内容正文:
8 数学广角——数与形
通过自主探究发现图形中隐藏着的数的规律,并会应用所发现的规律。 (重点)
2. 会利用图形来解决一些有关数的问题。(重点)
3. 在解决问题的过程中,体会和掌握数形结合、归纳推理、极限等基本的数学思想。(难点)
学习目标
回顾复习
1+3=( )
1+3+5=( )
1+3+5+7=( )
1+3+5+7+9+…+21=( )(用计算器算一算)
计算出结果。
4
9
16
121
想一想,说一说:在刚才的计算中,你发现了什么?
算式左边是连续的奇数相加。
你能发现其中的规律吗?这节课我们学习数形结合的方法,使你能更快地发现规律,更容易地进行计算。
回顾复习
算式右边分别是2、3、4……的平方
观察一下,下面的图和算式有什么关系?把算式补充完整。(教材P105例1)
探索新知
1
1=( )2
1+3=( )2
1+3+5=( )2
1
2
3
探索新知
图示 数形结合 看作大正方形
构图过程 小正方形个数
一个正方形
1
每行每列都有1个正方形12=1
在右上角增加正方形
1+3=4
每行每列都有2个正方形22=4
探索新知
图示 数形结合 看作大正方形
构图过程 小正方形个数
(续表)
在右上角增加正方形
1+3+5
=4
每行每列都有3个正方形32=4
探索新知
发现规律:
算式左边的加数是每个正方形图左下角的小正方形和其他“ ”形图中所包含的小正方形个数之和,正好等于每个正方形图中每列小正方形个数的平方。
探索新知
你能利用规律直接写一写吗?如果有困难,可以画图来帮助。
1+3+5+7=( )2
1+3+5+7+9+11+13=( )2
=92
4
7
1+3+5+7+9+11+13+15+17
探索新知
从1开始,连续几个奇数的和,即是几的平方。
运用数形结合发现规律,即借助图形分析并观察数在运算中的规律,以形助数。
探索新知
2
计算 + + + + + +…。(教材P105例1)
1
2
1
4
1
8
1
16
1
32
1
64
你能发现什么规律?
从第二个数开始,每个数是前一个数的 。
1
2
探索新知
按顺序计算:
+ =
1
2
1
4
3
4
+ + =
1
2
1
4
7
8
1
8
+ + + =
1
2
1
4
15
16
1
8
1
16
我一个一个加下去看看,答案好像有点规律。加下去,等号右边的分数越来越接近于1。
探索新知
画图分析、数形结合
用一个圆或一条线段表示“1”。
1
4
1
2
1
8
1
16
1
32
…
探索新知
1
2
1
4
1
8
1
16
1
32
…
+ + + + + +…=
1
2
1
4
1
8
1
16
1
32
1
64
1
从两幅图中可以看出:这些分数不断加下去,总和就是1。
有些问题通过画图解决起来更直观。
探索新知
数形结合是学习数学的一种重要的思想方法。运用数形结合的方法,可以帮助理解计算方法,进行计算。同时也可以探索数学规律,借此解决问题。
随堂小练
1.请你根据例1的结论算一算。(教材P106做一做第1题)
做一做
1+3+5+7+5+3+1=( )
1+3+5+7+9+11+13+11+9+7+5+3+1=( )
42
32
42+32
=25
72
62
85
随堂小练
2.下面每个图中各有多少个绿色小正方形和多少个蓝色小正方形?。(教材P106做一做第2题)
做一做
绿色:
1
2
3
4
蓝色:
8
10
12
14
随堂小练
从图中可以看出,第n个图形一共有3×(n+2)=3n+6个小正方形,其中有n块是绿色,3n+6-n=2n+6(块)是蓝色。
照这样接着画下去,第6个图形有多少个绿色小正方形和多少个蓝色小正方形?第10个图形呢?你能解释这其中的道理吗?
随堂小练
所以,第6个图形有6个绿色小正方形和18个蓝色小正方形;第10个图形有10个绿色小正方形和26个蓝色小正方形。
照这样接着画下去,第6个图形有多少个绿色小正方形和多少个蓝色小正方形?第10个图形呢?你能解释这其中的道理吗?
随堂小练
3.计算。
1- - - - =
1
2
1
4
1
8
1
16
1
16
1- - - - - … =
1
2
1
4
1
8
1
16