面分析问题的能力,帮助学生理解解析几何的思想方法.
(5)进一步理解数形结合的思想方法.


教学建议

教材分析

(1)知识结构

曲线与方程是在初中轨迹概念和本章直线方程概念之后的解析几何的基本概念,在充分讨论曲线方程概念后,介绍了坐标法和解析几何的思想,以及解析几何的基本问题,即由曲线的已知条件,求曲线方程;通过方程,研究曲线的性质.曲线方程的概念和求曲线方程的问题又有内在的逻辑顺序.前者回答什么是曲线方程,后者解决如何求出曲线方程.至于用曲线方程研究曲线性质则更在其后,本节不予研究.因此,本节涉及曲线方程概念和求曲线方程两大基本问题.

(2)重点、难点分析

①本节内容教学的重点是使学生理解曲线方程概念和掌握求曲线方程方法,以及领悟坐标法和解析几何的思想.

②本节的难点是曲线方程的概念和求曲线方程的方法.

教法建议

(1)曲线方程的概念是解析几何的核心概念,也是基础概念,教学中应从直线方程概念和轨迹概念入手,通过简单的实例引出曲线的点集与方程的解集之间的对应关系,说明曲线与方程的对应关系.曲线与方程对应关系的基础是点与坐标的对应关系.注意强调曲线方程的完备性和纯粹性.

(2)可以结合已经学过的直线方程的知识帮助学生领会坐标法和解析几何的思想,学习解析几何的意义和要解决的问题,为学习求曲线的方程做好逻辑上的和心理上的准备.

(3)无论是判断、证明,还是求解曲线的方程,都要紧扣曲线方程的概念,即始终以是否满足概念中的两条为准则.

(4)从集合与对应的观点可以看得更清楚:

设 表示曲线 上适合某种条件的点 的集合;

表示二元方程的解对应的点的坐标的集合.

可以用集合相等的概念来定义“曲线的方程”和“方程的曲线”,即


(5)在学习求曲线方程的方法时,应从具体实例出发,引导学生从曲线的几何条件,一步步地、自然而然地过渡到代数方程(曲线的方程),这个过渡是一个从几何向代数不断转化的过程,在这个过程中提醒学生注意转化是否为等价的,这将决定第五步如何做.同时教师不要生硬地给出或总结出求解步骤,应在充分分析实例的基础上让学生自然地获得.教学中对课本例2的解法分析很重要.

这五个步骤的实质是将产生曲线的几何条件逐步转化为代数方程,即


文字语言中的几何条件 数学符号语言中的等式 数学符号语言中含动点坐标 , 的代数方程 简化了的 , 的代数方程

由此可见,曲线方程就是产生曲线的几何条件的一种表现形式,这个形式的特点是“含动点坐标的代数方程.”

(6)求曲线方程的问题是解析几何中一个基本的问题和长期的任务,不是一下子就彻底解决的,求解的方法是在不断的学习中掌握的,教学中要把握好“度”.

教学设计示例

课题:求曲线的方程(第一课时)

教学目标:

(1)了解坐标法和解析几何的意义,了解解析几何的基本问题.

(2)进一步理解曲线的方程和方程的曲线.

(3)初步掌握求曲线方程的方法.

(4)通过本节内容的教学,培养学生分析问题和转化的能力.

教学重点、难点:求曲线的方程.

教学用具:计算机.

教学方法:启发引导法,讨论法.

教学过程:

【引入】

1.提问:什么是曲线的方程和方程的曲线.

学生思考并回答.教师强调.

2.坐标法和解析几何的意义、基本问题.

对于一个几何问题,在建立坐标系的基础上,用坐标表示点;用方程表示曲线,通过研究方程的性质间接地来研究曲线的性质,这一研究几何问题的方法称为坐标法,这门科学称为解析几何.解析几何的两大基本问题就是:

(1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程.

(2)通过方程,研究平面曲线的性质.

事实上,在前边所学的直线方程的理论中也有这样两个基本问题.而且要先研究如何求出曲线方程,再研究如何用方程研究曲线.本节课就初步研究曲线方程的求法.

【问题】

如何根据已知条件,求出曲线的方程.

【实例分析】

例1:设 、 两点的坐标是 、(3,7),求线段 的垂直平分线 的方程.

首先由学生分析:根据直线方程的知识,运用点斜式即可解决.

解法一:易求线段 的中点坐标为(1,3),

由斜率关系可求得l的斜率为


于是有


即l的方程为

分析、引导:上述问题是我们早就学过的,用点斜式就可解决.可是,你们是否想过①恰好就是所求的吗?或者说①就是直线 的方程?根据是什么,有证明吗?

(通过教师引导,是学生意识到这是以前没有解决的问题,应该证明,证明的依据就是定义中的两条).

证明:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解.

设 是线段 的垂直平分线上任意一点,则



将上式两边平方,整理得


这说明点 的坐标 是方程 的解.

(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.

设点 的坐标 是方程①的任意一解,则

到 、 的距离分别为

 

 

 

 

所以 ,即点 在直线 上.

综合(1)、(2),①是所求直线的方程.

至此,证明完毕.回顾上述内容我们会发现一个有趣的现象:在证明(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解中,设 是线段 的垂直平分线上任意一点,最后得到式子 ,如果去掉脚标,这不就是所求方程 吗?可见,这个证明过程就表明一种求解过程,下面试试看:

解法二:设 是线段 的垂直平分线上任意一点,也就是点 属于集合


由两点间的距离公式,点所适合的条件可表示为


将上式两边平方,整理得


果然成功,当然也不要忘了证明,即验证两条是否都满足.显然,求解过程就说明第一条是正确的(从这一点看,解法二也比解法一优越一些);至于第二条上边已证.

这样我们就有两种求解方程的方法,而且解法二不借助直线方程的理论,又非常自然,还体现了曲线方程定义中点集与对应的思想.因此是个好方法.

让我们用这个方法试解如下问题:

例2:点 与两条互相垂直的直线的距离的积是常数 求点 的轨迹方程.

分析:这是一个纯粹的几何问题,连坐标系都没有.所以首先要建立坐标系,显然用已知中两条互相垂直的直线作坐标轴,建立直角坐标系.然后仿照例1中的解法进行求解.

求解过程略.

【概括总结】通过学生讨论,师生共同总结:

分析上面两个例题的求解过程,我们总结一下求解曲线方程的大体步骤:

首先应有坐标系;其次设曲线上任意一点;然后写出表示曲线的点集;再代入坐标;最后整理出方程,并证明或修正.说得更准确一点就是:

(1)建立适当的坐标系,用有序实数对例如 表示曲线上任意一点 的坐标;

(2)写出适合条件 的点 的集合

(3)用坐标表示条件 ,列出方程 ;

(4)化方程 为最简形式;

(5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点.

一般情况下,求解过程已表明曲线上的点的坐标都是方程的解;如果求解过程中的转化都是等价的,那么逆推回去就说明以方程的解为坐标的点都是曲线上的点.所以,通常情况下证明可省略,不过特殊情况要说明.

上述五个步骤可简记为:建系设点;写出集合;列方程;化简;修正.

下面再看一个问题:

例3:已知一条曲线在 轴的上方,它上面的每一点到 点的距离减去它到 轴的距离的差都是2,求这条曲线的方程.

【动画演示】用几何画板演示曲线生成的过程和形状,在运动变化的过程中寻找关系.

解:设点 是曲线上任意一点, 轴,垂足是 (如图2),那么点 属于集合


由距离公式,点 适合的条件可表示为

将①式 移项后再两边平方,得


化简得


由题意,曲线在 轴的上方,所以 ,虽然原点 的坐标(0,0)是这个方程的解,但不属于已知曲线,所以曲线的方程应为 ,它是关于 轴对称的抛物线,但不包括抛物线的顶点,如图2中所示.

【练习巩固】

题目:在正三角形 内有一动点 ,已知 到三个顶点的距离分别为 、 、 ,且有 ,求点 轨迹方程.

分析、略解:首先应建立坐标系,以正三角形一边所在的直线为一个坐标轴,这条边的垂直平分线为另一个轴,建立直角坐标系比较简单,如图3所示.设 、 的坐标为 、 ,则 的坐标为 , 的坐标为 .

根据条件 ,代入坐标可得


化简得

由于题目中要求点 在三角形内,所以 ,在结合①式可进一步求出 、 的范围,最后曲线方程可表示为

【小结】师生共同总结:

(1)解析几何研究研究问题的方法是什么?

(2)如何求曲线的方程?

(3)请对求解曲线方程的五个步骤进行评价.各步骤的作用,哪步重要,哪步应注意什么?

【作业】课本第72页练习1,2,3;

高中高二数学向量的应用教案设计


一、教学内容分析

向量作为工具在数学、物理以及实际生活中都有着广泛的应用.

本小节的重点是结合向量知识证明数学中直线的平行、垂直问题,以及不等式、三角公式的证明、物理学中的应用.

二、教学目标设计

1、通过利用向量知识解决不等式、三角及物理问题,感悟向量作为一种工具有着广泛的应用,体会从不同角度去看待一些数学问题,使一些数学知识有机联系,拓宽解决问题的思路.

2、了解构造法在解题中的运用.

三、教学重点及难点

重点:平面向量知识在各个领域中应用.

难点:向量的构造.

四、教学流程设计

五、教学过程设计

一、复习与回顾

1、提问:下列哪些量是向量?

(1)力 (2)功 (3)位移 (4)力矩

2、上述四个量中,(1)(3)(4)是向量,而(2)不是,那它是什么?

[说明]复习数量积的有关知识.

二、学习新课

例1(书中例5)

向量作为一种工具,不仅在物理学科中有广泛的应用,同时它在数学学科中也有许多妙用!请看

例2(书中例3)

证法(一)原不等式等价于,由基本不等式知(1)式成立,故原不等式成立.

证法(二)向量法

[说明]本例关键引导学生观察不等式结构特点,构造向量,并发现(等号成立的充要条件是)

例3(书中例4)

[说明]本例的关键在于构造单位圆,利用向量数量积的两个公式得到证明.

二、巩固练习

1、如图,某人在静水中游泳,速度为 km/h.

(1)如果他径直游向河对岸,水的流速为4 km/h,他实际沿什么方向前进?速度大小为多少?

答案:沿北偏东方向前进,实际速度大小是8 km/h.

(2) 他必须朝哪个方向游才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度大小为多少?

答案:朝北偏西方向前进,实际速度大小为km/h.

三、课堂小结

1、向量在物理、数学中有着广泛的应用.

2、要学会从不同的角度去看一个数学问题,是数学知识有机联系.

四、作业布置

1、书面作业:课本p73, 练习8.4 4

高中高二语文老王教案


【教学设想】
本课预计分两课时进行。第一课时完成文学作品第一个层面的解读,即对文本的内容、思想情感作一整体梳理;第二课时完成文学作品第二个层面的解读,即对文本的语言、结构以及组织材料等方面的写作特色进行品味学习。
两课时各有侧重又相互融合。前者是后者的铺垫,侧重于“文”,把握内容的同时应重视人文思想的熏陶;后者是前者的深入,侧重于“语”,品味习作特色的同时应重视语文能力的培养。(如果学生程度不够,第一层面的解读可考虑分为两课时进行。)
【教学流程】
第一课时
〖教学目标〗
1、整体把握文本内容及思想情感,理解老王的“苦”与“善”。
2、体会作者的善良,引导学生以善良对待善良,关爱弱者。
〖教学侧重〗
体会人物特点与琐碎叙事之间的相互关系。叙事表达出人物特点,叙事服务于人物特点。
〖课堂预设〗
1、新课导入:
说说自己身边最苦的人。(职业、生活条件、身体状况)
2、研读老王之“苦”:
⑴随机朗读(1~4)自然段;
⑵讨论老王之“苦”:生活艰苦 精神凄苦
设计说明:先结合导入讨论老王生活之“苦”:
职业──蹬三轮身体──残疾生活──塌败小屋再追问老王精神之“苦”:孤独、无亲 受恶意攻击、被人瞧不起
3、研读老王之“善”:
⑴默读(5~22)自然段;
⑵讨论老王的品质:善良 朴实
设计说明:体现教学侧重,引导学生概括老王品质,寻找文本依据,通过对老王“送冰,送人,送香油、鸡蛋”等叙事的深入研究,理解老王的善良、朴实,应随机结合学生回答品味本文细节的传神之处。可设计感性题目如“老王所做的哪一件事最使你感动?”之类。
4、梳理“我”一家之善,领悟文本思想感情:
⑴讨论:“我”一家的善良都表现在何处?
⑵讨论:老王死后,作者认为自己对老王这样关爱够了没有?
⑶结论:呼唤周围的人对苦人、弱者更多一份关爱。
设计说明:老王的善良都是通过我和老王的交往展开的,所以,在前一环节学习的基础上,学生应当很快梳理出:我与老王闲聊;女儿送鱼肝油;坐车照顾老王生意;关心老王生活;不白吃老王送的东西等事例。重点应当讨论⑵,从而推敲末段──那是一个幸运的人对一个不幸者的愧怍(为何愧怍?),当不难得出结论,把握文本思想情感。
5、拓展延伸:
引导学生关爱身边的弱者、苦人:每一个时代,每一个社会都会有穷苦人、弱者,他们需要社会更多的同情关爱。同学们,学了本文之后,你准备怎样对待刚才(课前导入)介绍的身边的“苦人”呢?
设计说明:联系文本主题及生活实际,根据课堂时间,作适当的讨论,肯定学生的爱心。
6、课后作业:
仔细观察身边的苦人、弱者,以最简洁又最感人的语言描写出他们的生存状况。
第二课时
一、教学目标
1、品味本文语言以及组织材料方面的特色。
2、局部对比学生与杨绛的描述,学习体会作家精彩的写法。
二、教学侧重
体会杨绛运用朴素简洁的语言以及琐碎平淡的叙事还人物以真实,并且产生震撼效果的写作技巧。
三、课堂预设
1、回顾上节所学:
简述叙事内容及主题,为语言、组材特色分析作铺垫。
2、讨论语言特点:
⑴联系课后第二题,举例说明本课语言特色;
⑵归纳语言特点:简洁 朴素
3、讨论组材特点:
⑴举例说明叙事特点;
⑵归纳叙事特点:琐碎 平淡
4、小结杨绛作品特点:
运用朴素简洁的语言以及琐碎平淡的叙事还人物以真实,这种看似冷漠,仿佛“他者”的叙述,却产生惊人的震撼效果。读者合上作品,才发现一种冷冷的悲凉自心底弥漫而来,感人至深却在不经意间,这是杨绛给我们带来的文学。
5、讨论学生习作得失:
⑴典型习作(上节课后作业)投影阅读;
⑵对比杨绛讨论得失;
⑶修改各自上节课后作业。
6、选择作业:
课后练习三“改写”或者“我读杨绛”选一。
【附板书】
苦:生活艰苦 精神凄苦
1、 老王──以—善—良—对—待—善—良──杨绛
善: 善良朴实
语言简洁朴素
2、杨绛作品────────────真实震撼
叙事琐碎平淡

高中高三数学教案范文:组合


组合

教学目标
(1)使学生正确理解组合的意义,正确区分排列、组合问题;
(2)使学生掌握组合数的计算公式、组合数的性质用组合数与排列数之间的关系;
(3)通过学习组合知识,让学生掌握类比的学习方法,并提高学生分析问题和解决问题的能力;
(4)通过对排列、组合问题求解与剖析,培养学生学习兴趣和思维深刻性,学生具有严谨的学习态度。


教学建议

一、知识结构

二、重点难点分析

本小节的重点是组合的定义、组合数及组合数的公式,组合数的性质。难点是解组合的应用题。突破重点、难点的关键是对加法原理与乘法原理的掌握和应用,并将这两个原理的基本思想贯穿在解决组合应用题当中。

组合与组合数,也有上面类似的关系。从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中任取m个元素的一个组合。所有这些不同的组合的个数叫做组合数。从集合的角度看,从n个元素的有限集中取出m个组成的一个集合(无序集),相当于一个组合,而这种集合的个数,就是相应的组合数。

解排列组合应用题时主要应抓住是排列问题还是组合问题,其次要搞清需要分类,还是需要分步.切记:排组分清(有序排列、无序组合),加乘明确(分类为加、分步为乘).

三、教法设计

1.对于基础较好的学生,建议把排列与组合的概念进行对比的进行学习,这样有利于搞请这两组概念的区别与联系.

2.学生与老师可以合编一些排列组合问题,如“45人中选出5人当班干部有多少种选法?”与“45人中选出5人分别担任班长、副班长、体委、学委、生委有多少种选法?”这是两个相近问题,同学们会根据自己身边的实际可以编出各种各样的具有特色的问题,教师要引导学生辨认哪个是排列问题,哪个是组合问题.这样既调动了学生学习的积极性,又在编题辨题中澄清了概念.

为了理解排列与组合的概念,建议大家学会画排列与组合的树图.如,从a,b,c,d 4个元素中取出3个元素的排列树图与组合树图分别为:

排列树图

由排列树图得到,从a,b,c,d 取出3个元素的所有排列有24个,它们分别是:abc,abd,acb.abd,adc,adb,bac,bad,bca,bcd,bda,bdc.……dca,dcb.

组合树图

由组合树图可得,从a,b,c,d中取出3个元素的组合有4个,它们是(abc),(abd),(acd),(bcd).

从以上两组树图清楚的告诉我们,排列树图是对称的,组合图式不是对称的,之所以排列树图具有对称性,是因为对于a,b,c,d四个字母哪一个都有在第一位的机会,哪一个都有在第二位的机会,哪一个都有在第三位的机会,而组合只考虑字母不考虑顺序,为实现无顺序的要求,我们可以限定a,b,c,d的顺序是从前至后,固定了死顺序等于无顺序,这样组合就有了自己的树图.

学会画组合树图,不仅有利于理解排列与组合的概念,还有助于推导组合数的计算公式.

3.排列组合的应用问题,教师应从简单问题问题入手,逐步到有一个附加条件的单纯排列问题或组合问题,最后在设及排列与组合的综合问题.

对于每一道题目,教师必须先让学生独立思考,在进行全班讨论,对于学生的每一种解法,教师要先让学生判断正误,在给予点播.对于排列、组合应用问题的解决我们提倡一题多解,这样有利于培养学生的分析问题解决问题的能力,在学生的多种解法基础上教师要引导学生选择方案,总结解题规律.对于学生解题中的常见错误,教师一定要讲明道理,认真分析错误原因,使学生在是非的判断得以提高.

4.两个性质定理教学时,对定理1,可以用下例来说明:从4个不同的元素a,b,c,d里每次取出3个元素的组合及每次取出1个元素的组合分别是

这就说明从4个不同的元素里每次取出3个元素的组合与从4个元素里每次取出1个元素的组合是—一对应的.

对定理2,可启发学生从下面问题的讨论得出.从n个不同元素 , ,…, 里每次取出m个不同的元素( ),问:(1)可以组成多少个组合;(2)在这些组合里,有多少个是不含有 的;(3)在这些组合里,有多少个是含有 的;(4)从上面的结果,可以得出一个怎样的公式.在此基础上引出定理2.

对于 ,和 一样,是一种规定.而学生常常误以为是推算出来的,因此,教学时要讲清楚.

教学设计示例

教学目标

(1)使学生正确理解组合的意义,正确区分排列、组合问题;

(2)使学生掌握组合数的计算公式;

(3)通过学习组合知识,让学生掌握类比的学习方法,并提高学生分析问题和解决问题的能力;

教学重点难点

重点是组合的定义、组合数及组合数的公式;

难点是解组合的应用题.

教学过程设计

(-)导入新课

(教师活动)提出下列思考问题,打出字幕.

[字幕]一条铁路线上有6个火车站,(1)需准备多少种不同的普通客车票?(2)有多少种不同票价的普通客车票?上面问题中,哪一问是排列问题?哪一问是组合问题?

(学生活动)讨论并回答.

答案提示:(1)排列;(2)组合.

[评述]问题(1)是从6个火车站中任选两个,并按一定的顺序排列,要求出排法的种数,属于排列问题;(2)是从6个火车站中任选两个并成一组,两站无顺序关系,要求出不同的组数,属于组合问题.这节课着重研究组合问题.

设计意图:组合与排列所研究的问题几乎是平行的.上面设计的问题目的是从排列知识中发现并提出新的问题.

(二)新课讲授

[提出问题 创设情境]

(教师活动)指导学生带着问题阅读课文.

[字幕]1.排列的定义是什么?

2.举例说明一个组合是什么?

3.一个组合与一个排列有何区别?

(学生活动)阅读回答.

(教师活动)对照课文,逐一评析.

设计意图:激活学生的思维,使其将所学的知识迁移过渡,并尽快适应新的环境.

【归纳概括 建立新知】

(教师活动)承接上述问题的回答,展示下面知识.

[字幕]模型:从 个不同元素中取出 个元素并成一组,叫做从 个不同元素中取出 个元素的一个组合.如前面思考题:6个火车站中甲站→乙站和乙站→甲站是票价相同的车票,是从6个元素中取出2个元素的一个组合.

组合数:从 个不同元素中取出 个元素的所有组合的个数,称之,用符号 表示,如从6个元素中取出2个元素的组合数为 .

[评述]区分一个排列与一个组合的关键是:该问题是否与顺序有关,当取出元素后,若改变一下顺序,就得到一种新的取法,则是排列问题;若改变顺序,仍得原来的取法,就是组合问题.

(学生活动)倾听、思索、记录.

(教师活动)提出思考问题.

[投影] 与 的关系如何?

(师生活动)共同探讨.求从 个不同元素中取出 个元素的排列数 ,可分为以下两步:

第1步,先求出从这 个不同元素中取出 个元素的组合数为 ;

第2步,求每一个组合中 个元素的全排列数为 .

根据分步计数原理,得到

[字幕]公式1:

公式2:

(学生活动)验算 ,即一条铁路上6个火车站有15种不同的票价的普通客车票.

设计意图:本着以认识概念为起点,以问题为主线,以培养能力为核心的宗旨,逐步展示知识的形成过程,使学生思维层层被激活、逐渐深入到问题当中去.

【例题示范 探求方法】

(教师活动)打出字幕,给出示范,指导训练.

[字幕]例1 列举从4个元素 中任取2个元素的所有组合.

例2 计算:(1) ;(2) .

(学生活动)板演、示范.

(教师活动)讲评并指出用两种方法计算例2的第2小题.

[字幕]例3 已知 ,求 的所有值.

(学生活动)思考分析.

解 首先,根据组合的定义,有

  ①

其次,由原不等式转化为

 

解得 ②

综合①、②,得 ,即

[点评]这是组合数公式的应用,关键是公式的选择.

设计意图:例题教学循序渐进,让学生巩固知识,强化公式的应用,从而培养学生的综合分析能力.

【反馈练习 学会应用】

(教师活动)给出练习,学生解答,教师点评.

[课堂练习]课本p99练习第2,5,6题.

[补充练习]

[字幕]1.计算:

2.已知 ,求 .

(学生活动)板演、解答.

设计意图:课堂教学体现以学生为本,让全体学生参与训练,深刻揭示排列数公式的结构、特征及应用.

【点评矫正 交流提高】

(教师活动)依照学生的板演,给予指正并总结.

补充练习答案:

1.解:原式:

2.解:由题设得

 

整理化简得 ,

解之,得 或 (因 ,舍去),

所以 ,所求

[字幕]小结:

1.前一个公式主要用于计算具体的组合数,而后一个公式则主要用于对含有字母的式子进行化简和论证.

2.在解含组合数的方程或不等式时,一定要注意组合数的上、下标的限制条件.

(学生活动)交流讨论,总结记录.

设计意图:由“实践——认识——一实践”的认识论,教学时抓住“学习—一练习——反馈———小结”这些环节,使教学目标得以强化和落实.

(三)小结

(师生活动)共同小结.

本节主要内容有

1.组合概念.

2.组合数计算的两个公式.

(四)布置作业

1.课本作业:习题10 3第1(1)、(4),3题.

2.思考题:某学习小组有8个同学,从男生中选2人,女生中选1人参加数学、物理、化学三种学科竞赛,要求每科均有1人参加,共有180种不同的选法,那么该小组中,男、女同学各有多少人?

3.研究性题:

在 的 边上除顶点 外有 5个点,在 边上有 4个点,由这些点(包括 )能组成多少个四边形?能组成多少个三角形?

(五)课后点评

在学习了排列知识的基础上,本节课引进了组合概念,并推导出组合数公式,同时调控进行训练,从而培养学生分析问题、解决问题的能力.

作业参考答案

2.解;设有男同学 人,则有女同学 人,依题意有 ,由此解得 或 或2.即男同学有5人或6人,女同学相应为3人或2人.

3.能组成 (注意不能用 点为顶点)个四边形, 个三角形.

探究活动

同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年卡,那么四张不同的分配万式可有多少种?

解 设四人分别为甲、乙、丙、丁,可从多种角度来解.

解法一 可将拿贺卡的情况,按甲分别拿乙、丙、丁制作的贺卡的情形分为三类,即:

甲拿乙制作的贺卡时,则贺卡有3种分配方法.

甲拿丙制作的贺卡时,则贺卡有3种分配方法.

甲拿丁制作的贺卡时,则贺卡有3种分配方法.

由加法原理得,贺卡分配方法有3+3+3=9种.

解法二 可从利用排列数和组合数公式角度来考虑.这时还存在正向与逆向两种思考途径.

正向思考,即从满足题设条件出发,分步完成分配.先可由甲从乙、丙、丁制作的贺卡中选取1张,有 种取法,剩下的乙、丙、丁中所制作贺卡被甲取走后可在剩下的3张贺卡中选取1张,也有 种,最后剩下2人可选取的贺卡即是这2人所制作的贺卡,其取法只有互取对方制作贺卡1种取法.根据乘法原理,贺卡的分配方法有 (种).

逆向思考,即从4人取4张不同贺卡的所有取法中排除不满足题设条件的取法.不满足题设条件的取法为,其中只有1人取自己制作的贺卡,其中有2人取自己制作的贺卡,其中有3人取自己制作的贺卡(此时即为4人均拿自己制作的贺卡).其取法分别为 1.故符合题设要求的取法共有 (种).

说明(1)对一类元素不太多而利用排列或组合计算公式计算比较复杂,且容易重复遗漏计算的排列组合问题,常可采用直接分类后用加法原理进行计算,如本例采用解法一的做法.

(2)设集合 ,如果S中元素的一个排列 满足 ,则称该排列为S的一个错位排列.本例就属错位排列问题.如将S的所有错位排列数记为 ,则 有如下三个计算公式(李宇襄编著《组合数学》,北京师范大学出版社出版):

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