内容正文:
课题
1.3.2 基本不等式(第一课时)
学科
数学
教材
北师大版(2019)必修第一册
章节
第一章第三部分第二节
课程类型
新授
课时安排
2课时
年级
高一
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
1.通过折纸排图的数学实验,从中概括出不等关系,发现、提出重要的不等关系,发展学生数学建模素养.
2.通过阅读教材,反思得到基本不等式的方法,从代数结构、儿何直观、数量关系实际意义等角度分析、理解基本不等式.
3.初步运用基本不等式解决简单的证明问题,发展数学运算素养和逻辑推理素养,培养发现问题、提出问题的意识与能力.
教学重、难点:
重点:从实际生活情境或数学情境有意识地发现、提出不等关系,理解基本不等式;
难点:运用基本不等式解决简单的证明问题,培养发现问题、提出问题的意识与能力;
教材分析
本节课选自北师大版高中数学必修一第一章《预备知识》中的3.2节,它是在学习了不等式性质的基础上对不等式的进一步研究。本节课作为基本不等式的第一课时,主要侧重于基本不等式的推导教学。教材通过引导学生从代数和几何两个角度探索基本不等式,理解并掌握其基本形式和应用条件。同时,教材也强调了基本不等式在证明不等式和求解最值问题中的重要性,为学生的后续学习打下坚实的基础。
核心素养
1.数学抽象:通过实际例子和图形,抽象概括出基本不等式的形式,培养学生的数学抽象能力。
2.逻辑推理:引导学生从代数和几何两个角度推导基本不等式,并通过分析法等方法证明不等式,提高学生的逻辑推理能力。
3.数学建模:基本不等式是从大量数学问题和现实问题中抽象出来的一个模型,本节课通过引导学生解决实际问题,培养他们的数学建模能力。
4.数学运算:通过基本不等式的应用,培养学生的数学运算能力和解决实际问题的能力。
教学方法和手段
教学方法:启发法、练习法、讨论法
教学手段:多媒体辅助教学
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
情境导入
创设问题情境:在初中数学学习中,我们学过了大量的恒等式,如平方差公式、完全平方公式,我们能不能找到数学中一些重要的恒发立的不等式?
过渡:接下来,让我们通过探究折纸游戏发现其中的奥秘。
通过创设情境,建立知识间的联系。
探究新知
知识点:基本不等式
例题典析
【师生共同探究折纸游戏】
(1)教师引导学生先将两张面积分别为a,b的正方形纸片分别沿它们对角线折成两个等腰直角三角形;
(2)等学生折完之后,再用这两个三角形构造出一个矩形(矩形的长和宽分别等于这两个直角三角形直角边,多余的部分折叠);
(3)教师让学生比较两等腰三角形面积之和、矩形面积的大小关系,请小组合作讨论思考,发表自己的见解;
教师讲解:
(1)两等腰三角形面积之和大于等于矩形面积(当且仅当a=b时等号成立)
(2)如果,那么>(当且仅当a=b时等号成立)
幻灯片P7:教师对基本不等式的知识进行讲解
教师引导学生探究基本不等式的几何解释:
问题:如图,AB是圆O的直径,点C在AB上,且AC=a,CB=b, 过点C作AB的垂线交弧AB于点D,连接AD,OD,BD.
(1) 计算OD和CD的长度;
(2) 请讨论、比较OD和CD的长度;
(3) 请大家根据上述过程,总结出基本不等式的几何解释;
师生活动:
(1) 学生分析题意, 根据已知条件对教师提出的问题进行思考,小组讨论得出显然OD=OA=;利用三角形相似,可证得∆ACD∽∆DBC,从而CD=;
(2) 教师对学生的答案点评,并引导学生根据几何位置确定它们的大小关系,即数量之间的不等关系及等号成立的条件;
(3) 学生继续思考,从图中还可以看出,ODCD,当且仅当点C与圆心O重合时,等号成立,即“圆的半径大于或等于半弦”
教师讲解基本不等式:
1.符号语言:
如果a>0,b>0,那么>(当且仅当a=b时等号成立)
2.文字语言:
两个正数的算数平均数大于等于几何平均数
3.图形语言:
圆的半径大于等于半弦
例1、已知,求证:.
【师生活动】
学生自主思考,根据基本不等式完成证明,教师点评。
【解析】
证明:因为,所以由基本不等式,得
,当且仅当时,等号成立,
,当且仅当时,等号成立,
,当且仅当时,等号成立.
上面三式相加,得,即
,当且仅当时,等号成立.
变式1、已知,证明.
【师生活动】
学生采用分析法对问题进行思考,本题只需证出即可,教师对证明过程进一步讲解。
【解析】
证明:(分析法)要证,只需证明,即证明.
又,所以,当且仅当时,等号成立.
思考交流:
如图1-15,是半圆的直径,点在上,且,.过点作的垂线,交于点,连接.请你利用写出一个关于的不等式,并将这个不等式与基本不等式进行比较.
师生活动:
学生自主思考,小组合作对问题进行探究,教师总结讲解调和平均数。
通过对折纸游戏的探究,从中抽象出基本不等式的知识,为后续的学习做铺垫
通过探究基本不等式的几何解释,进一步巩固知识
通过例题讲解,让学生理解怎样解决问题,提高学生解决问题的能力。
当堂练习
教师PPT出示练习题,学生自主完成,教师点评
通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题,发展学生的核心素养。
课堂总结
回顾本节课知识点,总结概括
通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力。
板书设计
1.3.2 基本不等式(第一课时)
知识点: 基本不等式
1.符号语言:
如果a>0,b>0,那么>(当且仅当a=b时等号成立)
2.文字语言:
两个正数的算数平均数大于等于几何平均数
3.图形语言:
圆的半径大于等于半弦
教学设计反思
优点:
本节课通过引入实际情境和图形,激发了学生的学习兴趣和探究欲望。
通过引导学生从代数和几何两个角度探索基本不等式,培养了学生的数学抽象和逻辑推理能力。
不足:
在推导基本不等式的过程中,部分学生对分析法的应用感到陌生,需要教师在后续教学中加强引导和训练。
课堂容量偏大,导致学生思考时间不够充分,需要在今后的教学中合理安排课时和例题量,给学生更多的思考时间和空间。
在提问和互动环节,部分问题设计不够深入,未能充分调动学生的学习积极性,需要在今后的教学中设计更有深度的问题,引导学生深入思考。
改进建议:
加强分析法的讲解和训练,帮助学生掌握这种重要的证明方法。
合理安排课时和例题量,确保学生能够充分理解和掌握基本不等式的推导和应用。
设计更有深度的问题和互动环节,引导学生深入思考和理解基本不等式的本质和应用。同时,鼓励学生提出自己的问题和见解,培养他们的批判性思维和创新能力。
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