内容正文:
苏科版七上
第六章 平面图形的初步认识
数学探究《鸡蛋饼的分割》
一、教学目标
1. 进一步巩固本章所学的基本概念;
2. 经历从生活中发现问题,将生活问题转化为几何问题的过程,培养抽象能力.
二、学习目标
1. 经历直线分平面的过程,将数学复杂问题简单化;
2. 学会将生活问题抽象成数学问题.
三、教学重点
从实际情境中抽象出数学问题,从具体情境中探究一般规律.
四、教学难点
通过具体操作,从简单的情形入手,建立数学模型.
五、教学过程
1、 情境导入
早晨,小明帮妈妈将鸡蛋饼切成6块,分给弟弟和妹妹吃.爱动脑的小明思考:如果每次都沿直线切割,而且切块大小不要求相同,那么切3刀最多可以将鸡蛋饼分成多少块呢?
数学问题:
鸡蛋饼可以看成一个圆面,分割的每一刀都可以抽象为一条直线,鸡蛋饼的分割问题实际上是直线分平面区域问题.
师生活动:学生代表讲,其他同学倾听.
设计意图:引导学生自主将实际问题进行抽象,从实际情境中发现问题、提出问题.
2、 新知探究
探究1. 一条直线上有n个点可以将这条直线分成多少段?
线段上点的个数
1
2
3
4
5
...
n
直线被分成段数
2
3
4
5
6
...
n+1
答:一条直线上有n个点可以将这条直线分成(n+1)段.
师生活动:师生互动,交流讨论.
设计意图:探究点分直线问题为学习直线分平面问题做铺垫.
探究2. 平面上三条直线有哪几种不同的位置关系?分别画出相应的图形.
答:平面上三条直线的位置关系有:平行和相交.交点个数分别为:0,1,2,3.
师生活动:师生互动,交流讨论.
设计意图:探究直线的位置关系为学习直线分平面做铺垫.
探究3. 一个平面上的若干条直线最多可以将这个平面分成多少个区域?
分割线条数
1
2
3
4
5
…
区域个数
2
4
7
11
?
…
n条直线呢?
图形
直线(条)
1条
2条
3条
4条
5条
交点(个)
0个
1个
(1+2)个
(1+2+3)个
(1+2+3+4)个
平面分成区域数(块)
1+1
1+1+2
1+1+2+3
1+1+2+3+4
1+1+2+3+4+5
一个平面上的n条直线最多可以将这个平面分成[]个区域.
思考:切3刀鸡蛋饼最多被分成多少块呢?4刀呢?
答:7块;11块.
通过探究过程,探究一般规律的方法:
(1)每多出一条直线,需要分析这条直线被它与之前所在直线的交点分成了多少段,每一段对应多出一块区域.由此,直线分平面区域的问题就转化成了点分直线的问题.
(2)探究的是切n刀将鸡蛋饼分成的块数最多的问题,所以要保证每多出一条直线,就要与前面的直线都相交,且交于不同的点,因此要理清直线之间的位置,思考如何保证分割的块数最多.
师生活动:师生互动,交流讨论.
设计意图:运用类比法将直线分平面问题转化为点分直线问题,教师引导学生从简单的情形入手,探究一般的规律,培养学生的推理能力.
三、应用举例:
例1 2条直线相交,有1个交点;3条直线相交,最多有3个交点;n条直线相交最多有多少个交点?
解:∵2条直线相交时,最多有1个交点;
3条直线相交时,最多有1+2=3个交点;
4条直线相交时,最多有1+2+3=6个交点;
∴5条直线相交时,最多有1+2+3+4=10个交点;
6条直线相交时,最多有1+2+3+4+5=15个交点;
7条直线相交时,最多有1+2+3+4+5+6=21个交点;…
n条直线相交,交点最多有1+2+3+4+…+(n−1)=个交点.
变式:在实际生活中同样存在数学规律型问题,请你类比上述规律探究,计算:某校七年级举办篮球比赛,第一轮要求每两班之间比赛一场,若七年级共有16个班,则这一轮共要进行多少场比赛?
解:将n=16代入得=120,∴这一轮共要进行120场比赛.
师生活动:老师提问,学生举手回答问题.
设计意图:培养学生的应用意识.
四、课堂练习
1. a,b,c为同一平面内的任意三条直线,那么它们的交点可能有( )个.
A.1,2或3 B.0,1,2或3 C.1或2 D.以上都不对
2. 平面内两两相交的7条直线,其交点个数最少是m个,最多是n个,则m+n的值为( )
A.18 B.20 C.22 D.24
3.观察下列图形,阅读下面相关文字并填空:
在同一平面内,1条直线把平面分成2部分,两条直线最多把平面分成4部分,3条直线最多把平面分成______部分,4条直线最多把平面分成______部分,……,像这样,8条直线最多把平面分成______部分,n条直线最多把平面分成 部分.
4.(1)如果一个平面内的10条直线将平面分成了50个部分,再增加2条直线,则该平面至多被分成 个部分.
(2)如果一个平面被直线分成了497部分,那么直线的条数至少有 条.
5. (1) 5条直线和1个圆最多可以把平面分割成 个部分;
(2) m条直线和n个圆最多可以把平面分割成 个部分(用m、n的代数式表示).
1.B 解析:
2. C 解析:平面内两两相交的7条直线,其交点个数最少是1个,即m=1;平面内两两相交的7条直线,其交点个数最多是1+2+3+4+5+6=21(个),即n=21,所以m+n=22.
所以选C
3. 7、11、37、
4. (1)73; (2)31条.
解析:(1)根据10条直线将平面分成了50个部分,少了6个部分,再按12条直线,计算出平面的个数减去6,即可得出结论;
(2)根据公式1+=497,那计算得出结果即可;
5.(1)26 ; (2).
解析:(1)一条直线和一个圆最多将平面分成2+2×1=4个部分,两条直线和一个圆最多将平面分成4+2×2=8部分......
五条直线和一个圆最多将平面分成16+2×5=26个部分;
(2)当m=0时,m条直线和n个圆最多可以把平面分割成(n2-n+2)个部分;当m≠0时,m条直线和n个圆最多可以把平面分割成()个部分.
师生活动:学生独立完成,教师批阅.
设计意图:通过课堂练习巩固新知,加深对本节课的理解及应用.
五、课堂小结
设计意图:通过小结让学生进一步熟悉巩固本节课所学的知识.
六、课后作业
完成课本上的相关练习题;
六、教学反思
1.实例引入:使用生活中的实例来引入,使抽象的分割问题更易于理解.例如,将鸡蛋饼看成是一个圆面.
2.活动式学习:设计一些实践活动,让学生在操作中学习数学,鼓励学生动手分平面区域,这样既能提高学生的动手能力,也能加深他们对知识的理解.
3.鼓励提问:鼓励学生运用类比点分直线法探究线分平面的规律,类比所学将平面拓展到空间,培养他们的观察力和思考力,同时也能激发他们解决问题的欲望.
4.联系生活实际:在解决问题时,引导学生将所学知识与生活实际相联系,帮助他们建立数学知识与实际问题之间的桥梁.
通过这样的生活观察和教学反思,我们可以使数学教学更加生动有趣,同时也能帮助学生建立起数学思维,提高他们的数学素养.
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