2019-2020年新人教a版高中數(shù)學(必修1)1.3《函數(shù)的基本性質(zhì)》教案2課時.doc
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課 題:函數(shù)的單調(diào)性 2019-2020年新人教a版高中數(shù)學(必修1)1.3《函數(shù)的基本性質(zhì)》教案2課時 【教學目標】 1.使學生從形與數(shù)兩方面理解函數(shù)單調(diào)性的概念,初步掌握利用函數(shù)圖象和單調(diào)性定義判斷、證明函數(shù)單調(diào)性的方法. 2.通過對函數(shù)單調(diào)性定義的探究,滲透數(shù)形結(jié)合數(shù)學思想方法,培養(yǎng)學生觀察、歸納、抽象的能力和語言表達能力;通過對函數(shù)單調(diào)性的證明,提高學生的推理論證能力. 3.通過知識的探究過程培養(yǎng)學生細心觀察、認真分析、嚴謹論證的良好思維習慣,讓學生經(jīng)歷從具體到抽象,從特殊到一般,從感性到理性的認知過程. 【教學重點】 函數(shù)單調(diào)性的概念、判斷及證明. 【教學難點】 歸納抽象函數(shù)單調(diào)性的定義以及根據(jù)定義證明函數(shù)的單調(diào)性. 【教學方法】 教師啟發(fā)講授,學生探究學習. 【教學手段】 計算機、投影儀. 【教學過程】 一、創(chuàng)設情境,引入課題 課前布置任務: (1) 由于某種原因,xx年北京奧運會開幕式時間由原定的7月25日推遲到8月8日,請查閱資料說明做出這個決定的主要原因. (2) 通過查閱歷史資料研究北京奧運會開幕式當天氣溫變化情況. 課上通過交流,可以了解到開幕式推遲主要是天氣的原因,北京的天氣到8月中旬,平均氣溫、平均降雨量和平均降雨天數(shù)等均開始下降,比較適宜大型國際體育賽事. 下圖是北京市今年8月8日一天24小時內(nèi)氣溫隨時間變化的曲線圖. 引導學生識圖,捕捉信息,啟發(fā)學生思考. 問題:觀察圖形,能得到什么信息? 預案:(1)當天的最高溫度、最低溫度以及何時達到; (2)在某時刻的溫度; (3)某些時段溫度升高,某些時段溫度降低. 在生活中,我們關心很多數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,了解這些數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,對我們的生活是很有幫助的. 問題:還能舉出生活中其他的數(shù)據(jù)變化情況嗎? 預案:水位高低、燃油價格、股票價格等. 歸納:用函數(shù)觀點看,其實就是隨著自變量的變化,函數(shù)值是變大還是變?。? 〖設計意圖〗由生活情境引入新課,激發(fā)興趣. 二、歸納探索,形成概念 對于自變量變化時,函數(shù)值是變大還是變小,初中同學們就有了一定的認識,但是沒有嚴格的定義,今天我們的任務首先就是建立函數(shù)單調(diào)性的嚴格定義. 1.借助圖象,直觀感知 問題1:分別作出函數(shù)的圖象,并且觀察自變量變化時,函數(shù)值有什么變化規(guī)律? 預案:(1)函數(shù)在整個定義域內(nèi) y隨x的增大而增大;函數(shù)在整個定義域內(nèi) y隨x的增大而減小. (2)函數(shù)在上 y隨x的增大而增大,在上y隨x的增大而減?。? (3)函數(shù)在上 y隨x的增大而減小,在上y隨x的增大而減?。? 引導學生進行分類描述 (增函數(shù)、減函數(shù)).同時明確函數(shù)的單調(diào)性是對定義域內(nèi)某個區(qū)間而言的,是函數(shù)的局部性質(zhì). 問題2:能不能根據(jù)自己的理解說說什么是增函數(shù)、減函數(shù)? 預案:如果函數(shù)在某個區(qū)間上隨自變量x的增大,y也越來越大,我們說函數(shù)在該區(qū)間上為增函數(shù);如果函數(shù)在某個區(qū)間上隨自變量x的增大,y越來越小,我們說函數(shù)在該區(qū)間上為減函數(shù). 教師指出:這種認識是從圖象的角度得到的,是對函數(shù)單調(diào)性的直觀,描述性的認識. 〖設計意圖〗從圖象直觀感知函數(shù)單調(diào)性,完成對函數(shù)單調(diào)性的第一次認識. 2.探究規(guī)律,理性認識 問題1:下圖是函數(shù)的圖象,能說出這個函數(shù)分別在哪個區(qū)間為增函數(shù)和減函數(shù)嗎? 學生的困難是難以確定分界點的確切位置. 通過討論,使學生感受到用函數(shù)圖象判斷函數(shù)單調(diào)性雖然比較直觀,但有時不夠精確,需要結(jié)合解析式進行嚴密化、精確化的研究. 〖設計意圖〗使學生體會到用數(shù)量大小關系嚴格表述函數(shù)單調(diào)性的必要性. 問題2:如何從解析式的角度說明在為增函數(shù)? 預案: (1) 在給定區(qū)間內(nèi)取兩個數(shù),例如1和2,因為12<22,所以在為增函數(shù). (2) 仿(1),取很多組驗證均滿足,所以在為增函數(shù). (3) 任取,因為,即,所以在為增函數(shù). 對于學生錯誤的回答,引導學生分別用圖形語言和文字語言進行辨析,使學生認識到問題的根源在于自變量不可能被窮舉,從而引導學生在給定的區(qū)間內(nèi)任意取兩個自變量. 〖設計意圖〗把對單調(diào)性的認識由感性上升到理性認識的高度,完成對概念的第二次認識.事實上也給出了證明單調(diào)性的方法,為證明單調(diào)性做好鋪墊. 3.抽象思維,形成概念 問題:你能用準確的數(shù)學符號語言表述出增函數(shù)的定義嗎? 師生共同探究,得出增函數(shù)嚴格的定義,然后學生類比得出減函數(shù)的定義. (1)板書定義 (2)鞏固概念 判斷題: ①. ②若函數(shù). ③若函數(shù)在區(qū)間和(2,3)上均為增函數(shù),則函數(shù)在區(qū)間(1,3)上為增函數(shù). ④因為函數(shù)在區(qū)間上都是減函數(shù),所以在上是減函數(shù). 通過判斷題,強調(diào)三點: ①單調(diào)性是對定義域內(nèi)某個區(qū)間而言的,離開了定義域和相應區(qū)間就談不上單調(diào)性. ②對于某個具體函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,可以是整個定義域(如一次函數(shù)),可以是定義域內(nèi)某個區(qū)間(如二次函數(shù)),也可以根本不單調(diào)(如常函數(shù)). ③函數(shù)在定義域內(nèi)的兩個區(qū)間A,B上都是增(或減)函數(shù),一般不能認為函數(shù)在上是增(或減)函數(shù). 思考:如何說明一個函數(shù)在某個區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù)? 〖設計意圖〗讓學生由特殊到一般,從具體到抽象歸納出單調(diào)性的定義,通過對判斷題的辨析,加深學生對定義的理解,完成對概念的第三次認識. 三、掌握證法,適當延展 例 證明函數(shù)在上是增函數(shù). 1.分析解決問題 針對學生可能出現(xiàn)的問題,組織學生討論、交流. 證明:任取, 設元 求差 變形 , 斷號 ∴ ∴即 ∴函數(shù)在上是增函數(shù). 定論 2.歸納解題步驟 引導學生歸納證明函數(shù)單調(diào)性的步驟:設元、作差、變形、斷號、定論. 練習:證明函數(shù)在上是增函數(shù). 問題:要證明函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),除了用定義來證,如果可以證得對任意的,且有可以嗎? 引導學生分析這種敘述與定義的等價性.讓學生嘗試用這種等價形式證明函數(shù)在上是增函數(shù). 〖設計意圖〗初步掌握根據(jù)定義證明函數(shù)單調(diào)性的方法和步驟.等價形式進一步發(fā)展可以得到導數(shù)法,為用導數(shù)方法研究函數(shù)單調(diào)性埋下伏筆. 四、歸納小結(jié),提高認識 學生交流在本節(jié)課學習中的體會、收獲,交流學習過程中的體驗和感受,師生合作共同完成小結(jié). 1.小結(jié) (1) 概念探究過程:直觀到抽象、特殊到一般、感性到理性. (2) 證明方法和步驟:設元、作差、變形、斷號、定論. (3) 數(shù)學思想方法和思維方法:數(shù)形結(jié)合,等價轉(zhuǎn)化,類比等. 2.作業(yè) 書面作業(yè):課本第60頁 習題2.3 第4,5,6題. 課后探究: (1) 證明:函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù)的充要條件是對任意的,且有. (2) 研究函數(shù)的單調(diào)性,并結(jié)合描點法畫出函數(shù)的草圖. 《函數(shù)的單調(diào)性》說課稿 北京景山學校 許云堯 一、 教學內(nèi)容的分析 1.教材的地位和作用 首先,從單調(diào)性知識本身來講.學生對于函數(shù)單調(diào)性的學習共分為三個階段,第一階段是在初中學習了一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)圖象的基礎上對增減性有一個初步的感性認識;第二階段是在高一進一步學習函數(shù)單調(diào)性的嚴格定義,從數(shù)和形兩個方面理解單調(diào)性的概念;第三階段則是在高三利用導數(shù)為工具研究函數(shù)的單調(diào)性.高一單調(diào)性的學習,既是初中學習的延續(xù)和深化,又為高三的學習奠定基礎. 其次,從函數(shù)角度來講. 函數(shù)的單調(diào)性是學生學習函數(shù)概念后學習的第一個函數(shù)性質(zhì),也是第一個用數(shù)學符號語言來刻畫的概念.函數(shù)的單調(diào)性與函數(shù)的奇偶性、周期性一樣,都是研究自變量變化時,函數(shù)值的變化規(guī)律;學生對于這些概念的認識,都經(jīng)歷了直觀感受、文字描述和嚴格定義三個階段,即都從圖象觀察,以函數(shù)解析式為依據(jù),經(jīng)歷用符號語言刻畫圖形語言,用定量分析解釋定性結(jié)果的過程.因此,函數(shù)單調(diào)性的學習為進一步學習函數(shù)的其它性質(zhì)提供了方法依據(jù). 最后,從學科角度來講.函數(shù)的單調(diào)性是學習不等式、極限、導數(shù)等其它數(shù)學知識的重要基礎,是解決數(shù)學問題的常用工具,也是培養(yǎng)學生邏輯推理能力和滲透數(shù)形結(jié)合思想的重要素材. 2.教學的重點和難點 對于函數(shù)的單調(diào)性,學生的認知困難主要在兩個方面: 首先,要求用準確的數(shù)學符號語言去刻畫圖象的上升與下降,把對單調(diào)性直觀感性的認識上升到理性的高度, 這種由形到數(shù)的翻譯,從直觀到抽象的轉(zhuǎn)變對高一的學生來說比較困難. 其次,單調(diào)性的證明是學生在函數(shù)學習中首次接觸到的代數(shù)論證內(nèi)容,而學生在代數(shù)方面的推理論證能力是比較薄弱的. 根據(jù)以上的分析和教學大綱對單調(diào)性的教學要求,本節(jié)課的教學重點是函數(shù)單調(diào)性的概念,判斷、證明函數(shù)的單調(diào)性;難點是引導學生歸納并抽象出函數(shù)單調(diào)性的定義以及根據(jù)定義證明函數(shù)的單調(diào)性. 二、 教學目標的確定 根據(jù)本課教材的特點、教學大綱對本節(jié)課的教學要求以及學生的認知水平,我從三個方面確定了以下教學目標: 1.學生能從形與數(shù)兩方面理解函數(shù)單調(diào)性的概念,初步掌握利用函數(shù)圖象和單調(diào)性定義判斷、證明函數(shù)單調(diào)性的方法. 2.通過對函數(shù)單調(diào)性定義的探究,滲透數(shù)形結(jié)合數(shù)學思想方法,培養(yǎng)觀察、歸納、抽象的能力和語言表達能力;通過對函數(shù)單調(diào)性的證明,提高推理論證能力. 3.通過知識的探究過程培養(yǎng)學生細心觀察、認真分析、嚴謹論證的良好思維習慣;經(jīng)歷從具體到抽象,從特殊到一般,從感性到理性的認知過程. 三、 教學方法的選擇 1.教學方法 本節(jié)課是函數(shù)單調(diào)性的起始課,根據(jù)教學內(nèi)容、教學目標和學生的認知水平,主要采取教師啟發(fā)講授,學生探究學習的教學方法.教學過程中,根據(jù)教材提供的線索,安排適當?shù)慕虒W情境,讓學生展示相應的數(shù)學思維過程,使學生有機會經(jīng)歷數(shù)學概念抽象的各個階段,引導學生獨立自主地開展思維活動,深入探究,從而創(chuàng)造性地解決問題,最終形成概念,獲得方法,培養(yǎng)能力. 2.教學手段 教學中使用了多媒體投影和計算機來輔助教學.目的是充分發(fā)揮其快捷、生動、形象的特點,為學生提供直觀感性的材料,有助于學生對問題的理解和認識. 四、 教學過程的設計 為達到本節(jié)課的教學目標,突出重點,突破難點,我把教學過程設計為四個階段:創(chuàng)設情境,引入課題;歸納探索,形成概念;掌握證法,適當延展;歸納小結(jié),提高認識.具體過程如下: (一)創(chuàng)設情境,引入課題 概念的形成主要依靠對感性材料的抽象概括,只有學生對學習對象有了豐富具體經(jīng)驗以后,才能使學生對學習對象進行主動的、充分的理解,因此在本階段的教學中,我從具體材料——有關奧運會天氣的例子出發(fā),而不是從抽象語言入手來引入函數(shù)的單調(diào)性.使學生體會到研究函數(shù)單調(diào)性的必要性,明確本課我們要研究和學習的課題,同時激發(fā)學生的學習興趣和主動探究的精神. 在課前,我給學生布置了兩個任務: (1) 由于某種原因,xx年北京奧運會開幕式時間由原定的7月25日推遲到8月8日,請查閱資料說明做出這個決定的主要原因. 課上通過交流,可以了解到開幕式推遲主要是天氣的原因,北京的天氣到8月中旬,平均氣溫、平均降雨量和平均降雨天數(shù)等均開始下降,比較適宜大型國際體育賽事. (2) 通過查閱歷史資料研究北京奧運會開幕式當天氣溫變化情況. 課上我引導學生觀察2006年8月8日的氣溫變化曲線圖,引導學生體會在某些時段溫度升高,某些時段溫度降低. 然后,我指出生活中我們關心很多數(shù)據(jù)的變化,并讓學生舉出一些實際例子(如燃油價格等). 隨后進一步引導學生歸納:所有這些數(shù)據(jù)的變化,用函數(shù)觀點看,其實就是隨著自變量的變化,函數(shù)值是變大還是變小. (二)歸納探索,形成概念 在本階段的教學中,為使學生充分感受數(shù)學概念的發(fā)生與發(fā)展過程和數(shù)形結(jié)合的數(shù)學思想,經(jīng)歷觀察、歸納、抽象的探究過程,加深對函數(shù)單調(diào)性的本質(zhì)的認識,我設計了三個環(huán)節(jié),引導學生分別完成對單調(diào)性定義的三次認識. 1.借助圖象,直觀感知 本環(huán)節(jié)的教學主要是從學生的已有認知出發(fā),即從學生熟悉的常見函數(shù)的圖象出發(fā),直觀感知函數(shù)的單調(diào)性,完成對函數(shù)單調(diào)性定義的第一次認識. 在本環(huán)節(jié)的教學中,我主要設計了兩個問題: 問題1:分別作出函數(shù)的圖象,并且觀察自變量變化時,函數(shù)值有什么變化規(guī)律? 在學生畫圖的基礎上,引導學生觀察圖象,獲得信息:第一個圖象從左向右逐漸上升,y隨x的增大而增大;第二個圖象從左向右逐漸下降,y隨x的增大而減小.然后讓學生明確,對于自變量變化時,函數(shù)值具有這兩種變化規(guī)律的函數(shù),我們分別稱為增函數(shù)和減函數(shù). 而后兩個函數(shù)圖象的上升與下降要分段說明,通過討論使學生明確函數(shù)的單調(diào)性是對定義域內(nèi)某個區(qū)間而言的,是函數(shù)的局部性質(zhì). 對于概念教學,若學生能用自己的語言來表述概念的相關屬性,則能更好的理解和掌握概念,因此我設計了問題2. 問題2:能否根據(jù)自己的理解說說什么是增函數(shù)、減函數(shù)? 教學中,我引導學生用自己的語言描述增函數(shù)的定義: 如果函數(shù)在某個區(qū)間上的圖象從左向右逐漸上升,或者如果函數(shù)在某個區(qū)間上隨自變量x的增大,y也越來越大,我們說函數(shù)在該區(qū)間上為增函數(shù). 然后讓學生類比描述減函數(shù)的定義.至此,學生對函數(shù)單調(diào)性就有了一個直觀、描述性的認識. 2.探究規(guī)律,理性認識 在此環(huán)節(jié)中,我設計了兩個問題,通過對兩個問題的研究、交流、討論,將函數(shù)的單調(diào)性研究從研究函數(shù)圖象過渡到研究函數(shù)的解析式,使學生對單調(diào)性的認識由感性認識上升到理性認識的高度,使學生完成對概念的第二次認識. 問題1:右圖是函數(shù)的 圖象,能說出這個函數(shù)分別在哪個區(qū)間為增 函數(shù)和減函數(shù)嗎? 對于問題1,學生的困難是難以確定分界點的確切位置.通過討論,使學生感受到用函數(shù)圖象判斷函數(shù)單調(diào)性雖然比較直觀,但有時不夠精確,需要結(jié)合解析式進行嚴密化、精確化的研究,使學生體會到用數(shù)量大小關系嚴格表述函數(shù)單調(diào)性的必要性,從而將函數(shù)的單調(diào)性研究從研究函數(shù)圖象過渡到研究函數(shù)的解析式. 問題2:如何從解析式的角度說明在上為增函數(shù)? 在前邊的鋪墊下,問題2是形成單調(diào)性概念的關鍵.在教學中,我組織學生先分組探究,然后全班交流,相互補充,并及時對學生的發(fā)言進行反饋,評價,對普遍出現(xiàn)的問題組織學生討論,在辨析中達成共識. 對于問題2,學生錯誤的回答主要有兩種: (1)在給定區(qū)間內(nèi)取兩個數(shù),例如1和2,因為,所以在上為增函數(shù). (2)仿(1),取很多組驗證均滿足,所以在上為增函數(shù). 對于這兩種錯誤,我鼓勵學生分別用圖形語言和文字語言進行辨析.引導學生明確問題的根源是兩個自變量不可能被窮舉.在充分討論的基礎上,引導學生從給定的區(qū)間內(nèi)任意取兩個自變量,然后求差比較函數(shù)值的大小,從而得到正確的回答: 任意取,有,即,所以在為增函數(shù). 這種回答既揭示了單調(diào)性的本質(zhì),也讓學生領悟到兩點:(1)兩自變量的取值具有任意性;(2)求差比較它們函數(shù)值的大小.事實上,這種回答也給出了證明單調(diào)性的方法,為后續(xù)用定義證明其他函數(shù)的單調(diào)性做好鋪墊,降低難度.至此,學生對函數(shù)單調(diào)性有了理性的認識. 3.抽象思維,形成概念 本環(huán)節(jié)在前面研究的基礎上,引導學生歸納、抽象出函數(shù)單調(diào)性的定義,使學生經(jīng)歷從特殊到一般,從具體到抽象的認知過程,完成對概念的第三次認識. 教學中,我引導學生用嚴格的數(shù)學符號語言歸納、抽象增函數(shù)的定義,并讓學生類比得到減函數(shù)的定義.然后我指導學生認真閱讀教材中有關單調(diào)性的概念,對定義中關鍵的地方進行強調(diào). 同時我設計了一組判斷題: 判斷題: ①. ②若函數(shù)滿足f(2)- 配套講稿:
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