高中函數(shù)與方程教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-12§1.3.3函數(shù)的最大(?。┲蹬c導(dǎo)數(shù)(1課時(shí))。
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫(xiě)呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“§1.3.3函數(shù)的最大(?。┲蹬c導(dǎo)數(shù)(1課時(shí))”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
§1.3.3函數(shù)的最大(?。┲蹬c導(dǎo)數(shù)(1課時(shí))
【學(xué)情分析】:
這部分是在高一學(xué)過(guò)的函數(shù)單調(diào)性的基礎(chǔ)上,給出判定可導(dǎo)函數(shù)增減性的方法,然后討論函數(shù)的極值,由極值的意義,結(jié)合圖象,得到利用導(dǎo)數(shù)判別可導(dǎo)函數(shù)極值的方法,最后在可以確定函數(shù)極值的前提下,給出求可導(dǎo)函數(shù)的最大值與最小值的方法
【教學(xué)目標(biāo)】:
(1)使學(xué)生理解函數(shù)的最大值和最小值的概念,能區(qū)分最值與極值的概念
(2)使學(xué)生掌握用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值的方法和步驟
【教學(xué)重點(diǎn)】:
利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最大值和最小值的方法.
【教學(xué)難點(diǎn)】:
函數(shù)的最大值、最小值與函數(shù)的極大值和極小值的區(qū)別與聯(lián)系.熟練計(jì)算函數(shù)最值的步驟
【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】:
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
復(fù)習(xí)引入設(shè)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0附近有定義,f(x0)是函數(shù)f(x)的一個(gè)極大值f(x0),x0是極大值點(diǎn),則對(duì)x0附近的所有的點(diǎn),都有f(x)____f(x0)
設(shè)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0附近有定義,f(x0)是函數(shù)f(x)的一個(gè)極小值f(x0),x0是極小值點(diǎn),則對(duì)x0附近的所有的點(diǎn),都有f(x)____f(x0)知識(shí)的鞏固
概念對(duì)比回顧以前所學(xué)關(guān)于最值的概念,形成對(duì)比認(rèn)識(shí):
函數(shù)最大值的概念:
設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镮.如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對(duì)于任意的_____,都有f(x)___M
(2)存在__________,使得_______
則稱M為函數(shù)y=f(x)的最________值
函數(shù)最小值的概念:
設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镮.如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對(duì)于任意的_____,都有f(x)___M
(2)存在__________,使得_______
則稱M為函數(shù)y=f(x)的最________值
思考:你覺(jué)得極值與最值的區(qū)別在哪里?讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)極值與最值的概念區(qū)別,
概念辨析練習(xí)(1)函數(shù)的極大(小)值一定是函數(shù)的最大(?。┲?,極大(小)值點(diǎn)就是最大(?。┲迭c(diǎn)
(2)函數(shù)的最大(小)值一定是函數(shù)的極大(?。┲?,最大(?。┲迭c(diǎn)就是極大(小)值點(diǎn)
(3)函數(shù)y=f(x)在x=a處取得極值是函數(shù)y=f(x)在x=a處
取得最值的____________(充要性)通過(guò)練習(xí)深化他們對(duì)函數(shù)取極值與最值的區(qū)別
對(duì)極值與最值概念的深化理解(1)函數(shù)的最值是比較整個(gè)定義域內(nèi)的函數(shù)值得出的;函數(shù)的極值是比較極值點(diǎn)附近函數(shù)值得出的.
(2)函數(shù)的最值是描述函數(shù)在整個(gè)定義域上的整體性質(zhì),函數(shù)的極值是描述函數(shù)在某個(gè)局部的性質(zhì)
(3)函數(shù)在其定義區(qū)間上的最大值、最小值最多各有一個(gè),而函數(shù)的極值可能不止一個(gè),也可能沒(méi)有一個(gè)點(diǎn)評(píng)提高
閉區(qū)間上的函數(shù)最值問(wèn)題(1)在閉區(qū)間上函數(shù)最值的存在性:
通過(guò)觀察一系列函數(shù)在閉區(qū)間上的函數(shù)圖像,并指出函數(shù)的最值及相應(yīng)的最值點(diǎn):
a.函數(shù)y=-x+2在區(qū)間[-3,2]的圖像
b.函數(shù)在區(qū)間[1/2,3]的圖像
c.函數(shù)在區(qū)間[-3,0]的圖像
d.函數(shù)圖像如下:
一般性總結(jié):
在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)在上必有最大值與最小值.
(連續(xù)函數(shù)的閉區(qū)間定理——數(shù)學(xué)分析)
(2)在閉區(qū)間上函數(shù)最值點(diǎn)的分析:
既然在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)在上必有最值,那么最值點(diǎn)會(huì)是哪些點(diǎn)呢?
通過(guò)上述圖像的觀察,可以發(fā)現(xiàn)最值點(diǎn)可能是閉區(qū)間的端點(diǎn),函數(shù)的極值點(diǎn)
有無(wú)其他可能?
沒(méi)有——反證法可說(shuō)明本節(jié)的主要內(nèi)容及主要結(jié)論,也是求函數(shù)最值的理論根據(jù)和方法指引
需要注意的地方判斷正誤:
(1)在開(kāi)區(qū)間內(nèi)連續(xù)的函數(shù)一定有最大值與最小值
(2)函數(shù)在閉區(qū)間上一定有最大值與最小值
(3)函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),是在閉區(qū)間上有最大值與最小值的充分條件而非必要條件.
說(shuō)明:
開(kāi)區(qū)間內(nèi)的可導(dǎo)函數(shù)不一定有最值,若有唯一的極值,則此極值必是函數(shù)的最值(1)F;(2)F;(3)T
例題精講求閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)的最值
對(duì)于教材例5的處理方式:
此題課本直接求出了極值和相應(yīng)的極值點(diǎn),個(gè)人認(rèn)為還是讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)求極值的過(guò)程:
先要求學(xué)生求函數(shù)在區(qū)間上的極值及極值點(diǎn)
再提問(wèn)學(xué)生是否可以馬上下結(jié)論:最值是多少?
務(wù)必讓學(xué)生牢記:求函數(shù)的最值不光要求極值,還要計(jì)算函數(shù)在閉區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值【wWw.977139.coM 高分范文網(wǎng)】
整個(gè)例題的使用務(wù)必讓學(xué)生體會(huì)求函數(shù)最值的方法與步驟
求閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)的最值,務(wù)必勤加練習(xí),方能熟練掌握其方法,思維方法周密、不缺漏
除教材提供的練習(xí)外還可以補(bǔ)充以下練習(xí):
在[0,3]上的最大值和最小值
在上的最大值和最小值
在上的最大值和最小值
在[0,4]上的最大值和最小值
上的最大值和最小值
求閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)最值的方法與步驟總結(jié)設(shè)函數(shù)在上連續(xù),在內(nèi)可導(dǎo),則求在上的最大值與最小值的步驟如下:
⑴求在內(nèi)的極值;
⑵將的各極值與、比較得出函數(shù)在上的最值
課后練習(xí):
1、函數(shù)在區(qū)間上的最大值和最小值分別為()
A5,-15B5,-4C-4,-15D5,-16
答案D
2、函數(shù)在區(qū)間上的最小值為()
ABCD
答案D
3、函數(shù)的最大值為()
ABCD
答案A令,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,,在定義域內(nèi)只有一個(gè)極值,所以
4、函數(shù)在上的最大值是__________最小值是__________
答案
5、函數(shù)在區(qū)間上的最大值是
答案,比較處的函數(shù)值,得
6、求函數(shù)
(1)求函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間
(2)函數(shù)在區(qū)間上的最大值是20,求它在該區(qū)間上的最小值
答案:
,為減區(qū)間
為增區(qū)間
所以
a=-2,所以最小值為
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§1.3.1函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)(1課時(shí))
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫(xiě)呢?以下是小編為大家收集的“§1.3.1函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)(1課時(shí))”相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
§1.3.1函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)(1課時(shí))
【學(xué)情分析】:
高一學(xué)過(guò)了函數(shù)的單調(diào)性,在引入導(dǎo)數(shù)概念與幾何意義后,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)數(shù)是描述函數(shù)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)變化率。在此基礎(chǔ)上,我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的增減性以及增減的快慢都有很緊密的聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容就是通過(guò)對(duì)函數(shù)導(dǎo)數(shù)計(jì)算,來(lái)判定可導(dǎo)函數(shù)增減性。
【教學(xué)目標(biāo)】:
(1)正確理解利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性的原理;
(2)掌握利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性的方法
(3)能夠利用導(dǎo)數(shù)解釋實(shí)際問(wèn)題中的函數(shù)單調(diào)性
【教學(xué)重點(diǎn)】:
利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性,會(huì)求不超過(guò)三次的多項(xiàng)式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】:
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
情景引入過(guò)程
從高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員的高度h隨時(shí)間t變化的函數(shù):
分析運(yùn)動(dòng)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)過(guò)程:
上升→最高點(diǎn)→下降
運(yùn)動(dòng)員瞬時(shí)速度變換過(guò)程:
減速→0→加速?gòu)膶?shí)際問(wèn)題中物理量入手
學(xué)生容易接受
實(shí)際意義向函數(shù)意義過(guò)渡從函數(shù)的角度分析上述過(guò)程:
先增后減
由正數(shù)減小到0,再由0減小到負(fù)數(shù)
將實(shí)際的量與函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)意義聯(lián)系起來(lái),過(guò)渡自然,突破理解障礙
引出函數(shù)單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)正負(fù)的關(guān)系通過(guò)上述實(shí)際例子的分析,聯(lián)想觀察其他函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)正負(fù)的關(guān)系
進(jìn)一步的函數(shù)單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)正負(fù)驗(yàn)證,加深兩者之間的關(guān)系
我們能否得出以下結(jié)論:
在某個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi),如果,那么函數(shù)y=f(x)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;如果,那么函數(shù)y=f(x)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減
答案是肯定的
從導(dǎo)數(shù)的概念給出解釋表明函數(shù)在此點(diǎn)處的切線斜率是由左下向右上,因此在附近單調(diào)遞增
表明函數(shù)在此點(diǎn)處的切線斜率是由左上向右下,因此在附近單調(diào)遞減
所以,若,則,f(x)為增函數(shù)
同理可說(shuō)明時(shí),f(x)為減函數(shù)
用導(dǎo)數(shù)的幾何意義理解導(dǎo)數(shù)正負(fù)與單調(diào)性的內(nèi)在關(guān)系,幫助理解與記憶
導(dǎo)數(shù)正負(fù)與函數(shù)單調(diào)性總結(jié)若y=f(x)在區(qū)間(a,b)上可導(dǎo),則
(1)在(a,b)內(nèi),y=f(x)在(a,b)單調(diào)遞增
(2)在(a,b)內(nèi),y=f(x)在(a,b)單調(diào)遞減
抽象概括我們的心法手冊(cè)(用以指導(dǎo)我們拆解題目)
例題精講1、根據(jù)導(dǎo)數(shù)正負(fù)判斷函數(shù)單調(diào)性
教材例1在教學(xué)環(huán)節(jié)中的處理方式:
以學(xué)生的自學(xué)為主,可以更改部分?jǐn)?shù)據(jù),讓學(xué)生動(dòng)手模仿。
小結(jié):導(dǎo)數(shù)的正負(fù)→函數(shù)的增減→構(gòu)建函數(shù)大致形狀
提醒學(xué)生觀察的點(diǎn)的圖像特點(diǎn)(為下節(jié)埋下伏筆)
丟出思考題:“”的點(diǎn)是否一定對(duì)應(yīng)函數(shù)的最值(由于學(xué)生尚未解除“極值”的概念,暫時(shí)還是以最值代替)例題處理的目標(biāo)就是為達(dá)到將“死結(jié)論”變成“活套路”
2、利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性以及計(jì)算求函數(shù)單調(diào)區(qū)間
教材例2在教學(xué)環(huán)節(jié)中的處理方式:
可以先以為例回顧我們高一判斷函數(shù)單調(diào)性的定義法;再與我們導(dǎo)數(shù)方法形成對(duì)比,體會(huì)導(dǎo)數(shù)方法的優(yōu)越性。
引導(dǎo)學(xué)生逐步貫徹落實(shí)我們之前準(zhǔn)備的“心法手冊(cè)”
判斷單調(diào)性→計(jì)算導(dǎo)數(shù)大小→能否判斷導(dǎo)數(shù)正負(fù)
→Y,得出函數(shù)單調(diào)性;
→N,求“導(dǎo)數(shù)大于(小于)0”的不等式的解集→得出單調(diào)區(qū)間
補(bǔ)充例題:
已知函數(shù)y=x+,試討論出此函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
解:y′=(x+)′=1-1x-2=
令>0.解得x>1或x<-1.
∴y=x+的單調(diào)增區(qū)間是(-∞,-1)和(1,+∞).
令<0,解得-1<x<0或0<x<1.
∴y=x+的單調(diào)減區(qū)間是(-1,0)和(0,1)
要求根據(jù)函數(shù)單調(diào)性畫(huà)此函數(shù)的草圖
3、實(shí)際問(wèn)題中利用導(dǎo)數(shù)意義判斷函數(shù)圖像
教材例3的處理方式:
可以根據(jù)課程進(jìn)度作為課堂練習(xí)處理
同時(shí)還可以引入類(lèi)似的練習(xí)補(bǔ)充(如學(xué)生上學(xué)路上,距離學(xué)校的路程與時(shí)間的函數(shù)圖像)
堂上練習(xí)教材練習(xí)2——由函數(shù)圖像寫(xiě)函數(shù)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)性
教材練習(xí)1——判斷函數(shù)單調(diào)性,計(jì)算單調(diào)區(qū)間針對(duì)教材的三個(gè)例題作知識(shí)強(qiáng)化練習(xí)
內(nèi)容總結(jié)體會(huì)導(dǎo)數(shù)在判斷函數(shù)單調(diào)性方面的極大優(yōu)越性體會(huì)學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的重要性
課后練習(xí):
1、函數(shù)的遞增區(qū)間是()
ABCD
答案C對(duì)于任何實(shí)數(shù)都恒成立
2、已知函數(shù)在上是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的
取值范圍是()
AB
CD
答案B在恒成立,
3、函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間是()
ABCD
答案C令
4、對(duì)于上可導(dǎo)的任意函數(shù),若滿足,則必有()
AB
CD
答案C當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上是增函數(shù);當(dāng)時(shí),,在上是減函數(shù),故當(dāng)時(shí)取得最小值,即有
得
5、函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為_(kāi)__________________
答案
6、函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是___________________________
答案
7、已知的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn),且在處的切線方程是
(1)求的解析式;(2)求的單調(diào)遞增區(qū)間
解:(1)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn),則,
切點(diǎn)為,則的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)
得
(2)
單調(diào)遞增區(qū)間為
函數(shù)的最大值和最小值教案
1.本節(jié)教材的地位與作用
本節(jié)主要研究閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)最大值和最小值的求法和實(shí)際應(yīng)用,分兩課時(shí),這里是第一課時(shí),它是在學(xué)生已經(jīng)會(huì)求某些函數(shù)的最值,并且已經(jīng)掌握了性質(zhì):“如果f(x)是閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù),那么f(x)在閉區(qū)間[a,b]上有最大值和最小值”,以及會(huì)求可導(dǎo)函數(shù)的極值之后進(jìn)行學(xué)習(xí)的,學(xué)好這一節(jié),學(xué)生將會(huì)求更多的函數(shù)的最值,運(yùn)用本節(jié)知識(shí)可以解決科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)中的一些如何使成本最低、產(chǎn)量最高、效益最大等實(shí)際問(wèn)題.這節(jié)課集中體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合、理論聯(lián)系實(shí)際等重要的數(shù)學(xué)思想方法,學(xué)好本節(jié),對(duì)于進(jìn)一步完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí)都具有極為重要的意義.
2.教學(xué)重點(diǎn)
會(huì)求閉區(qū)間上連續(xù)開(kāi)區(qū)間上可導(dǎo)的函數(shù)的最值.
3.教學(xué)難點(diǎn)
高三年級(jí)學(xué)生雖然已經(jīng)具有一定的知識(shí)基礎(chǔ),但由于對(duì)求函數(shù)極值還不熟練,特別是對(duì)優(yōu)化解題過(guò)程依據(jù)的理解會(huì)有較大的困難,所以這節(jié)課的難點(diǎn)是理解確定函數(shù)最值的方法.
4.教學(xué)關(guān)鍵
本節(jié)課突破難點(diǎn)的關(guān)鍵是:理解方程f′(x)=0的解,包含有指定區(qū)間內(nèi)全部可能的極值點(diǎn).
【教學(xué)目標(biāo)】
根據(jù)本節(jié)教材在高中數(shù)學(xué)知識(shí)體系中的地位和作用,結(jié)合學(xué)生已有的認(rèn)知水平,制定本節(jié)如下的教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)和技能目標(biāo)
(1)理解函數(shù)的最值與極值的區(qū)別和聯(lián)系.
(2)進(jìn)一步明確閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù)f(x),在[a,b]上必有最大、最小值.
(3)掌握用導(dǎo)數(shù)法求上述函數(shù)的最大值與最小值的方法和步驟.
2.過(guò)程和方法目標(biāo)
(1)了解開(kāi)區(qū)間內(nèi)的連續(xù)函數(shù)或閉區(qū)間上的不連續(xù)函數(shù)不一定有最大、最小值.
(2)理解閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)最值存在的可能位置:極值點(diǎn)處或區(qū)間端點(diǎn)處.
(3)會(huì)求閉區(qū)間上連續(xù),開(kāi)區(qū)間內(nèi)可導(dǎo)的函數(shù)的最大、最小值.
3.情感和價(jià)值目標(biāo)
(1)認(rèn)識(shí)事物之間的的區(qū)別和聯(lián)系.
(2)培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的能力,能夠自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,分析問(wèn)題并最終解決問(wèn)題.
(3)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和理性精神.
【教法選擇】
根據(jù)皮亞杰的建構(gòu)主義認(rèn)識(shí)論,知識(shí)是個(gè)體在與環(huán)境相互作用的過(guò)程中逐漸建構(gòu)的結(jié)果,而認(rèn)識(shí)則是起源于主客體之間的相互作用.
本節(jié)課在幫助學(xué)生回顧肯定了閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)一定存在最大值和最小值之后,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察閉區(qū)間內(nèi)的連續(xù)函數(shù)的幾個(gè)圖象,自己歸納、總結(jié)出函數(shù)最大值、最小值存在的可能位置,進(jìn)而探索出函數(shù)最大值、最小值求解的方法與步驟,并優(yōu)化解題過(guò)程,讓學(xué)生主動(dòng)地獲得知識(shí),老師只是進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),而不進(jìn)行全部的灌輸.為突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),這節(jié)課主要選擇以合作探究式教學(xué)法組織教學(xué).
【學(xué)法指導(dǎo)】
對(duì)于求函數(shù)的最值,高三學(xué)生已經(jīng)具備了良好的知識(shí)基礎(chǔ),剩下的問(wèn)題就是有沒(méi)有一種更一般的方法,能運(yùn)用于更多更復(fù)雜函數(shù)的求最值問(wèn)題?教學(xué)設(shè)計(jì)中注意激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,使得他們能積極主動(dòng)地觀察、分析、歸納,以形成認(rèn)識(shí),參與到課堂活動(dòng)中,充分發(fā)揮他們作為認(rèn)知主體的作用.
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教案的內(nèi)容要寫(xiě)些什么更好呢?下面是由小編為大家整理的“函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
§3.3.2函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:理解極大值、極小值的概念;能夠運(yùn)用判別極大值、極小值的方法來(lái)求函數(shù)的極值;掌握求可導(dǎo)函數(shù)的極值的步驟;
過(guò)程與方法:多讓學(xué)生舉命題的例子,培養(yǎng)他們的辨析能力;以及培養(yǎng)他們的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)學(xué)生的參與,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):極大、極小值的概念和判別方法,以及求可導(dǎo)函數(shù)的極值的步驟.
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)極大、極小值概念的理解及求可導(dǎo)函數(shù)的極值的步驟.
三、教學(xué)過(guò)程:
函數(shù)的贈(zèng)與減、增減的快與慢以及函數(shù)的最大值或最小值等性質(zhì)是非常重要的.通過(guò)研究函數(shù)的這些性質(zhì),我們可以對(duì)數(shù)量的變化規(guī)律有一個(gè)基本的了解.我們以導(dǎo)數(shù)為工具,對(duì)研究函數(shù)的增減及極值和最值帶來(lái)很大方便.
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,學(xué)生已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平有差距。需要教師指導(dǎo)并借助動(dòng)畫(huà)給予直觀的認(rèn)識(shí)。
五、教學(xué)方法
發(fā)現(xiàn)式、啟發(fā)式
新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
提問(wèn)
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
設(shè)計(jì)意圖:步步導(dǎo)入,吸引學(xué)生的注意力,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
1、有關(guān)概念
(1).極大值:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0附近有定義,如果對(duì)x0附近的所有的點(diǎn),都有f(x)<f(x0),就說(shuō)f(x0)是函數(shù)f(x)的一個(gè)極大值,記作y極大值=f(x0),x0是極大值點(diǎn)
(2).極小值:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)在x0附近有定義,如果對(duì)x0附近的所有的點(diǎn),都有f(x)>f(x0).就說(shuō)f(x0)是函數(shù)f(x)的一個(gè)極小值,記作y極小值=f(x0),x0是極小值點(diǎn)
(3).極大值與極小值統(tǒng)稱為極值
在定義中,取得極值的點(diǎn)稱為極值點(diǎn),極值點(diǎn)是自變量的值,極值指的是函數(shù)值請(qǐng)注意以下幾點(diǎn):
(?。O值是一個(gè)局部概念由定義,極值只是某個(gè)點(diǎn)的函數(shù)值與它附近點(diǎn)的函數(shù)值比較是大或??;并不意味著它在函數(shù)的整個(gè)的定義域內(nèi)最大或最小。
(ⅱ)函數(shù)的極值不是唯一的,即一個(gè)函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)極大值或極小值可以不止一個(gè)
(ⅲ)極大值與極小值之間
無(wú)確定的大小關(guān)系。即一個(gè)函數(shù)的極大值未必大于極小值,如上圖所示,是極大值點(diǎn),是極小值點(diǎn),而
(ⅳ)函數(shù)的極值點(diǎn)一定出現(xiàn)在區(qū)間的內(nèi)部,區(qū)間的端點(diǎn)不能成為極值點(diǎn)而使函數(shù)取得最大值、最小值的點(diǎn)可能在區(qū)間的內(nèi)部,也可能在區(qū)間的端點(diǎn)
2.判別f(x0)是極大、極小值的方法:
若滿足,且在的兩側(cè)的導(dǎo)數(shù)異號(hào),則是的極值點(diǎn),是極值,并且如果在兩側(cè)滿足“左正右負(fù)”,則是的極大值點(diǎn),是極大值;如果在兩側(cè)滿足“左負(fù)右正”,則是的極小值點(diǎn),是極小值
3.求可導(dǎo)函數(shù)f(x)的極值的步驟:
(1)確定函數(shù)的定義區(qū)間,求導(dǎo)數(shù)f′(x)
(2)求方程f′(x)=0的駐點(diǎn)(一階導(dǎo)數(shù)為0的x的值)
(3)檢查f′(x)=0的駐點(diǎn)左右的符號(hào);如果左正右負(fù),那么f(x)在這個(gè)駐點(diǎn)處取得極大值;如果左負(fù)右正,那么f(x)在這個(gè)駐點(diǎn)處取得極小值;如果左右不改變符號(hào),那么f(x)在這個(gè)駐點(diǎn)處無(wú)極值
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
例1.(課本例4)求的極值
解:因?yàn)?,所以?br>
令,得
下面分兩種情況討論:
(1)當(dāng)0,即,或時(shí);(2)當(dāng)0,即時(shí).
當(dāng)x變化時(shí),,的變化情況如下表:
—2(-2,2)2
+0-0+
↗極大值
↘極小值
↗
因此,=;
=。
函數(shù)的圖像如圖所示。
例2求y=(x2-1)3+1的極值
解:y′=6x(x2-1)2=6x(x+1)2(x-1)2,令y′=0解得x1=-1,x2=0,x3=1
當(dāng)x變化時(shí),y′,y的變化情況如下表
-1(-1,0)0(0,1)1
-0-0+0+
↘無(wú)極值↘極小值0↗無(wú)極值↗
∴當(dāng)x=0時(shí),y有極小值且y極小值=0
例3設(shè),在和處有極值,且=-1,求,,的值,并求出相應(yīng)的值。
解:,∵是函數(shù)的極值點(diǎn),則-1,1是方程的根,即有,又,則有,由上述三個(gè)方程可知,,,此時(shí),函數(shù)的表達(dá)式為,∴,令,得,當(dāng)變化時(shí),,的變化情況表:
-1(-1,1)1
+0-0+
↗極大值1↘極小值
-1↗
由上表可知,,
(學(xué)生上黑板解答)
多媒體展示探究思考題。
在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中教師巡回觀察指導(dǎo)。(課堂實(shí)錄)
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
極大值:
極大值點(diǎn):
極小值:
極小值點(diǎn):
極值:
十、教學(xué)反思
本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案,學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中易忘、易混點(diǎn)等,最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè),課后進(jìn)行延伸拓展,以達(dá)到提高課堂效率的目的。
在后面的教學(xué)過(guò)程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課,爭(zhēng)取設(shè)計(jì)的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見(jiàn),共同完善,共同進(jìn)步!
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見(jiàn)下頁(yè))
導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性
3.1.1導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性
教學(xué)過(guò)程:
一.創(chuàng)設(shè)情景
函數(shù)是客觀描述世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,研究函數(shù)時(shí),了解函數(shù)的贈(zèng)與減、增減的快與慢以及函數(shù)的最大值或最小值等性質(zhì)是非常重要的.通過(guò)研究函數(shù)的這些性質(zhì),我們可以對(duì)數(shù)量的變化規(guī)律有一個(gè)基本的了解.下面,我們運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),從中體會(huì)導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用。
二.新課講授
1.問(wèn)題:圖3.3-1(1),它表示跳水運(yùn)動(dòng)中高度隨時(shí)間變化的函數(shù)的圖像,圖3.3-1(2)表示高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員的速度隨時(shí)間變化的函數(shù)的圖像.
運(yùn)動(dòng)員從起跳到最高點(diǎn),以及從最高點(diǎn)到入水這兩段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有什么區(qū)別?
通過(guò)觀察圖像,我們可以發(fā)現(xiàn):
(1)運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)到最高點(diǎn),離水面的高度隨時(shí)間的增加而增加,即是增函數(shù).相應(yīng)地,.
(2)從最高點(diǎn)到入水,運(yùn)動(dòng)員離水面的高度隨時(shí)間的增加而減少,即是減函數(shù).相應(yīng)地,.
2.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系
觀察下面函數(shù)的圖像,探討函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)正負(fù)的關(guān)系.
如圖3.3-3,導(dǎo)數(shù)表示函數(shù)在點(diǎn)處的切線的斜率.
(圖3.3-3)
在處,,切線是“左下右上”式的,這時(shí),函數(shù)在附近單調(diào)遞增;
在處,,切線是“左上右下”式的,這時(shí),函數(shù)在附近單調(diào)遞減.
結(jié)論:函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系
在某個(gè)區(qū)間內(nèi),如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減.
說(shuō)明:(1)特別的,如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)是常函數(shù).
3.求解函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟:
(1)確定函數(shù)的定義域;
(2)求導(dǎo)數(shù);
(3)解不等式,解集在定義域內(nèi)的部分為增區(qū)間;
(4)解不等式,解集在定義域內(nèi)的部分為減區(qū)間.
三.典例分析
例1.已知導(dǎo)函數(shù)的下列信息:
當(dāng)時(shí),;
當(dāng),或時(shí),;
當(dāng),或時(shí),
試畫(huà)出函數(shù)圖像的大致形狀.
解:當(dāng)時(shí),,可知在此區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;
當(dāng),或時(shí),;可知在此區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減;
當(dāng),或時(shí),,這兩點(diǎn)比較特殊,我們把它稱為“臨界點(diǎn)”.
綜上,函數(shù)圖像的大致形狀如圖3.3-4所示.
例2.判斷下列函數(shù)的單調(diào)性,并求出單調(diào)區(qū)間.
(1);(2)
(3);(4)
解:(1)因?yàn)?,所以?br>
因此,在R上單調(diào)遞增,如圖3.3-5(1)所示.
(2)因?yàn)椋裕?br>
當(dāng),即時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增;
當(dāng),即時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減;
函數(shù)的圖像如圖3.3-5(2)所示.
(3)因?yàn)?,所以?br>
因此,函數(shù)在單調(diào)遞減,如圖3.3-5(3)所示.
(4)因?yàn)?,所以?br>
當(dāng),即時(shí),函數(shù);
當(dāng),即時(shí),函數(shù);
函數(shù)的圖像如圖3.3-5(4)所示.
注:(3)、(4)生練
例3.如圖3.3-6,水以常速(即單位時(shí)間內(nèi)注入水的體積相同)注入下面四種底面積相同的容器中,請(qǐng)分別找出與各容器對(duì)應(yīng)的水的高度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系圖像.
分析:以容器(2)為例,由于容器上細(xì)下粗,所以水以常速注入時(shí),開(kāi)始階段高度增加得慢,以后高度增加得越來(lái)越快.反映在圖像上,(A)符合上述變化情況.同理可知其它三種容器的情況.
解:
思考:例3表明,通過(guò)函數(shù)圖像,不僅可以看出函數(shù)的增減,還可以看出其變化的快慢.結(jié)合圖像,你能從導(dǎo)數(shù)的角度解釋變化快慢的情況嗎?
一般的,如果一個(gè)函數(shù)在某一范圍內(nèi)導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值較大,那么函數(shù)在這個(gè)范圍內(nèi)變化的快,這時(shí),函數(shù)的圖像就比較“陡峭”;反之,函數(shù)的圖像就“平緩”一些.
如圖3.3-7所示,函數(shù)在或內(nèi)的圖像“陡峭”,
在或內(nèi)的圖像“平緩”.
例4.求證:函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù).
證明:因?yàn)?br>
當(dāng)即時(shí),,所以函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù).
說(shuō)明:證明可導(dǎo)函數(shù)在內(nèi)的單調(diào)性步驟:
(1)求導(dǎo)函數(shù);
(2)判斷在內(nèi)的符號(hào);
(3)做出結(jié)論:為增函數(shù),為減函數(shù).
例5.已知函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍.
解:,因?yàn)樵趨^(qū)間上是增函數(shù),所以對(duì)恒成立,即對(duì)恒成立,解之得:
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
說(shuō)明:已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍是一種常見(jiàn)的題型,常利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性關(guān)系:即“若函數(shù)單調(diào)遞增,則;若函數(shù)單調(diào)遞減,則”來(lái)求解,注意此時(shí)公式中的等號(hào)不能省略,否則漏解.
例6.已知函數(shù)y=x+,試討論出此函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
解:y′=(x+)′
=1-1x-2=
令>0.
解得x>1或x<-1.
∴y=x+的單調(diào)增區(qū)間是(-∞,-1)和(1,+∞).
令<0,解得-1<x<0或0<x<1.
∴y=x+的單調(diào)減區(qū)間是(-1,0)和(0,1)
四.課堂練習(xí)
1.求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
1.f(x)=2x3-6x2+72.f(x)=+2x3.f(x)=sinx,x4.y=xlnx
2.課本練習(xí)
五.回顧總結(jié)
(1)函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系
(2)求解函數(shù)單調(diào)區(qū)間
(3)證明可導(dǎo)函數(shù)在內(nèi)的單調(diào)性