Методика изучения свойств прямоугольного треугольника в курсе геометрии 7-8 классов
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
= a2 + b2, оказался бы не прямоугольным, то и стороны бы его не смогли бы удовлетворять этому равенству.
Весьма полезно попросить учащихся указать ряд случаев применения теоремы Пифагора.
В поиске ответа на этот вопрос могут появиться такие задачи.
Участок земли имеет форму прямоугольного треугольника. Наибольшая сторона участка выходит к реке и заболочено, пройти по ней нельзя. Как найти длину наибольшей стороны, если другие две стороны можно измерить непосредственно?
Длина часовой стрелки часов равна 6 мм, а минутной - 8 мм, сколько времени показывают часы, если расстояние между концами стрелок равно 20 мм, а минутная стрелка стоит на отметке 12?
Можно провести экскурс учащихся в историю, но небольшой, что бы учащимся не надоело слушать.
Интересна история теоремы Пифагора. Хотя эта теорема и связывается с именем Пифагора, она была известна задолго до него. В вавилонских текстах эта теорема встречается за 1200 лет до Пифагора. Возможно, что тогда ещё не знали её доказательства, а само соотношение между гипотенузой и катетом было установлено опытным путём на основе измерений. Пифагор, по-видимому нашёл доказательство этого соотношения. Сохранилось древние предание, что в честь своего открытия Пифагор принёс в жертву богам быка, по другим свидетельствам - даже 100 быков. На протяжении последних веков были найдены различные другие доказательства этой теоремы. В настоящее время их насчитывается боле ста.
2.4 Два подхода к решению прямоугольных треугольников
Существует два подхода к изложению темы Решение прямоугольных треугольников.
Первый подход основан на запоминании четырёх определений основных тригонометрических функций и ещё шести правил:
. Катет равен гипотенузе, умноженной на синус противолежащего угла;
. Катет равен гипотенузе, умноженной на косинус прилежащего угла;
. Катет равен другому катету, умноженному на тангенс противолежащего угла;
. Катет равен другому катету, умноженному на котангенс прилежащего угла;
. Гипотенуза равна катету, делённому на синус противолежащего угла;
. Гипотенуза равна катету, делённому на косинус прилежащего угла.
Второй подход, в отличие от первого, вынуждает учащихся запомнить лишь четыре определения тригонометрической функции острого угла. Это ведёт к меньшей нагрузке на память. Однако и здесь таятся некоторые трудности для учащихся. Они связаны, во-первых, с выбором нужной функции в условиях конкретной задачи, а во-вторых, с тем, что использование их определений не даёт непосредственного знания нужного элемента треугольника, а лишь приводит к уравнению, из которого этот элемент надо найти. Например:
tg ? =, x=, x=ctg ?.
Этих трудностей можно избежать, если ввести понятие единичного прямоугольного треугольника.
Назовём этим термином прямоугольный треугольник с гипотенузой, равной единице.
В дальнейшем будем называть его просто единичным треугольником. Пусть один из его острых углов равен ?. Тогда очевидно, что длина его противоположного катета равна sin ?, а прилежащего - cos?.
Эти сведения ученик должен запомнить, что, в общем-то, несложно, так как всегда синус ассоциируется с противолежащим катетом, а косинус с
прилежащим катетом. Кстати, такой подход обнаруживает эффективный способ вычисления синуса, косинуса и служит пропедевтикой к их определению с помощью единичной окружности.
Пусть теперь дан произвольный прямоугольный треугольник со сторонами k, l, m и острым углом ?. Наряду с ним рассмотрим единичный треугольник с таким же углом ?. Ясно, что единичный треугольник (пусть длины его сторон равны соответственно k1, l1, m1) подобен данному.
Тогда k: l = k1: l1, k=l (1).
Получено правило нахождения любой стороны прямоугольного треугольника. Сформулируем его следующим образом:
Любая сторона прямоугольного треугольника равна другой стороне, умноженной на отношение сходственных сторон единичного треугольника.
Это правило вобрало в себя все шесть правил, приведенных в начале. Оно легко для запоминания, в нем даже не упоминаются термины: катет, гипотенуза, прилежащие и противолежащие катеты, синус, косинус, тангенс угла. Ученик не стоит перед необходимостью выбора какого-либо правила, формулы и т.д.
ПРИМЕР. Пусть дан треугольник, у которого катет равен x, а гипотенуза равна a.
Соответствие сходственных сторон этого треугольника и единичного обозначим стрелками.
xsin?, a1.
Тогда x=a=.
На первых порах, написав начало формулы x = надо лишь задаться вопросом: какие стороны единичного треугольника сходственны с x и a. И нужное отношение будет сразу составлено.
ПРИМЕР. Рассмотрим теперь треугольник, у которого стороны b, d, f.
Тогда , , и
, или
, или
, или .
Применение единичного треугольника можно расширить, если в нём вычислить ещё и другие элементы: высоту, проведенную к гипотенузе, проекции катетов. При этом получается легко запоминающаяся картинка.
Она позволяет без труда находить все элементы треугольников ABC, ADC, BDC, если в любом из них известны или стороны или одна сторона и острый угол.
Закрепление происходит на конкретных задачах. Учитель решает две задачи на классной доске с объяснениями, а ученики записывают в тетради. Затем по желанию решает ученик у доски, но с помощью учителя.