《能将矩形的周长和面积同时加倍吗》教案.doc

能将矩形的周长和面积同时加倍吗教案教学目标 (一)教学知识点探索“任意给定一个矩形，是否存在另一个矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半”的议题 (二)能力训练要求1经历猜想、证明、拓广的过程，增强问题意识和自主探索的意识2在问题解决的过程中综合运用所学知识，体会知识之间的内在联系，形成对数学的整体性认识3在探究的过程中。感受由特殊到一般、形数结合的思想方法，体会证明的必要性4在合作交流中扩展思路，发展学生的推理能力(三)情感与价值观要求1积极参与数学活动，积极思考并与同学合作交流2. 获得成功的体验和克服困难的经历。增强运用数学的信心教学重点探究“任意给定一个矩形，是否存在另一个矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半”，从而获得解决问题的方法和途径教学难点从特殊到一般，启发学生综合运用一元二次方程、方程组、不等式等知识发现具有一般性的结论，寻求一般性的解决方法教学方法自主探索合作交流教具准备多媒体演示教学过程创设情境问题，搭建探究平台师上一节课，我们研究了“任意给定一个矩形一定存在另一个矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的2倍”如果我们把这个问题看成是“加倍”，那么“减半”如何呢？多媒体演示：问题任意给定一个矩形是否一定存在另一个矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半?你是怎么做的?生这个结论一定成立 师理由呢? 生既然任意给定一个矩形，都存在一个新矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的2倍。也就是任何一个矩形的周长和面积可以同时“加倍”，那么原矩形自然满足新矩形的“减半”要求，即原矩形的周长和面积分别是新矩形周长和面积的一半例如长和宽分别为3+ 和3-的矩形(记为A，其周长和面积分别是12和4)，是由长和宽分别为2和1的矩形(记为B)“加倍”而来的。因而矩形B的周长和面积分别是矩形A的周长和面积的一半 师你同意这位同学的观点吗？.展示思维过程，构建探索空间师请同学们结合上节课的内容，积极独立的思考.然后请大家在小组内研讨 生我不同意这位同学的观点不是所有的矩形都可以“减半”，即不一定存在另一个矩形的周长和面积都为原矩形周长和面积的一半他刚才举的只是一个特例师你能简单扼要地说明你的理由吗? 生可以上一节课我们在“做一做”中，先研究了一个简单的特殊的情形：如果已知矩形的长和宽分别为2和1，是否存在另一个矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的2倍?现在已无可质疑肯定存在但我们在寻找这个矩形时还上费了一番周折的先是固定所求矩形的周长：周长为12的矩形很多它们的长和宽可以是5和1，4和2，3和3，和，后又固定所求矩形的面积面积为4的矩形也很多，它们的长和宽可以是4和1，2和2，和8，但同时满足条件的只有一个，即长和宽分别为3+和3-.反过来长和宽分别为3+和3-的矩形一定存在另一个矩形.它的周长和面积都为原矩形的一半即我们知道的长和宽分别为2和1的矩形可是像上面的矩形长和宽分别为5和1.4和2，3和3，和，；4和1，2和2，和8，是否也存在一个矩形，它的周长和面积分别是上述矩形周长和面积的一半呢?我先考查了一下长和宽分别是5和1的矩形，看它是否能“减半”设“减半”后的矩形的长和宽分别为x和y，则可得 x+y=3,xy=,如果此方程组有解则说明这样的矩形存在；如果无解则说明这样的矩形不存在消去未知数y，可得x(3-x)= ,即x2-3x+=0，(-3)2-419-10-10，所以方程组无解由此可知不是所有的矩形都存在另一个矩形，它的周长和面积都是原矩形周长和面积的一半师这位同学能独立思考，大胆地对问题提出质疑，表现很棒!下面我们再来看上节课研究过的几个特殊的矩形，看它们能否减半多媒体演示：做一做如果已知矩形的长和宽仍为2和1，那么是否存在一个矩形。它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半?如果已知矩形的长和宽分别是3和1，4和1，6和1呢? 师下面我们四人1组，分别考查已知矩形的长和宽为2和1，3和1.4和1，6和1的情形，然后我们将研究结果在全班交流生我们组考查的已知矩形的长和宽是2和1设所求矩形的长和宽分别为x和y，x+y=，则xy=1，消去y得x(-x)1，化简得，2x2-3x+20,9-160，x1，x22即所求矩形的长和宽分别为2和师我们可以发现当矩形的长和宽分别为n和1时，“减半”的矩形也可能存在，也可能不存在请同学们思考一下，当已知矩形的长和宽分别为n和1时，满足什么条件，才存在新矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半呢?请同学们独立思考生可以设所求矩形的长为x，则宽为 (n+1)-x, x (n+1)-x= n，化简得2x2-(n+1)x+n0当(n+1)2-8nn2+1-6n0时，方程有解，即符合条件的矩形存在此时n2+16n；当n2+1-6n0时，方程无解，即符合条件的矩形不存在，此时n2+16n 师同学们可将我们刚才讨论过的几个矩形的长和宽代入检验一下 生当已知矩形的长和宽分别为2和1时，n2+122+15，6n=6212，512，所以不存在一个矩形，它的周长和面积分别是已知矩形的周长和面积的一半 生当已知矩形的长和宽分别为3和1，4和1,5和1时，分别代入n2+1和6n中，都得到n2+16n，所以存在“减半”后的矩形师你能对更一般的情况研讨吗?多媒体演示：议一议当矩形满足什么条件时，才存在一个新的矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半?你能再找一个这样的例子吗?(教学时，可依据实际情况对不同学生提出不同的要求，不必要求所有学生都能进行严格、准确的数学表述) 生可以设已知矩形的长和宽分别为n，m，所求矩形的长为x，宽为(m+n)-x，那么x(m+n)-xmn，化简，得2x2-(m+n)x+mn0(1)当(m+n)2-42mnm2+n2-6mn0，即m2+n26mn时，方程有解所以当已知矩形的长和宽为m和n时如果m2+n26mn，则存在一个新矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半(2)当(m+n)2-42mnm2+n2-6mn0即m2+n26mn时，方程无解，所以当已知矩形的长和宽为m和n时，如果m2+n2144，所以这个矩形也存在一个新矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半 师还能举一个“不存在”的情况吗? 生例如：已知矩形的长和宽分别为10和2，因为102+22=104,6102=120，104120，所以，不存在一个新的矩形，它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半课时小结本节课又一次为学生提供了一个思考、探究的平台，在活动中，同学们能积极参与数学活动，独立思考问题，体现归纳、综合和拓展的能力，感悟处理问题的策略和方法，积累了数学活动经验获得了成功的体验课后作业习题P153第2、4题活动与探究借助函数图象，探讨以下问题：对面积为1的矩形来说，它的周长最小是多少凡是周长要求小于这个值的矩形都是不存在的；或者，对周长为3的矩形来说，它的面积最大是多少凡是面积要求大于这个值的矩形也都是不存在的过程我们设面积为1的矩形的长和宽为x和y，则xy1反比例函数y=在第一象限内的图象上的点的坐标(x，y)都可以作为面积为1的矩形的长和宽设此矩形的周长为2a，则x+ya，满足要求x+ya的(x，y)可看作一次函数y-x+a的图象在第一象限内的点的坐标这样的点有无数多个但对面积为1的矩形来说，它的周长最小，即2a最小也就是a最小，那么满足条件的(x，y)既在y上，也在y-x+a上，并且要求直线y=-x+a与x轴或y轴的交点(a，0)或(0，a)中a的值必须最小(如下图所示)由上图可知符合要求的只有l1，此时a=2，周长的最小值为2a4而当a2时，如直线l3、l4，说明周长大于4而面积小于1的矩形有无数多个同理可以讨论周长为3的矩形，它的面积最大是多少,设此矩形的长和宽为x和y，则2(x+y)3，x+y=；xyS(如下图所示)由图可知，对周长为3的矩形来说，它的面积的最大值是=,凡面积要求大于这个值的矩形不存在，而面积小于这个值的矩形有无数个结果当矩形的面积一定时，周长有最小值当矩形的周长一定时，面积有最大值板书设计课题学习猜想、证明、拓广(二)问题任意给定一个矩形，是否一定存在另一个矩形，它的周长和面积