内容正文:
25.1 比例线段
课题
比例线段
授课类型
新授课
授课人
教学内容
课本P76-79
教学目标
1.掌握比例线段、比例中项的概念及比例的基本性质.
2.会求两条线段的比及判断四条线段是否成比例.
3.知道黄金分割的意义及其中的文化价值.
教学重难点
重点:理解线段的比与成比例线段的概念及求解.
难点:应用比例的基本性质进行比例变形.
教学准备
多媒体课件
教与学互动设计(教学过程)
设计意图
1.创设情境,导入新课
你能在下面图形中找出形状相同的图形吗?
教师活动:对于上面我们给出的几组图形,形状相同的图形有什么不同吗?
学生活动:大小不同.
教师活动:大小不同的两个图形我们应该怎样得到呢?
学生活动:通过图形之间的放大或者缩小得到另一个图形.
教师活动:图形上相应的线段关系又如何呢?
学生活动:放大或缩小的同时图形上相应的线段也被放大或缩小.
教师活动:这样对于形状相同而大小不同的两个图形,我们可以用相应线段长度的比来描述图形的大小关系.
通过生活中常见的实物图片和图形,引发学生进行对比和思考,这样能激发学生学习的兴趣,从而开始愉快的一节课.
2.实践探究,学习新知
1.线段的比
【观察与思考】
图(1)所示的窗户,通透明亮,协调美观.图(2)是此窗户主体框架的结构示意图.
已知AB=2.8 m,AD=2 m,AE=0.8 m,AH=NB=0.6 m.矩形AHOE和矩形OPMG的长和宽的比值相等吗?请说明理由.
师生活动:学生分组讨论,计算得出结论,教师归纳总结.
归纳总结:一般地,如果选用同一度量单位,线段a和b的长度分别为m和n,我们把m和n的比叫作线段a和b的比,记作a:b=m:n,或=.
注意:
(1)和数的比一样,两条线段的比a:b中,a叫作比的前项,b�叫做比的后项;
(2)两条线段的比就是其长度的比,它是一个数,它没有单位.比值总是正的;
(3)两条线段的比是有顺序的;
(4)两条线段的比与所选的长度单位无关;
(5)求两条线段的比时,如果单位不同,那么必须先化成同一单位,再求它们的比.
【探究】
图1
回答下列问题:
(1)求线段AB,AD,EF,EH的长度.
(2)分别计算,,,的值,你发现了什么?
学生活动:独立完成第1小题,然后小组讨论第2小题,让小组代表发表本小组的见解.
学生活动:通过计算得到,.
教师活动:这样的线段有什么专有名称?
学生活动:这样的线段我们把它叫作成比例线段.
教师活动:在四条线段a,b,c,d中,如果a与b的比等于c与d的比,即,我们就把这四条线段叫作成比例线段,简称比例线段.此时也称这四条线段成比例.
由此可知AB,EF,AD,EH是成比例线段,AB,AD,EF,EH也是成比例线段.
注意:四条线段成比例与这四条线段的排列顺序有关.
2.比例的基本性质
教师活动:如果线段a,b,c,d成比例,即,那么ad和bc相等吗?为什么?
学生活动:由等式的基本性质,在两边同乘以bd,得ad=bc.
教师活动:反之,如果线段a,b,c,d满足ad=bc,那么线段a, b, c,d成比例吗?为什么?
学生活动:成比例.
由教师补充,由等积式得到比例式时要注意a,b,c,d都不等于0.
教师活动:
比例的基本性质:(1)如果,那么ad=bc;
(2)如果ad=bc(b,d≠0),那么.
特别地,如果=,即b2=ac,就把b叫作a,c的比例中项.
【拓展探究】
(1)如果==,那么=________.
(2)如果==,那么=成立吗?
(3)如果==…=(b+d+…+n≠0),那么=成立吗?
探究得
事实上若设==…==k则有a=kb,c=kd,···,m=kn.
所以a+c+···+m=kb+kd+···kn+=k(b+d+···+n).
因为b+d+···+n≠0,所以(b+d+…+n≠0),
=k , =.
我们把这条性质叫作比例的等比性质.
师生活动:学生分析题意,并写出证明过程,教师巡回指导,让学生学会“举一反三”,灵活运用相关的知识,查看学生的自学能力.
3.黄金分割
【例题】
例 如图,点C在线段AB上,且AC是AB与BC的比例中项.A
C
B
(1)当AB=1时,求线段AC的长.
(2)当AB=a时,线段AC= ≈ .
解:(1)设AC=x,则BC=1-x,
∵AC是AB与BC的比例中项,
∴AC2=AB·BC,即x2=1×(1-x).
整理,得x2+x-1=0.
解得x=.
∵线段的长度为正数,
∴AC=.
(2)a;0.618a.
总结:在线段AB上有一点C,如果点C把AB分成的两条线段AC和BC满足 ,那么称线段AB被点C黄金分割,C叫作线段AB的黄金分割点,叫作黄金比.
每条线段上的黄金分割点都有两个.
【谈一谈】
如图,上海东方明珠塔的高为468 m,在塔上装置了下球体、中球体和上球体(太空舱),分别位于塔的68~118 m,250~295 m,335~349 m,使塔显得非常协调美观.
塔的黄金分割点位于哪个球体内?请说明理由.
师生活动:学生自主作答,教师给出正确结果.
解:塔的黄金分割点位于中球体内.
理由:黄金分割点高度为468×0.618≈289.224(m),
该高度落在中球体的区间(250~295 m)内.
通过问题让学生理解线段的比的概念,这样大大降低了学习难度,学生能较容易地接受新知识.
通过图形各边的比引出比例线段的定义.
以问题的形式引导学生思考,加深对比例的基本性质的理解和掌握.
本环节难度层层加大,目的是让学生加强对新知的理解,同时介绍一种方法——引入比值k,利用这种方法,可以将比例的大部分性质加以证明.
黄金分割
3.学以致用,应用新知
考点1 线段的比
练习1 在比例尺为1:10 000 000的地图上,A,B 两城市之间的距离为5 cm,则这两城市之间的实际距离为( )
A.0.5 cm B.5 km C.50 km D.500 km
答案:D
变式训练1 根据下列条件,求a∶b的值.
(1)4a=5b;(2) .
解:(1)∵ 4a=5b,∴.
(2)∵,∴ 8a=7b,∴.
考点2 成比例线段
练习2 判断下列线段a,b,c,d是否为成比例线段.
(1)a=4,b=6,c=5,d=10;
(2)a=2,b=,c=2,d=5.
解:(1)∵,,
∴,
∴ 线段a,b,c,d不是成比例线段.
(2) ∵,
∴,
∴线段a,b,c,d是成比例线段.
变式训练2 已知线段a,b,c,d成比例,且a=3b,c=12 cm,则线段d的长为( )
A.4 cm B.6 cm C.9 cm D.36 cm
答案:A
考点3 比例的性质
练习3 在△ABC与△DEF中,已知,且△ABC的周长为18,求△DEF的周长.
解:∵,
∴ ,
∴ 4(AB+BC+CA)=3(DE+EF+FD),
即DE+EF+FD=(AB+BC+CA).
又∵△ABC的周长为18,即AB+BC+CA=18,
∴ DE+EF+FD=(AB+BC+CA)=24,
∴ △DEF的周长为24.
变式训练3 已知,则的值是______.
答案:
考点4 黄金分割
练习4 符合黄金分割比例形式的图形很容易使人产生视觉上的美感.如图所示的五角星中,AD=BC,且C、D两点都是AB的黄金分割点,若CD=2,求AB的长.
解:∵C、D两点都是AB的黄金分割点,
∴AC=,BD=AB,
∴AC+BD=(-1)AB,
即AB+CD=(-1)AB,
∵CD=2,
∴AB=2.
变式训练4 C是AB的黄金分割点,AC>BC,若AB=10 cm,则AC=________cm.(结果精确到0.1)
答案:6.2
巩固求比例线段的方法,加深对所学知识的理解,提高学生知识的综合运用能力.
4.随堂训练,巩固新知
1.若两地的实际距离为300 km,图上距离为3 cm,则这张地图的比例尺为( )
A.1 000 000:1 B.10 000 000:1
C.1:1 000 000 D.1:10 000 000
答案:D
2.下列四条线段中,不能成比例的是( )
A.a=3,b=6,c=4,d=8
B.a=1,b=,c=2,d=
C.a=4,b=6,c=5,d=10
D.a=2,b=,c=,d=2
答案:C
3.已知点C是线段AB的黄金分割点,且AC>CB,则下列等式中成立的是( )
A.AB2=AC·CB B.CB2=AC·AB
C.AC2=CB·AB D.AC2=2BC·AB
答案:C
4.(1)已知 ,那么______,=______.
(2)如果,那么=______.
(3)如果,那么______.
答案:
5.如果求m的值.
解:①当x+y+z=0时,
y+z=-x,z+x=-y,x+y=-z,
∴ m为其中任何一个比值,即m==-1.
②当x+y+z≠0时,
m===2.
∴ m=2或-1.
6.已知线段a=0.3 m,b=60 cm,c=12 dm.
(1)求线段a与线段b的比;
(2)如果线段a,b,c,d成比例,求线段d的长.
解:(1)∵ a=0.3 m=30 cm,b=60 cm,
∴ a∶b=30∶60=1∶2.
(2)∵线段a,b,c,d成比例,
∴ .
∵ c=12 dm=120 cm,
∴ ,∴d=240 cm.
7.已知a,b,c是△ABC的三边,满足,且a+b+c=12,请你探索△ABC的形状.
解:设=k可得a=3k-4,b=2k-3,c=4k-8,
代入a+b+c=12,得9k-15=12,解得k=3,
则a=5,b=3,c=4,
∴b2+c2=a2,即△ABC为直角三角形.
知识的综合运用,通过本环节的学习,让学生巩固所学知识.
5.课堂小结,自我完善
本节课所学知识:比例线段
通过学生自我反思、小组交流、引导学生自主完成对本节重要知识技能和思想方法的小结.
6.布置作业
课本P79习题A组,B组
课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率.
板书设计
25.1 比例线段
成比例线段:在四条线段a,b,c,d中,如果a与b的比等于c与d的比,即,我们就把这四条线段叫作成比例线段,简称比例线段.
比例的基本性质:(1)如果,那么ad=bc;
(2)如果ad=bc(b,d≠0),那么.
比例的等比性质:如果==…=(b+d+…+n≠0),那么=.
在线段AB上有一点C,如果点C把AB分成的两条线段AC和BC满足 ,那么称线段AB被点C黄金分割,C叫作线段AB的黄金分割点,叫作黄金比.
提纲挈领,重点突出.
教后反思
在教学中,不仅要求学生掌握抽象的数学结论,更应注重学生的“发现”意识,引导学生参与探讨知识的形成过程.尽量挖掘学生的潜能,能让学生通过努力,自己解决问题,这一教学过程,让学生通过计算、观察、发现、自学的方式,使学生在自己探索中学习知识,发现知识,并通过讨论,说出判断两个比能否组成比例的依据,促进了学生学习的顺利进行.
反思,更进一步提升.
学科网(北京)股份有限公司
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