各省市优秀教桉2上海--曲线的参数方程(巢晖).doc
6页曲线的参数方程教材上诲教有出版牡老中三年怨(理科丿第十七*第一节授课教师上诲市建年中曇 巢晖教学目标1、 理解曲线参数方程的概念,能选取适当的参数建立参数方程;2、 通过对圆和直线的参数方程的研究,了解某些参数的儿何意义和物理意义;3、 初步了解如何应用参数方程来解决某些具体问题,在问题解决的过程中, 形成数学抽象思维能力,初步体验参数的基木思想教学重点曲线参数方程的概念教学难点曲线参数方程的探求教学过程(-)曲线的参数方程概念的引入 引例:2002年5川1 R,中国第一座身高108米的摩天轮,在上海锦江乐园正式 对外运营并以此高度跻身世界三大摩天轮之列,居亚洲笫一已知该摩天轮半径为51.5米,逆时针匀速旋转一周需时20分钟如图所示, 某游客现在心点(其中几点和转轴O的连线与水平面平行)问:经过r秒,该 游客的位置在何处?x = r cos cot y = r sin cott G [0.+OO)f 为参数引导学生建立平面直角坐标系,把实际问题抽象到数学问题,并加以解决(1、通过生活中的实例,引发学生研究的兴趣;2、通过引例明确学习参数 方程的现实意义;3、通过对问题的解决,使学生体会到仅仅运用一种方程来研 究往往难以获得满意的结果,从而了解学习曲线的参数方程的必要性;4、通过 具体的问题,让学生找到解决问题的途径,为研究圆的参数方程作准备。
曲线的参数方程1、圆的参数方程的推导(1)—般的,设的圆心为原点,半径为厂,O仇所在 直线为兀轴,如图,以为始边绕着点O按逆时针方向绕原点以匀角速度⑵作圆周运动,则质点P的坐标与时刻/的关系 该如何建立呢?(其中广与Q为常数,f为变数)结合图形,由任意角三角函数的定义可知:(2) 点P的角速度为e,运动所用的时间为f,则角位移O = cot,那么方程 组①可以改写为何种形式?结合匀速圆周运动的物理意义可得:P = rC0Sf 0 e [0,4-oo) &为参数 ②[y = rsmd(在引例的基础上,把原先具体的数据一般化,为圆的参数方程概念的形成作 准备,同时也培养了学生数学抽象思维能力)(3) 方程①、②是否是圆心在原点,半径为厂的圆方程?为什么?曲上述推导过程口J知:对于上的每一个点P(兀,y)都存在变数/ (或&)的值,使兀= rcosM, y = r sin cot (或)‘ = Fsin&, x = rcos^ )都丿戍立对于变数/(或&)的每一个允许值,由方程组所确定的点P(x,y)都在圆上(1、对曲线的方程以及方程的曲线的定义进行必要的复习;2、学生从曲线 的方程以及方程的曲线的定义出发,可以说明以上由变数r (或0)建立起来的方程是圆的方程;)(4)>(5)数。
若要表示一个完整的圆,贝的最小的取值范围是什么呢?x = r cos cot y = r sin cotf u |0,—),cox = rcosOy = rsin00 g [0,2/r)圆的参数方程及参数的定义我们把方程①(或②)叫做(DO的参数方程,变数/ (或0)叫做参(6) 圆的参数方程的理解与认识z .、亠込亠m(x = 3cos〃 . [x = 3cos^ j 7i +(1 )参数方程彳 r •八e e [0,2^)与彳 r •门0w[O,—]是否表I y = 3 sin 0 [ y = 3 sin 0 2示同一曲线?为什么?(ii)根据下列要求,分别写出圜心在原点、半径为厂的岡的部分岡弧的参 数方程:%1 在y轴左侧的半圆(不包括y轴上的点);%1 在第四象限的圆弧通过具体问题的解决,加深对圆的参数方程的理解与认识,体会到参数的 取值范围也是圆的参数方程的重要组成部分;并为曲线的参数方程的定义及其理 解与认识作铺垫7) 曲线的参数方程的定义(i)一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线C上任意一点的坐标兀、y都是某个变数T的函数= (r G D) ③,并且对于/的每一个允许值,由方程组③所确定的点P(x,y)都在这条曲线C上,那么方程组③就叫做这条曲 线的参数方程。
变数/叫做参变量或参变数,简称参数ii)相对于参数方程来说,直接给出曲线上点的坐标兀、y间关系的方程F(x,y) = 0叫做曲线的普通方程8)曲线的参数方程的理解与认识(i)参数方程的形式;(横、纵坐标x、y都是变量r的函数,给出一个r能唯一的求出对应的x、y的值,因而得出唯一的对应点;但横、纵坐标兀、y之间的关系并不一定是函数关系ii) 参数的取值范围;(在表述曲线的参数方程时,必须指明参数的取值范围;取值范围的不同, 所表示的曲线也可能会有所不同iii) 参数方程与普通方程的统一性;(普通方程是相对参数方程而言的,普通方程反映了坐标变量兀与y之间的 直接联系,而参数方程是通过变数反映坐标变量x与y之间的间接联系;普通方 程和参数方程是同一曲线的两种不同表达形式;参数方程可以与普通方程进行互 化iv) 参数的作用;(参数作为间接地建立横、纵坐标兀、y之间的关系的中间变量,起到了桥 梁的作用v )参数的意义如果参数选择适当,参数在参数方程中可以有明确的几何意义,也可以有 明确的物理意义,可以给问题的解决带来方便即使是同一条曲线,也可以用不 同的变数作为参数三) 巩固曲线的参数方程的概念例题1:(1) 质点P开始位于坐标平面内的点壮(3,1)处,沿某一•方向作匀速直线运 动。
水平分速度vx=V3厘米/秒,铅锤分速度% =1厘米/秒,(i )求此质点P的处标与时刻/ (秒)的关系;(ii)问5秒时质点P所处的位置2) 写出经过定点P(3,l), 口倾斜角为弓的直线/的参数方程6问题:作出例题1中两小题的直线图像,判断它们的位置关系;从中你能得到 什么启示呢?(第一小题通过运动质点的位置与时间有关建立表现质点位置的参数方程; 第二小题通过选取适当的参数建立直线的参数方程;从而使学生了解参数的选取 有多种方法,同一曲线可以由不同的参数方程来表示例题2:已知点4(兀,y)在圆C:兀2+),2 =4上运动,求兀+y的最大值通过普通方程化为参数方程求得函数的最值,使学生初步体验参数方程的 作用与意义四) 课堂小结1、 知识内容:知道I员I的参数方程以及曲线参数方程的概念;能选取适当的参 数建立参数方程;通过对圆和直线的参数方程的研究,理解英中参数的意义2、 思想与方法:参数思想引导学生回顾本节课的学习过程,小结与交流学习体会,包括数学知识的获 得,数学思想方法的领悟五) 作业课本场,练习17.1 (1),第2、3题六) 思考(1)若圆的一般方程为(x-^)2+(y-fo)2=r2,你能写出它的一个参数方程 吗?(2)针对引例中的实际情况,游客总是从摩天轮的最低点登上转盘。
若某游 客登上转盘的时刻记为5,则经过时间/该游客的位置在何处?在引例所建立的 坐标系下,你能否通过建立和对应的参数方程,并得到游客的具体位置呢?教学设计说明一、教材分析本节课所用的教材是由上海教育出版社出版的上海市高中三年级(理科)数 学课本,内容为第十七章第一节,第一课时参数方程和极坐标方程”这一章节内容是在“圆锥曲线”这一章的基础上 进一步展开研究曲线的方程学习曲线的参数方程是为了进一步探讨直线、圆锥 曲线的性质,也是进一步学习数学、运动学的基础,它在生产实践中冇很多实际 的应用本章主耍学习参数方程的基木概念、基本原理、基本方法,因此在教学 中要求应适当,难度要控制,基本应以课本例题与习题为主通过本章节的教学应使学生感悟到现实世界的问题是多种多样的,仅用一种 坐标系,一种方程来研究各种不同的问题是不适合的,有吋难以获得满意的效果 参数方程有其自身的优越性,学习参数方程冇其必要性通过学习参数方程的冇 关概念,以及方程Z间、坐标Z间的互化,使学生感悟到坐标系及各种方程的表 示方法是可以视实际需要,主观能动的加以选择的曲线的参数方程”为本章节的第一部分主要让学生了解参数方程的有关 概念,通过探索圆锥曲线的参数方程初步掌握求曲线的参数方程的方法,并且在 此基础上进行参数方程与普通方程的互化及其简单应用。
二、 教学目标设计根据以上分析,本节课设置的教学目标为:1、 理解曲线参数方程的概念,能选取适当的参数建立参数方程2、 通过对圆和直线的参数方程的研究,了解某些参数的儿何意义和物理意义3、 初步了解如何应用参数方程来解决某些具体问题,在问题解决的过程中, 培养数学抽象思维能力,初步体验参数的基木思想三、 教学过程设计我校是上海市示范型高中,我校的学生数学基础良好,思维活跃,具备一定 的分析问题和口主探究能力因此在教学设计中强调学生的口主探究,强调数学 思想方法的渗透与运用,希望加深学生对知识本质的理解本课设置如下教学环节以体现重点,突破难点,实现教学目标1、 作为曲线的参数方程的概念课,一味的灌输是不可取的而是要让学生 体会到为什么要建立曲线的参数方程,感受其产生的必要性、合理性以及可行性 因此,由“摩天轮”这一生活中的实例引入,一方面使学生了解参数方程是基于 生产、生活发展的实际需耍而产生的,在引发学生研究的兴趣时,通过对问题的 解决,使学生体会到仅仅运用一种方程來研究不同的问题不一定方便,往往难以 获得满意的结果,从而了解研究曲线的参数方程的必要性;另一方面通过貝体问 题的解决,找到解决问题的途径,也为圆的参数方程的研究作必要的准备。
2、 由特殊到一般,从具体到抽象以“引导设问”为主线,学生通过对问 题的思考和解答,体验学习过程,口主探索和获取知识,从而得到圆的参数方程 同吋在探索的过程中也提高学生的数学抽象思维能力3、 作为一堂概念课,学生对于概念的理解必须精确,深入,为后续课程打 下扎实的基础,教师必须在这一环节进行深入的分析因此 在圆以及曲线的参数方程的概念引入Z后,针对参数方程的形式、 参数的取值范围、参数方程与普通方程的统一性、参数的作用以及参数的意义进 行深入的理解与探讨通过这一环节,学生活跃的思维逐步从感性上升到理性; 同时,对于概念的理解得到巩固与深化通过加强师生交流、关注学生思维,把握课堂教学垂点,让学生体验知识产 生的原因,发展的过程及其应用的价值4、 在本节课中,设计了适当的练习与例题一方面可以巩固学生对曲线的参 数方程概念的理解认识;另一方面通过简单的应用,使学生体会曲线的参数方 程的作用及意义教学中通过教师的适当引导、启发,同时大胆地放手由学生口主探究、及时 激励学生以体验问题解决的成功喜悦5、 本节课的小结并不是由教师代为整理归纳,而是引导学生自主冋顾本节 课的学习过程,交流学习体会,包括数学知识的获得,数学思想方法的领悟,对 学会学习、学会思考的感想等。
一方面可以在学生交流的过程中及时发现问题并 加以纠止;另一方面也锻炼了学生对知识的梳理和概扌舌能力6、作为课堂教学的延续,两道思考题可让学生在课后进行自主探究,同吋也 为后续的参数方程与普通方程的互化以及参数方程的应用作准备。





