3.5分式与比 第3课时教案 2026--2027学年青岛版八年级数学上册
2026-08-25
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摘要:
该教案聚焦比例线段与连比的概念及应用,通过复习比例基本性质及拓展形式导入,以提问引导学生回顾旧知,搭建代数比例与几何图形的知识桥梁,为后续相似图形学习奠定基础。
资料特色在于以具象图形观察抽象概念,培养数学眼光中的几何直观,通过“排序—求比—比较—判断”四步法和连比转化的最小公倍数法训练推理意识,设比例系数法解决几何问题体现模型意识,帮助学生提升代数推理与数形结合能力,为教师提供阶梯式问题设计参考,高效突破教学重难点。
内容正文:
第三章 分式
3.5 分式与比
一、教材分析
《分式与比(第3课时)》是青岛版初中数学八年级上册第三章《分式》第五节的内容,是比例知识在几何领域的延伸与应用.此前学生已掌握比例基本性质,本节课通过探究比例线段、连比的概念及应用,搭建起代数比例与几何图形的桥梁,为后续学习相似图形、三角函数等知识奠定基础,同时培养学生运用数形结合、方程思想解决问题的能力,在初中数学知识体系中起到承上启下的重要作用.
二、学情分析
八年级学生已掌握比例的基本性质及分式运算,具备一定的代数推理能力和初步的几何观察能力,但对“比例与几何图形结合”的理解仍存在不足.他们能进行简单的比例计算,却难以将线段比、连比与几何图形的形状、边长等建立关联,且在处理单位不统一的线段比、连比转化及复杂比例方程求解时易出错,需要教师通过具象实例和阶梯式问题引导,帮助其突破认知难点.
三、教学目标
1.通过观察形状相同的图形,抽象出比例线段的概念,能准确判断四条线段是否成比例,理解连比的意义及转化方法,建立代数比例与几何图形的联系.
2.能运用比例基本性质、设比例系数法解决比例线段及连比的实际问题,在求解过程中规范运算步骤,提升代数推理和方程求解能力.
3.将几何中的边长计算、周长求解等问题转化为比例方程模型,体会数形结合与方程思想,能运用所学知识解决生活及数学中的相关实际问题,培养应用意识.
四、教学重难点
重点:理解比例线段和连比的概念,能运用比例基本性质及设比例系数法解决几何中的比例问题.
难点:连比的转化方法,以及将几何图形中的边长关系转化为比例方程并准确求解.
五、教学过程
· 复习回顾
1.比例的基本性质?
比例的基本性质: 在比例中,两外项的乘积等于两内项的乘积.
如果(),那么.
2.比例基本性质相关拓展
如果(a,b,c,d均不为0),那么等式 .
今天我们来学习比在几何问题中的应用.
师生活动:教师通过提问引导学生回顾比例基本性质,板书“若(),则”,再追问“若(a,b,c,d均不为0),能推出哪些比例式”,鼓励学生自主推导并展示,教师补充完善拓展的四个比例式,最后点明本节课主题——比例在几何中的应用,引发学生思考.
设计意图:通过复习比例基本性质及拓展形式,唤醒学生已有知识储备,为后续学习比例线段和连比在几何中的应用做好铺垫,同时以问题驱动激发学生的探究兴趣,实现新旧知识的自然衔接.
· 探究新知
活动一:探究比例线段
在纸上任意画两条大小不同的线段AB和CD:
如何刻画两条线段之间的大小关系呢?
选用cm为单位长度,用刻度尺分别度量线段AB和CD的长度,计算AB:CD.
AB:CD=5:3.
选用mm为单位长度,用刻度尺分别度量线段AB和CD的长度,计算AB:CD.
AB:CD=5:3.
你发现两条线段的比与选用的单位长度有关吗?与同学交流!
没有关系,但是两条线段长度的比,必须在同一单位长度下计算.
1.设线段,,两条线段的长度比是:.
2.设线段,,两条线段的长度比是:.
注意:求线段的比时,单位不同的情况下,先统一单位.
在同一单位长度下,两条线段长度的比,叫作这两条线段的比.
如果四条线段a,b,c,d的长成比例,我们就把这四条线段a,b,c,d称为成比例线段,简称比例线段.
做一做
请同学们判断下面的每四条线段是否成比例.
(1)2cm,4cm,6cm,12cm;
(2)3cm,5cm,7cm,4cm.
解:(1)2:4=1:2,6:12=1:2,2:4=6:12,
所以,这四条线段成比例.
(2)3:4≠5:7,所以,这四条线段不成比例.
判断线段是否成比例的“四个步骤”:
(1)排序:先把线段按照题目要求进行排列.
(2)求比:分别求出排序后第一、二条线段和第三、四条线段的比.
(3)比较:比较上述所求的比是否相等.
(4)判断:判断线段是否成比例.
师生活动:教师展示包含形状相同但大小不同的图形(如不同尺寸的长方形、三角形),让学生找出形状相同的图形并观察差异;接着以线段AB与AC为例,分单位相同和不同两种情况计算长度比,强调统一单位的重要性,引出线段比的定义;再通过“做一做”让学生判断两组线段是否成比例,教师引导学生总结“排序—求比—比较—判断”四步法,期间对学生的错误及时纠正,加深对比例线段概念的理解.
设计意图:通过具象图形观察,帮助学生直观感知形状相同图形的线段关系,从具体实例抽象出线段比和比例线段的概念,降低理解难度;“做一做”和四步法总结,让学生在实践中掌握判断比例线段的方法,提升逻辑推理和归纳总结能力.
活动二:探究连比的概念
议一议
如图:已知线段AB=5cm,CD=2cm,EF=3cm.
AB:CD=5:2,CD:EF=2:3.
根据上面的结果,可以把线段AB,CD,EF的比写成AB:CD:EF=5:2:3.
在AB:CD和CD:EF这两个比中,CD是相同的.
当前一个比的后项与后一个比的前项相同时,可以将这两个比连起来,得到的形式,这种形式叫作连比.
例如,中,,,则三个角,,的比为.
注意:把与写成连比的关键:把前一比的后项与后一个比的前项化为相同的数.办法:取前一个比的后项与后一个比的前项的最小公倍数为连比的中间项.可以理解为,但不能理解为.
议一议
已知有理数a,b,c都不等于0,下列命题是真命题吗?如果是,请说明理由;如果不是,请举出反例.
(1)如果,那么;
(2)如果,那么.
解:(1)是真命题.理由:(),则,,,所以.
(2) 是假命题.反例:当,,时,条件成立,结论不成立.
一般地,若有理数m,n,k都不等于0,在与中,能够使得的条件是哪个?请说明理由.
解:能够使得的条件是.
理由:,则,,,所以.如果,,反例:当,,且,,时,条件成立,结论不成立.
师生活动:教师以中,为例,说明连比的形成条件,引出连比定义;强调将与化为连比的关键是统一中间项,通过最小公倍数法演示转化过程;再通过“议一议”的两个命题,组织学生分组讨论,判断真假并说明理由,教师巡视指导,对假命题引导学生举出反例,最后总结能得出的条件及理由.
设计意图:从角的比例关系实例引入连比,让学生易于理解;通过分组讨论和命题判断,激发学生思维碰撞,帮助其掌握连比的转化方法及比例条件的辨析,培养学生的逻辑思维和合作探究能力.
· 应用新知
例1. 如图,已知,且,,.求AE的长.
分析:本题涉及比例的基本性质,即在比例中,.
解:因为,AB=40,,
所以,.
因为,所以.解关于AE的方程,得.
经检验,是原方程的解.所以AE的长为10.5.
例2.的周长为52cm,,求三条边的长.
分析:设三边的长度分别为、、,然后根据三角形周长的定义列出方程求解.
解:设,,.根据题意,得.
解方程,得.
所以,,.
所以AB,BC,AC的长分别是12cm,16cm,24cm.
总结:通过设比例系数,将几何问题转化为代数方程求解,体现了数形结合与方程思想.
例3.若,且,试求.
分析:通过设比值为k,将a、b、c用含k的式子表示出来,再代入已知等式求出k,进而求得a、b、c的值,最终得出.
解:设,则,,.
因为,所以,
解得,所以,,,
所以.
总结:此类方法常用于连比比例问题,当题目出现多个量的比例关系且需关联其他等式时,设比例系数k可高效建立方程求解.
师生活动:教师出示例1、例2、例3,先引导学生分析题目中的已知条件和所求问题,例1侧重比例基本性质的应用,例2和例3突出设比例系数法的运用;让学生先独立思考解题思路,再小组内交流,然后请学生上台板演,教师针对板演情况进行点评,强调解题规范(如检验步骤、单位标注),总结解题方法和数学思想(数形结合、方程思想).
设计意图:通过典型例题,让学生将比例线段和连比知识应用于几何问题求解,在独立思考和合作交流中掌握解题方法;教师点评和总结,帮助学生规范解题过程,深化对数学思想的理解,提升知识应用能力.
· 课堂练习
1.已知线段,,求.
解:因为,
所以,.
注意:单位不同的情况下,先统一单位再求比.
2.已知a,b,c,d是成比例线段,其中,,.求d的长.
解:因为a,b,c,d是成比例线段,
根据比例线段的定义得,,即,
代入,,,得3d = 2×6,解得,则.
3.已知正方形A的面积恰好等于长方形B的面积,那么A的边长a与B的长b,宽c之间满足什么关系?可以用哪些方式描述它们的关系?
解:根据正方形面积公式,长方形面积公式.
因为正方形A的面积恰好等于长方形B的面积,
所以.
那么A的边长a与B的长b,宽c之间的关系:;
其他描述他们关系的方法:
①a是b和c的比例中项;
②.
师生活动:教师布置3道课堂练习题,学生独立完成,教师巡视,对解题困难的学生进行个别指导;完成后,邀请3名学生分别讲解每题的解题思路和过程,其他学生补充质疑,教师对共性问题进行集中讲解,强调注意事项(如单位统一、比例中项的理解).
设计意图:通过课堂练习及时巩固比例线段、连比的概念及解题方法,检验学生的学习效果;学生讲解和师生互动,不仅能让教师了解学生的掌握情况,还能培养学生的表达能力和问题分析能力,及时查漏补缺.
限时训练
1.已知a、b、c分别是的三条边的边长,且,,求的周长.
分析:先根据三边比例设出未知数,再代入已知等式求出未知数的值,最后计算三角形的周长.
解:设,,(),
代入,得,解得,
则,,,
所以的周长是.
总结:整个过程利用比例设元简化计算,体现了用代数方法解决几何边长问题的思路.
2.如图,已知,若,,,求OB的长.
分析:过对已知比例式变形,建立起与所求OB相关的等式,求解即可.
解:因为,,,
所以,.
因为,所以,即,解得 .
经检验,是原方程的解.所以OB的长为4.8.
3.已知a,b,c是的三边长,且.
(1)求的值;(2)若的周长为90,求各边的长.
分析:通过设比例系数,将多元问题转化为一元问题求解.
解:设,则,,.
(1).
(2)由题意,得,解得.
所以,,.
师生活动:教师设定15分钟限时,让学生独立完成3道限时训练题,模拟测试场景;时间结束后,教师公布答案,学生自行批改,然后以小组为单位讨论错题,教师收集高频错题,进行集中讲解,重点分析解题思路和易错点,如比例设元的技巧、线段长度关系的转化等.
设计意图:限时训练能提高学生的解题速度和效率,培养其时间观念;通过自行批改和小组讨论,让学生主动发现问题、解决问题,教师针对高频错题讲解,帮助学生突破难点,强化知识掌握.
· 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.学习的比例线段和之前学的比例有什么区别与联系?
3.判断四条线段是否成比例的关键步骤是什么?你在计算时容易忽略哪个环节?
设计意图:通过师生共同回顾本节课内容,梳理比例线段、连比的概念及解题方法,形成知识体系,帮助学生加深记忆;同时引导学生反思学习过程中的收获与不足,培养其归纳总结能力,促进知识的内化与迁移.
六、板书设计
3.5 分式与比(第3课时)
线段比:同一单位下,两条线段长度的比
比例线段:四条线段,b,c,d成比例,即
连比:前一个比的后项与后一个比的前项相同时,可写成形式
方法:
判断比例线段:排序求比比较判断
连比转化:统一中间项(最小公倍数法)
解题思想:数形结合,方程思想(设比例系数k)
例1 例2 例3
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