Конспект урока "В царстве треугольников" 7 класс

Конспект урока в 7 классе
«В царстве треугольников».
Цели:
обобщить и систематизировать знания учеников о треугольнике, его элементах;
рассмотреть свойства замечательных линий треугольника; показать прикладную
направленность свойств треугольника;
развивать и обогащать пространственное мышление, развивать познавательные
умения;
формировать навыки групповой работы в сочетании с самостоятельностью
учеников,
формировать навыки культурной дискуссии.
Подготовка к уроку.
I. Группа разбивается на 5 подгрупп. Каждая из них получает отдельное
задание по теории. Она должна изучить соответствующие разделы
учебника, прочитать дополнительную литературу и приготовить один-два
типичных задания по заданной теме.
Задания.
1. «Дать определение треугольника, его элементов»; записать «Неравенства
треугольника»; «Средней линии треугольника», «Сумма углов треугольника»,
«Виды треугольников».
2. Признаки равенства и подобия треугольников.
3. Замечательные линии треугольников. Теорема Чевы.
4. Применение свойств треугольника при решении задач практического
характера.
5. Занимательная геометрия. Треугольник в художественной литературе.
II. Нужно приготовить карточки-задания (по одной на парту) с вопросами по
каждому сообщению. Это делается для того, чтобы все внимательно
слушали и смогли найти ответ на вопрос из карточки. А чтобы ученики не
могли по номеру догадаться, когда наступит их черед отвечать на данный
вопрос, номер вопроса на карточке должен быть произвольным.
Вопросы.
21. Существует ли треугольник ABC со сторонами:
а) АВ = 5 см, АС = 18 см, ВС = 12 см?
б) АВ = 7 см, АС = 8 см, ВС = 12 см?
42. Как установить, равны два треугольника или нет?
45. Назовите свойства равнобедренного треугольника. Какие из них содержатся в
определении, а какие нужно доказывать?
28. Есть ли ошибки в следующих определениях:
а) Треугольник, у которого две стороны и два угла равны, называется
равнобедренным?
б) Средней линией треугольника называется прямая, проходящая через
середины двух его сторон.
в) Средней линией треугольника называется отрезок, соединяющий середины
двух его сторон и параллельный основанию.
18. Могут ли равносторонние треугольники быть:
а) прямоугольными?
б) тупоугольными?
Ответ обоснуйте.
63. Как найти центр окружности, если он неизвестен?
37. В каком месте открытого участка треугольной формы нужно поместить
фонарь, чтобы все три угла были одинаково освещены.
57. В треугольной пластине нужно так просверлить отверстие, чтобы оно было
равноудалено от ее сторон. Где находится центр этого отверстия?
Оборудование. Персональный компьютер, класс-комплект, мультимедийный
проектор, презентация «В мире треугольников», карточки-задания.
Ход урока.
I. Вступительное слово преподавателя из истории треугольника.
Природа говорит языком математики:
буквы этого языка – круги, треугольники
и иные математические фигуры.
Галилео Галилей
Треугольник это простейшая фигура из многоугольников: три стороны, три
угла играет в геометрии особую роль. За несколько тысячелетий геометры столь
подробно изучили треугольник, что иногда говорят о «геометрии треугольника» как
о самостоятельном разделе элементарной геометрии.
Изучение треугольника породило целую науку тригонометрию, которая
возникла из практических потребностей при измерении земельных участков,
составлении карт местности, конструировании различных механизмов.
Первые упоминания о треугольнике и его свойствах содержатся в египетских
папирусах. 4 000 лет назад в них, например, предлагается находить площадь
равнобедренного треугольника как произведение половины основания на боковую
сторону, хотя для любого равнобедренного треугольника с малым углом при
вершине, противоположной основанию, такой способ дает приближенное значение
площади.
Через 2 000 лет в Древней Греции изучение свойств треугольника ведется очень
активно. Пифагор открывает свою теорему (Как звучит эта теорема? Квадрат
гипотенузы равен сумме квадратов катетов.); Герон Александрийский находит
формулу, выражающую площадь треугольника через его стороны (Запись формулы
на доске -
cpbpappS
где p полупериметр треугольника), которая
получила название формулы Герона; становится известным, что биссектрисы, как и
медианы и высоты пересекаются в одной точке.
Особенно активно свойства треугольника исследовались в XV-XVI веках. Вот
одна из красивейших теорем того времени, принадлежащая Леонарду Эйлеру:
«Середины сторон треугольника, основания его высот и середины отрезков высот от
вершины до точки их пересечения лежат на одной окружности». Эта окружность
получила название «окружности девяти точек». Ее центр оказался в середине
отрезка, соединяющую точку пересечения высот с центром описанной окружности.
Огромное количество работ по геометрии треугольника, проведенное в XV-XIX
веках, создало впечатление, что о треугольнике уже известно все. Тем удивительнее
было открытие, сделанное американским математиком
Ф. Морли. Он доказал, что если в треугольнике через вершины провести лучи,
делящие углы на три равные части, то точки пересечения смежных трисектрис
являются вершинами равностороннего треугольника.
Вы изучали подробно свойства треугольника в школе. Сегодня мы обобщим
ваши знания, приведем их в систему и, возможно, вы узнаете что-то новое о
треугольнике.
II. Выступает первый представитель первой группы, который дает определение
треугольника, его элементов. Также он рассказывает о «неравенствах
треугольника», разных видах треугольников, дает определение средней линии
треугольника, формулирует теорему о сумме углов треугольника.
(Основные положения записываются в тетрадях)
- На чьих карточках вопросы соответствуют докладу первой группы?
Ученики поочередно зачитывают свои вопросы (21, 45, 28, 18, 72) и отвечают
на них. Далее продолжается отчет первой группы. Ее следующий представитель
демонстрирует решение одной из выбранных ранее задач.
III. Без преувеличения можно сказать, что вся ли почти вся) геометрия со
времен «Начал» Евклида покоится на трех китах трех признаках равенства
треугольников. Лишь на рубеже XIX XX веков математики научились строить
геометрию на основе более фундаментального и общего, чем равенство
треугольников, понятия геометрического преобразования, которому мы посвятим
отдельные уроки. А сегодня вспомним три признака равенства треугольников.
Представитель второй группы формулирует эти признаки.
- А еще в геометрии существуют отдельные признаки равенства для прямоугольных
треугольников:
1. Если гипотенуза и острый угол одного прямоугольного треугольника
соответственно равны гипотенузе и острому углу другого прямоугольного
треугольника, то данные треугольники равны.
2. Если катет и противолежащий ему угол одного прямоугольного треугольника
соответственно равны катету и противолежащему углу другого треугольника,
то такие треугольники равны.
3. если гипотенуза и катет одного прямоугольного треугольника соответственно
равны гипотенузе и катету другого треугольника, то такие треугольники
равны.
Ученики разбирают ответы по карточкам (42, )
IV. Центральное место в геометрии треугольника занимают свойства так
называемых замечательных точек и линий, простейшие из которых мы и
рассмотрим.
Представители третьей группы формулируют и демонстрируют свойства
замечательных линий и точек, а также «Теорему Чевы».
Далее решаются задачи по карточкам (63, 37, 57).
V. Немаловажный вопрос данного урока прикладная направленность свойств
треугольника. Приведем несколько примеров.
Инженеры любят треугольник за его «жесткость»: даже если стержни,
образующие треугольник, соединить шарнирно, то его невозможно изменить, в
отличие от четырехугольников и многоугольников с большим числом сторон, где
такое соединение допускает изменение формы многоугольника. Взгляните на
металлические фермы мостов составляющие их балки образуют треугольники. А
устойчивы они потому, что через три точки всегда проходит плоскость..
Даже в такой, казалось бы, далекой от геометрии науке психологии не
обошлось без треугольника. Американский психолог Картман разработал так
называемый «Драматический» или «Конфликтный треугольник», позволяющий
построить психологически здоровую личность.
А представитель четвертой группы расскажет нам о возникновении
тригонометрии науки об измерении треугольника, которая появилась из
практической деятельности человека.
VI. - Французский император Наполеон Бонапарт был любителем математики. Он
находил время заниматься ею для собственного удовольствия, чувствовал в ней
красоту и объект, достойный приложения остроумия и изобретательности. Одно из
свидетельств тому несколько составленных им геометрических задач.
Задача На сторонах произвольного треугольника АВС внешним образом
построены как на основаниях равнобедренные треугольники. Доказать, что центры
этих треугольников также являются вершинами равностороннего треугольника.
В
1
В
С
1
О
2
О
1
А С
О
3
А
1
- Первый представитель пятой группы демонстрирует решение задачи
- Второй представитель пятой группы демонстрирует решение задачи из задачника
1150 года «Венец системы»:
Над озером тихим, с полфута размером,
Высится лотоса цвет.
Он рос одиноко. И ветер порывом
Отнес его в сторону. Нет
Боле цветка над водой.
Нашел же рыбак его ранней весной
В двух футах от места, где рос.
Итак, предложу я вопрос:
Как озера вода здесь глубока? (Перевод
Решение. По теореме Пифагора:
Пусть DC = х, тогда
BD
2
x
2
= BC
2
, т.е.
x
2
= (x +
)
2
1
2
2
2
, С В
x
2
=x
2
+ x +1/4 4
х = 3
4
3
.
D
Ответ: искомая глубина 3
4
3
фута.
VII. Подведение итогов урока.
VIII. Домашнее задание.