урок по решению задач на вычисление расстояния и углов
методическая разработка по алгебре (10 класс) по теме

 

Задачи, в которых требуется вычислить расстояния или углы в плоскости или пространстве, удобно решать, используя скалярное произведение векторов. Основной метод решения состоит в том, что выбирается подходящий базис и составляется "таблица умножения" – таблица скалярных произведений векторов этого базиса. Имея таблицу и зная разложение векторов в этом базисе, уже нетрудно вычислить длины этих векторов и углы между ними.

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл reshenie_zadach_na_vychislenie_rasstoyaniy_i_uglov.docx110.09 КБ

Предварительный просмотр:

Урок по решению задач на вычисление расстояний и углов.

Цели урока:

  • Дидактическая цель: Показать учащимся возможность и целесообразность использования векторной алгебры при решении задач.
  • Развивающая цель: Развитие мыслительной деятельности и ее активизация путем различных вопросов и задач.
  • Воспитательная цель: Воспитание собранности, аккуратности, четкости, потребности мыслить.
  • Знания и умения, формируемые на уроке: Учащиеся должны знать, что применение векторной алгебры дает в некоторых случаях возможность найти или упростить решение задачи.

Тип урока: Решение задач

Оборудование к уроку: Таблицы, плакаты, индивидуальные карточки, модели геометрических тел.

План урока

1.Организационный момент

Проверка готовности учащихся к уроку; Создание рабочего настроения; Постановка цели предстоящей работы;

2. Актуализации знаний учащихся

Работа с группой: проверка знаний уч-ся владения векторным аппаратом; решение подготовительных задач.

Группам учащихся предлагаются карточки задания в виде таблиц, которые необходимо заполнить.

К- №1

Карточка №1; В-1

В-2

В-3

Вместо точек дописать необходимые выражения, чтобы получились верные высказывания:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4478.gif

Упростить выражение

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4479.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4480.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4481.gif

Если, К > 0, тогда http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4482.gif

К <0, тогда http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4483.gif

Если http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4484.gif, то http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4485.gif

Если http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4486.gif, то http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4487.gif

Найдите вектор http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4488.gifиз условия:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4489.gif

К-№2

Перевести на векторный язык ряд геометрических утверждений, связанных с параллельностью и отношением отрезков:

Задания для учащихся: Предполагаемые ответы учащихся:

1

Точка С лежит на прямой А В
(три точки лежат на одной прямой и не совпадают.)

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4490.gif при некотором к

2

Точка С делит отрезок АВ в отношении АС:СВ=m : k

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4491.gif

3

A B C D - параллелограмм. 
(Точки A,B,C,D не лежат на одной прямой.)

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4492.gif

4

Точка К середина отрезка А В

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4493.gif

5

Точка М - точка пересечения медиан треугольника АВС

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4494.gif для любой точки О

Работа с группой. Решение подготовительных задач на доске.

Задания для учащихся

Предполагаемые ответы учащихся

Задание №1

1. Построить параллелограмм АВСD.

Точка М http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4495.gifАD ; N http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4496.gif DC - середины сторон параллелограмма.

Найти сумму векторов:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4497.gif

2. Найти разность векторов:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4498.gif

3. Могут ли векторы http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4499.gifобразовать базис?

4. Разложите векторы http://festival.1september.ru/articles/522682/h1.gif по базису, т.е. выразить через векторы:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4501.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/img1.gif

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Векторы http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4504.gif неколлинеарные, образуют базис.

4.Векторы http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4500.gif можно разложить по этому базису, выразить через вектора http://festival.1september.ru/articles/522682/h2.gif.

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4505.gif

Решаем систему уравнений: http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4506.gif

Получаем: http://festival.1september.ru/articles/522682/Image54.gifhttp://festival.1september.ru/articles/522682/Image4507.gif

Задание №2

Дано http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4502.gif

Найти скалярное произведение:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4503.gif

Вычисления можно оформить таблицей:

http://festival.1september.ru/articles/522682/img2.gif

 

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4510.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4511.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4510.gif

36

9

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4511.gif

9

9

Задание 3

Известно, что http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4514.gif. Найти соs угла между данными векторами.

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4515.gif

3. Решение задач

Задача №1

Дан параллелограмм ABCD. Точки М и N середины сторон AD и DC параллелограмма. ВМ=6; BN=3, http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4516.gif. Найдите стороны и углы параллелограмма?

Решение:

1. Переведем условие задачу на векторный язык.

2. Выбираем базис. В качестве базиса возьмем векторы http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4517.gif

Разложим векторы http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4518.gif по векторам http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4519.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4520.gif

3. Решая относительно http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4521.gif и http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4522.gif систему

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4523.gifhttp://festival.1september.ru/articles/522682/Image4524.gif

Находим http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4525.gif

4. Составляем таблицу умножения для этого базиса.

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4526.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4527.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4528.gif

36

9

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4529.gif

9

9

Пользуясь таблицей, находим:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4530.gif

5. Ответ:

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4531.gif

Предлагаем учащимся составить алгоритм решения задач на вычисления расстояний и углов.

Алгоритм решения задач:

  1. Перевод условия задачи на язык векторов;
  2. Выбирается подходящий базис; разложение всех введенных векторов по базису;
  3. Составление векторного равенства или системы равенств; упрощение векторных равенств и их решение;
  4. Составляется таблица скалярных произведений векторов этого базиса;
  5. Имея таблицу и зная разложения векторов в этом базисе, вычисляются длины этих векторов и углы между ними.
  6. Объяснение смысла полученного результата.

Задача №2

В правильном тетраэдре ABCD точки K, M, N - середины ребер CD, AD, AB соответственно, точка О - центр треугольника АВС. Найдите угол между прямыми МО и KN?

Составляем план решения задачи:

1. Делаем рисунок и обозначаем векторы: http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4532.gif

Принимаем длину ребра пирамиды за единицу.

2, 3. Перечисленные векторы образуют базис пространства.

Разложим векторы http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4533.gifпо базису.

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4534.gif

Точка О - центр треугольника АВС, тогда http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4535.gif

Точка М - середина AD, http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4536.gifhttp://festival.1september.ru/articles/522682/Image4537.gif)

Аналогично http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4538.gif

Скалярное произведение http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4539.gif

4. Составляем таблицу скалярного умножения:

 

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4540.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4541.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4542.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4543.gif

1

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4544.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/h3.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4546.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/h4.gif

1

http://festival.1september.ru/articles/522682/h5.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4547.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4545.gif

http://festival.1september.ru/articles/522682/h6.gif

1

5. Раскрывая скобки и пользуясь таблицей, находим что http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4548.gif

Аналогично находим http://festival.1september.ru/articles/522682/Image4549.gif

6. Записываем ответ задачи.

Домашнее задание. Глава 4,5 п.46-48.№ 466;

Итоги урока.

Литература.

  1. Геометрия 10-11кл. автор Атанасян В.Ф. Просвещение. 2000.
  2. "Применение векторов для решения задач" авторы В.Б.Некрасов и Б.М. Беккер. "Магистр". 1997.
  3. "Школьная математика" автор В.Б.Некрасов. "Авалон". 2006.
  4. "Геометрия в таблицах и схемах" Н.Н Евдокимова. "Лира". 2004.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Презентация к уроку математики по теме «Решение задач на нахождение расстояний и углов в пространстве координатным методом»

В презентации представлены  решения ключевых задач школьного курса математики на нахождение всех видов расстояний и углов в пространстве по алгоритму, что позволяет использовать ее как при изучен...

Методическая разработка урока "Методы решения задач по теме "Определение фокусного расстояния линзы"

Урок по физике в 11 классе  по теме «Методы  решения задач по теме   «Определение фокусного расстояния линзы» при...

Подготовка к ЕГЭ.Методы решения задач по вычислению углов и расстояний в пространстве.

Подготовка к ЕГЭ.Мне очень хотелось показать ребятам при решении задач по геометрии (С2), что в них общего и как лучше понять и решить эти задачи....

Урок по геометрии в 8 классе по сингапурской методике на тему "Решение задач на вычисление площадей фигур".

Урок по геометрии в 8 классе по сингапурской  методике на тему "Решение задач на вычисление площадей фигур".Материал к уроку:Презентация к уроку по геометрии в 8 классе на тему "Решение задач на ...

Разработка урока по геометрии в 8 классе по теме "Решение задач на вычисление площадей фигур"

Разработка урока по геометрии в 8 классе по теме "Решение задач на вычисление площадей фигур". Тип урока: комбинированный, расчитан на 2 урока. Цели: 1. Закрепить теоретический материал по теме "Площа...