内容正文:
第五章 勾股定理与实数
5.2 算术平方根
一、教材分析
本节课是青岛版初中数学八年级上册第五章《勾股定理与实数》第二节的内容,算术平方根属于“数与代数”领域中“实数”板块的核心内容.课标强调通过实际问题引入算术平方根概念,要求学生理解算术平方根的意义,会用根号表示数的算术平方根,并能进行简单的算术平方根运算.在课程目标上,注重培养学生的符号意识、运算能力和抽象能力,通过探索算术平方根与平方运算的互逆关系,建立数感,感悟数的扩充必要性,引导学生从有理数向实数过渡,体会数学知识的连续性和逻辑性.算术平方根是学习平方根、立方根及实数概念的前提,为后续学习二次根式、一元二次方程等内容奠定运算基础.同时,其运算性质与法则的探究经验,对理解根式化简、分式运算等代数知识具有迁移作用.
二、学情分析
在学习算术平方根之前,学生已掌握有理数四则运算、乘方运算及方程的初步概念,对“已知边长求正方形面积”等正向运算较为熟悉.但从平方的逆向运算过渡到算术平方根,涉及从具体数值计算到抽象符号表示的转变,对学生的思维能力提出了更高要求.在乘方运算的逆向思维转换上存在较大障碍,难以理解“已知平方结果求原数”的逻辑,容易混淆算术平方根与原数的关系,部分学生依赖机械记忆,缺乏对概念本质的理解,无法将算术平方根与实际生活、已有知识建立有效关联.
三、学习目标
1.理解算术平方根的概念,会用根号表示一个非负数的算术平方根.
2.会求非负数的算术平方根,初步了解算术平方根的双重非负性.
3.经历学习算术平方根概念的过程,理解概念的本质,体会求非负数的算术平方根的运算与平方运算的互逆性.
4.通过对实际生活中问题的解决,感受数学与实际生活的紧密联系,激发学生学习数学的兴趣.
四、教学重难点
重点:理解算术平方根的概念,会用根号表示一个非负数的算术平方根.
难点:会求非负数的算术平方根,初步了解算术平方根的双重非负性.
五、教学过程
· 复习回顾
什么是勾股定理?
答案:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
符号语言:如图,在Rt△ABC中,a²+b²=c².
什么是勾股定理的逆定理?
答案:如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.
符号语言:如图,在△ABC中,因为a²+b²=c²,所以△ABC为直角三角形.
问题:1.下列各组数中,以 a,b,c 为边的三角形不是直角三角形的是( )
A. a = 1.5,b = 2,c = 3 B. a = 7,b = 24,c = 25
C. a = 6,b = 8,c = 10 D. a = 3,b = 4,c = 5
答案:A
2.如果等腰直角三角形的斜边长为2,它的一条直角边的长是多少?
解:设等腰直角三角形的直角边长为x.
由勾股定理得x2+x2=22,
所以2x2=4,即x2=2.
追问:哪个数的平方等于2呢?
一起来探究吧!
师生活动:教师演示,学生独立思考,指定学生回答.
设计意图:通过复习回顾勾股定理和勾股定理的逆定理的相关知识,为引出新概念埋下伏笔.
· 探究新知
活动一:探究算术平方根的定义
问题:填表:
答案:
已知正方形的面积求边长,本质上就是已知一个正数的平方,求这个正数.
追问:这个正数与它的平方是什么关系呢?
答:算术平方根:如果一个正数x的平方等于a,即x2=a,那么这个正数x就叫作a的算术平方根.
示例:
追问:如何表示x呢?
问题:怎么用符号来表示一个正数a的算术平方根呢?
答:a的算术平方根记为.
师生活动:学生独立思考问题,教师总结算术平方根定义,师生一同总结常用算术平方根的值.
设计意图:利用正方形面积这一学生熟知的、可视化的模型,使抽象的“求平方原数”运算变得具体可感,降低了理解难度.
活动二:探究算术平方根的性质
问题:是什么数?被开方数a可以是任何数吗?
答:
也就是说,非负数的算术平方根是非负数.
负数不存在算术平方根,即当a<0时,无意义.
注意:a2a
问题:根据算术平方根的定义,计算分别等于多少?
分析:根据算术平方根的定义求出的值,再求平方.
解: .
追问:对于任意一个非负数a,等于多少?
答案:一般地,.
问题:根据算术平方根的定义,计算,,,,,分别等于多少?
分析:先求平方,再根据算术平方根的定义求值.
解:,,,,,.
追问:对于任意数a,等于多少?
答:一般地,.
问题:一个正数与它的算术平方根相比,哪个数较大?
答:解:一个正数a与它的算术平方根相比,
当a>1时,a>;
当a=1时,a=;
当0<a<1时,a<.
师生活动:教师引导学生探究算术平方根的非负性,学生探究讨论在具体数字时算术平方根的值,总结算术平方根的一般性质.
设计意图:精心设计一组阶梯式、具有启发性的规律计算任务和问题,引导学生在主动计算、观察、比较、分析的过程中,通过这些具体运算,让学生亲身经历数据生成的过程,初步感知算术平方根可能存在的规律.
· 应用新知
例1求下列各数的算术平方根:
(1) 1; (2) 100 ; (3) 0.36; (4).
解:(1)因为12=1,所以1的算术平方根是1,即=1.
(2)因为102=100,所以100的算术平方根是10,即=10.
(3)因为0.62=0.36,所以0.36的算术平方根是0.6,即=0.6.
(4)因为()2=,所以的算术平方根是,即=.
例2 已知一个圆形花坛的面积是64πm2,它的半径是多少?
解:设圆形花坛的半径为xm.
根据题意,得πx2=64π,所以x2=64.
由算术平方根的意义可知x==8.
所以,圆形花坛的半径为8m.
例3 若 |m-2| + =0,求 m-n的算术平方根.
分析:利用绝对值和算术平方根的非负性求出m,n的值,进而得出答案.
解:因为|m-2| + =0,
所以|m-2| =0, =0,
所以m-2=0,n+2=0,
所以m=2,n=-2,
所以m-n=4,
所以m-n的算术平方根为2.
师生活动:教师出示例题,引导学生分析解题思路,学生尝试独立完成,指定学生讲解,教师点评,针对学生在解题中出现的问题进行重点讲解.
· 设计意图:在巩固知识技能的同时,着重培养学生能否在稍复杂或新颖的情境中,准确识别问题本质,综合运用算术平方根的相关概念和性质(特别是非负性)来解决问题.
· 课堂练习
教材练习
1.求下列各数的算术平方根:
(1)49; (2)0 ; (3)1.21; (4).
解:(1)因为72=49,所以49的算术平方根是7,即=7.
(2) 因为02=0,所以0的算术平方根是0,即=0.
(3) 因为1.12=1.21,所以1.21的算术平方根是1.1,即=1.1.
(4) 因为()2=,所以的算术平方根是,即=.
2.铺装一间面积为32m2 的办公室的地面,恰好用完大小相同的50块正方形地板砖.每块地板砖的边长是多少?
解:设每块地板砖的边长为xm.
根据题意,得50x2=32,
所以x2=.
由算术平方根的意义,得x= ,即x=0.8.
答:每块地板砖的边长是0.8m.
【限时训练】
1.求下列各数的算术平方根:81,,,0.81.
答:因为,所以81的算术平方根;
因为,,所以的算术平方根;
因为,所以的算术平方根;
因为,所以0.81的算术平方根.
2.填空:
(1)=______; (2)=______;
(3)=______ ; (4)=______.
答:(1)9,(2)5,(3),(4)5.
3.计算的算术平方根_______.
追问:16的算术平方根和的算术平方根区别在哪?
答:
答案:2
4.自由下落物体下落的距离s(m)与下落时间t(s)的关系为s=4.9t2.有一铁球从19.6 m高的建筑物上自由下落,到达地面需要多长时间?
答:将s=19.6代入公式s=4.9t2,得t2=4.
由算术平方根的意义,得t==2.
答:铁球到达地面需要2 s.
解:
.
根据三角形三边关系得1<c<5.
师生活动:学生独立完成课堂练习,教师巡视检查学生的完成情况,对有困难的学生进行个别辅导,练习完成后,组织学生进行交流讨论,核对答案,学生互相讲解解题思路和方法.
设计意图:通过练习进一步巩固学生对算术平方根的理解和应用,及时反馈学生的学习情况,让学生在练习中发现问题、解决问题,加深对知识的掌握程度.
· 归纳总结
师生活动:教师和学生一起回顾本节课所讲的内容.
1.本节课你学到了什么?
2.什么是算术平方根?
3.算术平方根的性质是什么?
设计意图:通过师生共同回顾本节课所学内容,帮助学生梳理知识脉络,使学生对本节课的知识形成系统的认识,加深记忆和理解,同时培养学生的归纳总结能力.
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