第一篇:全国第八届青年数学教师优质课教学设计:任意角的三角函数3 Word版含答案[精选]
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“任意角的三角函数”第一课时教学设计
江西省临川第二中学
蔡磊
一、教学内容解析
1、本节课是人教A版《数学4》第一章“三角函数”中的“任意角的三角函数(第一课时)”,其重点内容是任意角的三角函数概念的建构.通过引入直角坐标系,实现用锐角终边上点的坐标表示锐角的三角函数值(坐标化);随着单位圆的引入(形式优化),进而引导学生注意到在单位圆中,锐角和单位圆上的点有对应关系,因为角的集合与实数集之间可以建立一一对应的关系,从而发现锐角的弧度数和单位圆上点的坐标之间形成函数关系(函数化);最终形成任意角的三角函数的概念(一般化).之后,通过例题闯关,应用了概念,加强了对概念的理解(概念理解强化).2、任意角的三角函数是三角学内容的基础,是后续内容学习的思维起点,是整个三角学认知结构的生长点.它的学习既是学科系统内部知识发展的需要,又是坐标思想、数形结合思想的载体,更是对函数概念理解和认识的一次升华.学习过程中的认知冲突,容易激发学生思维的积极性,有助于探究、创新能力的培养.由锐角三角函数的定义到任意角三角函数的定义是学生认识上的突破,也是体会特殊到一般思想的良好素材.二、教学目标设置
1、知识与技能:①借助单位圆让学生认识和理解任意角的三角函数的定义②让学生能根据定义判定三角函数的符号③让学生知道公式一,并由此体会三角函数的周期性特点.2、过程与方法:①通过回忆初中的锐角三角函数定义,发现角概念推广后其局限性,必须寻找其它方式定义;②在形成新的锐角三角函数定义的过程中领悟坐标法的优越性,加深对函数概念的理解;③由特殊到一般的思想推广到任意角的三角函数定义;④通过探究任意角正弦函数定义,类比得到任意角的余弦函数和正切函数,培养学生类比分析的能力;⑤通过对三角函数值在各个象限符号的确定,培养学生利用规律解决问题的意识;⑥通过对公式一的学习,培养学生数形结合的意识,让学生体会三角函数的周期性.3、情感态度与价值观:①培养学生在运动变化的过程中认识知识的发生和发展,体会知识之间的内在联系,感悟知识的整体性;②通过小组合作交流,倡导学生主动参与课堂,培养学生团队合作的意识;③通过对新知识的探究,培养学生分析解决问题的能力和理性思维的能力.三、教学重点
1、对任意角的三角函数定义的理解;
2、正弦、余弦、正切函数值在各个象限内符号的确定;
3、三角函数的周期性特点(公式一).四、教学难点
任意角的三角函数概念的建构过程.五、学生学情分析
学生在初中学习的锐角三角函数是以锐角为自变量,以边的比值为函数值的函数,以及高中学习过的函数的定义和任意角及弧度制,这些是学生学习任意角的三角函数知识的基础和依据.本节课从研究锐角三角函数的概念出发,更容易激发学生学习的热情,从而催生学生创造性思维.在概念建构的过程中,学生必需经历由特殊到一般的认识过程以及把新的概念纳入到一般函数的结构之中,这是认知过程的一道坎,又是认知的一次升华.六、教学策略分析
本课采用“引”“探”相结合的方式,将问题以问题串的形式展现,让学生在愤悱中形成认知冲突,体会、感悟数学研究的一般思路和方法.课堂中以学生为主体,将学生分成若干小组,使学生全员参与课堂,通过学生之间合作交流,教师间或参与学生的讨论,对有困数学学习资料
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惑的小组或者个别学生进行帮助和引导,培养学生主动探究新知识的能力.此外,为了提高教学效果,使课堂教学更生动形象,利用多媒体课件进行教学.七、教学过程
(一)创设情境,导入新课
(问题1到问题2是温故知新化过程)
问题1 初中我们在直角三角形中学习过锐角三角函数,你能回忆出初中锐角的正弦、余弦、正切函数是怎样定义的吗?你能说出它们的自变量是什么,又以什么为函数值呢?自变量的范围是什么?
设计意图:要让学生体会知识的产生、发展过程,就要从源头上开始,从学生现有认知状况开始,因此对锐角三角函数的复习是必不可少的.将锐角三角函数融入学生已有的函数知识结构中,容易为学生建立起任意角的三角函数获取心理逻辑的自然.问题2 在高中,随着角的概念的推广和弧度制的引入,角的范围变成了全体实数R,那么对于任意角,比如当为钝角时,角 的“斜边”这种说法还存在吗?那么任意角的三角函数该如何定义呢?
设计意图:利用角的变化作为思维的切入点,打破学生已有的认知结构的平衡,感受学习新知识的必要性,即角的范围扩大了,初中锐角三角函数的定义也应该与时俱进,这有利于将探究的主动权交给学生.(二)提出问题,探求新知
(问题3到问题5是定义坐标化过程)问题3 中国有句古话说的好,“工欲善其事,必先利其器”.随着角的概念推广和弧度制的引入,我们一般借助什么工具来研究角?
设计意图:依托学生已有的经验,启发学生联想,触发学生的灵感,为坐标法的实施奠定研究的基础.问题4 我们先研究哪种角呢?是直接研究任意角的情形还是先研究锐角的情形呢? 设计意图:以锐角三角函数的研究为本节课知识的“生长点”,这样的研究符合学生的认知规律,学生有思考的落脚点,更能够激发学生的求知欲,由特殊到一般的思想突破本节课任意角三角函数概念的建构这一教学难点.问题5 对于任意角都有始边和终边.在直角坐标系中,如何放置锐角可以方便研究?在锐角的终边上任取一点P(a,b),它与原点O的距离为r,你能用点P的坐标及r来表示锐角的三角函数吗?
设计意图:把锐角放在直角坐标系下对学生来说比较简单,构造直角三角形也是一目了然的,这样可以把复习的初中的锐角三角函数的定义纳入直角坐标系,将边长的比变成坐标关系,为任意角的三角函数定义的给出做好铺垫.提及“始边”、“终边”也是为了概念一般化做铺垫.(问题6到问题7是表达式形式优化过程)
问题6 当锐角确定,如果改变的终边上的P点位置,角的正弦值会发生改变吗? 设计意图:问正弦值这一种情况,方便师生研究.余弦值和正切值可以类比得到,更方便学生理解(下面有类似问法也是同样考虑);由三角形相似,说明在终边上任意取点不影响三角函数值.这是为单位圆定义的提出做好铺垫.问题7 数学追求“简洁美”,既然这三个比值与终边上点P的位置无关,那么当P点选在何处时,sin和cos的形式最简单? 设计意图:通过问题的形式过渡,自然得出单位圆的概念.由此便可顺势得出sin和cos的简化形式,体现了数学的“简洁美”.同时也明确在单位圆的背景下,锐角和单位圆上P点数学学习资料
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有对应关系.(问题8到问题10是函数化过程)
问题8 当锐角发生变化时,P点的坐标会发生相应的改变吗?(追问)当锐角确定了,P点的坐标是否唯一确定?(配合动画演示)(教师板书:任意锐角(实数)→唯一实数b;任意锐角(实数)→唯一实数a.)
设计意图:初中学生对函数理解还比较肤浅,这里提出的问题扣准了函数概念的内涵,突出了变量之间的依赖关系及对应关系,是从一般函数知识演绎到三角函数知识的重要环节,是准确理解三角函数概念的关键.问题9 你能给这个函数(任意锐角(实数)→唯一实数b)命名吗?
设计意图:只单问一个函数,可以方便学生思考,也方便师生共同总结,还可以让学生在自行总结任意角的三角函数概念时有参照对象.问题10 既然是函数,你能说出锐角正弦函数的自变量吗?以什么为函数值呢? 设计意图:让学生能更好的理解锐角三角函数的定义,同时为总结任意角三角函数定义打好基础.(问题11到问题12是特殊到一般化过程)
问题11 我们现在得到的锐角三角函数的定义和初中所学锐角三角函数定义有什么区别? 设计意图:加强学生对新的定义方式的理解,让学生意识到任意角没有“斜边”,但是有“始边”、“终边”,从而发现对于任意角,如果始边放在x轴非负半轴上,其终边定与单位圆有唯一交点,从而能形成函数关系.为归纳任意角三角函数概念扫清心理障碍.问题12 由特殊到一般的思想,你能给任意角的三角函数下一个定义吗?(教师在与学生交流中,板书定义)
设计意图:利用类比、迁移的认知规律,学生容易给出任意角的三角函数定义.学生可以意识到锐角三角函数是任意角三角函数的特例,任意角三角函数是锐角三角函数的自然延伸.(三)分析思考,加深理解
(下列问题是概念理解强化过程)
问题13 既然它们是函数,就要注意其定义域,它是函数的“生命之域”,那么正弦、余弦、正切函数的定义域分别是什么? 设计意图:因为角的集合与实数集之间可以建立一一对应的关系,故三角函数也可以看成实数为自变量的函数,强调了其函数属性.问题14 当为锐角时,sin,cos,tan的值都是正数,当的终边落在各个象限时,它们分别取什么符号?
设计意图:对比锐角三角函数,让学生再次回忆任意角三角函数的定义,培养学生利用规律解决问题的意识.设置一个阅读环节,让学生阅读“三角函数名称由来简史”.设计意图:通过三角知识简史的阅读,让学生有新奇感,同时提高课堂的数学文化感,让学生感知数学是源于生活的.以此,进一步激发学生的学习热情.(四)强化训练,巩固双基 第一关 求5的正弦、余弦和正切的值.3设计意图:将例题以闯关的形式呈现,和综艺节目设置相似,寓教于乐,能激发学生的学习热情;明确已知角的终边,要求其三角函数值,可以先求终边与单位圆的交点坐标,通过运用概念,巩固对概念的理解.数学学习资料
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问题15(追问)求11的正弦、余弦和正切的值.3设计意图:引起学生发现这两个角的终边是重合的,所以它们与单位圆的交点坐标相同,由任意角三角函数的定义可知,终边相同的角的同一三角函数值是相等的.让学生体验到公式一的作用和三角函数的周期性.第二关
确定下列三角函数值的符号:(1)cos260;(2)sin(4);
(3)tan(700);
(4)tan3.第三关
求下列三角函数值:
911).(1)sin(1050);
(2)cos;
(3)tan(46设计意图:判断三角函数值的正负符号,是本节课的教学目标之一,引导学生抓住定义、数形结合判断三角函数值的正负符号,同时应用终边相同的角的同一三角函数值是相等的这一结论.第四关
已知角的终边经过点P0(3,4),求角的正弦,余弦和正切值.P0(3a,4a)(a0),情况又如何?
设计意图:该点不在单位圆上,与例题1的解法对比;为课后探究“角终边上任一点Q(x,y),求角的正弦、余弦和正切的值.”这一问题作铺垫;增加了一个问题,加强了学生对任意角三角函数定义的理解,同时渗透了分类讨论的思想.(五)课堂小结,升华提高
知识与技能:任意角三角函数的定义(单位圆);能根据定义判定三角函数的符号;公式一(终边相同的角的同一三角函数值相等)即三角函数的周期性特点.思想与方法:坐标法、特殊到一般、数形结合、类比、转化、分类讨论.设计意图:让学生自己总结,教师补充,并且提醒学生知识重要,探究的思想与方法更重要,体现了教学应以学生为主体,教师为主导的新课标理念.(六)作业布置:
1、课本15页练习2、3、5.2、假设角的顶点是直角坐标系的原点,始边与x轴的非负半轴重合,已知角终边上任一点Q(x,y),求角的正弦、余弦和正切函数值.3、通过本节课学习,你对任意角三角函数有哪些新的认识?利用定义你能解决哪些问题?你还有哪些不明白的地方?请把它写下来.设计意图:体现作业的多样性,鼓励学有余力的同学课后探究,因材施教,多元发展.教师和学生同唱励志歌曲《奔跑》,课堂在歌声中结束.设计意图:拉近师生关系,也鼓励学生不畏艰难,在学习过程中保持奔跑的态度.在数学课堂也可以渗透品德教育.数学学习资料
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第二篇:任意角的三角函数教学设计
《任意角的三角函数》教学设计
一、教学内容分析
本节课是三角函数这一章里最重要的一节课,它是本章的基础,主要是从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,从而很好理解任意角的三角函数的定义。在《课程标准》中:三角函数是基本初等函数,它是描述周期现象的重要数学模型,在数学和其他领域中具有重要的作用。《课程标准》还要求我们借助单位圆去理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。
二、学生情况分析
本课时研究的是任意角的三角函数,学生在初中阶段曾经研究过锐角三角函数,其研究范围是锐角;其研究方法是几何的,没有坐标系的参与;其研究目的是为解直角三角形服务。以上三点都是与本课时不同的,因此在教学过程中要发展学生的已有认知经验,发挥其正迁移。
三、教学目标
知识与技能目标:借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;能根据任意角的三角函数的定义求出具体的角的各三角函数值;能根据定义探究出三角函数值在各个象限的符号。
方法与过程目标:在定义的学习及概念同化和精致的过程中培养学生类比、分析以及研究问题的能力。
情感态度与价值观: 在定义的学习过程中渗透数形结合的思想。
四、教学重、难点分析:
重点:理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。难点:引导学生将任意角的三角函数的定义同化,帮助学生真正理解定义。
五、教学方法与策略:
教学中注意用新课程理念处理教材,采用学生自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学,师生互动,教师发挥组织者、引导者、合作者的作用,引导学生主体参与、揭示本质、经历过程.根据本节课内容、高一学生认知特点,本节课采用“启发探索、讲练结合”的方法组织教学.六、教具、教学媒体准备:
为了加强学生对三角函数定义的理解,帮助学生克服在理解定义过程中可能遇到的障碍,本节课准备在计算机的支持下,利用几何画板动态地研究任意角三角函数与它的终边上点的坐标的关系,构建有利于学生建立概念的“多元联系表示”的教学情境,使学生能够更好地数形结合地进行思维.
七、教学过程
(一)教学情景
1.复习锐角三角函数的定义
问题1:在初中,我们已经学过锐角三角函数.如图(课件2)在直角△ABC中,∠B是直角,那么根据锐角三角函数的定义,锐角A的正弦、余弦和正切分别是什么?
设计意图:帮助学生回顾初中锐角三角函数的定义.
师生活动:教师提出问题,学生回答. 2.认识任意角三角函数的定义
问题2:在上节教科书的学习中,我们已经将角的概念推广到了任意角,现在所说的角可以是任意大小的正角、负角和零角.那么任意角的三角函数又该怎样定义呢?
设计意图:引导学生将锐角三角函数推广到任意角三角函数.
师生活动:在教学中,可以根据学生的实际情况,利用下列问题引导学生进行思考:
(1)能不能继续在直角三角形中定义任意角的三角函数? 以此来引导学生在平面直角坐标系内定义任意角的三角函数.
(2)在上节教科书中,将锐角的概念推广到任意角时,我们是把角放在哪里进行研究的?
进一步引导学生在平面直角坐标系内定义任意角的三角函数.在此基础上,组织学生讨论。
(3)如图2,在平面直角坐标系中,如何定义任意角的三角函数呢?
(4)终边是OP的角一定是锐角吗?如果不是,能利用直角三角形的边长来定义吗?如图3,如果角θ的终边不在第I象限又该怎么办?
问题3:大家现在能不能给出任意角三角函数的定义了?
设计意图:引导学生在定义锐角三角函数的基础上,进一步给出任意角三角函数的定义.
师生活动:由学生给出任意角三角函数的定义,教师进行整理.
问题4:你能否给出正弦、余弦、正切函数在弧度制下的定义域? 设计意图:通过利用定义求定义域,既完善了三角函数概念的内容,同时又可帮助学生进一步理解三角函数的概念.
师生活动:学生求出定义域,教师进行整理. 例1:(题目在课件8中)
设计意图:从最简单的问题入手,通过变式,让学生学习如何利用定义求不同情况下函数值的问题,进而加深对定义的理解,加强定义应用中与几何的联系,体会数形结合的思想.
3.练习(在课件9中)
设计意图:通过应用三角函数的定义,加强对三角函数概念的理解. 4.小结
问题5:锐角三角函数与解直角三角形直接相关,初中我们是利用直角三角形边的比值来表示其锐角的三角函数.通过今天的学习,我们知道任意角的三角函数虽然是锐角三角函数的推广,但它与解三角形已经没有什么关系了.你能再回顾一下任意角三角函数的定义吗?
设计意图:回顾和总结本节课的主要内容.
八、作业设计:
教科书P106习题1.2题.
设计意图:根据本节课所涉及到的三角函数定义应用的几个方面,从教科书中选择作业题.试图通过作业,让学生进一步理解三角函数的概念,并从中评价学生对三角函数概念理解的情况.
九、教学反思:
上述教学设计及具体教学实施过程我认为有以下几点意义:
1.教学设计紧扣课程标准的要求,重点放在任意角的三角函数的理解上。背景创设符合学生的认知特点和学生的身心发展规律——具体到抽象,现象到本质,特殊到一般,这样有利学生的思考。
2.情景设计的数学模型很好地融合初中对三角函数的定义,也能很好引入在直角坐标系中,很好将锐角三角函数的定义向任意角的三角函数过渡,同时能够揭示函数的本质。
3.通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,让学生在情境中活动,在活动中体验数学与自然和社会的联系、新旧知识的内在联系,在体验中领悟数学的价值,它渗透了蕴涵在知识中的思想方法和研究性学习的策略,使学生在理解数学的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。这和课程标准的理念是一致的。
第三篇:任意角的三角函数教学设计
《任意角的三角函数》第一课时 教学设计
会宁县第二中学数学教研组
曹蕊
一、教学内容分析
本节课是三角函数这一章里最重要的一节课,它是本章的基础,主要是从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,从而很好理解任意角的三角函数的定义。在《课程标准》中:三角函数是基本初等函数,它是描述周期现象的重要数学模型,在数学和其他领域中具有重要的作用。《课程标准》还要求我们借助单位圆去理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。
二、学生情况分析
本课时研究的是任意角的三角函数,学生在初中阶段曾经研究过锐角三角函数,其研究范围是锐角;其研究方法是几何的,没有坐标系的参与;其研究目的是为解直角三角形服务。以上三点都是与本课时不同的,因此在教学过程中要发展学生的已有认知经验,发挥其正迁移。
三、教学目标
知识与技能目标:借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;能根据任意角的三角函数的定义求出具体的角的各三角函数值;能根据定义探究出三角函数值在各个象限的符号。
方法与过程目标:在定义的学习及概念同化和精致的过程中培养学生类比、分析以及研究问题的能力。
情感态度与价值观: 在定义的学习过程中渗透数形结合的思想。
四、教学重、难点分析:
重点:理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。难点:引导学生将任意角的三角函数的定义同化,帮助学生真正理解定义。
五、教学方法与策略:
教学中注意用新课程理念处理教材,采用学生自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学,师生互动,教师发挥组织者、引导者、合作者的作用,引导学生主体参与、揭示本质、经历过程.根据本节课内容、高一学生认知特点,本节课采用“启发探索、讲练结合”的方法组织教学.六、教具、教学媒体准备:
为了加强学生对三角函数定义的理解,帮助学生克服在理解定义过程中可能遇到的障碍,本节课准备在计算机的支持下,利用几何画板动态地研究任意角与其终边和单位圆交点坐标的关系,构建有利于学生建立概念的“多元联系表示”的教学情境,使学生能够更好地数形结合地进行思维.
七、教学过程
(一)教学情景
1.复习锐角三角函数的定义
问题1:在初中,我们已经学过锐角三角函数.如图1(课件中)在直角△POM中,∠M是直角,那么根据锐角三角函数的定义,∠O的正弦、余弦和正切分别是什么?
设计意图:帮助学生回顾初中锐角三角函数的定义.
师生活动:教师提出问题,学生回答. 2.认识任意角三角函数的定义
问题2:在上节教科书的学习中,我们已经将角的概念推广到了任意角,现在所说的角可以是任意大小的正角、负角和零角.那么任意角的三角函数又该怎样定义呢?
设计意图:引导学生将锐角三角函数推广到任意角三角函数.
师生活动:在教学中,可以根据学生的实际情况,利用下列问题引导学生进行思考:
(1)能不能继续在直角三角形中定义任意角的三角函数? 以此来引导学生在平面直角坐标系内定义任意角的三角函数.
(2)在上节教科书中,将锐角的概念推广到任意角时,我们是把角放在哪里进行研究的?
进一步引导学生在平面直角坐标系内定义任意角的三角函数.在此基础上,组织学生讨论。
(3)如图2,在平面直角坐标系中,如何定义任意角θ的三角函数呢?
(4)终边是OP的角一定是锐角吗?如果不是,能利用直角三角形的边长来定义吗?如图3,如果角θ的终边不在第I象限又该怎么办?
问题3:大家有没有办法让所得到的定义式变得更简单一点? 设计意图:为引入单位圆进行铺垫.
师生活动:教师提出问题后,可组织学生展开讨论.在学生不能正确回答时,可启发他们思考下列问题:
我们在定义1弧度的角的时候,利用了一个什么图形?所用的圆与半径大小有关吗?用半径多大的圆定义起来更简单易懂些?
问题4:大家现在能不能给出任意角三角函数的定义了?
设计意图:引导学生在借助单位圆定义锐角三角函数的基础上,进一步给出任意角三角函数的定义.
师生活动:由学生给出任意角三角函数的定义,教师进行整理. 例1:(题目在课件中)
设计意图:从最简单的问题入手,通过变式,让学生学习如何利用定义求不同情况下函数值的问题,进而加深对定义的理解,加强定义应用中与几何的联系,体会数形结合的思想.
问题5:你能否给出正弦、余弦、正切函数在弧度制下的定义域? 设计意图:通过利用定义求定义域,既完善了三角函数概念的内容,同时又可帮助学生进一步理解三角函数的概念.
师生活动:学生求出定义域,教师进行整理. 问题6:上述三种函数的值在各象限的符号会怎样?
设计意图:通过定义的应用,让学生了解三种函数值在各象限的符号的变化规律,并从中进一步理解三角函数的概念,体会数形结合的思想.
师生活动:学生回答,教师整理. 例2:(题目在课件中)
设计意图:通过问题的解决,熟悉和记忆函数值在各象限的符号的变化规律,并进一步理解三角函数的概念.
师生活动:在完成本题的基础上,可视情况改变题目的条件或结论,作变式训练.
问题7:既然我们知道了三角函数的函数值是由角的终边的位置决定的,那么角的终边每绕原点旋转一周,它的大小将会怎样变化?它所对应的三角函数值又将怎样变化?
设计意图:引出公式一,突出函数周期变化的特点,以及数形结合的思想. 师生活动:在教师引导下,由学生讨论完成. 例3:(题目在课件中)
设计意图:将确定函数值的符号与求函数值这两个问题合在一起,通过应用公式一解决问题,让学生熟悉和记忆公式一,并进一步理解三角函数的概念.
例
4、例5(题目在课件中)3.练习(在课件中)
设计意图:通过应用三角函数的定义,熟悉和记忆特殊角的三角函数值、三角函数值的符号、公式一,以及求三角函数值,加强对三角函数概念的理解.
4.小结
问题8:锐角三角函数与解直角三角形直接相关,初中我们是利用直角三角形边的比值来表示其锐角的三角函数.通过今天的学习,我们知道任意角的三角函数虽然是锐角三角函数的推广,但它与解三角形已经没有什么关系了.我们是利用单位圆来定义任意角的三角函数,借助直角坐标系中的单位圆,我们建立了角的变化与单位圆上点的变化之间的对应关系,进而利用单位圆上点的坐标或坐标的比值来表示圆心角的三角函数.你能再回顾一下我们是如何借助单位圆给出任意角三角函数的定义吗?
设计意图:回顾和总结本节课的主要内容.
八、作业设计:
教科书P.24习题1.2A组第6、8题.
设计意图:根据本节课所涉及到的三角函数定义应用的几个方面,从教科书中选择作业题.试图通过作业,让学生进一步理解三角函数的概念,并从中评价学生对三角函数概念理解的情况.
九、教学反思:
上述教学设计及具体教学实施过程我认为有以下几点意义:
1.教学设计紧扣课程标准的要求,重点放在任意角的三角函数的理解上。背景创设符合学生的认知特点和学生的身心发展规律——具体到抽象,现象到本质,特殊到一般,这样有利学生的思考。
2.情景设计的数学模型很好地融合初中对三角函数的定义,也能很好引入在直角坐标系中,很好将锐角三角函数的定义向任意角的三角函数过渡,同时能够揭示函数的本质。
3.通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,让学生在情境中活动,在活动中体验数学与自然和社会的联系、新旧知识的内在联系,在体验中领悟数学的价值,它渗透了蕴涵在知识中的思想方法和研究性学习的策略,使学生在理解数学的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。这和课程标准的理念是一致的。
第四篇:任意角的三角函数教学设计
任意角的三角函数(1)
一、教学内容分析:
高一年《普通高中课程标准教科书·数学(必修4)》(人教版A版)第12页1.2.1任意角的三角函数第一课时。
本节课是三角函数这一章里最重要的一节课,它是本章的基础,主要是从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,从而很好理解任意角的三角函数的定义。在《课程标准》中:三角函数是基本初等函数,它是描述周期现象的重要数学模型,在数学和其他领域中具有重要的作用。《课程标准》还要求我们借助单位圆去理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。
在本模块中,学生将通过实例学习三角函数及其基本性质,体会三角函数在解决具有变化规律的问题中的作用。
二、学生学习情况分析
我们的课堂教学常用“高起点、大容量、快推进”的做法,忽略了知识的发生发展过程,以腾出更多的时间对学生加以反复的训练,无形增加了学生的负担,泯灭了学生学习的兴趣。我们虽然刻意地去改变教学的方式,但仍太多旧时的痕迹,若为了新课程而新课程又会使得美景变成了幻影,失去新课程自然与清纯之味。所以如何进行《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称课程标准)的教学设计就很值得思考探索。如何让学生把对初中锐角三角函数的定义及解直角三角形的知识迁移到学习任意角的三角函数的定义中?
《普通高中数学课程标准(实验)解读》中在三角函数的教学中,教师应该关注以下两点:
第一、根据学生的生活经验,创设丰富的情境,例如单调弹簧振子,圆上一点的运动,以及音乐、波浪、潮汐、四季变化等实例,使学生感受周期现象的广泛存在,认识周期现象的变化规律,体会三角函数是刻画周期现象的重要模型以及三角函数模型的意义。
第二、注重三角函数模型的运用即运用三角函数模型刻画和描述周期变化的现象(周期振荡现象),解决一些实际问题,这也是《课程标准》在三角函内容处理上的一个突出特点。
根据《课程标准》的指导思想,任意角的三角函数的教学应该帮助学生解决好两个问题:
其一:能从实际问题中识别并建立起三角函数的模型;
其二:借助单位圆理解任意角三角函数的定义并认识其定义域、函数值的符号。
三、设计理念:
本节课通过多媒体信息技术展示摩天轮旋转及生成的图像,让学生感受到数学来源于生活,数学应用于生活,激发同学们学习的乐趣。并通过问题的探究,体验“数学是过程的思想”,改变课程实施过程于强调接受学习,死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生学生收集和处理信息的能力,获得新知识的能力,分析与解决问题的能力以及交流合作的能力。
四、教学目标:
1.借助摩天轮的情景问题很好地融合初中对三角函数的定义,也能很好入在直角坐标系中,很好将锐角三角函数的定义向任意角的三角函数过渡,从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,从而很好理解任意角的三角函数的定义;
2.从任意角的三角函数的定义认识其定义域、函数值的符号; 3.能初步应用定义分析和解决与三角函数值有关的一些简单问题。
五、教学重点和难点:
1.教学重点:任意角三角函数的定义. 2.教学难点:正弦、余弦、正切函数的定义域.具体设计如下:
OPA
六、教学过程
第一部分——情景引入
问题1:如图是一个摩天轮,假设它的中心离地面的高度为ho,它的直径为2R,逆时针方向匀速转动,转动一周需要360秒,若现在你坐在座舱中,从初始位置OA出发(如图1所示),过了30秒后,你离地面的高度h为多少?过了45秒呢?过了t秒呢?
图1 【设计意图】:高中学生已经具有丰富的生活经验和一定的科学知识,因此选择感兴趣的、与其生活实际密切相关的素材,此情景设计应该有助于学生对知识的发生发展的理解。这个数学模型很好融合初中对三角函数的定交,也能放在直角坐标系中,很好地将锐角三角函数的定义向任意角三角函数过渡,揭示函数的本质。
第二部分——复习回顾锐角三角函数
让学生自主思考如何解决问题:“过了30秒后,你离地面的高度为多少?”
【分析】:作图如图2很容易知道:从起始位置OA运
BNOMPA图2 H动30秒后到达P点位置,由题意知AOP300,作PH垂直地面交OA于M,又知MH=ho,所以本问题转变成求PH再次转变为求PM。
要求PM就是回到初中所学的解直角三角形的问题即锐角的三角函数。问题2:锐角的正弦函数如何定义? 【学生自主探究】:学生很容易得到
sin|MP||MP||MP|Rsin|PH|h0Rsin |OP|Rhh0Rsin
所以学生很自然得到“过了30秒后,过了45秒,你离地面的高度h为多少?”
Ph1h0Rsin300 h2h0Rsin450
【教师总结】:t0在锐角的范围中,OaYMPOMAXhh0Rsint0
第三部分——引入新课
问题3:请问t的范围呢?随着时间的推移,你离地面的高度h为多少?能不能猜想
Bhh0Rsint0?
【分析】:若想做到这一点,就得把锐角的正弦推广到任意角的正弦。今天我们就要来学习任意角的三函数角函数。
问题4:如图建立直角坐标系,设点P(xP,yP),能你用直角坐标系中角的终边上的点的坐标来表示锐角的正弦函数的定义吗?能否也定义其它函数(余弦、正切)?
【学生自主探究】:sin|MP|yP R|OP|cos|MP|yP|OM|xP,tan |OP|R|OM|xP问题5:改变终边上的点的位置,这三个比值会改变吗?为什么? 【分析】:先由学生回答问题,教师再引导学生选几个点,计算比值,获得具体认识,并由相似三角形的性质证明。
【设计意图】:让学生深刻理解体会三角函数值不会随着终边上的点的位置的改变而改变,只与角有关系。
通过摩天轮的演示,让学生感受到第一象限角的正弦可以跟锐角正弦的定义一样。
问题6:大家根据第一象限角的正弦函数的定义,能否也给出第二象限角的定义呢?
【学生自主探究】:学生通过上面已知知识得到sin|MP|yP R|OP|PxyO学生定义好第二象限角后,让学生自己算出摩天轮座舱在第150秒时,离地面的高度h?
通过摩天轮知道:
图3hh0Rsin1500h1h0Rsin300
由此得到:sin15001 2【设计意图】:通过这个,让学生检验sin正确?
问题7:sin|MP|yP在第二象限角是否R|OP||MP|在第三象限角或第四象限能成立吗? |OP|【设计意图】:让学生通过模型,检验定义是否正确,从中让学生自己发现正、负符号的偏差。
(可以让学生取t210,从而hh0Rsin2100,得到sin2100=这与sin|MP||MP|不相符,实际上是sin)|OP||OP|1,发现2【教师总结】:我们通过个模型知道如何在某些范围内如何计算自已此时离地面的高度,用数学模型hh0Rsint0来表示,当摩天轮转动,角度的概念也不知不觉地推广到任意角,对于任意角的正弦不能只是依赖于角所在的直角三角形中的对边的长度比斜边长度了,我更应该用点P的横坐标来代替|MP|或|MP|,那么这样就能够很好表示出正弦的函数任意角的定义。
第三部分——给出任意角三角函数的定义
如图3,已知点P(x,y)为角终边上的点,点P到顶点O的距离为R,则
ysin(R)
Rxcos(R)
Rytan(k)
x2【分析】:让学生通过刚才的模型进一步体验任意角三角函数的定义要点:点、点的坐标、点到顶点的距离。
问题8:当摩天轮的半径R=1时,三角函数的定义会发生怎样的变化。【学生自主探究】:siny,cosx,tany。x教师引导学生进行对比,学生通过对比发现取到原点的距离为1的点可以使表达式简化。
教师进一步给出单位圆的定义 给出下列表格,让学生自己补充完整。三角函数
sin 定义一:|OP|1
y
定义二:|OP|R
y Rx Ry x定义域
R R cos
tan
x
y x2k
及时归纳总结有利学生对所学知识的巩固和掌握。第三部分——例题讲解
例1.(课本P14例2)已知角终边经过点P0(3,4),求角的正弦、余弦和正切值。
【分析】:让学生现学现卖,得用上面的定义二就可以得到答案。
5例2.(课本P14例1)求的正弦、余弦和正
3切值。
【学生自主探究】:让学生自己思考并独立完成。然后与课本的解答相对比一下,发现本题的难
OMxyP图4点。
【教师讲解】:本题题意很简单,但是如何入手却是难点,关键是对本节课的三角函数定义的要点有没有领会清楚(任意角三角函数的定义要点:点、点的坐标、点到顶点的距离),因此本题的重点之处是如何利用单位圆找到这个点P,如图4可以知道POM很容易得到本题答案。
不妨让学生取R|OP|4,能否也得到点P的坐标,得到的三角函数值是否与单位圆的一样。这样可以让学生更深刻体验三角函数的定义。
第四部分——巩固练习练习1.例2变式求
7的正弦、余弦和正切值。613,又点P在第四象限,得到P(,),这样就可以322练习2.问题9:通过观察摩天轮的旋转,三角函数的角的终边所在象限不同,请说说三角函数在各个象限内的三角函数值的符号?独立完成课本P15的“探究”。
【设计意图】:练习
1、练习2的设计与例
2、例3衔接,主要目的是帮助学生巩固三角函数的本质特征,引导学生从定义出发利用坐标平面内的点的坐标特征自主探究三角函数的有关问题的思想方法。并在特殊情形中体会数形结合的思想方法。
第五部分——小结与作业 学生自我总结
作业:P23习题1.2A组 1,2,3
七、教学反思
上述教学设计及具体教学实施过程我认为有以下几点意义:
1.教学设计紧扣课程标准的要求,重点放在任意角的三角函数的理解上。背景创设是学生熟悉的摩天轮,认知过程符合学生的认知特点和学生的身心发展规律——具体到抽象,现象到本质,特殊到一般,这样有利学生的思考。
2.情景设计的数学模型很好地融合初中对三角函数的定义,也能很好引入在直角坐标系中,很好将锐角三角函数的定义向任意角的三角函数过渡,同时能够揭示函数的本质。
3.通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,让学生在情境中活动,在活动中体验数学与自然和社会的联系、新旧知识的内在联系,在体验中领悟数学的价值,它渗透了蕴涵在知识中的思想方法和研究性学习的策略,使学生在理解数学的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。这和课程标准的理念是一致的。
4.《标准》把发展学生的数学应用意识和创新意识作为其目标之一, 在教学中不仅要突出知识的来龙去脉还要为学生创设应用实践的空间, 促进学生在学习和实践过程中形成和发展数学应用意识,提高学生的直觉猜想、归纳抽象、数学地提出、分析、解决问题的能力, 发展学生的数学应用意识和创新意识,使其上升为一种数学意识,自觉地对客观事物中蕴涵的一些数学模式作出思考和判断。在解答问题的过程中体验到从数学的角度运用学过的数学思想、数学思维、数学方法去观察生活、分析自然现象、解决实际问题的策略, 使学生认识到数学原来就来自身边的现实世界, 是认识和解决我们生活和工作中问题的有力武器, 同时也获得了进行数学探究的切身体验和能力。增进了他们对数学的理解和应用数学的信心。
点评
本节课以新颖背景“摩天轮”引课,从直角三角形的锐角入手,引导学生尝试探究,逐次深入引出任意角的三角函数的定义,以问题形式巩固深化任意角三角函数值的计算,结合平位图直观作用,使学生经历了由浅入深,由易到难,清楚展现了任意角三角函数的生成过程,加深了对任意角三角函数的认识。
新课程教材强调了学生的探究能力的培养,但不意味着每个知识点都需要人为创设情景加以探究,现实的教学由于受教学时数限制,总是希望课堂教学效率高些,任意角的三角函数的定义是否一定要创设情景让学生探究?只要让学生理解有必要引入任意角三角函数概念,然后直接下定义,从课堂教学效率而言,可能会更好些。
第五篇:全国第八届青年数学教师优质课教学设计:三函数角的诱导公式 Word版含答案
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课题:1.3三角函数的诱导公式(第1课时)授课教师:敦化市实验中学 张丽梅
教材:人教A版高中数学必修4 Ⅰ.教学内容解析
本节课的教学内容是三角函数的诱导公式中的公式二至公式四,是三角函数的主要性质。前面学生已经学习了诱导公式一和任意角的三角函数的定义,在此基础上继续学习公式二至公式四为下节课研究公式五,公式六以及以后的三角函数求值、化简打好基础。三角函数的诱导公式是圆的对称性的“代数表示”,利用对称性,让学生自主发现终边分别关于原点或坐标轴对称的角的三角函数值之间的关系,使得“数”与“形”得到紧密结合,成为一个整体.诱导公式的学习和推证过程还体现了三角函数之间的内部联系,是定义的延伸与应用,在本章中起着承上启下的作用.诱导公式的重要作用是把求任意角的三角函数值问题转化为求0°~90°角的三角函数值.诱导公式的推导过程,体现了“数形结合”和复杂到简单的“转化”的数学思想方法,反映了从特殊到一般的归纳思维形式.对培养学生的创新意识、发展学生的思维能力,掌握数学的思想方法具有积极的作用.本节课的重点是诱导公式的探究,即利用三角函数的定义借助单位圆,通过寻找角的终边的对称性与角终边与单位圆交点的对称性发现并推导出诱导公式,从而提高对数学知识之间(圆的对称性与三角函数性质)联系的认识。
Ⅱ.教学目标设置
1.能借助三角函数的定义及单位圆的对称性推导出诱导公式,会利用诱导公式进行简单的三角函数式的求值与化简.2.学生经历自主探究发现问题(任意角的三角函数值与,,的三角函数值之间的内在联系),提出研究方法(利用坐标的对称关系,从三角函数的定义得出相应的关系式)并完成推导过程,体会数形结合及转化思想的运用.3.在探究活动中,学生通过独立思考和合作交流,发展思维,从探索中获得成功的体验,感受数学中结构的对称美,形式的简洁美。
Ⅲ.学生学情分析
授课班级学生敦化市实验中学实验班学生.
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1.学生已有认知基础
学生已经学习了三角函数的定义、各象限角的三角函数值的符号和公式一,这些内容是学生理解、归纳公式二至公式四的基础,推导公式的关键是明确单位圆上对称点的坐标关系,这一点对于实验班的学生来说是可以独立完成的,学生数学基础与思维能力较好,具有一定的分析问题和解决问题的能力,初步养成了独立思考、合作交流的学习习惯.
2.难点及突破策略
难点:
1、如何引导学生从单位圆的对称性与任意角终边的对称性中发现问题,提出研究方法。
2、怎样帮助学生理解公式中角的任意性。
3、怎样记忆公式二至公式四 突破策略:
1.教师通过复习任意角三角函数的定义先引入单位圆,引起学生对单位圆这一有效工具的注意,从总体上认识研究的目标与手段.
2.教师利用几何画板的演示帮助学生直观感受的任意性。
3.通过小组内交流,组间相互补充,展现思维过程后师生共同归纳概括公式的记忆方法。
Ⅳ.教学策略设计
根据学生已有学习基础,为提升学生的学习能力,本节课的教学,采用自主学习方式.通过教师引领学生经历诱导公式二至四的推导过程,认识研究的目标与策略,在研究的过程中逐渐完善研究的方法与手段。
本节课学生需探究的问题如下: 给定一个角:(1)角的终边与角的终边有什么关系?它们的三角函数之间有什么关系?(2)角的终边与角的终边有什么关系?它们的三角函数之间有什么关系?(3)角的终边与角的终边有什么关系?它们的三角函数之间有什么关系?(4)诱导公式一至四的共同特征是什么,怎样记忆更容易?
Ⅴ.教学过程设计
(一).创设问题情境
师生活动:教师提问,学生思考、回答,学生口述的同时,教师板书问题的结果。
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问题1:(1)我们是怎样利用单位圆定义任意角的三角函数的?
(2)终边相同角的各三角函数之间有什么关系?
问题2: sin390°=? 那sin570°=?
教师引导:由公式一可将sin570°化为sin210°,210°虽然在0°~360°之间可是也不能直接获得其三角函数值,能否再把0°~360°间的角的三角函数值化为我们熟悉的
0°~90°间的角的三角函数问题呢?如果能,那么任意角三角函数求值问题都可以化归成锐角三角函数求值,特殊的锐角有特殊值,而非特殊锐角的三角函数值可以通过查表最终解决。这节课我们就来学习和研究解决这类问题的方法.【设计意图】通过复习旧知,提出的新问题,引导学生进一步思考,为新知识的学习打下基础,激起学生们的兴趣.(二).探索新知,汇报交流
问题3: 你能用我们刚刚复习的方法求出sin210°吗?
师生活动1:教师提出具体问题,学生独立思考并回答老师的提问。
师生活动2:教师追问:390°的终边与锐角30°角的终边重合,那210°角的终边与那个锐角的终边有关系呢?它们的三角函数间又有怎样的关系呢?
【设计意图】教师通过问题引导,从课前提出的具体问题入手,用定义求解学生是可以想到并完成的,但借助学生熟悉的特殊角去建立30°角的终边与210°角的终边的位置关系,再转化为角的终边与单位圆交点坐标之间的关系需要教师引导,从这个过程中让学生体会研究此类问题的思路和方法,为下一步研究任意角和个三角函数之间的关系做好铺垫。
探究一:给定一个角: 角的终边与角的终边有什么关系?它们的三角函数之间有什么关系? 师生活动:学生进行组内探究,教师走进小组,观察学生探究的进展,指导组内生生互助,共同完成任务。然后学生代表为全体学生讲解研究过程.
经过探索,归纳成公式
------公式 二
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【设计意图】有了30°和210°角各三角函数关系的推导,学生们对问题3的研究思路和解决问题的方法有一定的认识,在此基础上引导学生自主推导诱导公式二,让学生体验证明猜想的乐趣,凸显学生学习的主体地位.问题4:公式中的角仅是锐角吗?
引入的,之后的讨论只是用代数方法换成了一般形式【设计意图】课前提问的问题是以的角,有些同学肯定会有这样的疑问,这也是本节课的一个教学难点,所以这个问题的解决好,就是突破难点的关键.师生活动:演示几何画板课件,首先作出第一象限的任意角,之后得到相应的三角函数值,拖动其终边上任意点,再让学生观察每一象限内三角函数值的符号和它们之间存在的对称关系,从而验证了猜想,使学生更直观的理解了这个公式. 问题5:你知道探究二:任意角与(-与(-)终边有怎样的对称性吗?它们的三角函数之间有什么关系呢?)三角函数的关系,及
与(-)的三角函数值的关系.
经过探索,归纳成公式
-------------公式 三
【设计意图】类比公式二的推导方法,大多数学生应该能够完成公式三的推导及证明了,仍然设计以学生分组讨论,合作学习的方式来完成探究任务的目的是在活动中借助生生互助,相互交流来培养学生的合作意识,让学生感受数学中的对称美,激发学生更积极地去寻找规律、认识规律.探究三:如果两角的终边关于y轴对称,那么这两个角之间有什么关系?
它们的三角函数之间又有什么关系?
----------公式 四
师生活动:教师展示学生的研究成果,学生叙述其研究过程,教师板书公式四。
【设计意图】借助终边关于y轴对称找出两角的关系要比终边关于原点,x轴对称难度找两角的关系大一点,前面已经有了两次探究的体验,研究问题的思路学生已经清楚了,只要能找出终边关于y轴对称的两角的最简表示形式即与,公式四的推导就会水到渠成。数学学习资料
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在此过程中充分调动学生学习的积极性和激发学生的参与、探究和体验的欲望,让他们既动脑又动手,让学生体验数与形的关系,尝试自主探究的乐趣.师生活动:教师提问,学生思考并回答问题。
问题6:除了再次利用单位圆的对称性推导公式三公式四外,你还有其他方法吗? 【教学预设】在类比公式二的推导方法完成公式三和公式四的推导及证明(图形中点的对称——几何角度)后继续拓展学生的思维,利用角的任意性结合角的整体代换的思想(代数角度)由公式二,三可以得到公式四,这也是对刚刚获取的新公式的一次应用,作为实验班的学生应该有这样的想法。另外借助三角函数线也可以完成这几组公式的推导,教师作适当点拨,引导有兴趣的学生课下继续研究。
(三)总结概括新结论
师生活动:教师利用PPT将公式一至公式四一起展示在屏幕上,为总结概括公式的特征和记忆的方法做好准备。
三角函数的诱导公式 公式一:公式二:公式三:公式四:说明:公式中的指使公式两边有意义的任意一个角.
探究四:诱导公式一至四的共同特征,归纳记忆方法 问题7:你能概括一下公式一、二、三、四的共同特征吗?
师生活动:教师提醒学生从三角函数名称和式子的符号两方面总结概括公式一、二、三、四的特征。的三角函数值,等于的同名函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数值的符号.公式特点:“函数名不变,符号看象限”
【设计意图】训练学生的概括能力,但是学生未必能总结出十字口诀,教师要适时引导和提醒。
(四)巩固应用 例1 求下列三角函数值:
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师生活动:学生板书,教师巡视,纠正错误.
(1);(2);(3);(4)
分析:先将不是0~范围内角的三角函数,转化为0~范围内的角的三角函数(利用诱导公式一)或先将负角转化为正角然后再用诱导公式化到~值.范围内角的三角函数的解:(1).
(2).
(3)(4)
.
=.
【设计意图】在得到诱导公式后,在此让学生独立去实践解决问题,在实践中体会诱导公式在解题过程中的应用,使任意一个角都转化为他们所熟知的锐角,体会从未知到已知的化归思想,从而为总结出解题的一般步骤奠定基础.问题8:用诱导公式可将任意角的三角函数化为锐角的三角函数,其一般步骤是什么?(学生大胆说,互相讨论后师生共同归纳结论)
(五)课堂小结
问题9 :通过这节课的学习,大家有什么收获吗?主要提示从以下三方面
(由学生完成)
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【设计意图】通过提问的形式,引导学生概括归纳已有知识,形成知识体系;深化对诱导公式内涵和实质的理解,挖掘知识形成过程中所体现归纳和转化的思想方法,培养学生的抽象概括能力.
(六)作业布置:
1.27页练习1、2、3(其中1题直接在书上填空)
2、已知cos(75)1,求cos(105)的值3(选做)
3.思考题(预习作业)给定一个角,终边与角的终边关于直线
对称的角与角
有什么关系?它们的三角函数之间有什么关系?能否证明?
【设计意图】通过分层次布置作业,巩固本课所学知识,检测运用所学知识解决问题的能力也让学有余力的同学“吃得饱”,思考题的设置为了下节课学习公式五、六做预习准备的.教会学生利用所学知识进行数学学习,这是本节内容的一个提高与拓展.数学学习资料