高中数学“三角函数概念图象与性质”教学研究报告 .docx
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1、精品名师归纳总结专题讲座高中数学“三角函数的概念、图象与性质”教案争论谷丹 北京四中一、整体把握“三角函数的概念、图象与性质”的教案内容一)教案内容的学问框架二)教案内容的结构与作用由上述学问框架可知:我们将以“任意角与弧度制”、“任意角的三角函数”、“三角函数的图象与性质”为基本学问结构绽开各重点内容的学习。三角函数作为高中学习的其次类基本初等函数,必定将充分表达其作为“函数”而言的一般性与特殊性。 三角函数也是学习其他数学学问与方法如三角变换、向量、解读几何、高等数学等等)的重要基础内容,在诸多其他学科与实际生活中亦有相当广泛的应用。三)教案内容的重点、难点分析从教案内容来看,主要的重点是
2、:任意角与弧度制的概念、任意角的三角函数概念和三角函数的图象与性质、其重要程度,从前至后,逐个递增:任意角与弧度制的概念,是任意角的三角函数的基础。两者皆为引出三角函数的图像与性质服务。而环绕三角函数图象与性质绽开的教案内容如:三角函数的周期性、三角函数图象、五点法作图、函数图象的伸缩变换、正弦型函数图象等等),几乎无一例外,都兼有应用广泛的学问性和可推广的方法性或思想性,同时,对同学而言,通过对三角函数的图象与性质的学习,也将使他们对前期学习的三角内容乃至函数内容有更为深化与全面的懂得与把握。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在学习过程中的主要的教案难点是:1. 直角坐标系中的
3、任意角:“终边相同的角”与直角坐标系中角的终边所在的射线是数与形“多对一”的关系,但同学往往由于中学常用角概念的负迁移作用,对此对应关系懂得不深、使用不准。教案中,应引导、帮忙同学自觉克服思维定式,精确懂得与应用“新”概念。2. 弧度制的概念:同学往往会由于对在三角函数的争论中引入弧度制的必要性熟识不够明晰,在学习初期,尽量使用自己比较熟识的角度制而回避弧度制,在学习后期,就仅仅限于“记住”一些常用角的表示,却完全遗忘了弧度制的概念。在教案中,老师可依据同学的学业水平,设计适当的教案过程,使同学懂得引入弧度制的必要性,早用、多用弧度制,切实落实常用特殊角角度制与弧度制的互化。3. 三角函数线之
4、正切线:一般来说,同学比较简洁懂得与把握正弦线与余弦线,但懂得与把握正切线有肯定的难度。 而突破这一难点的关键在于帮忙同学充分懂得“有向线段的数量”及相关概念。4 诱导公式:因公式繁多,同学往往视对其的记忆为畏途,在使用时亦易混用或乱用。教案中应留意帮忙同学发觉并落实精确记忆诱导公式的方法。5 函数的周期性:“函数的周期性”的表述结构比较复杂,给同学精确、深化的懂得概念带来不小的困难。但由于“周期性”的图象特点明显且易把握,所以,只要适当把握与“周期性”有关问题的难度,就对概念懂得把握不够深化透彻也不会过于影响同学对后继课程的学习。6 函数图象的伸缩变换:对同学而言,“伸缩变换”本身,不是很难
5、懂得,但当“伸缩变换”与其他变换相结合构成复合变换时,就易暴露出同学对“伸缩变换”的懂得不精确、不到位。教案中,可强化函数图象复合变换的一般方法的教案,来帮忙同学克服这一学习难点。二、“三角函数的概念、图象与性质”的教案策略一)关注“任意角”承上启下的功能我们可以从下述几个方面来看“任意角”的承上启下功能。1. 初、高中角的两种常用概念的异同可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中学高中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结平面内具有公共顶点的两条射线概念形成的图形。平面内一条射线绕其端点从一个位置旋转到另一个位置所形成的图形。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总
6、结图形静态动态角度值算数量代数量取值范畴R由上面的对比可见,高中阶段角的概念是中学阶段常用角的概念自然的推广。高中阶段角的概念与中学阶段相比,角的形成过程由静态到动态、角的范畴由有限扩展至全体实数,这是后一阶段学习任意角三角函数与三角函数图象的基础。在教案过程中,因特殊留意引导同学关注初、高中角的概念的不同,防止中学学习内容的负迁移。2. 任意角的表示任意角的几何或代数表示,进展性的应用了前期学习的一些学问和方法。对这部分学习内容的精确懂得,将有助于同学更为精确、深化的把握后继的学习内容。 1)坐标系内任意角的图形表示:直角坐标系这一数形结合的工具,在中学和高中函数等内容的学习过程中,同学已经
7、多有运用,但前期学习过程中,通常都是“一对一”的一组坐标对应一个点,一个函数解读式对应一个图象等等。坐标系内任意角的图形表示,就是“多对一”“多”组数对应“一”条终边。在教案中,我们可以通过多媒体演示或制作一些小课件模型来帮忙同学明白与体会“任意角”所在的直角坐标系平面,是无限多“层”相联相“叠合”而成的,每一个详细的角度值,都将唯独的对应着某一“层”中的一条终边。 2)任意角的集合表示:我们可以用集合的形式来表示终边相同的角,如:,结合以前学过的集合确定性、无序性、互异性的学问,可以更好的明白集合A 各种等价的表达形式 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结我们也常常用许多个集合
8、的并集来表示终边落在直角坐标系中某一区域内的角。如,终边在其次象限的角,可以表示为,强调这是一种“并集”的表达形式,往往可以帮忙同学更好的把握终边在某个区域内的角数与形“多对一”的含义,也更有利于在今后的学习过程中更精确的处理单调区间、解三角方程或简洁的)不等式等相关问题。二)适度解读弧度制的意义在学习了角度制以后,为什么仍要引进弧度制?一种常见的“理由”是认为角度制为六十进制,弧度制是十进制的实数,这样的说明,不甚妥当,由于我们很简洁以度)为单位,将任何一个角度值用十进制表示,如:。事实上,引进弧度制的根本缘由,是角度制所表示的角度值,是一个带量纲的数量,而弧度制表示的角度值就不带量纲,如:
9、在弧度制中,的意义特别明确,但在角度制中“”明显是一个错误的表示方式,必需表达为“”或“”等等 。数学,更为关怀数量之间的关系,不甚关怀运算过程中量纲的变化 。 特殊的,有不少变量关系,常常会通过角度值或角度值与三角函数值之间的运算来表达 如圆的渐开线, 阿基 M德螺线等等),因此,以无量纲的量来表示角的大小就成为必定的要求 。 但是, 同学由于学问和实际体验有限,有许多能表达这种必要性的详细事例,不便利也不必要向同学介绍,因此,可以尽可能利用同学已有的数学学习体会来向同学说明引进无量纲的弧度制来度量角的大小的必要性 。这里介绍一个引入弧度制的教案案例:老师请同学们快速翻阅一下“三角函数”这一
10、章的内容,并提示:我们最终将以角度为自变量 x 、因变量为三角函数y ,如,画出三角函数在直角坐标系内的图象 。那么, x 轴与 y 轴上的单位长度的比值如何选定是比较合理的?学了三角函数以后, 争论一些常见函数与三角函数构成的组合函数也是必要的,那么,假如我们要作、的图象,怎么办了?通过老师的引导与同学的争论,使同学熟识到,三角函数值是无量纲值,假如我们能用无量纲值来表示角度值,上述问题就比较简洁解决了。通过回忆直角可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三角形中正弦函数的定义方法,观看以为圆心角的扇形中,如何能类比正弦值的表示方法来得到角的无量纲)表示方法:进而引导同学明白弧度制的
11、概念:。三)有效发挥单位圆的作用新课程标准中关于“单位圆”的教案建议时说:“单位圆可以帮忙同学直观的熟识任意角、任意角的三角函数,懂得三角函数的周期性、诱导公式、同角三角函数关系式,以及三角函数的图象和基本性质。借助单位圆的直观,老师可以引导同学自主的探究三角函数的有关性质,培育他们分析问题和解决问题的才能。”由此可以看到,“单位圆”作为重要的数形结合工具,在帮忙同学懂得、把握学问、提高才能方面,都可以发挥有效的作用。我们可以由“函数及性质”的争论为主线,来熟识、把握与发挥“单位圆”在教案过程中的主要作用。1. 任意角的三角函数定义:定义域、解读式与值域是争论函数的三个基本要素。将三角函数定义
12、与单位圆相结合,明显使得这些问题的争论变得更为直观与简捷。2. 三角函数性质: 单位圆与三角函数线使得对三角函数的单调性、奇偶性、周期性的争论变得直观且简洁。3. 三角函数图象: 由于借助三角函数线我们已经对三角函数的基本性质有了初步的熟识,在利用“单位圆”描点作图时,“点”的选取、“图”的性质也就比较简洁确定了。4. 诱导公式: 从函数的角度看,“诱导公式”即不同自变量的函数值之间的关系。“诱导公式”的教案过程,我们可以设计为两个角的终边具有关于坐标轴对称、关于原点对称和相互垂直关系时,利用单位圆,获得三角函数值间的关系的过程。也可以设计为利可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结用
13、“单位圆”这一数形结合的工具,寻求最简洁三角函数方程解的结果的过程。 无论是前一种由“形”到“数”的过程,仍是后一种由“数”到“形”的过程,都可以在帮忙学生在学习过程中提高数形结合与自主探究的才能,也会有利于同学懂得与记忆诱导公式。当然,当我们借助单位圆这一数形结合的有效工具得到三角函数图象以后,上面所排列的学问,几乎都可以从三角函数图象上表达出来,所以,单位圆在教案过程,不仅应当考虑“有成效”,也应与后继课程的教案统筹考虑,防止过于拖沓、重复,力求“有效 率”。四)突出“同角三角函数关系”中数学思想方法的应用同角三角函数关系,同学已经在中学的直角三角形学习中有所接触,学习过程中所遇到的求值、
14、化简、证明等问题,与后面将要学习的三角变换相比,难度也不太大,但所涉及的方法,却有许多是类同的。因此,我们在教案过程中,应当留意引导同学关注初高中争论同类方法时的异同,防止中学学问的负迁移,也应留意突出数学思想方法的应用,为后继课程的学习做好铺垫。我们可以从以下几个方面留意突出数学思想方法的应用:1程序化的摸索在一些求值或化简过程中,同学往往会由于忽视了任意角的取值范畴而显现错误,我们可以将这类问题的解决过程分解为两步程序: 1)确定“确定值”, 2)确定“符号”。如:已知,求。解题过程可以分解为: 1)确定。 2)据 x 所在象限或半轴,确定、的符号,得出正确结果。2 转化或化归的方法可编辑
15、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在求值与证明问题时,我们常常会用“化弦”的方法解决问题,在遇到, 齐次问题时,我们常常可将齐次关系转化为关于的一元关系,这样的转化,即是消元思想的应用。在处理证明问题时,我们可以用比较法,这本质上是将变形问题转化为更为简洁的化简问题。3 方程思想同角三角函数关系,可以视为是关于、这三个变元的两个方程,所以,知其一,必可求余二。在教案过程中,不断明确指出这些思想方法的作用,既可以帮忙同学较好的完成当下的学习任务,也会对同学更好的懂得与把握这些方法有帮忙,进一步提高同学应用这些思想方法的自觉性。4 综合应用的一个例子例 函数 的值域是 B )。 A)- B
16、 C)-1, 0- D)-分析: 明显,当时,可排除 A选项。于是问题转化为分母应与比大小,由可知应选 B 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在此题中,同角三角函数关系起到了至关重要的作用,此公式中,“常数”与三角函数的平方项实现相互替换,是解决三角函数问题比较常用的方法之一 。 一般来说,挑选有关三角函数的综合性试卷时,应留意:题面可以比较新奇、解题过程综合性可以比较强,但解决问题的思路、策略,应当能表达基本的数学思想方法,有利于提高同学敏捷使用基本学问方法的才能。五)全面把握正弦函数作为“函数”的一般性与特殊性三角函数作为一种应用广泛的“函数”而言,既具有函数的“通性”,亦
17、具有与以前同学接触过的函数相比)自身的“特性”。我们可以用以下表格来表示在对三角函数的探究与应用时,我们在对函数的探究、应用中通常都会关怀的主要问题,即所谓“一般性”,与对三角函数特殊关怀的问题,即“特殊性”。一般性特殊性备注可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结定义域,解读式、值域由象限角引入的比值函数三角函数对应关系:“ 无穷)多”对“一”可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结函数性质单调性,奇偶性等)周期性存在性命题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结利用三角函
18、数作图线作图数形结合可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结函数图象图象性质与 x 轴交点、对称点、对称轴周期性显现 。留意:“”的应用。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结反函数 *已知三角函数值求角 。限制定义域后, 才可有反函数。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结组合或复合函数“值域”与“换元法”, 函数的周期 性关注基本模型,难度适可而止。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结关于上述表格的补充说明:
19、1. 关于定义域、解读式、值域由象限角引入的正弦函数,使我们面临两个直角坐标系象限角所在的直角坐标系与的图象所在的直角坐标系,这两个“系”中,此x 非彼 x ,此 y 彼 y ,此“象限”也非彼“象限”,在教案之初,应明确指出期间的联系与差别,以防止同学混用 。多对一的 函数)对应关系,同学并不是第一次接触,他们最为熟识的“多对一”函数模型,是二次函数,但二次函数之“多”,最多为两个,与正弦函数之“无穷多”仍是 不能同日而语。 所以,在最初老师做正弦函数图象时,要多画几个周期,以帮忙同学较好的建立“无穷多对一”的直观形象记忆。正弦函数的值域为有限区间,我们在处理与值域有关的问题时,要留意引导同
20、学与以前常见的值域有限制的函数如:反比例函数、定义域为有限区间的)二次函数、指数函数等等)争论同类问题时的常用方法做比较,以促进前期学习内容的正迁移。2. 关于函数性质对周期性的探究与应用,与前期学习过的单调性、奇偶性有不少共同点: 1)函数性质数学符号语言表述,皆为自变量的变化,导致因变量的变化。 2)关注由概念而可推知的定义域的特点。 3)函数性质都有明确、明显的图象特点。周期性与单调性、奇偶性的不同点在于周期性的概念表达,是“存在性”命题,一般来说,利用“存在性”来判定给定函数是否具有满意命题的特点时,比较困难。特殊的, 对同学将要接触的组合或复合型函数,要想利用周期性符号语言的概念来判
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