二、簡答題(本大題共5小題,每題7分,共35分)
9.
系,并求出反射光線的方程。若將反射光線繞平面鏡的法線旋轉(zhuǎn)一周,求所得的旋轉(zhuǎn)曲面的方程。
以此光線與平面的交點為原點,鏡面所在平面為xOy,平面建立空間直角坐標(biāo)系,如下圖:
則入射光線所在直線過原點且在yOz坐標(biāo)面上,所以入射光線的直線方程為z=ycota(y>0)。
而反射光線與入射光線關(guān)于z軸對稱,所以反射光線的直線方程為z=-ycota(y>0)。
而此時法線為z軸,故將反射光線繞平面鏡的法線旋轉(zhuǎn)一周,即是繞z軸旋轉(zhuǎn)一周。則得出旋轉(zhuǎn)曲面的方程是將反
10.
11.某飛行表演大隊由甲、乙兩隊組成。甲隊中恰好有噴紅色與綠色噴霧的飛機(jī)各3架。乙隊中僅有3架噴紅色煙霧的飛機(jī)。在一次飛行表演中,需要從甲隊中任意選出3架飛機(jī)與乙隊飛機(jī)混合編隊進(jìn)行表演,并任意確定一架飛機(jī)作為領(lǐng)飛飛機(jī),求領(lǐng)飛飛機(jī)是噴綠色煙霧的概率。
分兩步進(jìn)行計算,先選出含有噴綠色煙霧的飛機(jī)的概率再選領(lǐng)飛的飛機(jī)是噴綠色煙霧的概率,最后乘起來即得。
12.闡述確定數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的依據(jù)
在普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:
必修課程內(nèi)容確定的原則是:滿足未來公民的基本數(shù)學(xué)需求,為學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)提供必要的數(shù)學(xué)準(zhǔn)備。
選修課程內(nèi)容確定的原則是:滿足學(xué)生的興趣和對未來發(fā)展的需求,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、獲得較高數(shù)學(xué)素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
在仔細(xì)研讀課程標(biāo)準(zhǔn)以及普通高中教材結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗,我認(rèn)為確定教學(xué)內(nèi)容應(yīng)依據(jù)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、單元目標(biāo)和具體數(shù)學(xué)知識點三者的結(jié)合。確定教學(xué)內(nèi)容時,特別要注意以下三點:
一是數(shù)學(xué)知識的主要特征。一個數(shù)學(xué)知識點內(nèi)容是極為龐雜的,我們應(yīng)該選擇該數(shù)學(xué)知識點最本質(zhì)的東西作為教學(xué)的重點。
二是學(xué)生的需要。確定知識點的教學(xué)內(nèi)容也不是由教材一個要素決定的,還涉及學(xué)生認(rèn)知發(fā)展階段性的問題。因此也不可能是教材有什么我們就教什么、學(xué)什么,我們只能選擇教材內(nèi)容與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展相一致的內(nèi)容作為教學(xué)內(nèi)容。
三是編者的意圖。編者的意圖主要是通過例題以及課后的練習(xí)題來體現(xiàn)的。數(shù)學(xué)例題以及課后練習(xí)題的重要性在數(shù)學(xué)課程中要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他學(xué)科.因為數(shù)學(xué)例題以及練習(xí)題是數(shù)學(xué)課程內(nèi)容建設(shè)一個不可或缺的組成部分。在其他課程中,練習(xí)題最多只是課程內(nèi)容的重現(xiàn),有的只屬于教學(xué)領(lǐng)域,作為一種教學(xué)手段,對課程本身并沒有很大影響。但數(shù)學(xué)課不是這樣,數(shù)學(xué)課“教什么”在相當(dāng)程度上是由練習(xí)題或明或暗指示給教師的。
13.舉例說明向量內(nèi)容的學(xué)習(xí)對高中生理解數(shù)學(xué)運算的作用。
平面向量是高中數(shù)學(xué)引入的一個新概念。利用平面向量的定義、定理、性質(zhì)及有關(guān)公式,可以簡化解題過程,便于學(xué)生的理解和掌握。
向量運算可以提高學(xué)生針對數(shù)學(xué)運算的理解層次,學(xué)生從最初接觸運算都是數(shù)與數(shù)之間的運算,而加入向量運算之后,向量運算涉及的數(shù)學(xué)元素更高,比如說實數(shù)、字母、甚至向量,甚至還可以把幾何圖形加入運算當(dāng)中,這本身是對數(shù)學(xué)層次更大的一個提高。而且向量運算對數(shù)學(xué)的思想也體現(xiàn)得比較多,比如在解析幾何當(dāng)中,或者是在平面幾何當(dāng)中,向量應(yīng)用確實很方便,一個運算既有代數(shù)意義又有幾何意義,但是到了立體幾何時,我覺得向量運算僅僅就變成算術(shù)了,算術(shù)對立體幾何本意是沒有一點想象的,就是它到底讓學(xué)生重點掌握什么,掌握運算還是掌握思維和想象。
一、向量在代數(shù)中的應(yīng)用。根據(jù)復(fù)數(shù)的幾何意義,在復(fù)平面上可以用向量來表示復(fù)數(shù)。這樣復(fù)數(shù)的加減法,就可以看成是向量的加減.復(fù)數(shù)的乘除法可以用向量的旋轉(zhuǎn)和數(shù)乘向量得到,學(xué)了向量,復(fù)數(shù)事實上已沒有太多的實質(zhì)性內(nèi)容。因而選學(xué)內(nèi)容也就不難理解了。另外向量所建立的數(shù)形對應(yīng)也可用來證明代數(shù)中的一些恒等式、不等式問題,只要建立一定的數(shù)學(xué)模型,可以較靈活地給出證題方法。
二、向量在三角中的應(yīng)用。當(dāng)我們利用單位圓來研究三角函數(shù)的幾何意義時,表示三角函數(shù)就是平面向量。
利用向量的有關(guān)知識可以導(dǎo)出部分誘導(dǎo)公式。由于用向量解決問題時常常是從三角形人手的,這使它在三角里解決有關(guān)三角形的問題發(fā)揮了重要作用,一個最有力的證據(jù)就是教材中所提供的余弦定理的證明:只要在根據(jù)向量三角形得出的關(guān)系式的兩邊平方就可利用向量的運算性質(zhì)得出要證的結(jié)論.它比用綜合法提供的證明要簡便得多。
三、向量在平面解析幾何中的應(yīng)用。由于向量作為一種有向線段,本身就是有向直線上的一段,且向量的坐標(biāo)可以用起點、終點的坐標(biāo)來表示,使向量與平面解析幾何特別是其中有關(guān)直線的部分保持著一種天然的聯(lián)系。平面直角坐標(biāo)系內(nèi)兩點間的距離公式,也就是平面內(nèi)相應(yīng)的向量的長度公式:分一條線段成定比的分點坐標(biāo),可根據(jù)相應(yīng)的兩個向量的坐標(biāo)直接求得;用直線的方向向量(a,b)表示直線方向比直線的斜率更具有一般性,且斜率實際是方向向量在a=0時的特殊情形。另外向量的平移也可用來化簡二次曲線,即通過移動圖形的變換來達(dá)到化簡二次曲線的目的,實際上與解析幾何中移軸變換達(dá)到同樣的效果。
四、向量在幾何中的應(yīng)用。在解決幾何中的有關(guān)度量、角度、平行、垂直等問題時用向量解決也很方便。特別是平面向量可以推廣到空間用來解決立體幾何問題。例如在空間直線和平面這部分內(nèi)容中,解決平行、相交、包含以及計算夾角、距離等問題用傳統(tǒng)的方法往往較為繁瑣,但只要引入向量,利用向量的線性運算及向量的數(shù)量積和向量積以后,一切都?xì)w結(jié)為數(shù)字式符號運算。這些運算都有法則可循,比傳統(tǒng)的方法要容易得多。
總之,平面向量已經(jīng)滲透到中學(xué)數(shù)學(xué)的許多方面,向量法代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)方法已成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展的必然趨勢。向量法是一種值得學(xué)生花費時間、精力去掌握的一種新方法,學(xué)好向量知識有助于理解和掌握與之有關(guān)聯(lián)的學(xué)科。
因此在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中加強向量這一章的教學(xué),可以更好地為學(xué)習(xí)其他知識做必要的準(zhǔn)備。但傳統(tǒng)教學(xué)思想對向量抵觸較大,許多教師認(rèn)為向量法削弱了學(xué)生的空間想象能力,且學(xué)生初學(xué)向量時接受較為困難,這就要求我們不斷探索,找出最佳的教和學(xué)的方法,發(fā)揮向量的作用,使向量真正地成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。