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数学几何怎么学才能学好?

来源:www.513hx.cn  时间:2022-08-05 19:49   点击:174  编辑:单于清   手机版

几何最早的有记录的开端可以追溯到古埃及(参看古埃及数学),古印度(参看古印度数学),和古巴比伦(参看古巴比伦数学),其年代大约始于公元前3000年。早期的几何学是关于长度,角度,面积和体积的经验原理,被用于满足在测绘,建筑,天文,和各种工艺制作中的实际需要。在它们中间,有令人惊讶的复杂的原理,以至于现代的数学家很难不用微积分来推导它们。例如,埃及和巴比伦人都在毕达哥拉斯之前1500年就知道了毕达哥拉斯定理(勾股定理);埃及人有方形棱锥的锥台(截头金字塔形)的体积的正确公式;而巴比伦有一个三角函数表。
古埃及的时候人们就学会几何,你身为现代人,当今21世纪,你还有理由学不会吗?当今的教材和以前以前相比差多远?除非你认为自己真的苯,你不是的话,只要肯用心,学会运用,记好公式,你问过自己用过心没有?

高中数学几何证明选讲知识点

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A、几何证明的知识点如下:
相似三角形的判定 相似三角形的有关性质 直线与圆的位置关系 圆锥曲线性质

B、几何证明选讲相关知识点如下,仅供参::

1、常用逻辑用语
2、圆锥曲线与方程
3、空间向量与立体几何
4、导数及其应用
5、推理与证明
6、数系的扩充与复数的引入
7、计数原理
8、概率与统计
9、坐标系与参数方程
10、不等式选讲

+ 说 明
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几何证明是培养你逻辑推理能力的最好载体,迄今为止还没有其他课程能够替代几何的这种地位。另外,几何证明过程包含着大量的直观、想象、探究和发现的因素,这对培养创新意识也非常有利。我们从相似图形的性质入手,证明一些反映圆与直线关系的重要定理,并通过对圆锥曲线性质的进一步探索,提高空间想象能力、几何直观能力和运用综合几何方法解决问题的能力。

一、内容与要求

1.复习相似三角形的定义与性质,了解平行截割定理,证明直角三角形射影定理。

2.证明圆周角定理、圆的切线的判定定理及性质定理。

3.证明相交弦定理、圆内接四边形的性质定理与判定定理、切割线定理。

4.了解平行投影的含义,通过圆柱与平面的位置关系,体会平行投影;证明平面与圆柱面的截线是椭圆(特殊情形是圆)。

5.通过观察平面截圆锥面的情境,体会圆锥曲线的来历,并能证明交线为椭圆时的一些几何性质(如椭圆的焦点、准线、离心率e,等等。)

二、几何证明是培养逻辑思维能力的一条重要途径.围绕训练逻辑思维能力、发展空间想像能力的目标。

1.突出数学思想方法的渗透和理解

主要数学思想方法包括:特殊化思想方法、化归思想方法、分类思想方法、运动变化思想方法,涉及到观察、实验、猜想等合情推理的方法,也涉及到演绎推理、反证法、同一法等逻辑推理的方法.

数学思想方法内涵于数学概念、公式、法则、定理、定义、公理等之中,是一种隐性知识。数学思想方法的教学讲究的是以知识为载体,在知识的教学过程中渗透与领悟、形成和发展.所以,在本专题内容的编写过程中,精心设计了数学思想方法的逐步渗透和理解过程。

例如,在“平行线等分线段定理”“平行线分线段成比例定理”的讨论中,教科书安排了如下过程:

首先,通过一组实例,采用“操作确认”的方法,在观察、测量的基础上用合情推理发现结论,得出猜想.这个过程渗透了从特殊到一般、化归等方法。

在获得“平行线等分线段定理”的猜想后,又分如下步骤进行证明:先讨论特殊情形——直线构成平行四边形;再讨论一般情形——将一般情形化归为特殊情形。

在获得“等分”情形下的证明后,再推广到“非等分”,即“成比例”的情形。而“平行线分线段成比例定理”的证明采用“非等分”化归谓“等分”的方法。

上述过程,渗透了如下思想方法:先猜后证,猜想的获得应用了“从特殊到一般”的思想方法;化归——先解决特殊位置关系下的证明,再把其他情形化归道特殊情形上。在内容的安排上,使合情推理与逻辑推理相得益彰,以使教材更加符合你的认知规律。

又如,“弦切角定理”貌似简单,但它蕴含了非常丰富的数学思想方法的教育素材,高中教科书对此进行了充分挖掘。教科书先用运动变化的思想,从圆内接四边形运动到极端情形(有两个顶点重合),由“圆内接四边形的外角等于它的内对角”猜想“弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角”;获得猜想后,应用分类思想,把弦切角分为三类(以弦过圆心为分界点),先证明弦过圆心时命题成立,再把其他两种情形化归为弦过圆心时的情形。可以看到,在弦切角定理的内容展开过程中,渗透和明确了运动变化思想、特殊化思想、分类讨论思想、化归思想。这样一个定理的学习可以使你接触和体会到如此众多的思想方法,说明弦切角定理内涵的数学思想方法的丰富性,它在数学思想方法教育中的地位的重要性。

2.强调知识的发生发展过程,培养你的数学探究能力

正确的数学结论的形成一般都需要经历“发现”和“证明”两个主要阶段,这两个阶段都具有“过程性”。为此,教科书在几何定理的引入和证明中都突出了其发生发展过程。教科书在融合知识的发生发展过程和你的认知过程的基础上,通过展示“过程”,引导你领悟定理产生的背景,经历知识发展的过程,从而提高你观察问题、提出问题和解决问题的能力,培养你的数学探究能力。

例如,圆内接四边形的性质与判定定理,高中教科书安排了这样的过程:首先通过“思考”,类比“任意三角形都有外接圆”,提出“任意四边形是否都有外接圆”的问题,再引导你从正方形、矩形等特殊四边形出发,考察内接于圆的四边形会有怎样的共同特征,从而得出圆内接四边形性质的猜想和证明。在得出性质定理后,再考察其逆命题是否成立,即证明圆内接四边形的判定定理。在证明过程中,应用分类思想对对角互补的四边形与圆的位置关系进行讨论,在每一种情形中都运用了反证法。这一过程的展示与以往教科书的编写有很大的不同:首先,知识的发生是在类比“任意三角形都有外接圆”而提出的,做到了自然而水到渠成;其次,从性质到判定,因为有较多的条件可以使用,容易发现四边形内接于圆时的特征,再考察其“逆定理”——判定定理,就有更好的方向了,这就使认知台阶适合于你的已有认知基础;再次,性质定理的考察中,运用了从特殊到一般的思路,因为正方形、矩形等特例中包含了更强、更突出的信息,使你更容易发现相应的特点,为圆内接四边形性质的发现奠定了很好的基础,再推广到一般情形就容易了;第四,因为判定定理的证明中要同时用到分类讨论和反证法,这对你来说比较困难,因此教科书采取启发式讲授法,先讲解定理的证明,再归纳总结思想方法;最后,让你独立证明判定定理的推论。在教科书的引导下,你就能够比较牢固地掌握圆内接四边形的判定定理和性质定理。

3.加强推理能力的培养

由于你还处在义务教育阶段,在几何证明方面的要求降低,所以你的推理能力的发展需要通过本专题的学习进行适当加强。如何在不进行大运动量的推理训练的前提下,用“课程标准”规定的内容训练你的推理技能,提高他们的推理能力,也是教材编写过程中重点考虑的一个问题。

“推理”即包含逻辑推理,也包含合情推理。学习几何的主要目的之一是进行比较严格的逻辑演绎法训练,学会使用综合性的思维方法。几何问题的处理,不仅要用到许多几何概念、定理等专门知识,而且还要用到各种不同的推理形式、思维策略,还要使用“添加辅助线”之类的技巧性较高的方法。在几何学习中,除了运用逻辑推理以外,还要应用观察、比较、类比、直觉、猜想、归纳、概括等合情推理。所以集合学习中的思维是综合性的。也是如此,使得几何学习具有特殊的魅力,在培养你推理能力中发挥了很重要的作用。

为了培养推理能力,教科书采取了如下措施:

首先,加强几何定理的产生过程,使合情推理的成分得到有效渗透,在得到几何定理的猜想中训练合情推理能力;

其次,给出证明几何定理的严格的逻辑推理过程的示范,有学习和模仿的范例;

再次,及时总结推理方法,概括推理思想,如分析法、综合法、反证法、同一法等,以及分类思想、化归思想、猜想与证明、从特殊到一般等等。

本专题一方面在几何定理的呈现上突出过程性和探究性,体会定理发现过程中的合情推理方法;另一方面在定理的证明、例题乃至一些习题中,积极渗透逻辑推理与合情推理相结合的思想,有更多的机会应用综合思维进行推理的训练。

4.加强几何直观能力的培养

几何学有几何直观作为基础,因此,发现和证明几何定理需要依赖图形直观,而且几何直观(空间想象)能力也能在这个过程中得到锻炼和提高。

为了培养几何直观能力,采取如下几条措施:

首先,强调在直观图形背景中的直观思考,提供观察图形、建立联系、获得几何定理猜想的基础。例如,在学习平行线等分线段定理时,首先给出一组图形,通过直观可以明显感知到“等分”的特征,从而为形成猜想打下基础。

其次,强调运动变化过程中的图形直观,观察运动过程中图形的不变性。例如,在“与圆有关的比例线段”中,通过平移、旋转等,观察图形变化过程中的特征,把相交弦定理、割线定理、切割线定理、切线长定理等统一在图形的变化过程中,不仅获得了定理,而且形成了联系,使你建立起结构功能良好的“与圆有关的比例线段”的认知结构。

再次,在从平面到空间的推广过程中,通过图形的变异提供图形直观的机会,加强空间想象能力的培养。例如,在熟悉了平行线分线段成比例定理后,引导你观察它的“空间推广图形”,其目的就是要求观察、想象出空间两条直线“共面”和“异面”两种可能位置关系对“等比”的影响。这个过程对几何直观和空间想象能力的培养是很有好处的。

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