高中 数学 探究发现活动 挑战难度 解三角形

正多边形的外接圆半径的变化规律探究

正多边形 · 外接圆半径 · 数形结合

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围绕「解三角形」中的重要内容,通过 正多边形 研究 外接圆半径,得出可以复现的结论。

配套虚拟仿真:正多边形的外接圆半径的变化规律探究(虚拟探究)

围绕「解三角形」中的重要内容,通过 正多边形 研究 外接圆半径,得出可以复现的结论。

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探究目的

  • 学会使用圆规、小球与轨道测算并记录 正多边形 的 外接圆半径。
  • 会用数形结合研究 正多边形 的 外接圆半径,知道如何设置对照与重复测算。
  • 理解并归纳:正弦定理:a 与 sin A 的比等于 b 与 sin B 的比。

数学原理

正弦定理:a 与 sin A 的比等于 b 与 sin B 的比。

余弦定理:a² = b² + c² - 2bc·cos A。

本实验以数形结合为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 外接圆半径 的变化来猜想并验证规律。

关键关系式 / 结论 a² = b² + c² - 2bc·cos A

学具准备

圆规
小球与轨道
抛物线模型
计算器
随机数表
细绳

探究步骤

1

准备学具

按探究要求选取并检查学具:圆规、小球与轨道、抛物线模型、计算器,确认齐全可用。

2

提出猜想

先根据已有经验对 正多边形 的 外接圆半径 作出猜想,说明猜想的依据。

3

设计对照

确定要研究的变量(如 数据的组数),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

4

动手探究

按方案操作,改变研究的条件,测算并记录 正多边形 的 外接圆半径 的变化情况。

5

重复测算

每种条件至少重复 3 次,把结果整理到表格中,保证结论可靠。

6

归纳规律

比较不同条件下 外接圆半径 的差异,必要时画出图形或图像,找出其中的规律。

7

得出结论

结合原理写出结论,并分析可能影响结果的因素。

探究结果

探究过程中 正多边形 的 外接圆半径 的变化可以稳定地测算出来,多次操作结果接近。

探究结论

结论

通过探究可以归纳出:正弦定理:a 与 sin A 的比等于 b 与 sin B 的比。

注意事项

请遵守以下操作与安全要求

涉及弹簧、小球等模型时注意放置稳固,防止滑落。

数据要完整记录,异常值应说明取舍理由,不能随意剔除。

使用圆规、剪刀时注意针尖和刀口方向,不要对着自己或同学。

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