内容正文:
2.1认识一元二次方程 第2课时 教学设计
一、内容与内容解析
(一)教学内容
本节课是九年级上册第二章一元二次方程第一节第2课时,核心内容包括:通过“估算-验证”探索一元二次方程的解的大致范围,借助函数图像理解方程解与函数零点的关系,掌握用“夹逼法”求一元二次方程的近似解。
(二)教学内容解析
本节课是在学生理解一元二次方程概念后,从“求根”角度的首次探索,是连接“方程概念”与“公式法、因式分解法”等精确解法的桥梁。其核心价值在于:
• 思想层面:首次引入“通过函数研究方程”的数形结合思想,为后续学习二次函数与一元二次方程的关系奠定基础。
• 方法层面:“夹逼法”是重要的数值逼近方法,体现了从“无限接近”到“近似确定”的数学思维,培养学生的估算能力和逻辑推理能力。
• 知识衔接:近似解的探索过程,能让学生在后续学习精确解法时,更深刻理解“为何需要求根公式”“解的存在性”等问题,是方程解法学习的必要铺垫。
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:
【教学重点】探索一元二次方程的解或近似解.
二、目标与目标解析
(一)教学目标
1、能通过“估算-计算-缩小范围”的过程,用夹逼法求出一元二次方程的近似解(精确到0.1或0.01)。
2、 结合具体函数图像,初步理解“一元二次方程的解就是对应二次函数图像与x轴交点的横坐标”,体会数形结合思想。
3、在探索近似解的过程中,提升数据分析能力和逻辑推理能力,感受数学方法的严谨性。
(二)教学目标解析
1、“夹逼法”是核心技能,需明确其操作步骤(先确定解的大致区间,再逐步缩小范围),能针对具体方程(如x2 - 2x - 1 = 0)完成至少两次范围缩小,最终得到符合精度要求的近似解。这是后续学习精确解法的基础工具。
2、“数形结合”是核心思想,无需深入讲解二次函数性质,只需通过具体例子(如画出y = x2 - 2x - 1的草图,观察其与x轴交点),让学生直观感知“方程的解”与“函数交点”的对应关系,建立“用函数看方程”的初步意识。
3、通过“猜-算-验”的反复尝试,让学生体验“从不确定到确定”的探索过程,感受数学方法的实用性(如实际问题中无需绝对精确的解),增强解决方程问题的信心。
三、学生学情分析
已掌握一元二次方程的概念及一般形式,能判断方程类型;会计算具体数值代入方程后的结果(如将x=2代入x2 - 3x + 1 = 0,求出左边等于-1);对一次函数与一元一次方程的关系有初步认知(如y=kx+b与x轴交点横坐标是kx+b=0的解),可迁移至此课的数形结合理解。
逻辑推理短板:对“为何当x=a时方程左边为正,x=b时为负,解就在a和b之间”的“零点存在性”直觉不足,需通过具体计算结果验证,无法理解抽象原理。
操作规范短板:使用夹逼法时,易出现“范围缩小无规律”(如第一次取x=1,第二次直接取x=3,未逐步缩小)或“计算错误导致范围判断失误”,需教师示范步骤。
数形结合短板:无法主动将方程与函数关联,需教师引导画出函数草图,通过“看交点”辅助确定解的范围。
基于上述分析,确定本节课的教学难点为:
【教学难点】培养学生的估算意识和能力.
四、教学策略分析
教法:问题链驱动+示范讲解+小组合作
1、问题链驱动:以“如何确定方程x2 - 2x - 1 = 0的解?”为主问题,拆解为:
◦ 第一步:“这个解大概在哪个整数之间?”(引导估算初步范围);
◦ 第二步:“这个范围能再小一点吗?比如精确到0.1?”(引导夹逼法第一步缩小);
◦ 第三步:“如何判断这个近似解是否符合要求?”(明确精度标准)。
2、示范讲解:针对夹逼法的关键步骤(确定初始范围、取中间值计算、判断新范围),教师以一道例题完整示范,强调“计算后根据正负号缩范围”的核心逻辑,避免学生盲目试值。
五、教学过程分析
(一)复习引入
问题1:一元二次方程有哪些特点?① 只含有一个未知数;②未知数的最高次数是2;③整式方程.
问题2:一元二次方程的一般形式是什么? ax2 + bx+c = 0(a,b,c为常数,a≠0)
设计意图:通过复习旧知,激活学生已有的知识储备,降低新知识的学习难度。
(二)主动参与、感悟新知
探究一:
问题1:下面哪些数是方程 x2 – 2x – 8 = 0 的解?
-4,-3,-2,-1,0,1,2,3 ,4
x
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
x2 – 2x – 8
像数-2,4使一元二次方程等号两边相等的未知数的值叫作一元二次方程的解(又叫做根).
问题2:在上一课中,我们知道四周未铺地毯部分的宽度x满足方程(8 -2x)(5-2x)= 18,你能求出这个宽度吗?8 m
5 m
(1) x可能小于0吗?说说你的理由.
x 不可能小于 0 ,因为宽度不能为负.
追问:x可能大于4吗?可能大于2.5吗?说说你的理由.
x 不可能大于 4 ,(8-2x)表示地毯的长,所以有 8-2x > 0.
x 不可能大于 2.5 ,(5-2x) 表示地毯的宽,所以有 5-2x > 0.
(2) 你能确定 x 的大致范围吗?
(3) 你知道地毯花边的宽 x(m) 是多少吗?
你还有其他求解方法吗?
问题3:在上一课中,梯子的底端滑动的距离x满足方程72+(x+6)2 = 102 ,也就是x2 +12 x - 15 = 0.
(1) 小明认为底端也滑动了 1 m,他的说法正确吗?为什么?
(2) 底端滑动的距离可能是 2 m 吗?可能是 3 m 吗?为什么?
(3)你能猜出滑动距离 x(m) 的大致范围吗?
(4)由(3)可知x的整数部分是1,那它的十分位是几?
上述求解是利用了“两边夹”的思想 用“两边夹”思想解一元二次方程的步骤:
①在未知数x的取值范围内排除一部分取值;
②再次进行排除,取值范围确定在两个连续整数之间;
③对列出能反映未知数和方程的值的表格进行再次筛选;
④最终得出未知数的最小取值范围或具体数据.
例 请估算出一元二次方程 x2 - 2x - 1=0的正数根(精确到0.1).
分析:①先列表确定整数部分,当2<x<3时,-1< x2 -2x -1<2,则正数根在2到3之间;
②再列表确定十分位部分,当2.4<x<2.5时,-0.04< x2 -2x -1<0.25,则正数根在2.4到2.5之间;
③最后确定百分位部分,当x=2.45时, x2 -2x -1的值是否大于0,若大于0,则正数根在2.4到2.45之间;若小于0,则正数根在2.45到2.50之间.再根据精确到0.1,四舍五入取值即可.
随堂练习:
1.五个连续整数,前三个数的平方和等于后两个数的平方.您能求出这五个整数分别是多少吗?
2.根据题意,列出方程,并估算方程的解:一个面积为 120 m2 的矩形苗圃,它的长比宽多 2 m. 苗圃的长和宽各是多少?
3.有一条长为 16 m 的绳子,你能否用它围出一个面积为 15 m2 的矩形?若能,则矩形的长、宽各是多少?
(三)课堂总结
1、本节课研究了什么问题?
2、本节课经历了怎样的研究过程?用到了哪些数学思想?
3、对今后数学研究的启发?你还有哪些疑惑呢?
【设计意图】梳理知识脉络,提炼核心方法,帮助学生形成系统的认知,同时加深对代数式价值的理解。
(四)布置作业、巩固提高
1.下列一元二次方程中,有一个根为1的方程是( )
A.x2-2x+3=0 B.x2-3x+2=0
C.x2-2x-3=0 D.x2+3x-2=0
2.已知x=2是一元二次方程x2-bx+6=0的解,则b的值为( )
A.-5 B.5 C.4 D.-4
3.根据下面的表格,确定方程x2-8x+7.5=0的一个解的取值范围是_ _.
x
1.0
1.1
1.2
1.3
x2-8x+7.5
0.5
-0.09
-0.66
-1.21
4.通过填表求出方程x2-2x-3=0的根:
x
-2
-1
0
1
2
3
x2-2x-3
5
0
-3
-4
-3
0
所以,方程x2-2x-3=0的根是__ _.
5.请求出一元二次方程x2-2x-1=0的正数根(精确到0.1).
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