【摘要】 在初中数学中,四边形是一个知识重点,在四边形中对于四边形变成和面积的考察越来越成为中考的重点,根据四边形的各个边长之间的性质,本次研究针对四边形中的不等式来进行研究和分析,通过四边形的性质和不等式的性质,在不等式和四边形的考试中建立考点,找到知识的重点,有针对性地对此类问题进行解决.
【关键词】 四边形;不等式;比例关系
在四边形问题的处理中,学生能力的培养十分重要. 其中,反思能力在数学学习中起着至关重要的作用,我们发现在日常的数学教学中,很多时候老师只是一味强调思维能力,而没有强调反思能力. 不等式反思是数学活动的核心和动力,初中数学与小学数学相比更加强调思维性,很多时候学生不可能一次性地直接把握数学活动的本质,这时反思就起到了关键作用.学生通过回顾完成的解答, 重新检查和思考自己的解题思路,可以巩固学到的知识, 强化他们的解题能力,并及时的发现、解决问题. 锻炼学生的反思能力可以调动学生学习的主动性,让他们学会主动学习,从而提高学习的效率.
一、四边形的性质
判定平行四边形的几种方法,决不能让学生死记硬背,而应在木条钉做的四边形教具的帮助下,让学生通过观察去发现在何种条件下才能得到一个平行四边形. 通过***形直观感受的同时,更要重视培养学生的推理意识和能力. 教材对几何推理的淡化,并非是放弃,而是因为对这种能力的培养是呈螺旋上升的. 在关注学生动手能力的同时,教师要抓住时机对一些结果加以必要的推理论证. 如通过菱形的性质和它的判别方法(性质:菱形的四条边都相等,两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角. 判别方法:一组邻边相等的平行四边形是菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形;四条边都相等的四边形是菱形)的对比引出平行四边形的概念.
(1)引导学生根据***,叙述平行四边形的概念,引出课题.
(2)注意它与四边形的特殊与一般的关系:平行四边形是特殊的四边形,因此它具有四边形的一切性质(共性).同时还具有一般四边形不具备的特殊性质(个性).
(3)强调定义既是平行四边形的一个判定方法,同时又是平行四边形的一个性质.
(4)介绍平行四边形的符号表示及定义的使用方法:
① 平行四边形ABCD, AD∥BC,AB∥CD(平行四边形的定义).
② AD∥BC,AB∥CD,四边形ABCD是平行四边形(平行四边形的定义).
二、不等式的基本性质
性质1:如果a > b,b > c,那么a > c(不等式的传递性).
性质2:如果a > b,那么a + c > b + c(不等式的可加性).
性质3:如果a > b,c > 0,那么ac > bc;如果a > b,c < 0,那么ac < bc.
性质4:如果a > b,c > d,那么a + c > b + d.
性质5:如果a > b > 0,c > d > 0,那么ac > bd.
性质6:如果a > b > 0,n∈N,n > 1,那么an > bn,
三、关于四边形的一个不等式
定理 设凸四边形ABCD的边长和面积分别为a,b,c,d和,则有(a2 + b2)(c2 + d2)(b2 + c2)(d2 + a2) ≥ 164. (1)
证明 设四边形ABCD的对角线AC,BD的长分别为m,n,AC,BD交于O,夹角为θ,则ac + bd ≥ mn.
= 12OC·OB sin θ + 12OC·ODsin(180° - θ) + 12OD·OA sin θ + 12OA. OB sin θ = 12AC·BD sin θ ≤ 12mn,
mn ≥ 2. ac + bd ≥ 2. (2)
由柯西不等式有:
(a2 + b2)(c2 + d2) ≥ (ac + bd)2,
(b2 + c2)(d2 + a2) ≥ (ac + bd)2.
两式相乘,应用(2)即得(1).该定理延伸至平行四边形:
在平行四边形ABCD中,有如下的结论:
AB2 + BC2 + CD2 + DA2 = AC2 + BD2.
在一般四边形ABCD中,有如下不等式:
AB2 + BC2 + CD2 + DA2 ≤ AC2 + BD2
当且仅当ABCD为平行四边形时,不等式取等号. 本文建立了涉及四边形的一个新的更加广泛的不等式:
定理 在四边形ABCD中,用S表示面积,则AB2·SCOD + BC2·SDOA + CD2·SAOB+DA2·SBOC ≤ (AC2 + BD2)·SABCD4,当且仅当四边形ABCD为平行四边形时,不等式取等号.
四、课堂反思对四边形不等式的学习
初中阶段注意对学生的反思能力的培养,可以大大提高他们自主学习的能力,从而把孩子们从题海战中***出来,使学习变得相对轻松起来. 学生的数学反思能力不是与生俱来的,它是在学习的过程中通过老师、学生的多方努力逐渐培养起来的. 在数学教学中,有很多进行反思能力训练的方法.
1. 养成记录的习惯
学习时充分留意老师所讲的每一个细节,重要的地方要记录下来. 每节课结束后及时归纳总结自己不会、不懂的地方,并及时请教同学和老师. 养成给自己定学习计划的习惯,每天的、每周的、每月的学习目标都详细的记录下来. 定期检查自己的学习计划是否完成并及时作出调整. 根据自己所做的记录总结出习题的每种解法,对于自己不太懂的习题总结出最优解法,标出易错点. 养成记录的习惯可以总结各种经验、教训,从而帮助今后的复习.
2. 学会解题反思
学生在数学解题时需要反思的方面很多.首先,要反思自己审题时是否读透了题目,是否正确地理解了题意,是否抓住了题干. 其次,要反思自己在解题过程中是否采取了最优解题方法,是否产生计算错误,是否还有其他的解题方法. 另外,在解题后要反思如果适当地改变题目,那么解决问题的方法是否会发生变化,解题过程中还有哪些是自己需要课后强化的地方.
3. 作业反思,小结反思
利用作业可以帮助学生反思本节课的知识点、相关注意事项、解题步骤、解题技巧、思想方法、有关结论, 从而起到复习巩固的作用. 小节反思也是很好的一种反思方法,每天留出一点时间,让同学针对自己课上的疑问相互交流,进行查漏补缺,既提高了自己也帮助了别人.
学习是一个全方位、多层次、多角度的过程. 注重学生反思能力的培养可以激发学生的求知欲. 让学生学会发现问题、解决问题,从而真正达到素质教育.
五、不等式问题的例题
1. 什么叫不等式?说出不等式的三条基本性质.
2. 当x取下列数值时,不等式1 - 5x < 16是否成立?
3,-4,-3,4,2.5,0,-1.
3. 用不等式表示下列数量关系:
(1)x的3倍大于x的2倍与5的差;
(2)y 与x的差小于2;
(3)y的一半与4的和是负数;
(4)5与a的4倍的差不是正数.
以上问题都是针对不等式的一些问题,通过这些问题的思考和求解可以提升学生的解不等式能力. 在学生回答完上述问题的基础上,教师指出:本节课我们将通过学习例题和练习,进一步巩固并熟练掌握不等式的基本性质,尤其是不等式基本性质.
六、不等式的求解要点
1. 在初等代数中,与四边形联系的不等式,占有不小的篇幅.由于不等式就其概念、解法、解集与方程有许多相似之处,在中学代数中,常常将不等式与方程平行安排,以便将它们进行比较.这不仅使学生对不等式整体结构有所掌握,而且对不等式与方程的不同点也有深刻印象.
2. 对不等式的研究过程与方程类似,包括不等式的同解理论、不等式的解法、列不等式解应用题等.初等代数对同解不等式讨论较少,而列不等式解应用题,虽然它的教育作用和方程一样是很大的,但由于需要列不等式解决的应用题较难,学生接受有困难,所以初等代数不作高要求,只是限于某些数学问题,如求函数定义域,讨论满足某种条件的、含参数m的二次方程中m的取值范围等问题的初步应用.所以,解各类不等式成为初等代数中不等式部分的教学重点.
3. 如前面所述,不等式与方程在概念、性质、解法等方面都有类似之处,但又有差别.相同的方面:不等式与方程有关概念下定义的方式类同;等式与不等式均具有传递性;解一元一次方程与解一元一次不等式的步骤一致.不同的是:方程与不等式解的结构不同,前者的解一般是有限集,而后者的解一般是无限集;等式与不等式的性质不同,前者有反身性,后者却没有,但后者具有对逆性.由于解一元一次不等式的步骤与解方程相同,学生不会感到困难. 但两边同除以未知数的系数时,常不自觉地与解方程作相同处理,因而出现错误.为此应提醒学生注意不等式与方程的不同点.这是学好不等式的关键.
【参考文献】
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