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歐拉公式教學設計
作為一位不辭辛勞的人民教師,就有可能用到教學設計,教學設計把教學各要素看成一個系統,分析教學問題和需求,確立解決的程序綱要,使教學效果最優化。寫教學設計需要注意哪些格式呢?下面是小編為大家整理的歐拉公式教學設計,僅供參考,大家一起來看看吧。
教學目標:
1、了解簡單多面體的概念,掌握多面體的歐拉公式。
2、會用歐拉公式解題,了解歐拉公式的證明方法。
3、通過學生的主動參與,培養他們觀察發現規律并證明所得猜想的能力
教學重點:
簡單多面體的歐拉公式
教學難點:
簡單多面體概念,歐拉公式的應用
教學過程
一、復習引入
⑴什么是多面體?多面體的面?多面體的棱?多面體的頂點?
問題1:課本P52有5個多面體,試分別寫出它們的頂點數V,面數F和棱數E
⑶觀察上述數據,寫出你發現的規律
二、新課講解
歐拉公式
問題2:從上看出有V+E—F=2,再看課本P57表格上方的幾個多面體,分別寫出它們的頂點數V,面數F和棱數E,并回答它們是否滿足上面的規律。
問題3:若上面的多面體的表面都是用橡皮簿膜制作的,并且可以向它們的內部充氣那么那些多面體能夠連續變形,最后其表面可變為一個球面?那些變為環面?那些變為對接的球面?
簡單多面體:在連續的變形中,表面可變為一個球面的多面體,叫做簡單多面體
思考:前面的多面體中那些是簡單多面體?棱錐,棱柱,正多面體,凸多面體是不是簡單多面體?
將問題1、2、3聯系起來,能得出什么猜想?用式子表示你的猜想?
V+F﹣E=2此公式叫做歐拉公式
三、歐拉公式的證明
⑴將多面體轉化為由多邊形組成的平面xxx形
⑵變形中的不變量
⑶計算多邊形的內角和
①設多面體的F個面分別是n1,n2,nF邊形,各個面的內角總和是多少?
②n1+n2++nF和多面體的棱數E有什么關系?
③設xxx中的最大的多邊形為m邊形,則它的內角和是多少?它的內部包含的其他多邊形的頂點數是多少?所有其他多邊形內角總和是多少?
④xxx中所有多邊形的內角總和是多少?它是否等于(V—2)360?
從上有(E—F)360=(V—2)360
所以V+F—E=2
三、歐拉公式的應用
例1。(1)一個凸多面體的各個面都為五邊形,則E與F的關系為
V與F的關系為
(2)一個凸多面體的各個頂點都有三條棱相交,則E與V的關系為
(3)一個凸多面體的各個面都為五邊形,各個頂點都有三條棱相交,求E、F、V
例2。(1)C60是由60個原子組成的分子,它結構為簡單多面體形狀。這個多面體有60個頂點,從每個頂點都引出3條棱,各面的形狀為五邊形或六邊形兩種,試計算C60分子中形狀為五邊形和六邊形的面各有多少種?
(2)有沒有棱數為7的簡單多面體?
四、練習:
求證:如果間單多面體的所有面都是有奇數條邊的多邊形,那么面數為偶數。
歐拉
著名的數學家,瑞士人,大部分時間在俄國和法國度過。他16歲獲得碩士學位,早年在數學天才貝努里賞識下開始學習數學,畢業后研究數學,是數學史上最高產的作家。在世發表論文700多篇,去世后還留下100多篇待發表。其論著幾乎涉及所有數學分支。他首先使用f(x)表示函數,首先用表示連加,首先用i表示虛數單位。在立體幾何中多面體研究中,首先發現并證明歐拉公式。
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