第一篇:数学定理证明
一.基本定理: 1.(极限或连续)局部保号性定理(进而证明保序性定理)2.局部有界性定理. 3.拉格朗日中值定理.
4.可微的一元函数取得极值的必要条件. 5.可积函数的变上限积分函数的连续性. 6.牛顿——莱布尼茨公式.
7.多元函数可微的必要条件(连续,可导). 8.可微的二元函数取得极值的必要条件. 9.格林定理.
10.正项级数收敛的充要条件:其部分和数列有界. 11.幂级数绝对收敛性的阿贝尔定理. 12.(数学三、四)利润取得最大值的必要条件是边际成本与边际收入相等. 二.基本方法:
1.等价无穷小替换:若xa时,有(x)~(x),试证明lim(x)f(x)lim(x)f(x)。
xa
xa
2.微元法:若f(x)是区间[a,b](a0)上非负连续函数,试证明曲边梯形D(x,y)axb,0yf(x) 绕 轴旋转,所得的体积为V2
ba
xf(x)dx。
3.常数变易法:若P(x)和Q(x)是连续函数,试证明微分方程yP(x)yQ(x)的通解为
P(x)dxyeC
Q(x)e
P(x)dx
dx。
三.一些反例也是很重要的:
1.函数的导函数不一定是连续函数。反例是:函数点不连续。
2.f(a)0,但不一定存在xa点某个邻域使函数f(x)在该邻域内单调增加。反例是:函数
1
x100x2sin,f(x)x
0,
x0, x0,12
xsin,f(x)x
0,
x0,在x0点可导,但f(x)x0,在x0
3.多元函数可(偏)导点处不一定连续。反例是:函数
xy,2
f(x,y)xy2
0,
(x,y)(0,0),(x,y)(0,0),4.多元函数在不可(偏)导点处,方向导数不一定不存在。反例是:函数 f(x,y)处两个一阶偏导数都不存在,但是函数在在(0,0)点处沿任一方向的方向导数都存在。
an1an
xy
在(0,0)点
5.1,既不是正项级数an收敛的充分条件,也不是它收敛的必要条件。反例一,正项级数
n1
n1
n
1n
满
足
an1an
1但不收敛。反例二,正项级数
n1
53(1)
n
不满足
an1an
a2n
,但是它是收敛的。211 a
2n1
第二篇:考研数学定理证明
考研数学定理证明
不一定会考,或者说是好像近几年也就是09年的考题出过一道证明题(拉格朗日中值定理的证明)。但准备时最好把课本上几个重要定理(比如中值定理)的证明看下,做到会自己证明。还有就是几个证明过程或方法比较奇特的定理,要看懂证明。一个可以应付直接考证明题,还可以借鉴证明思路帮助自己解其他题目,算是开扩思路吧,总之看下会有好处的,而且也不是很多,比照课本自己总结下吧,我去年就是这么整理的。数学140+
定理的证明属于比较难的,可以不看。很多人看都看不懂,或者看懂了也不会用。
但是定理的结论和应用一定要会。
考研里的证明题属于压轴的,大部分人都做不出来,所以不用担心。只要把基本盘拿下,你的分数就应该能过国家线。
祝你成功。
呵呵非常理解你的处境。我觉得这个问题不难解决,主要有两个办法。下面帮你具体分析一下,呵呵~
一。旁听师弟师妹的数学课~优点:不仅经济,便利,而且对老师的水平有保证~因为都是你们学校的嘛,你可以事先充分打听好哪个老师哪门课讲得好,然后还能比较容易获取课程进度,这样就可以专门去听自己不懂得那块,针对性强矮甚至你下课后还可以就不懂得习题跟老师请教一下~就本人这么多年的上学经验,老师对“问题学生”都是欢迎的,至少不排斥~缺点:由于不是专门针对考研复习的讲授,有些东西可能不是很适合~举个例子吧,比如将同样的知识,高一时候和高三第一轮复习时,讲的侧重点就不一样~(但是个人觉得这不算什么大缺点~嘿嘿~)
二。报名参加专门的考验辅导班。优点显而易见。老师肯定都是有多年考研辅导经验的,指导复习当然针对性强,有事半功倍的效果。缺点就是,嘿嘿,学费问题。你所在地的学费情况我就不清楚了,你可以自己去查一下~
还有一句话想说,其实这两个办法也不是对立的,你可以在学校里去旁听老师的课,把第一轮扎扎实实的复习完,放假回家去报名参加个辅导班,利用假期有针对性的做第二轮复习~相信两轮复习下来,你的长进一定不蝎呵呵~
我就说这么多,要是以后想起来了会再来补充的~最后祝你如愿考上理想院校哦~加油
也不知道一楼是哪个名校数学系的研究生,广州大学吗?这么有才华!听他的话等楼主没考到130哭的地方都找不到。
考研每一门学科都要复习好几轮,也不知道楼主考什么专业,数学几?
基础差的话第一轮复习要弄清楚定理及其证明过程。如果应届本科生又是学理科,平时成绩不错,高数,线性分都很高的话第一轮可以直接看教材做题。
第三篇:初中数学定理证明
初中数学定理证明
数学定理
三角形三条边的关系
定理:三角形两边的和大于第三边
推论:三角形两边的差小于第三边
三角形内角和
三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180°
推论1直角三角形的两个锐角互余
推论2三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角和
推论3三角形的一个外角大雨任何一个和它不相邻的内角
角的平分线
性质定理在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等
几何语言:
∵OC是∠AOB的角平分线(或者∠AOC=∠BOC)
pE⊥OA,pF⊥OB
点p在OC上
∴pE=pF(角平分线性质定理)
判定定理到一个角的两边的距离相等的点,在这个角的平分线上
几何语言:
∵pE⊥OA,pF⊥OB
pE=pF
∴点p在∠AOB的角平分线上(角平分线判定定理)
等腰三角形的性质
等腰三角形的性质定理等腰三角形的两底角相等
几何语言:
∵AB=AC
∴∠B=∠C(等边对等角)
推论1等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边
几何语言:
(1)∵AB=AC,BD=DC
∴∠1=∠2,AD⊥BC(等腰三角形顶角的平分线垂直平分底边)
(2)∵AB=AC,∠1=∠
2∴AD⊥BC,BD=DC(等腰三角形顶角的平分线垂直平分底边)
(3)∵AB=AC,AD⊥BC
∴∠1=∠2,BD=DC(等腰三角形顶角的平分线垂直平分底边)
推论2等边三角形的各角都相等,并且每一个角等于60°
几何语言:
∵AB=AC=BC
∴∠A=∠B=∠C=60°(等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60°)
等腰三角形的判定
判定定理如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等
几何语言:
∵∠B=∠C
∴AB=AC(等角对等边)
推论1三个角都相等的三角形是等边三角形
几何语言:
∵∠A=∠B=∠C
∴AB=AC=BC(三个角都相等的三角形是等边三角形)
推论2有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形
几何语言:
∵AB=AC,∠A=60°(∠B=60°或者∠C=60°)
∴AB=AC=BC(有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形)
推论3在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半
几何语言:
∵∠C=90°,∠B=30°
∴BC=AB或者AB=2BC(在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半)
线段的垂直平分线
定理线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等
几何语言:
∵MN⊥AB于C,AB=BC,(MN垂直平分AB)
点p为MN上任一点
∴pA=pB(线段垂直平分线性质)
逆定理和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上
几何语言:
∵pA=pB
∴点p在线段AB的垂直平分线上(线段垂直平分线判定)
轴对称和轴对称图形
定理1关于某条之间对称的两个图形是全等形
定理2如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是对应点连线的垂直平分线
定理3两个图形关于某直线对称,若它们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上
逆定理若两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那这两个图形关于这条直线对称
勾股定理
勾股定理直角三角形两直角边a、b的平方和,等于斜边c的平方,即
a2+b2=c
2勾股定理的逆定理
勾股定理的逆定理如果三角形的三边长a、b、c有关系,那么这个三角形是直角三角形
四边形
定理任意四边形的内角和等于360°
多边形内角和
定理多边形内角和定理n边形的内角的和等于(n-2)·180°
推论任意多边形的外角和等于360°
平行四边形及其性质
性质定理1平行四边形的对角相等
性质定理2平行四边形的对边相等
推论夹在两条平行线间的平行线段相等
性质定理3平行四边形的对角线互相平分
几何语言:
∵四边形ABCD是平行四边形
∴AD‖BC,AB‖CD(平行四边形的对角相等)
∠A=∠C,∠B=∠D(平行四边形的对边相等)
AO=CO,BO=DO(平行四边形的对角线互相平分)
平行四边形的判定
判定定理1两组对边分别平行的四边形是平行四边形
几何语言:
∵AD‖BC,AB‖CD
∴四边形ABCD是平行四边形
(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)
判定定理2两组对角分别相等的四边形是平行四边形
几何语言:
∵∠A=∠C,∠B=∠D
∴四边形ABCD是平行四边形
(两组对角分别相等的四边形是平行四边形)
判定定理3两组对边分别相等的四边形是平行四边形
几何语言:
∵AD=BC,AB=CD
∴四边形ABCD是平行四边形
(两组对边分别相等的四边形是平行四边形)
判定定理4对角线互相平分的四边形是平行四边形
几何语言:
∵AO=CO,BO=DO
∴四边形ABCD是平行四边形
(对角线互相平分的四边形是平行四边形)
判定定理5一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
几何语言:
∵AD‖BC,AD=BC
∴四边形ABCD是平行四边形
(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
矩形
性质定理1矩形的四个角都是直角
性质定理2矩形的对角线相等
几何语言:
∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD(矩形的对角线相等)
∠A=∠B=∠C=∠D=90°(矩形的四个角都是直角)
推论直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
几何语言:
∵△ABC为直角三角形,AO=OC
∴BO=AC(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)
判定定理1有三个角是直角的四边形是矩形
几何语言:
∵∠A=∠B=∠C=90°
∴四边形ABCD是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形)
判定定理2对角线相等的平行四边形是矩形
几何语言:
∵AC=BD
∴四边形ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)
菱形
性质定理1菱形的四条边都相等
性质定理2菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
几何语言:
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=BC=CD=AD(菱形的四条边都相等)
AC⊥BD,AC平分∠DAB和∠DCB,BD平分∠ABC和∠ADC
(菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角)
判定定理1四边都相等的四边形是菱形
几何语言:
∵AB=BC=CD=AD
∴四边形ABCD是菱形(四边都相等的四边形是菱形)
判定定理2对角线互相垂直的平行四边形是菱形
几何语言:
∵AC⊥BD,AO=CO,BO=DO
∴四边形ABCD是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)
正方形
性质定理1正方形的四个角都是直角,四条边都相等
性质定理2正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角
中心对称和中心对称图形
定理1关于中心对称的两个图形是全等形
定理2关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分
逆定理如果两个图形的对应点连线都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形关于这一点对称
梯形
等腰梯形性质定理等腰梯形在同一底上的两个角相等
几何语言:
∵四边形ABCD是等腰梯形
∴∠A=∠B,∠C=∠D(等腰梯形在同一底上的两个角相等)
等腰梯形判定定理在同一底上的两个角相等的梯形是等腰梯形
几何语言:
∵∠A=∠B,∠C=∠D
∴四边形ABCD是等腰梯形(在同一底上的两个角相等的梯形是等腰梯形)
三角形、梯形中位线
三角形中位线定理三角形的中位线平行与第三边,并且等于它的一半
几何语言:
∵EF是三角形的中位线
∴EF=AB(三角形中位线定理)
梯形中位线定理梯形的中位线平行与两底,并且等于两底和的一半
几何语言:
∵EF是梯形的中位线
∴EF=(AB+CD)(梯形中位线定理)
比例线段
1、比例的基本性质
如果a∶b=c∶d,那么ad=bc2、合比性质
3、等比性质
平行线分线段成比例定理
平行线分线段成比例定理三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例
几何语言:
∵l‖p‖a
(三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例)
推论平行与三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例
定理如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行与三角形的第三边
垂直于弦的直径
垂径定理垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧
几何语言:
∵OC⊥AB,OC过圆心
(垂径定理)
推论
1(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧
几何语言:
∵OC⊥AB,AC=BC,AB不是直径
(平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧)
(2)弦的垂直平分线过圆心,并且平分弦所对的两条弧
几何语言:
∵AC=BC,OC过圆心
(弦的垂直平分线过圆心,并且平分弦所对的两条弧)
(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧
几何语言:
(平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧)
推论2圆的两条平分弦所夹的弧相等
几何语言:∵AB‖CD
圆心角、虎弦、弦心距之间的关系
定理在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距也相等
推论在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条虎两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等
圆周角
定理一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半
推论1同弧或等弧所对的圆周角相等;同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等
推论2半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直角
推论3如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形
圆的内接四边形
定理圆的内接四边形的对角互补,并且任何一个外角都等于它的内对角
几何语言:
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形
∴∠A+∠C=180°,∠B+∠ADB=180°,∠B=∠ADE
切线的判定和性质
切线的判定定理经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线
几何语言:∵l⊥OA,点A在⊙O上
∴直线l是⊙O的切线(切线判定定理)
切线的性质定理圆的切线垂直于经过切点半径
几何语言:∵OA是⊙O的半径,直线l切⊙O于点A
∴l⊥OA(切线性质定理)
推论1经过圆心且垂直于切线的直径必经过切点
推论2经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心
切线长定理
定理从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角
几何语言:∵弦pB、pD切⊙O于A、C两点
∴pA=pC,∠ApO=∠CpO(切线长定理)
弦切角
弦切角定理弦切角等于它所夹的弧对的圆周角
几何语言:∵∠BCN所夹的是,∠A所对的是
∴∠BCN=∠A
推论如果两个弦切角所夹的弧相等,那么这两个弦切角也相等
几何语言:∵∠BCN所夹的是,∠ACM所对的是,=
∴∠BCN=∠ACM
和圆有关的比例线段
相交弦定理:圆内的两条相交弦,被焦点分成的两条线段长的积相等
几何语言:∵弦AB、CD交于点p
∴pA·pB=pC·pD(相交弦定理)
推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项
几何语言:∵AB是直径,CD⊥AB于点p
∴pC2=pA·pB(相交弦定理推论)
切割线定理从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆焦点的两条线段长的比例中项
几何语言:∵pT切⊙O于点T,pBA是⊙O的割线
∴pT2=pA·pB(切割线定理)
推论从圆外一点因圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的焦点的两条线段长的积相等
几何语言:∵pBA、pDC是⊙O的割线
∴pT2=pA·pB(切割线定理推论)。
第四篇:北师大版初中数学证明定理
公理 两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行(同位角相等,两直线平行)
定理 两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行(同旁内角互补,两直线平行)
定理 两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行(内错角相等,两直线平行)
定理 对顶角相等
公理 两条平行线被第三条直线所截,同位角相等(两直线平行,同位角相等)定理 两条平行线被第三条直线所截,内错角相等(两直线平行,内错角相等)定理 两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补(两直线平行,同旁内角互补)定理 如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行
定理 三角形三个内角的和等于180°(三角形内角和定理)
定理 四边形的内角和等于360°
定理 三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和。
定理 三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角。
公理 三边对应相等的两个三角形全等(SSS)
公理 两边及其家变对应相等的两个三角形全等(SAS)
公理 两角及其夹边对应相等的两个三角形全等(ASA)
公理 全等三角形的对应边相等、对应角相等。
定理 两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等(AAS)
定理 等腰三角形的两个底角相等(等边对等角)
定理 等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(三线合一)定理 等边三角形的三个角都相等,并且每个角都等于60°
定理 有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边)
定理 有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形。
定理 在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。定理 三个角都相等的三角形是等边三角形
定理 直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方(勾股定理)
定理 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 定理 斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(HL)
定理 线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
定理 到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。
定理 三角形三条边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等。
定理 角平分线上的点到这个角的两边的距离相等
定理 在一个角的内部,且到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上
定理 三角形的三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等
定理平行四边形的对边相等
定理平行四边形的对角相等
定理平行四边形法的对角线互相平分
定理 等腰梯形在同一底上的两个角相等
定义 两腰相等的梯形是等腰梯形
定理 同一底上的两个角相等的梯形是等腰梯形
定理 夹在两条平行线间的平行线段相等
定义 两组对边互相平行的四边形是平行四边形
定理 两组对边分别相等的四边形是平行四边形
定理 一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
定理 对角线互相平分的四边形是平行四边形
定理 两组对角相等的四边形是平行四边形
定理 三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半
定理 矩形的四个角都是直角
定理 矩形的对角线相等
定理 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
定义 有一个叫是直角的平行四边形是矩形
定理 有三个角是直角的四边形是矩形
定理 对角线相等的平行四边形是矩形
定理 如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形 定理 菱形的四条边都相等
定理 菱形的对角线互相垂直,并且每条对角线平分一组对角
定义 一组邻边相等的平行四边形是菱形
定理 对角线互相垂直的平行四边形是菱形
定理 有四条边相等的四边形是菱形
定理 正方形的四个角都是直角,四条边都相等
定理 正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角 定理 有一个角是直角的菱形是正方形
定理 对角线相等的菱形是正方形
定理 对角线互相垂直的矩形是正方形
第五篇:正弦定理证明
新课标必修数学5“解三角形”内容分析及教学建议
江苏省锡山高级中学杨志文
新课程必修数学5的内容主要包括解三角形、数列、不等式。这些内容都是高中数学中的传统内容。其中“解三角形”既是高中数学的基本内容,又有较强的应用性。在历次教材改革中都作为中学数学中的重点内容,一直被保留下来。在这次新课程改革中,新普通高中《数学课程标准》(以下简称《标准》)与原全日制普通高级中学《数学教学大纲》(以下简称《大纲》)相比,“解三角形”这块内容在安排顺序上进行了新的整合。本文就《标准》必修模块数学5第一部分“解三角形”的课程内容、教学目标要求、课程关注点、内容处理上等方面的变化进行简要的分析,并对教学中应注意的几个问题谈谈自己的一些设想和教学建议,供大家参考。
一、《标准》必修模块数学5中“解三角形”与原课程中“解斜三角形”的比较
1.课程内容安排上的变化
“解三角形”在原课程中为“解斜三角形”,安排在“平面向量”一章中,作为平面向量的一个单元。而在新课程《标准》中重新进行了整合,将其安排在必修模块数学5中,独立成为一章,与必修模块数学4中的“平面向量”分别安排在不同的模块中。
2.教学要求的变化
原大纲对“解斜三角形”的教学要求是:
(1)掌握正弦定理、余弦定理,并能运用它们解斜三角形,能利用计算器解决解斜三角形的计算问题。
(2)通过解三角形的应用的教学,提高运用所学知识解决实际问题的能力。
(3)实习作业以测量为内容,培养学生应用数学知识解决实际问题的能力和实际操作的能力。《标准》对“解三角形”的教学要求是:
(1)通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题。
(2)能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题。由此可以看出,《标准》在计算方面降低了要求,取消了“利用计算器解决解斜三角形的计算问题”的要求,而在探索推理方面提高了要求,要求“通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。
3、课程关注点的变化
原《大纲》中,解斜三角形内容,比较关注三角形边角关系的恒等变换,往往把侧重点放在运算上。而《标准》则关注运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题。侧重点放在学生探究和推理能力的培养上。
4、内容处理上的变化
原《大纲》中,解斜三角形作为平面向量知识的应用,突出其工具性和应用性。而《标准》将解三角形作为几何度量问题来处理,突出几何的作用,为学生理解数学中的量化思想、进一步学习数学奠定基础。解三角形处理的是三角形中长度、角度、面积的度量问题,长度、面积是理解积分的基础,角度是刻画方向的,长度、方向是向量的特征,有了长度、方向,向量的工具自然就有用武之地。
二、教学中应注意的几个问题及教学建议
原《大纲》中解斜三角形的内容,比较关注三角形边角关系的恒等变换,往往把侧重点放在运算上。而《标准》将解三角形作为几何度量问题来展开,强调学生在已有知识的基础上,通过对任意三角形边角关系的探究,发现并掌握三角形中的边长与角度之间的数量关系,解决简单的三角形度量问题。这就要求在教学过程中,突出几何的作用和数学量化思想,发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的探究过程、再创造过程。因此在教学中应注意以下几个问题。
1.要重视探究和推理
《标准》要求“通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。因此建议在教学中,既要重视从特殊到一般的探索学习过程的教学,又要重视数学的理性思维的培养。教学中不要直接给出定理进行证明,可通过学生对三角形边与角的正弦的测量与计算,研究边与其对角的正弦之间的比,揭示它们在数量上的规律,发现正弦定理的结论,然后再从理论上进行论证,从而掌握正弦定理。从中体会发现和探索数学知识的思想方法。
参考案例:正弦定理的探索、发现与证明
教学建议:建议按如下步骤设计教学过程:
(1)从特殊三角形入手进行发现
让学生观察并测量一个三角板的边长。
提出问题:你能发现三边长与其对角的正弦值之比之间的关系吗?
例如,量得三角板三内角300,600,900所对的三边长分别约为5cm,8.6cm,10cm,58.610,101010 000
sin30sin60sin90
abc
对于特殊三角形,我们发现规律:。
sinAsinBsinC
则有:
提出问题:上述规律,对任意三角形成立吗?(2)实验,探索规律
二人合作,先在纸上做一任意锐角(锐角或钝角)三角形,测量三边长及其三个对角,然后用计算器计算每一边与其对角正弦值的比,填入下面表中,验证前面得出的结论是否正确。(其中,角精确到分,忽略测量误差,通过实验,对任意三角形,有结论:
abc,即在一个三角形中,
sinAsinBsinC
各边和它所对的角的正弦的比相等。
提出问题:上述的探索过程所得出的结论,只是我们通过实验(近似结果)发现的一个结果,如果我们能在理论上证明它是正确的,则把它叫做正弦定理。那么怎样证明呢?
(4)研究定理证明的方法方法一:(向量法)①若△ABC为直角三角形,由锐角三角函数的定义知,定理显然成立。②若△ABC为锐角三角形,过点A做单位向量j垂直于AC,则向量j与向量的夹角为900-A,向
量j
与向量CB的夹角为900-C,(如图1),且有:ACCBAB,所以j·(+)= j·即j·+ j· = j·AB 展开|j||AC|cos900+ | j||CB|cos(900-C)=| j|||cos(900-A)
ac
。
sinAsinC
cbabc
同理,过点C做单位向量j垂直于,可得:,故有。
sinCsinBsinAsinBsinC
③若△ABC为钝角三角形,不妨设角A>900(如图2),过点A做单位向量j垂直于AC,则向量j与
则得 a sinC = c sinA,即
向量AB的夹角为A-900,向量j与向量的夹角为900-C,且有:,同样可证得:
abc
。
sinAsinB
提出问题:你还能利用其他方法证明吗?
方法二:请同学们课后自己利用平面几何中圆内接三角形(锐角,钝角和直角)及同弧所对的圆周角相等等知识,将△ABC中的边角关系转化为以直径为斜边的直角三角形中去探讨证明方法。
2.要重视综合应用
《标准》要求掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题。建议在正弦定理、余弦定理的教学中,设计一些关于正弦定理、余弦定理的综合性问题,提高学生综合应用知识解决问题的能力。如可设计下面的问题进行教学:
参考案例:正弦定理、余弦定理的综合应用 C 如图,在四边形ABCD中,已知ADCD,AD=10,AB=14,BDA=60,BCD=135.求BC的长.教学建议:
引导学生进行分析,欲求BC,需在△BCD中求解,∵BCD=135,BDC=30,∴需要求BD,而BD需在△ABD中求解.再引导学生将
A B
四边形问题转化为三角形问题,选择余弦定理求BD,再由正弦定理
例2图 求BC。
3.要重视实际应用
《标准》要求运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题。因此建议在教学中,设计一些实际应用问题,为学生体验数学在解决问题中的作用,感受数学与日常生活及与其他学科的联系,培养学生的数学应用意识,提高学生解决实际问题的能力。在题目的设计中要注意对恒等变形降低要求,避免技巧性强的变形和繁琐的运算。
参考案例:解三角形在实际中的应用
参考案例1.航海中甲船在A处发现乙船在北偏东45,与A的距离为10海里的C处正以20海里/h的速度向南偏东75的方向航行,已知甲船速度是203海里/h,问甲船沿什么方向,用多少时间才能与
乙船相遇?
教学建议:引导学生依据题意画出示意图,将实际问题转化为解三角形问题。若设甲船与乙船经过t小时在B处相遇,构建ACB,容易计算出AB20海里,BC20海里,根据余弦定理建立关于t的方程,求出t,问题就解决了。
答: 甲船沿北偏东75的方向,经过0.5小时与乙船相遇.参考案例2.为了测量某城市电视塔的高度,在一条直道上选 择了A,B,C三点,使ABBC60m,在A,B,C三点
例1图 DA 观察塔的最高点,测得仰角分别为45,54.2,60,若测量 E
者的身高为1.5m,试求电视塔的高度(结果保留1位小数).F 教学建议:引导学生依据题意画出示意图如图,将实际问题转化为
解三角形问题。要求电视塔的高度。只要求出DE的长。将问题中的已
知量、未知量集中到有关三角形中,构造出解三角形的数学模型。在例2图 ACE中和BCE中应用余弦定理,使问题获得解决.答: 电视塔的高度约为158.3m.4.要重视研究性学习
解三角形的内容有较强的应用性和研究性,可为学生提供丰富的研究性素材。建议在教学内容的设计上探索开放,在教学形式上灵活多样。可设计一些研究性、开放性的问题,让学生自行探索解决。参考案例:研究性学习
课外研究题:将一块圆心角为120,半径为20厘米的扇形铁片裁成一块矩形,请你设计裁法,使裁得矩形的面积最大?并说明理由.
教学建议:这是一个研究性学习内容,可让学生在课外两人一组合作完成,写成研究报告,在习题课上让学生交流研究结果,老师可适当进行点评。
参考答案:这是一个如何下料的问题,一般有如图(1)、图(2)的两种裁法:即让矩形一边在扇形的一条半径OA上,或让矩形一边与弦AB
平行。从图形的特点来看,涉及到线段的长度和角度,将
这些量放置在三角形中,通过解三角形求出矩形的边长,再计算出两种方案所得矩形的最大面积,加以比较,就可以得出问题的结论.
NBB
PO图(2)
QM
O图(1)
按图(1)的裁法:矩形的一边OP在OA上,顶点M在圆弧上,设MOA,则:
时,Smax200.
4按图(2)的裁法: 矩形一边PQ与弦AB平行,设MOQ,在MOQ中,OQM9030120,由正弦定理,得:
sin120
又MN2OMsin(60)40sin(60),MQ
20sin
3sin. 3
MP20sin,OP20cos,从而S400sincos200sin2.即当
∴SMQMN
sinsin(60)cos(260)cos60. 33
∴当30时,Smax由于
400. 3
400平方厘米. 200,所以用第二中裁法可裁得面积最大的矩形,最大面积为33
也可以建议学生在课外自行寻找研究性、应用性的题目去做,写出研究或实验报告,在学校开设的研究性学习课上进行交流,评价。
参考文献:
①全日制普通高中级学《数学教学大纲》。人民教育出版社。2002年4 月。
②《普通高中数学课程标准(实验))》。人民教育出版社。2003年4月第一次印刷。③《普通高中数学课程标准(实验)解读》。严士健 张奠宙王尚志等主编。江苏教育出版社。2004年4月。