圆面积公式推导教学案例

圆面积公式推导教学案例
圆面积公式推导教学案例

圆面积公式推导

东海县房山镇兴谷小学杨虎教学内容:

苏教版小学数学五年级下册第十单元《圆》之圆的面积计算公式

设计理念:本课时的教学设计,我特别注意遵循学生的认知规律,重视学生获取知识的思维过程,重视从已有知识出发学习数学,理解数学。

教材分析:

《圆的面积公式》这部分内容是在学生初步认识了圆,学习了圆的周长,以及学过几种常见直线几何图形面积的基础上进行教学的。学生从学习直线图形的面积,到学习曲线图形的面积,不论是内容本身还是研究方法,都是一次质的飞跃。学生掌握了圆面积的计算,不仅能解决简单的实际问题,也为以后学习圆柱、圆锥的知识打下基础。教材首先提出圆面积的概念,接着提出如何把圆转化成已学过的图形来计算面积的问题。把未知的问题转化成已知的问题,是常用的数学思想和方法。让学生用这种数学思想和方法来解决新的比较复杂的问题。

学情分析:

在之前,学生已认识了各种平面图形的特征以及学会了三角形、平行四边形及梯形面积的推导方法,知道可以利用剪拼的方法把要学的图形转化成已学过的图形,然后研究两者间的关系,从而推导出公式,并已渗透转化的思想,为学习圆面积公式的推导找到了学习的方法。

设计思路:

1、复习旧知识,为学生认识圆的面积的含义和采用图形转化的方法推导圆的面积计算公式做必要的准备。

2、让学生经历圆面积公式的推导过程,理解和掌握圆面积的计算公式。

3、练习反馈中设计了基本练习加强学生对圆面积的认识,并能熟练计算圆的面积。

教学目标:

1、通过操作,使学生理解圆的面积公式推导过程,掌握求圆的面积的方法并能正确计算。

2、激发学生参与整个课堂教学活动的学习兴趣,培养学生的分析、观察和概括能力,发展学生的空间观念。

3.、感受转化的数学思想。

教学重点:

1、理解圆的面积公式的推导过程。

2、掌握圆的面积的计算公式并能正确计算圆的面积。

教学难点:理解圆的面积公式的推导过程。

教具准备:多媒体课件

教学过程:

一、复习引新

1、还记得这些平面图形的面积计算公式吗?

2、平行四边形的面积公式推导过程还记得吗?

小结:圆是否也可以转化成一个我们学过的平面图形,从而得到它的面积公式,这是今天我们要学习的内容。

二、教学实施

1、演示课件。

2、师:转化后的图形面积与圆的面积有什么关系?面积不变。小组讨论:长方形各部份相当于圆的什么?

3、小结

三、练习应用

根据下面所给的条件,求圆的面积。

圆的面积公式03

《圆的面积》教学设计 正定回民小学吴彦霞 教材分析: 本课是学生学习了其它平面图形的面积后教学的,是小学平面几何的最后阶段,教材通过直观的组合图形面积的计算,让学生操作、观察、比较推导出圆的面积计算公式来解决生活中的实际问题。 学情分析: 学生已经掌握长方形、正方形、三角形、梯形的面积计算公式,并有了将一个图形转化成另一个面积相等的图形的转化思想,在此基础上将圆转化成长方形学生是乐于接受的。 教学目标: 知识与技能: 让学生经历操作、观察、讨论、归纳等数学活动的过程,探索并掌握圆的面积计算公式,能正确计算圆的面积,并能应用公式解决相关的简单实际问题,构建数学模型。 过程与方法: 让学生进一步体会“转化”的数学思想方法,感情极限思想的价值,培养运用已有知识解决新问题的能力,增强空间观念,发展数学思维。 情感态度价值观: 让学生进一步体验数学与生活的联系,感受用数学的方式解决实际问题的过程,提高学习数学的兴趣。 教学重点:让学生经历圆面积公式的推导过程,理解和掌握圆面积的计算

公式。 教学难点:“化圆为方”的转化方法和极限思想的感受。 教学准备:平均分成16份的学具、课件。 教学策略: 1、本课是在学生掌握了面积的含义及长方形、正方形等平面图形面积的计算方法,认识了圆,会计算圆的周长的基础上进行教学的,教学时要注意遵循学生的认识规律,重视学生获取知识的思维过程,重视从学生的生活经验和已有的知识出发。 2、教学本课时,重点引导学生参与知识形成的过程,从而培养学生的创新意识、实践能力,并发展学生的空间观念提出将圆割拼成已学过的图形,组织学生动手操作,让学生主动。 教学过程: 一、复习导入,激发探索欲望 1.复习圆的周长计算方方法,圆周长的一半计算方法。 2.复习圆的面积,学生自己总结圆的面积是什么? 3.复习已学的平面图形的计算方法。 4.我们先来回忆一下平行四边形的面积计算公式是怎样推导出来? 我们遇到没学过的图形可以转化成学过的图形来计算,那能否把圆也转化成学过的图形来计算呢? 【设计意图:复习铺垫,让学生能很快联系所学过的知识,很快就能进入新课的学习。】 二、新课探究

推导圆的面积公式

推导圆的面积公式 教学目标 1.学生通过观察、操作、分析和讨论,找出拼前圆形和拼后图形各部分之间的联系,从而推导出圆的面积公式。能够利用公式进行简单的面积计算。 2.渗透转化思想,初步了解极限思想。培养学生的观察能力和动手操作能力。 3.培养学生集体观念。利用小组合作学习,使学生养成互相合作、互相帮助的好品质。 教学重点和难点 1.学生通过自己的观察、操作,找出拼前圆的各部分与拼后图形各部分之间的联系。 2.用不同的方法推导出圆的面积公式。 教学用具 每组两个同样大的等分成16份的圆。 教学过程设计 (一)复习引课 1.投影一个圆,引出课题。 问:(1)你都知道圆的哪些知识? (2)已知直径怎样求圆的周长? 板书:C=πd (3)已知半径怎样求圆的周长? (4)已知半径怎样求圆周长的一半? (5)你还想学习圆的什么知识? 师:这节课我们就来满足你们的愿望。一起研究圆的面积。(投影复合出圆的面积。) 板书:圆的面积 2.质疑引趣。 师:老师家里想买一个茶叶筒。老师看上两种不同的样式(拿出实物),一个是正方形形状的,一个是圆柱体形状的。可老师家桌面很小,想买一个占桌面面积小的,我应该选哪一个

呢?谁能帮老师拿个主意?为什么你们都没有确切的把握?这个问题与什么知识有关?上完这节课后,看谁能帮老师解决实际问题。 3.复习旧知。 问:(1)以前我们学过哪几种平面图形的面积? (2)想一想,我们用什么方法推导出平行四边形面积公式的?(投影过程) 质疑:圆的面积公式能不能也用分割拼摆的方法把圆转化成学过的图形推导出来呢? 问:(1)圆与我们以前学过的平面图形有什么不同? (2)如何能把曲线转化成近似的线段呢?这就是我们首先要研究的问题。 (二)新授教学 问:圆的大小与谁有关? 师:沿半径把圆平均分成若干份,剪开拉直,你会发现什么? 投影:把3个等圆分别平均分成4份、8份、16份。拉开,看曲线的变化。 问:继续分,32份、64份,你发现了什么规律? 生:平均分的份数越多,曲线越趋近于直的线段。 师:这个问题解决了,我们试着把圆分割、拼摆,转化成以前学过的什么图形? 2.学生剪拼。 问:把圆平均分成若干份,沿着圆的什么分?为什么这么分? (1)每组有两个等分成16份的圆,只剪一个圆。组长先剪成4份,每人再剪,看哪组快。师:每人拿起其中一份。圆的周长是C,这个近似三角形的底是多少?

圆的面积计算公式的推导(吴琼)

九年义务教育第十一册第94页 圆的面积计算公式的推导 江油市世纪奥桥小学吴琼 设计意图: 拓展学生的思路,培养学生的创新能力,多角度来推导圆的面积计算公式。教学目标: (一)知识与技能 1.知道圆面积的含义。 2.理解和掌握圆面积的计算公式。 (二)过程与方法 1. 通过公式推导培养操作、观察、比较、分析、判断、推理、归纳概括能力,发展空间观念。 2.培养学生迁移类推能力。 (三)情感态度价值观 1.通过对圆面积公式的推导,认识到事物在一定条件下可以互相转化,渗透转化和极限的思想和方法。 2.运用转化思考方法解决实际问题, 探究过程: 1.回忆学过的图形面积公式的推导过程。 2.推导圆面积的计算公式。 (1)教师指导转化。

将已分成16等份的圆用剪刀把每一份剪开,用这些近似等腰三角形的小纸片依次横着拼起来,并用固体胶粘在纸上,看能拼成什么图形? (2)学生动手操作。 按照老师的示范,请同学们动手剪拼一下,看到底能拼成什么图形。(学生动手操作。) 谁能向大家汇报一下,你把圆拼成了一个什么图形?(生答:拼成了一个近似的平行四边形。请把你拼好的图形放在实物投影上展示给大家看。) (3)课件演示过程。 把圆分成16等份,这些小纸片可以拼成一个近似的平行四边形;把圆分成32等份,可以拼成一个近似的长方形;如果分的份数越多,每一份就会越细,拼成的图形就会越接近于长方形。) (4)推导面积公式。 拼成的长方形与圆有什么联系?同位讨论。 学生汇报讨论结果。生答师继续演示课件。 生:拼成的长方形的面积与圆的面积相等。 师:这个长方形的长和宽与圆的周长和半径有什么关系? 生:长方形的长相当于圆周长的一半,宽相当于半径。 因为长方形的面积=长×宽 所以圆的面积=周长的一半×半径 S=πr×r S=πr2 [设计意图:动手操作是学生学习数学的重要方式,让学生经历公式的推导过程,

推导圆面积计算公式的三种教法评介

推导圆面积计算公式的三种教法评介 发表时间:2011-12-27T16:51:29.107Z 来源:《数学大世界——教学导向》2011年第6期供稿作者:夏忠 [导读] 让学生自学课本中推导圆面积计算公式的过程。 福建省寿宁县鳌阳小学夏忠 教学圆面积公式的推导,我曾听过三种不同的教法,现分别简介过程及稍作评点。 〔第一种教法〕 (1)复习长方形面积计算公式。 (2)让学生自学课本中推导圆面积计算公式的过程。 (3)教师边用教具演示,边要求学生回答: ①拼成的图形近似于什么图形?想一想,如果等分的份数越多,拼成的图形会怎么样? ②拼成的图形与原来圆的面积相等吗? ③这个近似长方形的长相当于圆的什么?它的宽相当于圆的什么? (4)教师要求学生说出由长方形面积计算公式,推导出圆面积计算公式的方法(可按课本说)。 (5)揭示圆的面积公式。 〔评:这种教法,看起来是引导学生自学,并结合演示让学生回答问题,似乎学生学得较主动,实际上学生未有实践、思考的过程,只是“依样画葫芦”,对其中的道理不能弄懂、弄通,这属于机械的学习。〕 〔第二种教法〕 1、导入新课。 教师让学生回忆一下,以前学习平行四边形、三角形、梯形的面积计算时,是用什么方法推导它们的计算公式的。(用割、拼法拼成长方形或平行四边形进行计算,教师出示割、拼教具分别作简单的演示。)接着,出示一张圆形硬纸片,问:“怎样计算它的面积呢?”(揭示课题)教师指出:我们仍可用以前学过的割、拼法,把圆转化为已学过的图形,运用此图形的面积计算方法,推导出圆面积的计算方法。 2、实际操作。要求学生拿出圆面积的割拼图形学具,在教师的指导下,边操作,边回答以下问题: ①把一个圆平分成两半,每一个半圆形的哪一部分长度相当于圆周长的1/2?再把每一个半圆形平均分成8等份(如课本的切割图),那么哪一段的长度相当于圆的半径? ②想一想:能不能把这些等分出的图形,拼成近似于我们以前学过的图形?怎样拼?(要求学生动手实践,并指名演示拼出的几种不同的图形。如:长方形、平行四边形、梯形等。) ③所拼出的图形面积与原来圆面积相等吗? 3.推导公式。 先以拼出的近似长方形的图形为例,教师引导学生弄清,若平分的份数越多,拼成的图形越接近长方形。进而,教师要求学生据图回答:割拼后的长方形的长相当于圆的哪一部分长度?宽相当于圆的哪一部分的长度?从而由长方形的面积=长× 宽↓ ↓得圆的面积= π r× r= π r[2]。 然后,出示拼出的近似的平行四边形或梯形,再次推导看能否得出上面的圆面积公式(略)。这样就得到了证实,使学生确信无疑。 〔评:这种教法比第一种教法有很大的改进,教师首先通过复习旧知,提出解决问题的办法,把新旧知识有机结合起来,明确了本课中心内容,然后让学生亲手操作割拼成几种学过的图形,引导学生观察、思考、比较、推导,其间不囿于课本中的推导方法,让学生思维得以发散,从而强化了转化思想,多渠道地推得圆面积计算公式。学生在学习过程中,始终处于积极主动的状态,这种学习是有意义的学习,不仅使他们“学会” ,而且使他们“会学”,且有助于发展学生的智能。〕 〔第三种教法〕 1、引入新课。 教师开导:圆在日常生活、生产实践及科学实验中,有着广泛的应用。上节课我们学习了圆的周长计算,但仍不够,还要学会计算圆的面积。如计算一个雷达圆形屏幕的面积,一个圆形花圃的面积等。怎样才能算出它的面积呢? (揭示、板书课题)。 2、创设情境。 教师用几张相等的圆纸片,运用折纸、剪纸的方法,分别折剪成正四边形、正八边形、正十六边形,然后再分别与原来的图纸片叠在一起,见下图:折四等份剪成折八等份剪成折十六等份剪成正四边形正八边形正十六边形引导学生观察、对比三个内接正多边形与圆的面积差(阴影部分)谁大谁小,并启发学生归结出:折成的等份数越多,剪成的正多边形边数越多,它就越接近圆。其中正多边形的每等份(三角形)就越接近圆的每等份。 3、推导公式。 师:同学们现在要计算圆的面积,选用哪种正多边形为好?为什么?生[,1]:选正十六边形为好,因为它较接近圆。生[,2]:选边数越多的正多边形更好,因为它更接近圆。 师:回答得很好,根据现有的右图,怎样计算圆的面积呢?请大家思考以下问题: (1)圆的面积相当于多少个三角形面积之和? (2)这些三角形的底边之和相当于圆的什么? (3)每个三角形的高相当于圆的什么? 学生边回答,教师边板书:正十六边形的面积=S[,三角形]× 16↓=底边× 高÷ 2× 16=底边× 16× 高÷ 2↓ ↓圆的面积=2πr × r ÷ 2= π r[2]

圆的面积公式推导教案

圆的面积公式推导教案 教学目标; 1、通过操作,使学生理解圆的面积公式推导过程,掌握圆的面积的方法并能正确计算。 2、激发学生参与整个课堂教学活动的学习兴趣,培养学生的分析、观察和概括能力,发展学生的空间观念。 3、渗透转化的数学思想和极限思想 教学重点: 1、理解圆的面积公式的推导过程。 2、掌握圆的面积的计算公式,能够正确地计算圆的面积。 教学难点:理解圆的面积公式的推导过程。 教具准备:多媒体课件,圆片,剪刀。学具准备:分成十六等分的圆硬片,剪教学过程: 一、故事导入 【设计意图】引起学生学习兴趣,同时也让学生明白这个故事与所要学习的内容有联系。【出示课件1、2】 二、出示学习目标【出示课件3】 【设计意图】让学生清楚学习的重点,难点是什么?也提醒老师要有的放矢。 三、学习新知 (一)、定义: 1、摸一摸哪里是圆的面积?圆所占平面的大小就是圆的面积。【出示课件4】(二)、小组交流【出示课件5】 圆与以前我们研究的平面图形有什么不同? 不同之处:圆是由一条封闭曲线围成的平面图形,而以前学过的平面图形都是由几条线段围成的封闭图形。 如何化曲为直呢,推导出它的面积公式呢? (三)复习旧知,渗透极限思想【出示课件6】

1、还记得这些平面图形的面积计算公式吗? 2、平行四边形的面积公式推导过程还记得吗?(我们是通过剪拼的方法把它转化成长方形的。)【出示课件7、8】 小结:把圆转化成哪一个我们学过的平面图形,从而得到它的面积公式。(四)小组合作学习【出示课件9、10、11、12、13、14】 (1)老师引导学生将圆化曲为直,先将圆沿直径剪开,然后沿半径再把圆平均分成偶等份。然后把剪成多份并用拼的方法将其转化成学过的规则图形。 (2)请学生观察四组图。随着份数的不断增加,有何发现?【出示课件15】 (3)转化后的图形面积与圆的面积有什么关系?【出示课件16】 (4)长方形各部分相当于圆的什么?【出示课件17】 (5)试着推导出圆的面积公式。【出示课件18】 (五)风采展示 1、学生汇报推导过程。 2、学生齐读圆面积公式。并说一说圆的面积大小与什么有关系? 【设计意图】这两个环节是在教师的引导和启发中,每个学生都动口,动手,动脑,培养学生学习的主动性和积极性。 (六)当堂测试与应用 1、做课件图示,求半径为2分米的圆的面积【出示课件19】 2、做课前出示的圆形花坛的面积。【出示课件20】 3、根据下面所给的条件,求圆的面积。【出示课件21】 (1)、半径2分米 (2)、直径10厘米 4、一个雷达屏幕的直径是40厘米,它的面积是多少平方厘米? 5、判断对错: (1)圆的半径越大,圆所占的面积也越大。() (2)圆的半径扩大3倍,它的面积扩大6倍。() 【设计意图】在当堂测试与应用中设计了基本练习与综合练习。基本练习主要是加强学生对圆面积的认识,并能计算圆的面积。综合练习是培养学生的综合应用

圆的面积计算公式的推导及应用

学习目标: 1.通过动手操作,让学生能推导出圆面积的计算公式,并能运用公式解答一些简单的实际问题。 2.激发学生学习兴趣,培养学生的分析、观察和概括能力,发展学生的空间观念。 3.渗透转化的数学思想。 学习内容: 《新课程标准》指出:要让学生经历探索物体与图形基本性质、变换、位置关系的过程,掌握圆的基本性质。 圆的面积是本单元的教学重点,也是今后进一步学习圆柱、圆锥等知识的基础。本课是在学生已经掌握长方形面积的基础上,通过直观演示,把圆分割成若干等份,再拼成一个近似的长方形,然后由长方形面积公式推导出圆面积的计算公式。通过本节课的教学,不仅要使学生掌握圆面积的计算公式的推导,而且还能应用公式进行有关圆的面积计算。 教学重点: 利用圆面积计算公式正确计算圆的面积。 教学难点: 圆面积计算公式的推导。 教具学具准备: 多媒体课件、圆的面积公式 学情分析: 本课是在学生已经掌握长方形面积的基础上,通过直观、演示,把圆分割成若干等份,再拼成一个近似的长方形,然后由长方形面积公式推导出圆面积的计算公式。

圆的面积是本单元的教学重点,也是今后进一步学习圆柱体,圆锥体等知识的基础,本节课的教学目的要求是: 1.通过学生操作、观察推导出圆面积的计算公式,并能运用公式正确计算圆的面积。 2.通过教学培养学生初步的空间观念。 3.渗透转化数学思想。本节课的教学重点是观察操作总结圆面积公式。难点是理解公式的推导过程。关健是弄清圆与转化后的近似长方形之间的关系。本课教学,采用直观演示和学生动手操作等方法,充分运用电教媒体辅助教学,由圆转化为近似的长方形,总结出圆的面积公式,并能在实际中加以运用。 教学过程 一、导入明标: 1、复习导入: 为了激发兴趣,课件出示图片:一片草地中间拴着一只小狗,这只小狗的最大活动范围有多大?让学生明白小狗的最大活动范围就是一个圆。这个圆所占平面的大小又叫什么? 2、板书课题:"圆的面积"。 3、出示学习目标: 二、自学质疑: 独立阅读课本并自学例1,自己尝试完成圆的面积公式推导。并利用推导出的圆的面积计算公式做例题1。 三、小组交流: 小组4人交流圆的面积公式推导过程,并说说各字母所代表的意义。 四、展示点拨:

圆面积公式的各种证明方法刘晓丽李小龙

圆面积公式的各种证明方法刘晓丽李小龙 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

圆面积公式的各种证明方法证明方法1:转化(小学段) (1)拼成平行四边形,4份,8份,16份。 (2)拼成长方形。 近似长方形的长等于圆周长的一半,宽等于圆的半径。 长方形的面积 = 长×宽 圆的面积 = πr × r 所以,圆的面积公式是:S =πr2 (3)拼成两层平行四边形(两层) 近似平行四边形的面积 = 底×高 圆的面积 = 1 2 C × 2r = 1 2πr × 2r 所以,圆的面积公式是: S =πr2(4)用三角形(小)拼 三角形的面积 = 1 2×底×高 圆的面积 = 1 2×( 1 16× C )× r ×16 所以,圆的面积公式是:S =πr2(5)拼成梯形 梯形的面积 = 1 2(上底+下底)×高 圆的面积 = 1 2×( 5 16 + 3 16)× C × 2r 所以,圆的面积公式是:S =πr2

拼成三角形(大) (6)三角形的面积 = 1 2底×高 圆的面积 = 1 2×( 1 4× C )× 4r 所以,圆的面积公式是:S =πr2 证明方法2: 半径为r的圆的圆周长为2πr 1.先将圆周等分成n份:每份长为2πr/n. 2.连接每个分点与圆心,并且连接各个分点,组成三角形. 3.那么,根据三角形面积公式,该圆的面积近似等于:(n-1)·r·(2πr)/n/2.(因为在n充分大时,各个三角形的高近似等于r,并且有n-1个三角形,所以有该公式) 取极限:l im (n→+∞)(n-1)·r·(2πr)/n/2,因为lim(n→+∞)(n-1)/n=1 所以lim (n→+∞)(n-1)·r·(2πr)/n/2=πr^2 证明方法3:极限法(高中段: 以圆的正n边形表示圆的面积: 设圆的半径为r,内接一个正n边形,它的任意一边所对的圆心角为2π/n,先算出其中一个三角形的面积(用两边夹角的公式S=(1/2)a*b*sinC),然后得到这个正n六边形的面积: Sn=(n/2)r2sin(2π/n) 当n无限增大时,内接正n边形的形状无限接近于圆,它的面积也无限接近圆的面积.求这个极限要用一高等数学中一个重要的极限公式(函数的极限): 当x→0时,lim[(sinx)/x]=1 [题外话:这个极限的几何意义是,当x无限减小时,y=sinx的图象与直线y=x是重合的,在这种情况下,我们可以用x的值来代替sinx,以在某些领域做近似计算]

圆面积公式的三种推导方法

圆面积公式的三种推导方法 圆是个封闭的曲线图形,用面积单位度量求面积是行不通的,要么用初等数学中的剪拼的方法把圆转化为学过的简单图形计算面积,要么用高等数学定积分的方法求解。笔者就初等方法谈几点粗浅的认识,对于提高数学思维能力不无裨益。下面就将圆分别剪拼成三角形、平行四边形(长方形)、梯形来计算面积的方法作具体详细的分析。 在剪拼的过程中,图形的大小没有发生变化,只是形状改变了。圆的面积等于拼成的近似图形的面积。 一、将圆剪拼成三角形的方法 把圆平均分成四份,得到四个小扇形,再把小扇形如下图拼成一个近似三角 形。若圆的半径为r ,近似三角形的底可以看作两个扇形的弧长之和r π24 2?,高可以看作是两个半径r 2,则近似三角形的面积为22)24 2(21r r r S ππ=???=,即圆的面积为2r π。 把圆平均分的份数越多,拼成的图形就越近似于三角形。要拼成三角形,分的份数只能是2n (22≥n 的整数)份,将圆2n 等份后,拼成的三角形叠了n 层扇形,最后一层有12-n 个扇形 ,其中扇形的顶点向上的是n 个扇形,向下的是 1-n 个扇形,故近似三角形的底为n r n r n ππ222=?,高为nr ,则近似三角形的面积为2221r nr n r S ππ=??=,即圆的面积为 2r π= S 。下面是把圆9等份的剪拼图示,

二、将圆剪拼成平行四边形的方法 把圆平均分成四份,得到四个小扇形,再把小扇形如图拼成一个近似平行四边形。同样,圆的半径为r ,近似平行四边形的底可以看作2个扇形并成的为r π24 2?,高可以看作是小扇形的半径r ,则近似平行四边形的面积为222r r r S ππ=??=,即圆的面积为2r π= S 。 同样的把圆平均分的份数越多,拼出来的图形越接近平行四边形,当分的份 数无限大时,拼出的图形也可以看作是长方形。要拼成平行四边形,分的份数只能是n 2(2≥n 的自然数)份,将圆n 2等份后,拼成的平行四边形(叠了一层) 的底为n r n 22π?,高为半径r ,则平行四边形的面积为222r r n r n S ππ=??=,即圆的面积2r π= S 。 同样可以考虑叠2层,3层等。下面是把圆8等份后,由两层扇形拼成平行四边形的图示;

圆的面积公式探索

数学有形思想无痕 ——圆的面积公式的探索 董文华 一、在折剪中悟“极限” 师:在前几节课的学习中,我们知道了圆是最美丽的平面图形。现在我们举行一个“小巧手”比赛,每小组都备有纸和剪刀,想办法剪一个圆,比一比谁剪的最漂亮(小组活动后交流) 小组1:(举起两个纸片)我们小组先是随意剪,怎么也剪不圆。对折一次再剪,剪了半圈,这次剪得好多了,但是仍不太圆。 小组2:我们小组把纸对折了两次,剪了圆弧的四分之一,剪起来比较接近圆。 小组3:(举着剪好的像花瓣一样的纸片)我们小组遇到了麻烦,把纸对折三次,剪了一刀展开后像一朵花一样。 师:其他小组有没有这种情况 小组4:我们小组刚开始也出现了这些问题,试了几次后发现了窍门,纸片折好后应该尽量剪直线,这样才能避免剪出花瓣形状。 师:这个发现很重要,大家可以再尝试着剪一剪。 (学生再次尝试,不断发出惊喜的声音。每个小组纷纷把最得意的作品展示在黑板上。)

师:想一想,圆是个曲线图形,为什么要“直着剪”展开后才会更圆 学生1:受刘徽的“割圆术”的启示,正多边形最接近圆,“直着剪”其实就是剪了一个圆内的正多边形。 学生2:剪的时候,要尽量的多对折,剪出的边越多越接近圆。 师:认真观察黑板上我们的作品,你有什么发现 学生1:我们刚才剪“圆”时,对折时留下了许多折痕,其实就是圆的半径,和圆弧围成了许多近似的小三角形,折的次数越多的作品越接近三角形。 学生2:圆其实可以看成是由一些近似的等腰三角形组成的。 二、在探究中巧“转化” 师:如何求圆的面积能不能像推导三角形、平行四边形的面积公式那样推导出圆的面积计算公式 (小组活动后交流) 小组1:我们把圆对折三次平均分成8个小三角形,三角 形的底是圆周长的1 8,三角形的高也就是圆的半径r,推出 圆的面积公式:1 8×2∏r×r÷2×8=∏r2; 小组2:折的次数越多分的份数就越多,我们可以这样想

【原创】圆的面积公式证明

圆的面积公式的证明 山东省莱芜市陈毅中学初四八班郑康杰作 设f(x)= r 2?x 2(r>0) 证明之前,我们需要明确f(x)= r 2?x 2(r>0)的图形一定是一个半径为r 半圆,为什么是个半圆?这么基础的问题你们就自己考虑吧。 我们只需要证明| f x dx|=πr 22r ?r 即可(为什么积分的上下限分别为r 和-r ,想想这个函数与x 轴的两个交点的 坐标),我们想要计算定积分 f x dx r ?r ,就必须要计算出F(x),使得 F ’(x)=f(x),怎么计算呢?用不定积分去计算即可,计算过程: 设x=rsint f x dx = r 2?x 2dx = r 2? rsint 2d(rsint)= r 1? sint 2d(rsint) = rcost d rsint = r ?cost ?rcost dt = r 2? cost 2dt =r 2? cost 2dt =r 2? 1+cos 2t dt =r 2? 1+cos2t dt =r 2? 1 dt + cos2t dt =r 2? t +sin 2t =r 2t +r 2?sin 2t (为了计算简便,我省去了常数C ) ∵x=rsint ∴sint=x r ∴t=arcsin(x r ) 将t=arcsin(x r )代入r 2t 2+r 2?sin 2t 4得, ∴F x =r 2arcsin(x r )2+r 2 ?sin2?arcsin(x r )4 接下来,再用微积分基本定理计算 f x dx r ?r 即可。 f x dx r ?r =F r ?F ?r = r 2arcsin r r 2+r 2?sin 2?arcsin r r 4 ? r 2arcsin ?r r 2+r 2?sin 2?arcsin ?r r 4

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