内容正文:
2.3.2 估算
第二章 实数
【2025新教材】北师大版数学 八年级上册
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
用估算确定无理数的大小 教案
一、教学目标
知识与技能目标:学生能深入理解无理数的概念,熟练掌握用估算确定无理数大小的方法,准确确定无理数的整数部分和小数部分,并能比较无理数的大小。
过程与方法目标:通过观察、分析、比较、归纳等活动,经历估算无理数大小的过程,培养学生的逻辑推理能力、数感以及运算能力,提升学生运用数学知识解决问题的能力。
情感态度与价值观目标:让学生感受数学与生活的紧密联系,体会数学知识的实用性和趣味性,激发学生学习数学的兴趣,培养学生勇于探索、敢于创新的精神。
二、教学重难点
教学重点:掌握估算无理数大小的方法,如逼近法、平方法、夹逼法等;能运用这些方法确定无理数的整数部分和小数部分,比较无理数的大小。
教学难点:理解估算无理数大小的原理,灵活选择合适的估算方法解决不同情境下的问题,体会无限逼近的数学思想。
三、教学方法
讲授法、讨论法、练习法、探究法
四、教学过程
(一)复习导入(5 分钟)
回顾有理数和无理数的概念,提问学生:“什么是有理数?什么是无理数?请举例说明。” 引导学生回答:有理数是能够表示为两个整数之比的数,包括整数、有限小数和无限循环小数,如 3、0.25、\(\frac{1}{3}\)等;无理数是无限不循环小数,如\(\sqrt{2}\)、\(\pi\)等。
展示一些数,让学生判断哪些是有理数,哪些是无理数,如\(\sqrt{9}\)、\(0.333\cdots\)、\(\sqrt{5}\)、\(-\frac{22}{7}\)、\(3.1415926\cdots\)等,巩固学生对有理数和无理数概念的理解。
提出问题:“我们已经知道了无理数是无限不循环小数,那么像\(\sqrt{5}\)这样的无理数,它的大小究竟是多少呢?我们如何来估算它的大小范围呢?” 由此引出本节课的课题 —— 用估算确定无理数的大小。
(二)探究新知(20 分钟)
估算无理数大小的方法讲解 —— 逼近法(5 分钟)
以\(\sqrt{5}\)为例,引导学生思考:因为\(2^2 = 4\),\(3^2 = 9\),而\(4 < 5 < 9\),所以\(\sqrt{4} < \sqrt{5} < \sqrt{9}\),即\(2 < \sqrt{5} < 3\)。这就确定了\(\sqrt{5}\)的整数部分是 2。
接着进一步提问:\(\sqrt{5}\)更接近 2 还是更接近 3 呢?让学生计算\(2.5^2 = 6.25\),因为\(5 < 6.25\),所以\(\sqrt{5} < 2.5\),由此可知\(\sqrt{5}\)在 2 和 2.5 之间,更接近 2。总结逼近法的步骤:先找到与被开方数相邻的两个完全平方数,通过比较它们的算术平方根来确定无理数的整数部分,再进一步细分来确定其更精确的范围。
小组讨论 —— 用平方法比较无理数大小(7 分钟)
给出两个无理数\(\sqrt{3}\)和\(\sqrt{2}\),让学生分成小组讨论如何比较它们的大小。引导学生思考:因为两个数都是正数,所以可以通过比较它们平方的大小来确定原数的大小。让小组代表发言,分享小组讨论的结果:\((\sqrt{3})^2 = 3\),\((\sqrt{2})^2 = 2\),由于\(3 > 2\),所以\(\sqrt{3} > \sqrt{2}\)。
教师总结平方法比较无理数大小的要点:当两个无理数都是正数时,对它们分别平方,平方大的原无理数就大;若两个无理数都是负数,则平方大的原无理数反而小。
深入探究 —— 夹逼法确定无理数的小数部分(8 分钟)
以\(\sqrt{11}\)为例,首先用逼近法确定其整数部分。因为\(3^2 = 9\),\(4^2 = 16\),\(9 < 11 < 16\),所以\(3 < \sqrt{11} < 4\),\(\sqrt{11}\)的整数部分是 3。
然后设\(\sqrt{11} = 3 + x\)(\(0 < x < 1\)),\(x\)就是\(\sqrt{11}\)的小数部分。对\(\sqrt{11} = 3 + x\)两边同时平方,得到\(11 = (3 + x)^2 = 9 + 6x + x^2\)。因为\(0 < x < 1\),\(x^2\)相对\(6x\)很小,可忽略不计,那么\(11 \approx 9 + 6x\),解这个方程\(6x \approx 11 - 9 = 2\),\(x \approx \frac{2}{6} \approx 0.33\),所以\(\sqrt{11} \approx 3.33\)。
总结夹逼法确定无理数小数部分的方法:先确定整数部分,然后设无理数为整数部分加上小数部分,通过平方等运算,忽略较小的项,求出小数部分的近似值。
(三)巩固练习(15 分钟)
基础练习:让学生独立完成课本上相关练习题,如估算下列无理数的大小范围,并确定其整数部分和小数部分:\(\sqrt{7}\)、\(\sqrt{13}\)、\(\sqrt{20}\)。教师巡视,及时发现学生存在的问题并进行个别辅导。
拓展练习:给出比较复杂的无理数大小比较问题,如比较\(2 + \sqrt{3}\)和\(3 + \sqrt{2}\)的大小。让学生思考并解答,然后请学生上台讲解自己的解题思路,教师进行评价和总结。可以先分别计算\((2 + \sqrt{3})^2 = 4 + 4\sqrt{3} + 3 = 7 + 4\sqrt{3}\),\((3 + \sqrt{2})^2 = 9 + 6\sqrt{2} + 2 = 11 + 6\sqrt{2}\)。再比较\(4\sqrt{3}\)和\(6\sqrt{2}\)的大小,\((4\sqrt{3})^2 = 48\),\((6\sqrt{2})^2 = 72\),因为\(48 < 72\),所以\(4\sqrt{3} < 6\sqrt{2}\),进而\(7 + 4\sqrt{3} < 11 + 6\sqrt{2}\),即\(2 + \sqrt{3} < 3 + \sqrt{2}\)。
(四)课堂小结(5 分钟)
请学生回顾本节课所学内容,说一说估算无理数大小的方法有哪些,如何确定无理数的整数部分和小数部分,怎样比较无理数的大小。
教师进行补充和完善,强调估算无理数大小的关键是找到合适的参照数(如完全平方数等),灵活运用逼近法、平方法、夹逼法等方法,以及在比较大小时要注意数的正负性等问题。同时,再次强调无限逼近思想在数学中的重要性。
(五)布置作业(课后完成)
必做题:完成练习册上与估算无理数大小相关的习题,进一步巩固所学方法。
选做题:寻找生活中至少 2 个可以用估算无理数大小来解决的实际问题,如计算不规则图形的边长(涉及无理数)时如何估算其范围等,并记录下来,尝试用本节课所学知识进行解答,下节课进行分享。
五、教学反思
在教学过程中,密切观察学生对估算无理数大小方法的掌握程度,以及在比较大小和确定整数、小数部分时的表现。分析学生在理解逼近法、平方法、夹逼法等方法的原理和运用过程中存在的困难,思考教学方法是否生动形象、易于学生理解,教学活动的设计是否能有效引导学生积极参与探究。针对学生出现的问题和教学过程中发现的不足,在今后的教学中及时调整教学策略,加强对重难点内容的讲解和练习,采用更多实例帮助学生理解,提高教学效果 。
互逆命题、互逆定理教案
一、教学目标
知识与技能目标
理解互逆命题、互逆定理的概念,能准确说出一个命题的逆命题。
会判断一个命题及它的逆命题的真假性,掌握证明命题真假的方法。
过程与方法目标
通过对命题、逆命题的分析,培养学生的逻辑思维能力和语言表达能力。
经历探究互逆定理的过程,体会从特殊到一般的数学思想。
情感态度与价值观目标
培养学生积极参与数学活动,敢于质疑、勇于探索的精神。
让学生感受数学知识的严谨性和逻辑性,体会数学的应用价值。
二、教学重难点
重点
互逆命题、互逆定理的概念及命题真假的判断。
能正确写出一个命题的逆命题。
难点
判断一个命题的逆命题的真假性,理解原命题为真,其逆命题不一定为真。
用逻辑推理的方法证明命题的真假。
三、教学方法
讲授法、讨论法、练习法相结合
四、教学过程
(一)导入新课(5 分钟)
展示一些简单的命题,如 “如果两个角是对顶角,那么这两个角相等” ,“如果 a=b,那么 a²=b²”。引导学生分析这些命题的题设和结论。
提问:能否交换这些命题的题设和结论,得到新的命题?新命题是否成立?从而引出本节课的课题 —— 互逆命题、互逆定理。
(二)讲授新课(25 分钟)
互逆命题
给出互逆命题的定义:在两个命题中,如果第一个命题的题设是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的题设,那么这两个命题叫做互逆命题。如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个命题叫做它的逆命题。
举例说明:如原命题 “如果两个角是直角,那么这两个角相等”,它的逆命题是 “如果两个角相等,那么这两个角是直角” 。让学生进一步理解互逆命题的概念。
组织学生进行小组讨论,每个小组写出 3 - 5 个命题,并交换写出它们的逆命题。
命题真假的判断
引导学生思考如何判断一个命题的真假。对于真命题,需要通过推理证明;对于假命题,只需举一个反例即可。
以刚才的命题为例,分析原命题和逆命题的真假性。如 “如果两个角是直角,那么这两个角相等” 是真命题,而它的逆命题 “如果两个角相等,那么这两个角是直角” 是假命题,因为两个相等的角不一定是直角,还可能是锐角或钝角等。
让学生自己判断之前小组讨论中写出的命题及其逆命题的真假性,并在小组内交流。
互逆定理
给出互逆定理的定义:如果一个定理的逆命题经过证明是真命题,那么它也是一个定理,这两个定理叫做互逆定理,其中一个定理叫做另一个定理的逆定理。
举例说明:如 “两直线平行,同位角相等” 和 “同位角相等,两直线平行” 是互逆定理。
强调:并不是所有的定理都有逆定理,只有当定理的逆命题为真命题时,才有逆定理。
(三)例题讲解(15 分钟)
例 1:写出下列命题的逆命题,并判断其真假。
(1)如果 a = 0,那么 ab = 0。
(2)全等三角形的对应角相等。
(3)等腰三角形的两个底角相等。
分析:
(1)逆命题为 “如果 ab = 0,那么 a = 0”,这是假命题,因为当 b = 0 时,ab = 0,a 不一定为 0。
(2)逆命题为 “对应角相等的三角形是全等三角形”,这是假命题,因为对应角相等的三角形不一定全等,可能是相似三角形。
(3)逆命题为 “有两个角相等的三角形是等腰三角形”,这是真命题,它是等腰三角形的判定定理。
例 2:证明命题 “如果一个三角形的两个角相等,那么这两个角所对的边也相等” 是真命题。
分析:引导学生画出图形,写出已知、求证,然后进行证明。
已知:在△ABC 中,∠B = ∠C。
求证:AB = AC。
证明:作∠BAC 的平分线 AD,交 BC 于点 D。
因为 AD 平分∠BAC,所以∠BAD = ∠CAD。
在△ABD 和△ACD 中,
∠B = ∠C,
∠BAD = ∠CAD,
AD = AD(公共边),
所以△ABD≌△ACD(AAS)。
所以 AB = AC。
(四)课堂练习(10 分钟)
写出下列命题的逆命题,并判断真假。
(1)如果 x = 2,那么 x² = 4。
(2)直角三角形的两个锐角互余。
(3)对顶角相等。
判断下列说法是否正确:
(1)每个命题都有逆命题。
(2)每个定理都有逆定理。
(3)真命题的逆命题一定是真命题。
(4)假命题的逆命题一定是假命题。
(五)课堂小结(5 分钟)
与学生一起回顾互逆命题、互逆定理的概念,以及如何判断命题的真假。
强调:原命题为真,逆命题不一定为真;原命题为假,逆命题也不一定为假。
(六)布置作业(5 分钟)
课本课后习题,要求学生认真书写解题过程,判断命题真假时要说明理由。
拓展作业:收集生活中或数学学习中至少两个互逆命题,并分析它们的真假性。
五、教学反思
在教学过程中,要注重引导学生积极思考、主动参与,通过实际例子帮助学生理解抽象的概念。对于学生在判断命题真假和写逆命题时容易出现的错误,要及时给予纠正和指导。在今后的教学中,可以进一步加强练习,提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1. 通过估算一个无理数的大致范围,会比较两个无理数的大小,会利用估算解决一些简单的实际问题,发展运算能力.
2.通过经历实际问题的解决过程和平方根、立方根的估算过程,发展估算意识和数感.
3.通过体会数学知识的实用价值,激发学生的学习热情,发展应用意识.
重点
难点
学习目标
一级标题:黑体,
3
某地开辟了一块长方形的荒地,新建一个以环保为主题的公园。已知这块荒地的长是宽的2倍,它的面积为400000米
1.公园的宽大约是多少?它有1000米吗?
2.如果要求误差小于10米,它的宽大约是多少?
3.该公园中心有一个圆形花圃,它的面积是800米²,你能估计它的半径吗?(误差小于1米)
情境导入
新知导入
一级标题:黑体,
4
某地开辟了一块长方形荒地,新建一个以环保为主题的公园.已知这块荒地的长是宽的2倍,它的面积为400 000m2.
(1)公园的宽大约是多少?它有1 000m吗?
1000
2000
S=400000
2000×1000=2000000
>400000
公园的宽没有1 000m.
探究新知
知识点 1
用估算确定无理数的大小
解:
某地开辟了一块长方形荒地,新建一个以环保为主题的公园.已知这块荒地的长是宽的2倍,它的面积为400 000m2.
(2)如果要求结果精确到10m,它的宽大约是多少?
x
2x
S=400000
x×2x=400000
2x2=400000
x2=200000
探究新知
x=
大约为450m.
解:
(3)该公园中心有一个圆形花园,它的面积是800m2,你能估计它的半径吗?(结果精确到1m)
S=800
r
πr2=800
r2≈254.8
探究新知
解:
大约为16m.
r=
某地开辟了一块长方形荒地,新建一个以环保为主题的公园.已知这块荒地的长是宽的2倍,它的面积为400 000m2.
1.怎样估算无理数 (误差小于0.1)?
夹逼法(逼迫原理)
探究新知
2.怎样估算无理数 (误差小于1)?
夹逼法
探究新知
3.估算无理数 (精确到个位数)?
夹逼法(逼迫原理)
探究新知
议一议
(1)下列计算结果正确吗?你是怎样判断的?与同伴进行交流.
≈
0.66
≈
96
≈
60.4
(2) 你能估算 的大小吗?(结果精确到1)
不正确
不正确
不正确
探究新知
900
9< <10 729<900<1000
9.6< <9.7 884.736<900<912.673
9.65< <9.66 898.632125<900<901.428696
9.654< <9.655 899.750058264<900<900.029686375
… …
探究新知
(2) 你能估算 的大小吗?(结果精确到1)
1.估算无理数大小的方法:
(1)通过利用乘方与开方互为逆运算,采用“夹逼法”,确定真值所在范围;
(2)根据问题中误差允许的范围,在真值的范围内取出近似值.
探究新知
2. “精确到”与“误差小于”意义不同
如精确到1m是四舍五入到个位,答案唯一;
误差小于1m,答案在真值左右1m都符合题意,答案不唯一.
在本章中误差小于1m就是估算到个位,误差小于10m就是估算到十位.
例 估算 -3的值 ( )
A.在1和2之间 B.在2和3之间
C.在3和4之间 D.在4和5之间
A
总结:估计一个有理数的算术平方根的近似值,必须先判断这个有理数位于哪两个数的平方之间.
探究新知
素养考点 1
算术平方根估算数值
解析:因为42<19<52,所以4< <5,所以1< -3<2.
故选A.
1.与 最接近的整数是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
C
巩固练习
2.估算 的值 ( )
A.在5和6之间 B.在6和7之间
C.在7和8之间 D.在8和9之间
C
变式训练
试比较 与0.5 的大小.
探究新知
提示:比较数的大小,先估计其算术平方根的近似值.
解:
用估算比较两个数的大小
知识点 2
因为
所以
所以
通过估算比较下列各组数的大小:
(1) 与1.9; (2) 与1.5.
解:(1)因为5>4,所以 >2,所以 >1.9.
(2)因为6>4,所以 > 2,所以 > =1.5.
巩固练习
解:
答:当梯子稳定摆放时,它的顶端能够达到5.6米高的墙头.
探究新知
知识点 3
估算的实际应用
设梯子高x米,则低端离墙 米,根据题意得:
因为5.62=31.36<32,
所以x2=32
生活经验表明,靠墙摆放梯子时,若梯子的底端离墙的距离约为梯子长度的 ,则梯子比较稳定.现有一长度为6米的梯子,当梯子稳定摆放时,它的顶端能达到5.6米高的墙头吗?
例
所以
小丽想用一块面积为400cm2的正方形纸片,沿着边的方向裁出一块面积为300cm2的长方形纸片,使它的长宽之比为3∶2.她不知能否裁得出来,正在发愁.你能帮小丽用这块纸片裁出符合要求的纸片吗?Z
巩固练习
解:由题意知正方形纸片的边长为20cm.
设长方形的长为3x cm,则宽为2x cm.则有
3x·2x=300
x2=50
所以长方形的长为
因为50>49,所以
故小丽不能裁出符合要求的纸片.
巩固练习
1. 用计算器求 的近似值,其按键顺序正确的是
( )
A
A.
B.
C.
D.
返回
21
2. 如图,数轴上的点,,,分别表示数 ,1,2,3,
表示数的点 应落在线段( )
C
A. 上 B. 上 C. 上 D. 上
返回
22
3. 在量子物理的研究中,科学家需要精确
计算微观粒子的能量.已知某微观粒子的能量 可以用公式
表示,当,时,该微观粒子的能量
的值在( )
B
A. 3和4之间 B. 5和6之间 C. 4和5之间 D. 6和7之间
4. 写出一个比大且比 小的整数:
__________________.
2(答案不唯一)
返回
23
5.[2025上海闵行区期中]已知, 均为正整数,如果
,我们称是的“主要值”,那么 的主要
值是___.
8
返回
24
6.用计算器计算.(结果精确到 )
(1) ;
【解】原式 .
(2) .
原式 .
返回
25
7.通过估算,比较下面各组数的大小:
(1)和 ;
【解】因为,所以,即 ,
所以 .
26
(2)和 .
因为,所以要比较和的大小,只需比较 和
的大小.
因为, ,所以
,所以 .
返回
27
8. [2025杭州余杭区月考]若 取到最小值,则整
数 的值是( )
C
A. 4 B. C. 3 D.
返回
28
9. 如图,某同学利用计算器中的 三个按键
设置计算程序,以下是这三个按键的功能.
① :将屏幕上显示的数变成它的算术平方根;
② :将屏幕上显示的数变成它的倒数;
③ :将屏幕上显示的数变成它的平方.
小明输入一个数据后,程序将依次按照从第一步到第三步的顺序循环计算.
若一开始输入的数据为10,那么第2 026步之后,显示的结果是( )
D
A. 10 B. 100 C. 0.1 D. 0.01
29
估算
估算无理数大小的方法
利用估算比较两个数的大小
课堂小结
夹逼的思想
估算的实际应用
谢谢观看!
$