数学探究:用向量法研究三角形的性质
(2024-03-12 10:03:59)
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数学探究:用向量法研究三角形的性质
高中数学课程内容突出四条主线,“数学建模活动与数学探究活动”是其中之一。
“数学探究活动”的定位是:围绕某个具体的数学问题,开展自主探究、合作研究并最终解决问题的过程。具体表现为:发现和提出有意义的数学问题,猜测合理的数学结论,提出解决问题的思路和方案,通过自主探索、合作研究论证数学结论。
数学探究活动注意把握几个要求:
1.活动内容;2.活动性质;3.活动形式:选题、开题、做题、结题;4.教学过程:确定课题、撰写开题报告、解决数学问题、撰写研究报告、研究报告的交流与评价。
“数学探究:用向量法研究三角形的性质 ”的教学目标:通过用向量法证明平面几何中已学的三角形的性质,发现和证明三角形的其他性质,体验数学探究的过程和方法,体验向量法在探索和证明几何图形性质中的作用,在得到一些三角形的性质并撰写和交流小论文的活动中,培养运用数学抽象、直观想象等思维方式发现和提出有意义的数学问题的能力;通过逻辑推理发现和提出命题,探索和表述论证过程,培养有逻辑地表达和交流的能力;积累数学活动经验,提升数学抽象、逻辑推理、数学运算和直观想象等素养。
关于选题:三角形是几何中最简单的封闭图形,但它是最重要的基本几何图形之一。三角形的性质非常丰富,是联系各种几何图形的纽带,也是学习几何知识、培养逻辑推理能力、发展理性思维的最佳载体之一。在平面几何中,学生已研究过三角形,知道了三角形的一些基本性质,但他们所掌握的三角形知识比较有限,对三角形的认识还不够深入,例如他们对三角形的外心、中线、重心、角平分线、内心、高、垂心等只有初步认识。因此,以三角形为研究对象,用向量法对它的性质进行再研究,可以使学生在已有认识的基础上,更系统地掌握三角形的性质,积累“研究一个几何对象”的活动经验,进一步了解研究一个几何图形的内容、路径、方法等,加深理解向量法在研究几何问题中的作用。教师也可以根据具体情况,让学生选择不同的几何图形展开研究。
研究思路:确定研究对象(给定义)——发现性质——证明性质——研究特例(性质、判定)
研究内容:三角形的组成要素(边、角)、相关要素(外角、高、中线、角平分线)之间的数量关系、位置关系
研究方法:通过对若干具体三角形的度量、观察、实验,从中发现共性,得出猜想,再通过逻辑推理证明得到的有关性质;在研究一般三角形的基础上,通过“要素特殊化”得到新的研究对象,再研究它们的边、角关系,得到相应的性质。
向量法在证明有些性质时很有用,但也有不好用的;一般而言,证明与平行或垂直有关的定性性质时,用向量法比较方便;而在证明一些长度比例式时,用综合法反而更方便。例如,正弦定理(比例式)的证明,用面积法是最方便的,可以认为正弦定理是三角形面积公式的推论,而用向量法是不方便的。
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