ADPAABBCCDPCDP
根据相交弦定理,我们知道PA*PB=PC*PD,那么,如果P点在☉o外,PA*PB=PC*PD这个结论还成立吗?特别地如果P点在过A、B、C、D中某一点的切线上时,结论又怎样”?
此问题的探索大致可以按下述四个步骤进行:
1、测量PA、PB、PC、PD的值,并计算PA??PB,PC??PD; 2、用鼠标将P点从圆内拖到圆外;
3、观察PA??PB,PC??PD的值的变化情况,仔细查看当P点在圆外变动时变化了的PA??PB,PC??PD的值是否相等。
4、得到结论。
对于切线位置,可以过某一点(如C点)作圆的一条切线(CM),在该切线上任取一点H(H点最好不与C点重合),然而,用选择工具选择P点按住Shift键后再选H点,使两点都被选中,用鼠标选择【编辑】下的【操作类按钮】下的【移动】命令,为从P点移动到H点设置一个运动按钮,当双击按钮时,P会从它的当前位置移动到H点,并使P、H两点重合.通过观察PA??PB,PC??PD的值,可确立两者的值的关系,得到结论。
案例3 “勾股定理”是初中平面几何中的一个定理。如下图是用几何画板验证勾股定理的设计实例:
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勾股定理的演示a^2+b^=c^色块复位a^2cc^2abb^2c
它的设计步骤如下:
1、作一个直角三角形,画一条线段AB。过B点作直线垂直于 线段AB,在直线上任取一点C。连接AC。
2、分别以AB边,BC边向三角形内作正方形,AC边向外作正方形,过E作AF的垂线EP,隐藏直线,见(a )图。
3、任取一点B1,分别使点B1按标记向量B-A,B-C平移,得到点A1 ,C1。连接A1、B1、C1。以三边为边作三个正方形。见(b)图
AA1cBCB1EPFD(a)(b)abC1
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4、作五个小色块,用来填充(a)图上对应的块
? 作对应APE的色块:另画一点P’,将P’分别按向量PE和向量
PA平移动,得到两点E’、A’,作这三点的内部 ? 同样作其余四个色块
5、作“色块复位”按钮,依次选择色块上的点和(b)图上两个小正方形大的对应点作移动按钮,标签为“色块复位”
6、作另一 色块移动按钮,依次选择色块上的点和(a)图上大正方形的对应点作移动按钮,标签为“a^2+b^2=c^2” 7、隐藏点,只留A点
2.3应用几何画板解决初中数学的函数问题
《几何画板》可以解决学生难以绘制的图形,而且提供了图形“变换”的动感,丰富多彩的“动画”模型,给学生一种耳目一新的视觉感受,使学生从画面中去寻求到问题解决的方法和依据,并从画面中去认清问题的本质。在引入《几何画板》之后,给解决函数问题创造了一条便捷的通道,它可以测量各种数值以及进行各种函数运算,在图形的变化过程中,数量变化特征也可以直观地展现在学生眼前,“以形助数”,“用数解形”,这在传统教学中无法办到。几何画板中的动画、追踪轨迹等功能就恰好填补了探索动点运动规律的空白,为轨迹教学提供了有效的手段。那么我们来看几个案例:
案例1 选取底数a(a>0且a≠1)的若干个不同的值,在同一个坐标系内做出相应的指数函数的图像,观察图像,你能发现它们有哪些共同特征?
利用几何画板的作图功能,根据学生选取的底数a做出相应的指数函数的图像,随着多个函数图像的显示,学生已慢慢地感觉到底数a对函数性态的影响。这时,教师慢慢地拖动点a,改变a的取值,屏幕上便出现了一个个底数不同的指数函数的图像,经纬分明,学生深深地被画面所吸引,已不自觉地投入到函数性质的探索中。从画面的变化规律中,学生预测到函数性质,接着我指导学生分组讨论,探索函数性质的规律,顺利地突破教学难点,突出教学重点。
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S1:当底数a取不同的值时,所有的图像都过定点(0,1)。 S2:所有的图像都位于x轴的上方。 T:这说明了怎样的一个数学事实?
S2:(思考后)指数函数的值域为(0,+∞)。
S3:黑色区域的图像对应的函数的底数a>1,函数在R上是增函数;同样可看出当0时,函数在R上是减函数。
S4:从图像上可以看出当a>1时,随着a的增大,函数的图像无限地趋向于x轴、y轴;当0时,随着a的增大,函数的图像无限地趋向于x轴、y轴。
S5:从画面上看,在第一象限,当a>1时,函数的图像位于红线(y=1)上方;当0时,函数的图像位于红线(y=1)下方。
T:这又说明了什么?
S6:这说明当a>1时,若x>0则y>1;当0时,若x>0则0
S7:当两个指数函数的底数为互为倒数时,它们的图像关于y轴对称。
案例2 对“一次函数y=kx+b(k≠0)的性质”的学习,如果学生不清楚y=kx+b(k≠0)在k>0或k<0时表示了什么样子的图像,不知道b的取值对函数图像的作用和影响,那么根据图像确定k、b的取值范围,学生解起来就会觉得棘手.利用几何画板,可以很容易地让学生直观地看到一次函数y=kx+b(k≠0)的图像,通过上下来回拖动下图中的K、B两点,教师不用说什么,学生也能归纳出一次函数的性质,并于认识上有深层的理解,完成基础问题的解答.这样的利用几何画板辅助教学,能加强学生的记忆和理解,为学生更好地学习提供帮助.
又如,在三角函数 y?Asin(?x??) 的图像教学中,往往就参数的几个特殊的取值,做出几个函数的图像(如A=1, A=2)就开始归纳参数A的几何意义,不能令人信服,学生的印象不深,教学效果不理想。而“几何画板”能够及时计算出因参数变化而引起的函数值的变化,从而展示所引起的图像形状的变化,形象、直观,教学效果好。在同一个图像上,不仅可以改变A的值,而且也可以改
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变的值,您只需要轻轻拖动点A或就可以了(如下图)。
案例3 在讨论二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)或y=a(x+h)2+k(a≠0)中,二次函数图像与常量a、b、c、h、k之间的关系时.可作以下设计:
1. 在演示画面中,实时显示抛物线的顶点坐标、与y轴的交点坐标和对称轴。
2. 拖动有向线段a,改变a的取值.观察抛物线开口方向及大小
3. 归纳:当a>0时,开口向上,开口大小随a的增大而变小;当a<0时,开口向下,开口大小随a的减小而变小;当a=0时,二次函数退化成为一次函数y=kx+b(说明:一次函数不是特殊的二次函数)
4. 拖动有向线段c,改变c的取值.观察可发现抛物线随c的值变大、变小而升高或降低.并可观察抛物线与y轴交点的纵坐标和c的取值相等,从而得到抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点(0,c)
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