Методичний матеріал по викладанню алгебри
1
37
ЗМІСТ
Урок - 1. Поняття про вектори. Абсолютна величина вектора і напрям
Урок - 2. Рівність векторів. Розв'язування вправ
Урок - 3. Координати вектора
Урок - 4. Розв'язування вправ. Самостійна робота
Урок - 5. Додавання векторів
Урок - 6. Додавання векторів (продовження)
Урок - 7. Додавання векторів (продовження)
Список використаної літератури
УРОК - 1 Тема уроку. ПОНЯТТЯ ПРО ВЕКТОР. АБСОЛЮТНА ВЕЛИЧИНА ВЕКТОРА І НАПРЯММета уроку. Увести поняття вектора, абсолютна величина й напрям вектора, а також розв'язати вправи.Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.Навчальні посібники і ТЗН. 1)кодоскоп; 2)кодопозитиви; 2)діапроек- тор; 4) фрагменти з діафільму ” Вектор ”.
ХІД УРОКУІ. Повторення вивченого матеріалу (фронтальне опитування на кодоскопі).1). Які відображення площини на себе називається рухом (перемі- щенням)? Перерахувати відомі вам види переміщення.[симетрія відносно точки, симетрія відносно прямої, поворот, паралельне перенесення].2). Дати означення напряму на площині.[Наочно паралельне перенесення означають як перетворення, при якому точки зміщуються в одному і тому самому напряму на одну і ту саму відстань, або точки зміщуються вздовж паралельних прямих ( або прямих які збігаються) на одну й ту саму відстань].3). Яке відображення площини на себе називається паралельним пере- несенням?4). Яке відображення площини на себе називається паралельним пере- несенням?[Паралельне перенесення задається формулами:x'=x+a, y'=y+b ].5). Скільки різних паралельних перенесень задають дві різні точки? [A(x1;y1), B(x2;y2) переходять при паралельному перенесенні у точки A'(x1+a;y1+b), B'(x2+a;y2+b)].Розв'язати задачу на тотожне відображення.Дано відрізок AB. Побудувати образ цього відрізкаа) При паралельному перенесенні, який переводить точку A у точку В.AB]. [AB AB].б) При повороті на 0o навколо вибраної поза відрізком AB точки. [AB в) Чи являється довільне переміщення тотожнім відображенням, якщо відомо,що воно переводить точку А в точку В, а також В в точку В, тобто АВ АВ? [Ні, бо при будь-якому розміщенні осі симетрії з віссю AB на площині знайдуться точки, які не переходять самі в себе, а тотожне відображення є перетворення всієї площини на себе, яка будь-яку точку площини відображає на себе].Паралельне перенесення задано формулами x=x+2, y=y+3. Знайдіть координати точок N' і M', в які переходять точки N(1;2), M(2;1) при паралельному перенесенні. Побудувати точки N і N ', M і M'; кожну пару точок з'єднайте відрізком.Демонструю на кодоскопу мал. 1, який складається з кодоплівок: система координат, із двох пар точок N і N', M і M'. Одержаний малюнок показує, що при даному паралельному перенесенні точки змістилися за паралельними прямими на однакову відстань. Пропоную учням цю властивість довести, тобто, що чотирикутник NN'M'M - паралелограм. Для доведення вправи необхідно згадати з учнями означення й властивість паралелограма, формули координат середини відрізка.Пропоную учням знайти середину відрізка NM' і N'M і переконатися, що ці точки співпадають. Учні роблять висновок, що діагоналі чотирикутника NN'M'M перетинаються і в точці перетину діляться навпіл, це означає, що NN'M'M - паралелограм. Таким чином доведено, точки N і M змістили на одну і ту ж відстань.Потім я доводжу це твердження в загальному вигляді ( тобто для будь-якого паралельного перенесення і довільних точок N і M ), показую на кодоскопі мал. 1.Алгоритм доведення демонструю на кодоскопі.Нехай O1 - середина відрізка NM', а O2 - середина відрізка N'M. Знайти координати точок і.Для O1:x = (x1+x2+a)/2, y = (y1+ y2 b)/2;для O2 :x = (x1+a+x2)/2, y = (y1 +y2+b)/2.Точки О1=О2 - співпадають (одна і та ж точка).Отже, діагональ чотирикутника N'NM'M перетинаються і точкою перетину є точка О (середина ); звідки слідує, що чотирикутник NN'M'M - паралелограм (мал. 2), тобто NN' || MM' і NN'=MM'.yN(x1+a;y1+b)5 M(x2+a;y2+b)o2 NM 0 1 2 3 4 xМал. 2
Звертаю увагу учням на те, що ми довели наступне:
а) NM=N'M', тобто, що паралельне перенесення зберігає відстань між точками, а це означає - рух;
б) пряма переходить у паралельну пряму.
Пригадати з учнями теорему 9.4 (про існування і єдиності паралельного перенесення).
Підвести підсумок фронтального опитування й оголосити оцінки.
ІІ. Вивчення нового матеріалу.
Звертаю увагу учням на те, що ми повторили паралельне перенесення, яке тепер буде називатися по новому - вектор.
Після таких міркувань переходимо до означення вектора, яке подано у підручнику (п. 91).
Вектором називається напрямлений відрізок (за підручником мал. 215 демонструю на кодоскопу).
B
a
A
мал. 3 (за підручником мал. 211)
Звертаю увагу на те, що учні вже зустрічалися із вектором у курсі фізики при вивченні величин, які характеризуються числом і напрямом (такі, як сила, швидкість і т. д.).
На мал. 3 напрям вектора визначається його початком і кінцем (стрілка). Для позначення вектора використовуються малі букви латинського алфавіту a, b, c
Можна також позначати вектор, вказавши його початок і кінець великими буквами латинського алфавіту. При такому способі позначення
вектора на перше місце ставлять його початок (перша буква), а кінцем є друга буква. Зверху над буквою (буквами) ставлять риску (стрілку). Повідомляю, що вектор на мал. 3 позначають так: a і AB.
B C
A D
Мал. 4
На кодоскопу демонструю наступні завдання:
1. Виписати всі вектори, зображені на мал. 4.
2. Дано точки A,B,C,D (мал. 5):
а) зобразити вектори, DA, BA,DB,BC;
B
C
A D
Мал. 5
б) накреслити вектор, початок якого співпадає із
початком вектора DB, а кінець - з кінцем вектора DC.
Після розв'язування цих вправ увожу поняття однаково напрямлених векторів. Показую на кодоскопу мал. 6 і пояснюю учням, яке паралельне перенесення суміщається, а) пів прямі AB і DE; б) пів прямі AB і BC.
A B C
D E
Мал. 6
[а) паралельне перенесення, переводить точку в точку A у точку B; б) паралельне перенесення, переводить точку А в точку В ].
Звертаю увагу учням на те, що згідно означенню однаково напрямленні пів прямі лежать або на паралельних прямих, або на одній і тій же прямій.
B C
A N D
Мал. 7
На кодоскопу демонструю мал. 7 і умову завдання:” ABCD - трапеція. Пояснити, чому пів прямі BC і AD однаково напрямлені ” [Пів прямі BC і AD лежать на паралельних прямих ВС і AD по одну сторону від січної AB].
Увожу означення протилежно напрямленні пів прямі. Демонструю мал. 8 на кодоскопу.
Пояснити, чому пів прямі BC і DA протилежно напрямлені.[Пів прямі BC і DA лежать на паралельних прямих по одну сторону від січної AB ].
Звертаю увагу на те, що протилежно напрямленні пів прямі (подібно до однаково напрямлених ) лежать або на паралельних прямих, або на одній й тій же прямій.
K M N
F E
Мал. 8
Означення однаково напрямлених векторів показую на прикладах. За допомогою кодоскопу демонструю мал. 7 і умову завдання.
Дано трапецію ABCD (мал. 7):
а) Знайти всі можливі пари одинаково напрямлених векторів.
б) Чи являються ВА CD однаково напрямленні? (Відповідь поясніть)
Ввожу поняття протилежно ( ) напрямленні вектори :”CB і AD (мал. 7) називаються протилежно напрямленими, якщо пів прямі CB і AD протилежно напрямлені”. Після цього демонструю задаю ще одне запитання:
”Вкажіть які-небудь пари протилежно напрямлених векторів”.
[Наприклад, BC і DA, AD і NA, BC і CB].
Підсумок. Вектори CB AD називаються однаково напрямленими, якщо однаково напрямлені й пів прямі CB і AD. Вектори CB AD називаються протилежно напрямленими, якщо протилежно напрямлені й пів прямі CB і AD.
Для введення поняття абсолютної величини (модуля) пропоную учням такі вправи.
Нехай ABCD - квадрат із стороною рівною 3.
Чому дорівнюють абсолютні величини (модулі) векторів AB, BA, AC ?
Підсумовую разом з учнями: ” Абсолютною (або модулем) вектора називається довжина відрізка, що зображає вектор. Абсолютна величина вектора а позначається | a | ”.
Далі знайомлю учнів із нульовим вектором, тобто, коли початок вектора збігається з кінцем. Показую як позначається нульовий вектор і учні записують це позначення в зошиті ( 0 ). А також зауважую, що про напрям нульового вектора не говорять і абсолютна величина нульового вектора дорівнює нулю. Операції над нульовими векторами відіграють ту саму роль, що й число нуль в операціях числа.
ІІІ. Тренувальні вправи (на кодопозитиві, напівсні ).
Вектори AB і DC однаково ( ) чи протилежно ( ) напрямленні
Два вектори AB і DC рівні. Порівняйте їхні абсолютні величини й напрям.
Вектори AB і CB рівні за абсолютною величиною. Чи рівні ці вектори?
IV. Підсумок уроку.
Пригадую з учнями як позначається вектор.
2) Звертаю увагу на поняття одинакові ( ) і протилежно ( ) напрямленні вектори і ,що такі вектори називаються колінеарними.
3) Учні пригадують, що вектор має довжину, тобто нове поняття, абсолютна величина вектора.
4) Ще раз пригадую учням, про нульовий вектор і операції над ним. На кінець звертаю увагу, що вектор і операції над ним використовуються у фізиці.
IV. Домашнє завдання. § 10 (п. 91); №1; за. 1 - 4.
B C
O
A D
Мал. 9
Додаткове завдання.
1) Довести, що для справедливості рівності AB = CD необхідної і достатньо, щоб середина відрізка AD збігалася із серединою відрізка BC.
2) Позначте на мал.9 вектори AB,CB,OA, OC, BD, AD, DC, OB . Записати співнапрямлені і протилежно напрямлені вектори.
УРОК - 2. Тема уроку. РІВНІСТЬ ВЕКТОРІВ. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ВПРАВ
Мета уроку. Ознайомлення учнів із поняттям рівні вектори і закріпити на прикладах.
Тип уроку. Урок засвоєння нових знань; застосування знань і формування вмінь.
Знання, вміння, навички. Знати формулювання рівності векторів, уміти відкладати від довільної точки вектор, який дорівнює даному.
Наочні посібники і ТЗН. 1) Кодоскоп; 2) кодопозитиви із зразками алгоритму розв'язку вправ.
ХІД УРОКУІ. Фронтальне опитування.В - 1 [ В - 2]1) Вектором називається ... 1) Абсолютною величиною вектора називаєтьсяа) напрямлений відрізок; а) довжина відрізка;б) відрізок певної довжини; б) довжина вектора;в) стрілка з напрямом; в) довжина променя;г) промінь. г) довжина відрізка, що зображає вектор. (1 бал)2) Які вектори спів напрямлені: 2) Які вектори протилежно напрямлені:M A NK B LМал. 10а)BK і BL; б) NA і AN; а) LB і BK; б) NA NM. в) MN і AN; г) KM і NL; в) MK і LN; г) NM і LK. (2бали)3) Вектор AB=3. Яка довжина вектора 3) Вектор NK=5. Яка довжина MN, коли вектор AB= MN? вектора DC, коли NK= DC?а) MN=6; б) MN=3; в) MN=0;г) MN=5. а) AB=5;б)AB=3;в)AB=10; г)AB=0. (3 бали)4) Нехай ABCD- квадрат O-точка перетину діагоналей, |AC|= 6см. нього Д ABC із стороною 8 см4) DE-середня лініяЧому дорівнює |OA|?B C OA Dа) |OA|= 6см ; редина BC). Знайти |AD|.B D EACб) |OA|=3см; а)|AD|=3см; в) |OA|=6см; б)|AD|=6см;г) |OA|=3см. в)|AD|=4см;г)|AD|=8см. (3бали)5) Паралельне перенесення задається формулами x'=x+2[x'=x+3], y'=y-1[y'=y-2]. У які точки при цьому паралельному перенесенні переходитьпочаток і кінець вектора AB [MN], що мають відповідні координати (1;2) і (2;3) [ (2;4) і (1;3) ]. а) (2;3) і (4;2); б) (1;3) і (2;4); а) (5;1) і (4;0); б) (5;2) і (4;1);в) (-3;1) і (4;-2); г) (2;1) і (-4;2). в) (-5;-2) і (-4;-1); г) (4;1) і (2;5). (3 бали)Після цього демонструю на екран правильні відповіді. Учні виставляють оцінки за бальною системою, яка демонструється на екран (або таблицю). Звертається увага на 4-те завдання, до якого ми ще повернемося в наступних уроках.ІІ. Вивчення нового матеріалу.Пропоную учням порівняти вектори (4-те завдання із тестів фронтального опитування) BC і AD, AO і OC. Назвати пару векторів, які однаково напрямлені і рівні за абсолютною величиною. Учні знаходять правильну відповідь, пропонують свої версії означення рівності векторів. Після цього ввожу означення рівних векторі:Два вектори називаються рівними, якщо вони суміщаються паралельним перенесенням.1 DC BA2Показую на екрані мал. 213 (за підручником) і за допомогою двох кодоплівок (плівка-1, плівка-2) демонструю динаміку паралельного перенесення. З екрана учні бачать, що існує паралельне перенесення, яке переводить початок (С) і кінець (D) одного вектора відповідно у початок (А) і кінець (В) другого вектора.Підсумовую необхідну і достатню умову рівності векторів: ”рівні вектори однаково напрямлені й рівні між за абсолютною величиною”.Повертаючись до екрану звертаю увагу учням, що вектори AB і CD -одинаково напрямлені і рівні за абсолютною величиною. Паралельне перенесення, яке переводить точку C у точку A, суміщає (учні дивляться на екран) роблять висновок: AB = CD (відрізки) і тому точка D збігається з точкою B, тобто паралельне перенесення переводить вектор CD у вектор AB. Отже, вектори AB і CD рівні, що й треба було довести.ІІІ. Закріплення матеріалу (демонструю на кодоскопі).Вектори AB і DC однаково напрямлені й мають рівну абсолютну величину. Чи рівні ці вектори?Два вектори AB = BC. Порівняйте їхні абсолютні величини і напрям.Дано паралелограм ABCD. Які векторні рівності можна скласти, використовуючи малюнок 11?5. OA, OB, OC - радіуси одного кола. Що можна сказати про вектори OA, OB, OC?6. Розглянути розв'язок (за підручником мал. 214) задачі.Після ознайомлення учнів із розв'язком задачі 2 і з можливістю й однозначністю відкладання від будь-якої точки площини вектора, що дорівнює даному(за підручником с. 142), пропоную розв'язати таку задачу: Дано вектор АВ і точку D. Побудувати точку С так, щоб вектор DC= АВСкільки розв'язків має задача?В
а
А С
аґ
О
План побудови записую на кодоплівці. Учні коментують і записують цей план у зошиті, а також виконують побудову:
1) будуємо пів пряму з початком у точці D, паралельно пів прямій АВ (за допомогою косинця й лінійки);
2) на цій пів прямій будуємо точку С, яку одержимо суміщенням з точкою В (існує паралельне перенесення, при якому початок вектора АВ переходить у точку D, а кінець точки В точку С).
Таким чином від точки D площини відкладаємо один і тільки один вектор aґ, що дорівнює a.
IV. Підсумок уроку.
Звертаю увагу учнів на необхідну й достатню умову рівності векторів, а також на те, що рівність векторів істотно відрізняється від рівності відрізків (учні самі роблять висновок).
V. Завдання додому. §10 (п. 92); №3; зап.5 - 7.
Додаткова вправа.
1) ABCD - квадрат, О - точка перетину його діагоналей. Чи рівні вектори?
AB і CD, AD і OC, AO і OB, BO і OD?
УРОК - 3. Тема уроку. КООРДИНАТИ ВЕКТОРА
Мета уроку. Сформулювати поняття координати вектора, ознайомити із знаходженням координати вектора через координати пари чисел (координата кінців вектора).
Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.
Наочні посібники і ТЗН. 1) кодоскоп; 2) кодопозитиви.
Знання, вміння, навички. Знати, що таке координати вектора; формулювання прямої і оберненої теореми про рівність векторів; вміти знаходити координати вектора за його початку і кінця; обчислювати абсолютну величину за його координатами; набути навичок при виконанні вправ на обчислення рівності векторів і їх, координат.
ХІД УРОКУ
І. Повторення вивченого матеріалу.
Перевірку домашнього завдання проводжу за допомогою кодоскопу. На екран демонструю алгоритм розв'язку вправи № 3 (§10) і додаткову вправу (квадрат).
До даних вправ задаю запитання 5 - 7 (за підручником). Один учень розповідає доведення запитання 6, а інший за допомогою кодоскопу розповідає доведення запитання 7.
Після цього активним учням виголошую оцінки (бали).
ІІ. Вивчення нового матеріалу.
Демонструю на екран мал. 12 (з коментуванням).
y
y1 B(x2;y2)
y1 A(x1;y1)
O x1 x2 x
Мал. 12
Задаю запитання:
Назвати координати точок А і В.
Показати на екрані АВ вісі абсцис і ординат.
Записати довжини проекцій на осі Ox і Oy.
Пояснюю, що числа a1 = x2 - x1 і a2 = y2 - y1 є довжини проекцій вектора на осі координат і тим самим ми знайшли координати вектора.
Корисно сформулювати правило знаходження вектора:” Щоб знайти координати вектора, потрібно з координат його кінця відняти відповідні координати його початку ”.Підсумовую: координати векторів (OA,OC) із початком в точці O(0;0) співпадають з координатами, їх кінців.Пропоную учням обчислити координати кінця (початку) вектора за його координатами й координатами його початку (кінця):Знайти координати кінця вектора (2;5), початок якого в точці: а) (2;3); б) (-1;5), в) (0;0).Знайти координати початку вектора (5;-3), кінець якого в точці: а) (-3;1), б) (0;0), в) (5;-3).Для усних обчислень використовую таблицю (на кодопозитиві).A1 | A2 | A1A2 = a | ||||
x1 | y1 | x2 | y2 | a1 | a2 | |
2. | 3 | 4 | 8 | 2 | 5 |
Страницы: 1, 2