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1、
21.2.3 一元二次方程的根的判別式
各位老師:你們好!我是來自甘肅省蘭州市蘭化第一中學的數(shù)學教師宋慶萍,今天我說課的內(nèi)容是:人教社九年義務教育四年制初中《代數(shù)》第三冊第十二章第三節(jié)“一元二次方程的根的判別式”。下面將從三個方面來匯報我是如何分析教材和設計教學學教程的。
一、教材分析方面:
1、本節(jié)教材的地位及作用:
“一元二次方程的根的判別式”一節(jié),是在學生已經(jīng)學過一元二次方程的解法,并對b2-4ac的作用有所了解的基礎上,來進一步研究它的作用的一個重要理論內(nèi)容,它是前面知識的深化與總結(jié)。它在整個中學數(shù)學中占有重要的地位,既可以根據(jù)它來判斷一元二次方程的根的情況,又可
2、以為今后研究不等式,二次函數(shù),二次曲線等奠定基礎,并且可以解決許多其它問題。通過這一節(jié)的學習,培養(yǎng)學生的探索精神和觀察、分析、歸納的能力,以及邏輯思維能力、推理論證能力,并向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化和分類的數(shù)學思想,滲透數(shù)學的簡潔美。
2、教學內(nèi)容的確定:
本節(jié)課的主要內(nèi)容是:一元二次方程根的判別式的意義,定理、逆定理及其應用,對定理的引出我改變了教材中直接推證的方法,而是通過設置懸念讓學生解三種不同的方程的親身感受來發(fā)現(xiàn)定理,這樣使學生感到自然、易于授受,對教材中的例題則有所增加,例題的設置由淺入深,這樣安排符合學生的認知規(guī)律,同時,使學習內(nèi)容充實,不單調(diào)。
3、教學目的;
依據(jù)教學大綱和對教材
3、的分析,以及結(jié)合學生已有的知識基礎,本節(jié)課的教學目的是:
(1)使學生理解一元二次方程的根的判別式概念;
(2)能運用根的判別式在不解方程的前提下,判別方程根的情況,和進行有關(guān)的推理證明;
(3)會運用根的判別式求一元二次方程中字母系數(shù)的取值范圍;
(4)培養(yǎng)學生的探索精神和邏輯思維能力以及推理論證能力;
(5)向?qū)W生滲透分類的數(shù)學思想和數(shù)學的簡潔美。
4、教學重點、難點及關(guān)鍵:
重點:根的判別式定理及逆定理的正確理解和運用;
難點:根的判別式定理及逆定理的運用。
關(guān)鍵:對根的判別式定理及其逆定理使用條件的透徹理解。
二、教法與學法:
本著“以學生發(fā)展為本”的教育理念,同
4、時也為了使學生都能積極地參與到課堂教學中,發(fā)揮學生的主觀能動性,本節(jié)課主要采用了引導發(fā)現(xiàn)、講練結(jié)合的教學方法,教法與學法設計了以下八個層次;
序號
教 師
學 生
1
設置懸念,引發(fā)興趣
爭先恐后,欲解疑團
2
設計練習,創(chuàng)設情境
動手解題,親身感知
3
啟發(fā)引導,發(fā)現(xiàn)結(jié)論
觀察分析、得出結(jié)論
4
引導學生,理論驗證
閱讀理解,自學教材
5
揭示定理
加深認識
6
應用定理,解決問題
鞏固應用,形成技能
7
歸納小結(jié)
整體把握
8
布置作業(yè)
鞏固提高
以上八個層次,是按照“實踐——認識——實踐”的認知規(guī)律設計的,它增加了學生參
5、與的機會和體驗獲取知識過程的時間。從而有效地調(diào)動了學生學習數(shù)學的積極性。
三、教學過程
<一>、設置懸念,引發(fā)興趣:
【教師】:同學們,我們已經(jīng)學會了怎么解一元二次方程,對嗎?那么,現(xiàn)在宋老師這兒還有一手絕活,就是:我隨便拿到一個一元二次方程的題目,我不用具體地去解它,就能很快知道它的根的大致情況,不信呀!同學們可以隨便地出兩個題考考我。
【學生】……
【說明】這樣設計,能馬上激發(fā)學生的學習興趣和求知欲,為后面發(fā)現(xiàn)結(jié)論創(chuàng)造一個最佳的心理狀態(tài)。
<二>設計練習,創(chuàng)設情境;
【教師】你們一定很想知道我的絕活是怎么回事吧?那么好,現(xiàn)在就請同學們用公式法解以下三個一無二次方程;你們會很快
6、發(fā)現(xiàn)我的奧秘。
用公式法解一元二次方程(用投影儀打出)
(1)X2+3x+1=0 (2)4X2-4x+1=0 (3)X2-2x+5=0
(注:找三名學生板演,其余學生在位上做)
【學生】……
【說明】這樣設計,使學生親身感知一元二次方程根的情況,培養(yǎng)了學生的探索精神,變“老師教”為“自己鉆”,從而發(fā)揮了學生的主觀能動性。
<三>啟發(fā)引導,發(fā)現(xiàn)結(jié)論:
【教師】請同學們觀察這三個方程的解題過程,可以發(fā)現(xiàn):在把系數(shù)代入求根公式之前,每題都是先確定了a、b、c的值,然后求出了b2-4ac的值,為什么要這樣寫呢?
【學生】……
【教師】(1)由此可見:在解一元二次方程
7、aX2+bx+c=0(a≠0)時,代數(shù)式b2-4ac起著重要的作用,顯然我們可以根據(jù)b2-4ac的值符號來判斷一元二次方程aX2+bx+c=0的根的情況,因此,我們把b2-4ac叫做一元二次方程的根的判別式,通常用符號“△(讀作delta,它是希臘字母)”來表示,即△=b2-4ac。我們說在今后的數(shù)學學習中還會遇到:用一個簡單的符號來表示一個數(shù)學式子的情況,同學們要逐漸適應這一點。
(2)注意:△≠,應△= b2-4ac。
(3)通過解這三個方程,同學們可以發(fā)現(xiàn)一元二次方程根的情況有哪幾種,誰能總結(jié)出來?
【學生】……
【說明】:這樣設計(1)是為了讓學生明白:b2-4ac的值的符號在
8、解一元二次方程中所起的重要作用,從而很自然地引出了根的判別式概念。
(2)是為了培養(yǎng)學生從具體到抽象的觀察、分析與概括能力并使學生從感性認識上升到理性認識,真正體驗自己發(fā)現(xiàn)結(jié)論的成功樂趣。
<四>引導學生,理論驗證:
【教師】一元二次方程根的情況果真有三種嗎?
請同學們認真閱讀課本P26-27正數(shù)第六行的內(nèi)容,書上從理論方面給我們做了很好的解釋。
【學生】……
【說明】這樣設計是為了培養(yǎng)學生思維的嚴謹性,養(yǎng)成嚴格論證問題的習慣以及自學能力的培養(yǎng)。
<五>揭示定理:
【教師】(1)由此我們就得出了:關(guān)于一元二次方程aX2+bx+c=0(a≠0)根的判別式定理:
在一元二次
9、方程aX2+bx+c=0(a≠0)中,△=b2-4ac
若△≥0時,則方程有(兩個)實數(shù)根
若△>0 則方程有兩個不相等的實數(shù)根
若△ =0 則方程有兩個相等的實數(shù)根
若△<0則方程沒有實數(shù)根
(2)我們說:這個定理的逆命題也成立,即有如下的逆定理:
在一元二次方程aX2+bx+c=0(a≠0)中,△=b2-4ac
若方程有(兩個)實數(shù)根,則△≥0
若方程有兩個不相等的實數(shù)根,則△>0
若方程有兩個相等的實數(shù)根, 則△=0
若方程沒有實數(shù)根, 則△<0
(3)定理與逆定理的用途不同
定理的用途是:在不解方程的情況下,根據(jù)△值的符號,用定理來判斷方程
10、根的情況。
逆定理的用途是:在已知方程根的情況下,用逆定理來確定△值的符號,進而可求出系數(shù)中某些字母的取值范圍。
(4)注意運用定理和逆定理時,必須把所給的方程化成一般形式后方可使用。
【說明】這樣設計是為了培養(yǎng)學生學會如何用數(shù)學語言來闡述發(fā)現(xiàn)的結(jié)論,如何將感性認識上升到理性認識,以及加深學生對兩個定理的認識,為定理及逆定理的正確運用做好鋪墊。
<六>應用定理,解決問題:
【教師】下面我們就來學習兩個定理的應用。
例1:不解方程判別下列方程根的情況。
1> 2X2+3X-4=0 2> 16g2+9=24y
3>5(X2+1)-7x=0 4> X2+2
分析;要判
11、別方程根的情況,根據(jù)定理可知;就是要確定△值的符號,
解:略
小結(jié)(1)綜上可知:運用根的判別式定理時,必須先把方程化為一般形式,并認準a、b、c的值;
(2)在確定△值的符號時,可不必算出△的具體數(shù)值,只要能確定出△值的符號即可。
例如:對于第2)小題中△的值可作如下處理,比較簡便,△=(-24)2-4×16×9=242-22×42×32=242-242=0
(3)由此可知:判別方程根的情況時,不必求出方程的根。
學生練習:P28/3、4、5
補充練習:不解方程,判別下列方程根的情況,
(2m2+1)X2-2mx+1=0
例2:求證:關(guān)于X的方程(m2+1)X2-2mx+(
12、m2+4)=0,沒有實數(shù)根。
分析:提出兩個問題:1>是誰決定了方程有無實數(shù)根?
2>現(xiàn)在要證方程無實數(shù)根只要證明什么就行了?
解:略
小結(jié)(1)運用根的判別式定理來判斷:含有字母系數(shù)的一元二次方程根的情況的一般步驟是:
①把方程化為一般形式,確定a、b、c的值,計算△;
②用配方法等將△變形,使之符號明朗化后,判斷△的符號。
③根據(jù)根的判別式定理,寫出結(jié)論。
(2)注意關(guān)于△的變形;一般情況下,△由配方或因式分解后能變形成a2,-a2,a2+2,-(a2+2),(a+2)2,-(a+2)2等形式;那么△的符號就明朗了,即可判斷其符號。
學生練習;P29/B[3]
注意:以
13、上兩組練習時,學生板演,其余學生在位上做;板演后如果發(fā)現(xiàn)有錯或有其他解法,下面同學可主動上去糾正或?qū)懗鲎约旱牟煌夥?,然后教師進行講評。
思考題:已知關(guān)于X的方程X2+2(a+1)x+(a2+4a-5)=0,當a取何正整數(shù)時,方程有實數(shù)根?
分析:要解決這個問題,應先假設方程有實根,然后根據(jù)根的判別式的逆定理,得出0,再由△≥0解這個不等式,從而求出a的取值范圍,進而得出a的正整數(shù)解。
解:略
注意:本思考題是讓學生自己分析,教師只幫助學生理清思路,最后讓學生自己完成。
【說明】這樣設計,主要是為了給學生創(chuàng)造一個知識運用遷移及鞏固的機會,同時也為了吸引和調(diào)動全班同學參與到積極動腦,各
14、抒已見的活躍氣氛中來。
<七>歸納小結(jié)
【教師】(1)今天我們是在一元二次方程解法的基礎上,學習了根的判別式的應用,它在整個中學數(shù)學中占有重要地位,是中考命題的重要知識點,所以必須牢固掌握好它。
(2)注意根的判別式定理與逆定理的使用區(qū)別:一般當已知△值的符號時,使用定理;當已知方程根的情況時,使用逆定理。
(3)一元二次方程aX2+bx+c=0(a≠0)(△=b2-4ac)
判別式
情況
根 的 情 況
定 理 與 逆 定 理
△>0
X1,X2=
△≥0<=>有(兩個)實數(shù)根
△>0<=>有兩個不等實數(shù)根
△=0
X1,X2=
△=0<=>有兩個相等實數(shù)根
15、△<0
無意義, X1,X2不存在
△<0<=>無實根
【說明】這樣設計是為了使學生系統(tǒng)地了解和掌握本節(jié)課的內(nèi)容,與前后知識的聯(lián)系以及它在教材中的地位,能起到提綱挈領(lǐng)的作用。
<八>布置作業(yè):
1、閱讀課本P26-28的內(nèi)容;
2、課本P29習A [2、4、6],B[1,2];
3、證明:方程(2m-1)X2+2mx+2=0恒有實數(shù)根;
4、已知:方程X2+2X-n+1=0沒有實數(shù)根;
求證:方程X2+bnx=1-2n一定有兩個不相等的實根。
注(第3、4題供學有余力的學生做)
【說明】這樣設計是為了使學生能鞏固本節(jié)課所學知識,培養(yǎng)學生自覺學習的習慣,同時對學有余力的學生留出自由的發(fā)展空間?!?
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