高中函數(shù)的應(yīng)用教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-12§1.2.1幾個(gè)常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?為滿足您的需求,小編特地編輯了“§1.2.1幾個(gè)常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
§1.2.1幾個(gè)常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
【學(xué)情分析】:
本節(jié)重要是介紹求導(dǎo)數(shù)的方法.根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo)數(shù)是最基本的方法.但是,由于最終總會(huì)歸結(jié)為求極限,而本章并沒有介紹極限知識(shí),因此,教科書只是采用這種方法計(jì)算這五個(gè)常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù).學(xué)生只要會(huì)用導(dǎo)數(shù)公式和求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù)即可.
【教學(xué)目標(biāo)】:
(1)用導(dǎo)數(shù)定義,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
(2)能用基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
(3)理解變化率的概念,解決一些物理上的簡單問題,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí).
【教學(xué)重點(diǎn)】:
能用導(dǎo)數(shù)定義,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
【教學(xué)難點(diǎn)】:
能用基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)加減運(yùn)算法則求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】:
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
(1)復(fù)習(xí)導(dǎo)數(shù)概念及其幾何意義作業(yè)講評(píng)及提問,回憶導(dǎo)數(shù)定義,為課題引入作鋪墊.
(2)如何求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)?回顧分析導(dǎo)數(shù)定義,明確根據(jù)定義求導(dǎo)數(shù)的方法.課題引入.
(3)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
以教師計(jì)算演示為主,說明根據(jù)定義求導(dǎo)數(shù)這種方法的具體操作過程.展示兩個(gè)例子計(jì)算過程,讓學(xué)生體會(huì)根據(jù)定義求導(dǎo)數(shù)的方法.
(4)概括根據(jù)定義求導(dǎo)數(shù)的具體步驟.教師引導(dǎo)學(xué)生概括求以上函數(shù)導(dǎo)數(shù)的具體步驟:
(1)求,化簡;
(2)觀察:”當(dāng)時(shí),化簡結(jié)果于哪
個(gè)定值?”
(3)定值即為函數(shù)的導(dǎo)數(shù).將方法具體化為程序性步驟,以便能快捷地根據(jù)定義求導(dǎo)數(shù).
(5)根據(jù)概括的具體步驟求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
學(xué)生親自動(dòng)手計(jì)算,并展示結(jié)果,教師給予評(píng)價(jià)和點(diǎn)評(píng)出現(xiàn)的問題.讓學(xué)生模仿,根據(jù)具體步驟親自嘗試求導(dǎo)過程.
(6)函數(shù)的幾何意義是什么?從物體運(yùn)動(dòng)角度看,他們各自的物理意義是什么?讓學(xué)生畫圖象,引導(dǎo)學(xué)生從幾何和物理角度兩方面解釋導(dǎo)數(shù)的意義,理解導(dǎo)數(shù)的內(nèi)涵.將導(dǎo)數(shù)各方面的意義聯(lián)系起來,相互轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生進(jìn)一步理解導(dǎo)數(shù)的內(nèi)涵.
(7)教科書P13探究一.
教師指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),分別展示研究結(jié)論,教師分析點(diǎn)評(píng)并小結(jié).(1)學(xué)生通過練習(xí)進(jìn)一步熟悉方法.
(2)數(shù)形結(jié)合,進(jìn)一步理解導(dǎo)數(shù)內(nèi)涵.
(3)為1.3作鋪墊.
(8)求①的導(dǎo)數(shù)?
②求的導(dǎo)數(shù)?
③猜想的導(dǎo)數(shù)?
學(xué)生板演,教師巡堂;(2)小結(jié)點(diǎn)評(píng)更正;(3)教師展示:()
證明:=
∴Δy=f(x+Δx)-f(x)=
=+Δx+(Δx)2+…+-=Δx+(Δx)2+…+,=+Δx+…+∴===
+Δx+…+)==n
∴=.
類比歸納,擴(kuò)展提升.
說明:實(shí)際上,此公式對(duì)都成立,但證明較復(fù)雜,所以課本只給出了
的證明.
注:針對(duì)平行班的情況,可省去()
的證明過程。
(9)如何求的導(dǎo)數(shù)?學(xué)生討論,研究.可以從代數(shù)的四則運(yùn)算談起,順便回故所學(xué)過的代數(shù)運(yùn)算,強(qiáng)調(diào)運(yùn)算法則的必要性和合理性和實(shí)用性.探討導(dǎo)數(shù)應(yīng)該有哪些運(yùn)算法則?
(10)求的導(dǎo)數(shù).
解:.
熟悉運(yùn)算法則
(11)課堂小結(jié)(1)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的一般方法:
①求函數(shù)的改變量.
②求平均變化率.
③取極限,得導(dǎo)數(shù)=.
(2)常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:;.
(3)運(yùn)算法則1兩個(gè)函數(shù)的和(或差)的導(dǎo)數(shù),等于這兩個(gè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的和
(或差),即.
(12)作業(yè)布置:教科書P13探究二(函數(shù)變式:),P18A組1,2,5
注:如果環(huán)節(jié)(8)③中未完成則課后做作業(yè).
練習(xí)與測(cè)試:
1.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):(1)(2).
2.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程是s=t3,(s單位m,t單位s),求質(zhì)點(diǎn)在t=3時(shí)的速度.
3.物體自由落體的運(yùn)動(dòng)方程是s=s(t)=gt2,(s單位m,t單位s,g=9.8m/s2),求t=3時(shí)的速度.
4.求曲線y=x4在點(diǎn)P(2,16)處的切線方程.
5.求曲線在點(diǎn)A的切線方程.
6.求曲線y=x4在點(diǎn)P(2,16)處的切線方程.
參考答案:
1.(1)y′=()′=(x-3)′=-3x-3-1=-3x-4
(2)
2.解:v=s′=(t3)′=3t3-1=3t2,∴當(dāng)t=3時(shí),v=3×32=27m/s,∴質(zhì)點(diǎn)在t=3時(shí)的速度為27m/s.
3.解:v=s′(t)=(gt2)′=g2t2-1=gt.∴t=3時(shí),v=g3=9.83=29.4m/s,
∴t=3時(shí)的速度為29.4m/s.
4.解:y′=(x4)′=4x4-1=4x3.∴y′|x=2=423=32,∴點(diǎn)P(2,16)處的切線方程為y-16=32(x-2),
即32x-y-48=0.
5.∵∴∴
∴所求切線的斜率∴所求切線的方程為,
即
答:曲線在點(diǎn)A的切線方程為.
6.y′=(x4)′=4x4-1=4x3.∴y′|x=2=423=32
∴點(diǎn)P(2,16)處的切線方程為y-16=32(x-2),即32x-y-48=0.
相關(guān)閱讀
§1.2.3復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,大家都在十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南虢贪刚n件。寫好教案課件工作計(jì)劃,接下來的工作才會(huì)更順利!有沒有出色的范文是關(guān)于教案課件的?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《§1.2.3復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
§1.2.3復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
【學(xué)情分析】:
在學(xué)習(xí)了用導(dǎo)數(shù)定義這種方法計(jì)算常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù),而且已經(jīng)熟悉了導(dǎo)數(shù)加減運(yùn)算法則后.本節(jié)將繼續(xù)介紹復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)方法.
【教學(xué)目標(biāo)】:
(1)理解掌握復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則.
(2)能夠結(jié)合已學(xué)過的法則、公式,進(jìn)行一些復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)
(3)培養(yǎng)學(xué)生善于觀察事物,善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律,認(rèn)識(shí)規(guī)律,掌握規(guī)律,利用規(guī)律.
【教學(xué)重點(diǎn)】:
簡單復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,也是由導(dǎo)數(shù)的定義導(dǎo)出的,要掌握復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,須在理解復(fù)合過程的基礎(chǔ)上熟記基本導(dǎo)數(shù)公式,從而會(huì)求簡單初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)并靈活應(yīng)用.
【教學(xué)難點(diǎn)】:
復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則的導(dǎo)入,復(fù)合函數(shù)的結(jié)構(gòu)分析,可多配例題,讓學(xué)生對(duì)求導(dǎo)法則有一個(gè)直觀的了解.
【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】:
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
(1)復(fù)習(xí)常見函數(shù)導(dǎo)數(shù)以及四則運(yùn)算.作業(yè)講評(píng)及提問,回憶常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)四則運(yùn)算,會(huì)解釋導(dǎo)數(shù)實(shí)際意義.為課題引入作鋪墊.
(2)教科書P16思考題如何求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)?
開門見山提出問題.
(3)復(fù)合函數(shù)的定義.(1)復(fù)合函數(shù)的定義.
(2)比較復(fù)合函數(shù)與基本初等函數(shù)的異同?直接給出定義,并與基本初等函數(shù)相區(qū)別和聯(lián)系.
(4)例題選講
例1試說明下列函數(shù)是怎樣復(fù)合而成的?
(1);
⑵;
⑶
⑷.
例2寫出由下列函數(shù)復(fù)合而成的函數(shù):
⑴,;⑵,.
允許討論,
允許提問,
允許爭(zhēng)論,
允許修正,
允許置疑.
老師點(diǎn)評(píng).說明:討論復(fù)合函數(shù)的構(gòu)成時(shí),“內(nèi)層”、“外層”函數(shù)一般應(yīng)是基本初等函數(shù),如一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)等.
例3.求函數(shù)
的導(dǎo)數(shù).
(1)能否用學(xué)過四則運(yùn)算解決問題?
(2)新方法:將函數(shù)看作是函數(shù)和函數(shù)復(fù)合函數(shù),并分別求對(duì)應(yīng)變量的導(dǎo)數(shù)如下:,
兩個(gè)導(dǎo)數(shù)相乘,得
,從而有
對(duì)于一般的復(fù)合函數(shù),結(jié)論也成立,以后我們求y′x時(shí),就可以轉(zhuǎn)化為求yu′和u′x的乘積,關(guān)鍵是找中間變量,隨著中間變量的不同,難易程度不同.
(3)能否用方法(2)解決(2)教科書P16思考題:如何求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)?
(4)學(xué)生動(dòng)手,可板演,可用實(shí)物投影儀講評(píng).兩種方法作對(duì)照與比較,體會(huì)不同的解決方
法與策略.鼓勵(lì)學(xué)生模仿并及時(shí)修正.
(6)自學(xué)教科書P17例4.學(xué)生自學(xué),教師巡堂并答疑.在摸索中熟悉.
(7)例4:
求y=sin2(2x+)的導(dǎo)數(shù).
分析:設(shè)u=sin(2x+)時(shí),求,但此時(shí)u仍是復(fù)合函數(shù),所以可再設(shè)v=2x+.
解略.必要時(shí)老師應(yīng)板書詳細(xì)過程.
(8)課堂練習(xí):
1.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(先設(shè)中間變量,再求導(dǎo)).
(1)y=(5x-3)4
(2)y=(2+3x)5
(3)y=(2-x2)3
(4)y=(2x3+x)2
(1)20(5x-3)3
(2)15(2+3x)4
(3)-6x(2-x2)2
(4)24x5+16x3+2x
可板演,可小測(cè)。
核對(duì)答案、講評(píng)并小結(jié).鞏固提高.
(10)課堂小結(jié)⑴復(fù)合函數(shù)求導(dǎo),要注意分析復(fù)合函數(shù)的結(jié)構(gòu),引入中間變量,將復(fù)合函數(shù)分解成為較簡單的函數(shù),然后再用復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則求導(dǎo);
⑵復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的基本步驟是:分解——求導(dǎo)——相乘——回代.
(11)作業(yè)布置:教科書P18A3,4(6),8,B3
練習(xí)與測(cè)試:
1.填空:
(1);(2)
2.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):(1)y=(2)y=(3)y=tanx(4)y=
3.判斷下列求導(dǎo)是否正確,如果不正確,加以改正.
4.求y=的導(dǎo)數(shù).
5.求y=的導(dǎo)數(shù).
6.求函數(shù)y=(2x2-3)的導(dǎo)數(shù).
參考答案:
1.(1)∵
(2)
2.(1)y′=()′
(2)y′=()′
(3)y′=(tanx)′=()′
(4)y′=()′
=
3.不正確,分母未平方,分子上正負(fù)號(hào)弄錯(cuò).
4.y′=()′
5.y′=()′
5.y′=()′
6.分析:y可看成兩個(gè)函數(shù)的乘積,2x2-3可求導(dǎo),是復(fù)合函數(shù),可以先算出對(duì)x的導(dǎo)數(shù).
令y=uv,u=2x2-3,v=,令v=,ω=1+x2
=(1+x2)x′
=
∴yx′=(uv)x′=ux′v+uvx′
=(2x2-3)x′+(2x2-3)
=4x
即yx′=.
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、極小值的方法來求函數(shù)的極值;掌握求可導(dǎo)函數(shù)的極值的步驟;
過程與方法: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)他們的分析問題和解決問題的能力;
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:通過學(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
(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+
↘無極值↘極小值0↗無極值↗
∴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,共同完善,共同進(jìn)步!
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁)
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)椋裕?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),開始階段高度增加得慢,以后高度增加得越來越快.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
函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?以下是小編收集整理的“函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)”,僅供參考,希望能為您提供參考!
§3.3.1函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:了解可導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的關(guān)系;能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會(huì)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。
過程與方法: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)他們的分析問題和解決問題的能力;
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:通過學(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):利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會(huì)求不超過4次的多項(xiàng)式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
教學(xué)難點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會(huì)求不超過4次的多項(xiàng)式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
三、教學(xué)過程:
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很大方便.
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,沒有實(shí)驗(yàn)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
1.判斷函數(shù)的單調(diào)性有哪些方法?
(引導(dǎo)學(xué)生回答“定義法”,“圖象法”。)
2.比如,要判斷y=x2的單調(diào)性,如
何進(jìn)行?(引導(dǎo)學(xué)生回顧分別用定義法、圖象法完成。)
3.還有沒有其它方法?如果遇到函數(shù):
y=x3-3x判斷單調(diào)性呢?(讓學(xué)生短時(shí)
間內(nèi)嘗試完成,結(jié)果發(fā)現(xiàn):用“定義法”,
作差后判斷差的符號(hào)麻煩;用“圖象法”,圖象很難畫出來。)
4.有沒有捷徑?(學(xué)生疑惑,由此引出課題)這就要用到咱們今天要學(xué)的導(dǎo)數(shù)法。
以問題形式復(fù)習(xí)相關(guān)的舊知識(shí),同時(shí)引出新問題:三次函數(shù)判斷單調(diào)性,定義法、圖象法很不方便,有沒有捷徑?通過創(chuàng)設(shè)問題情境,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的問題意識(shí),積極主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)中來。
(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)。
(探索函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系)問:函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)有何關(guān)系呢?
教師仍以y=x2為例,借助幾何畫板動(dòng)態(tài)演示,讓學(xué)生記錄結(jié)果在課前發(fā)的表格第二行中:
函數(shù)及圖象單調(diào)性切線斜率k的正負(fù)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)
問:有何發(fā)現(xiàn)?(學(xué)生回答)
問:這個(gè)結(jié)果是否具有一般性呢?
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
我們來考察兩個(gè)一般性的例子:
(教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn):把準(zhǔn)備的牙簽放在表中曲線y=f(x)的圖象上,作為曲線的切線,移動(dòng)切線并記錄結(jié)果在上表第三、四行中。)
問:能否得出什么規(guī)律?
讓學(xué)生歸納總結(jié),教師簡單板書:
在某個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi),
若f(x)0,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù);
若f(x)0,則在f(x)(a,b)上是減函數(shù)。
教師說明:
要正確理解“某個(gè)區(qū)間”的含義,它必需是定義域內(nèi)的某個(gè)區(qū)間。
1.這一部分是后面利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的理論依據(jù),重要性不言而喻,而學(xué)生又只學(xué)習(xí)了導(dǎo)數(shù)的意義和一些基本運(yùn)算,要想得到嚴(yán)格的證明是不現(xiàn)實(shí)的,因此,只要求學(xué)生能借助幾何直觀得出結(jié)論,這與新課標(biāo)中的要求是相吻合的。
2.教師對(duì)具體例子進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示,學(xué)生對(duì)一般情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由觀察、猜想到歸納、總結(jié),讓學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)生過程,變灌注知識(shí)為學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí),從而使之成為課堂教學(xué)活動(dòng)的主體。
3.得出結(jié)論后,教師強(qiáng)調(diào)正確理解“某個(gè)區(qū)間”的含義,它必需是定義域內(nèi)的某個(gè)區(qū)間。這一點(diǎn)將在例1的變式3具體體現(xiàn)。
4.考慮到本節(jié)課堂容量較大,這里沒有提到函數(shù)在個(gè)別點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)為零不影響單調(diào)性的情況(如y=x3在x=0處),這一問題將在后續(xù)課程中給學(xué)生補(bǔ)充。
應(yīng)用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
例1.求函數(shù)y=x2-3x的單調(diào)區(qū)間。
(引導(dǎo)學(xué)生得出解題思路:求導(dǎo)→
令f(x)0,得函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間,令f(x)0,得函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間→下結(jié)論)
變式1:求函數(shù)y=3x3-3x2的單調(diào)區(qū)間。
(競(jìng)賽活動(dòng):將全班同學(xué)分成兩大組指定分別用單調(diào)性的定義,和用求導(dǎo)數(shù)的方法解答,每組各推薦一位同學(xué)的答案進(jìn)行投影。)
求單調(diào)區(qū)間是導(dǎo)數(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用,也是本節(jié)重點(diǎn),為此,設(shè)計(jì)了例1及三個(gè)變式:
設(shè)計(jì)例1可引導(dǎo)學(xué)生得出用導(dǎo)數(shù)法求單調(diào)區(qū)間的解題步驟
設(shè)計(jì)變式1及競(jìng)賽活動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓他們學(xué)會(huì)比較,并深刻體驗(yàn)導(dǎo)數(shù)法的優(yōu)越性。
鞏固提高
變式2:求函數(shù)y=3ex-3x單調(diào)區(qū)間。
(學(xué)生上黑板解答)
變式3:求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。
設(shè)計(jì)變式2且讓學(xué)生上黑板解答可以規(guī)范解題格式,同時(shí)使學(xué)生了解用導(dǎo)數(shù)法可以求更復(fù)雜的函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。
設(shè)計(jì)變式3是可使學(xué)生體會(huì)考慮定義域的必要性
例1及三個(gè)變式,依次涉及二次,三次函數(shù),含指數(shù)的函數(shù)、反比例函數(shù),這樣一題多變,逐步深化,從而讓學(xué)生領(lǐng)會(huì):如何應(yīng)用及哪類單調(diào)性問題該應(yīng)用“導(dǎo)數(shù)法”解決。
多媒體展示探究思考題。
在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的過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、板書設(shè)計(jì)
例1.求函數(shù)y=3x2-3x的單調(diào)區(qū)間。
變式1:求函數(shù)y=3x3-3x2的單調(diào)區(qū)間。
變式2:求函數(shù)y=3ex-3x單調(diào)區(qū)間。
變式3:求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。
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,共同完善,共同進(jìn)步!
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁)