师:朋友们,大家好。从今天开始,我们来学习八年级上册第三章“位置与坐标”的内容。今天首先学习第一节“确定位置”。位置与坐标实际上是我们以后学习数学的一个重要分支——解析几何的开端。在这里,我先给大家简单介绍一下解析几何的发明过程。

  解析几何是近代数学的一项重要发明。近代数学本质上是变量数学。解析几何的基本思想是在平面上引入坐标的概念,并借助坐标在平面上的点和有序实数对之间建立一一对应关系。也就是说,每一个实数对都对应一个点,反之,每一个点也都对应着一个有序实数对。这样一来,我们就可以把几何问题转化为代数问题,并且通过对代数问题的研究发现新的几何结论。

  简单来讲,解析几何就是用代数的方法研究几何内容,反过来又通过几何思想深化代数研究。古希腊数学家阿波罗尼奥斯在推导圆锥曲线性质时,就已经蕴含了这种思想。解析几何最重要的先驱是法国数学家奥雷斯姆,他在《论形态幅度》这本著作中提出了形态幅度原理,也称图线原理,甚至已经触及到函数图像的概念。

  而解析几何的真正发明者,要归功于法国的另外两位重要数学家笛卡尔和费马。他们出发点不同,但最终殊途同归。

  笛卡尔于1637年发表了著名的哲学著作《更好地推导和寻求科学真理的方法论》,该书有三个附录,分别是《几何学》《屈光学》和《气象学》。解析几何的发明就包含在附录《几何学》中。笛卡尔的出发点是一个著名的希腊数学问题——帕普斯问题。《几何学》作为笛卡尔哲学著作《方法论》的附录,意味着他在几何学及其他方面的发现,都是在其方法论的基础上获得的。笛卡尔的方法论本质是寻求发现真理的一般方法。他在另一本较早的著作《指导思维的法则》中,称自己设想的一般方法为“通用数学”,并概述了这种通用数学的基本思路:任何问题都可归结为数学问题,任何数学问题又可归结为代数问题,所有代数问题最终都通过方程来求解。

  我们知道,笛卡尔的《几何学》思路与传统方法大相径庭。他批判了亚里士多德的三段论,认为古人的几何学只局限于思考图形,而近代代数学又受法则与公式的过度约束。他主张取几何学和代数学中最好的部分,相互取长补短。笛卡尔是著名的哲学家,他的哲学名言“我思故我在”,大家应该都有所耳闻。他说,要追求真理,一生中要尽可能对所有事物提出怀疑。世界上首先要怀疑的是“我在怀疑”这件事,因为我在怀疑,证明我在思考,进而说明我确实存在。这是笛卡尔唯理主义的一面旗帜,成为引领欧洲人文主义和唯理主义的重要代表。

  关于解析几何的诞生,有一种说法是1619年冬天,笛卡尔在多瑙河畔的一个村庄,在圣马丁节前夕做了三个连贯的梦。笛卡尔后来说,正是这三个梦向他揭示了一门奇特的科学和一项惊人的发现,虽然他没有说明具体是什么,但这成为了解析几何诞生的一段佳话,给其诞生蒙上了一层神秘色彩。其实大家应该明白,经过苦思冥想后,在睡梦中获得灵感和启示并非不可能。但事实上,笛卡尔能够创立解析几何,主要是他经过艰苦探索、潜心思考,运用科学方法,同时批判地接受和继承前人成果的结果。

  另一位著名数学家费马,他的工作出发点是恢复失传的阿波罗尼奥斯的著作《论平面轨迹》,为此他写了一本书《论平面和立体的轨迹引论》,完成于1629年。在这本书中,费马提出并使用了坐标的概念,不仅使用了斜坐标系,还使用了我们即将学习的平面直角坐标系。费马的解析几何与笛卡尔的创造,都是文艺复兴以来欧洲数学振兴的必然结果。

  好了,以上就是我对解析几何的简单介绍,不再展开。下面我们开始第一节“位置的确定”的学习。首先思考一个问题:在数轴上,也就是一维空间中,如何确定一个点的位置呢?大家想一想,比如在数轴上点a用 -3表示,点b用2表示。这样一表示,大家都知道a、b在哪了。所以在数轴上表示一个点,只需一个数,也就是一个条件就可以。

  那如果从一维变换到二维,在平面上如何确定一个点的位置呢?这是我们熟悉的场景,一张电影票。当我们去看电影,到放映厅找座位时,怎么找呢?对,根据排数和座位号就能找到。

  那电影票上“3排6座”和“6排3座”中的6含义有什么不同呢?大家看,“3排6座”和“6排3座”位置不同。由此我们可以感受到,在平面上确定一个点的位置,需要两个数据。大家理解了吧?

  在生活中,确定物体位置还有其他方法吗?同学们可以交流一下。比如,说某一位置是惠施路492号6楼822班教室,很明显,这也需要两个信息。

  下面有一段无序排列的文字:小明拿到一份写有密码的字条,你能帮他破译出来吗?大家看,“你32”,对应的是“你是最棒的。加油。”大家是不是进一步体会到,确定位置确实需要两个条件,横向和纵向的。在生活中,我们常用行数与列数,也就是有序数对来确定物体的位置。具体怎么做呢?先根据条件确定横行的序号以及各纵列的序号,然后利用横纵两线相交唯一的交点这个性质来找到物体的位置。

  大家看下棋,这是中国国粹,已有几千年历史。你能解决这个问题吗?看图,已知卒和帅的位置,你能确定马的位置吗?对,应该是( -2,2 )。在平面内确定一个点的位置需要两个数据。如果将电影票上的“6排3号”简记为( 6,3 ),那么“10排5号”就可以表示成( 10,5 ),这种记法是规范的,不能乱用。( 8,1 )表示的意义就是8排1号。

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《8年级上册北师大版数学 第三章 第1课 确定位置 逐字稿-4,042字 第3版》.docx
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