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關(guān)鍵詞:函數(shù)的單調(diào)性;數(shù)學(xué)思想;層次性;高效課堂
基本情況
一、授課對象
授課對象是四星級高中普通班學(xué)生,他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好,數(shù)學(xué)思維能力較活躍. 在初中,學(xué)生已經(jīng)歷了函數(shù)學(xué)習(xí)的第一階段,接受了初步的函數(shù)知識,對函數(shù)的單調(diào)性有“形”的直觀的認(rèn)識,了解“y隨x增大而增大(減小)”來描述圖象的上升(下降)走勢,但還沒有對函數(shù)的單調(diào)性進行系統(tǒng)的定義,還不能形式化、符號化的表示函數(shù)的單調(diào)性,因此,他們非常迫切地想從“數(shù)”的角度知道如何理論地定義函數(shù)的單調(diào)性.
二、教材分析
1. 教材的地位和作用
“函數(shù)的單調(diào)性”是高中蘇教版的實驗教科書《數(shù)學(xué)》必修(1)第2?1?3節(jié)“函數(shù)的簡單性質(zhì)”的第一課時,在學(xué)習(xí)了函數(shù)的概念和圖象、函數(shù)的表示方法,體會了兩個變量之間的依賴關(guān)系的基礎(chǔ)上,需進一步系統(tǒng)地研究兩個變量之間的變化關(guān)系,故將學(xué)習(xí)函數(shù)性質(zhì)提上了日程.
函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,可以幫助解決許多實際問題. 作為數(shù)學(xué)模型,它需要從概念、表示、性質(zhì)等多角度建構(gòu)完善自己的數(shù)學(xué)體系,函數(shù)的單調(diào)性正是這諸多方面中一個重要的性質(zhì),它決定了函數(shù)的變化、函數(shù)圖象的形狀,是函數(shù)諸多性質(zhì)中最核心的內(nèi)容,是研究函數(shù)時經(jīng)常要關(guān)注和使用的一個性質(zhì),是高考的重點、熱點,它在判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、比較大小、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、利用單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍、利用單調(diào)性解不等式、對函數(shù)作定性分析、求函數(shù)的極值,以及與其他知識的綜合應(yīng)用上都有著廣泛的應(yīng)用. 同時,本小節(jié)又是后繼學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù)等具體函數(shù)性質(zhì)的基礎(chǔ),是高中數(shù)學(xué)的核心知識之一,故本節(jié)內(nèi)容在函數(shù)教學(xué)中起到承前啟后的樞紐作用.
2. 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)內(nèi)容:函數(shù)的單調(diào)性
根據(jù)教學(xué)大綱的要求及本人所教班級學(xué)生的實際情況,筆者把教學(xué)目標(biāo)確定如下:
(1)知識目標(biāo):使學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性的概念,理解函數(shù)單調(diào)性的幾何特征,初步掌握利用函數(shù)圖象和定義判斷、證明簡單函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性;
(2)能力目標(biāo):通過函數(shù)單調(diào)性概念的探究,滲透數(shù)形結(jié)合的思想方法,培養(yǎng)學(xué)生觀察歸納、抽象、類比的能力和語言表達能力,通過對簡單函數(shù)單調(diào)性的證明,提高學(xué)生推理論證的能力;
(3)情感目標(biāo):通過對新知識的探索,培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析、嚴(yán)謹(jǐn)論證的良好思維習(xí)慣,讓學(xué)生感知從具體到抽象、從特殊到一般、從感性到理性的認(rèn)知過程,讓學(xué)生體驗數(shù)學(xué)的符號功能和工具功能及不斷探求新知識的精神.
3. 教材的重點與難點
重點:函數(shù)單調(diào)性的概念及證明簡單函數(shù)的單調(diào)性.
難點:函數(shù)單調(diào)性概念的生成及利用定義判斷函數(shù)的單調(diào)性.
這是因為,對學(xué)生來說,函數(shù)的單調(diào)性早已有所知,然而沒有給出定義,只是從直觀上接觸過這一性質(zhì),學(xué)生對此有一定的感性認(rèn)識,對概念的理解有一定好處,但另一方面學(xué)生也會覺得是已經(jīng)學(xué)過的知識,感覺乏味,容易疲勞,因此,授課時需重視概念的生成,讓學(xué)生體會從具體到抽象、從特殊到一般、從感性到理性的認(rèn)知過程,感受數(shù)學(xué)知識的螺旋上升,從理論層面上二次認(rèn)識函數(shù)的單調(diào)性,其中甚至包含著辯證法的原理.另外,對概念的分析是在引入一個新概念時必須要做的,對概念的深入的正確的理解往往是學(xué)生認(rèn)知過程中的難點,因此在課堂上突出對概念的分析不僅是為了分析函數(shù)的單調(diào)性的定義,而是想讓學(xué)生對如何學(xué)會、弄懂一個概念有初步的認(rèn)識,并且在以后的學(xué)習(xí)中學(xué)有所用. 所以筆者把教學(xué)重點定為“函數(shù)單調(diào)性的概念”.
還有,學(xué)生首次接觸“使用定義證明單調(diào)性”的代數(shù)論證方法,給出步驟,體現(xiàn)了算法思想,有利于學(xué)生理解概念,對學(xué)生掌握證明方法、形成證明思路有所幫助,這也是不等式證明方法中比較法的基本思路,現(xiàn)在提出要求,為今后的教學(xué)作一定的鋪墊.
教學(xué)過程
一、設(shè)計情境、引入新課
教師:圖1是我市一天24小時內(nèi)的氣溫變化圖,我們已經(jīng)知道它是氣溫θ關(guān)于時間t的函數(shù),觀察這張氣溫變化圖,說出氣溫在哪些時段內(nèi)是逐漸升高的或下降的.
學(xué)生1:在0時到4時氣溫逐漸下降,在4時到14時氣溫逐漸上升,從14時到24時,氣溫又逐漸下降.
教師:怎樣用數(shù)學(xué)語言刻畫上述時間段內(nèi)“隨著時間的增加氣溫逐漸升高”這一特征呢?為解決這個問題,首先需要建立函數(shù)單調(diào)性的嚴(yán)格定義. (引入課題)
2. 歸納探索,形成概念
問題1 觀察下列4個函數(shù)的圖象,當(dāng)自變量x逐漸增大時,研究圖象的變化趨勢.
教師:對一次函數(shù)來說,圖象一直上升或下降,但是對二次函數(shù)y=x2來說,圖象先下降后上升,這說明了什么?
學(xué)生4:說明在研究二次函數(shù)的圖象時需要分情況討論. 當(dāng)x≤0時,圖象下降;當(dāng)x≥0時,圖象上升.
問題2 你能說出“圖象呈上升趨勢或呈下降趨勢”的意思嗎?
學(xué)生5:圖象呈上升趨勢?圳y隨x的增大而增大;圖象呈下降趨勢?圳y隨x的增大而減小.
教師:當(dāng)函數(shù)圖象在某區(qū)間上上升時,則稱函數(shù)為該區(qū)間上的單調(diào)增函數(shù);當(dāng)圖象下降時,則稱函數(shù)為該區(qū)間上的單調(diào)減函數(shù). 這是我們對單調(diào)性的“形”的認(rèn)識,根據(jù)“形”的定義,你能說出氣溫變化圖這個函數(shù)的單調(diào)性嗎?
學(xué)生6:函數(shù)在區(qū)間[0,4]上是減函數(shù),在區(qū)間[4,14]上為增函數(shù),在區(qū)間[14,24]上減函數(shù).
教學(xué)設(shè)想:通過生活實例感受函數(shù)單調(diào)性的意義,培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力與數(shù)形結(jié)合語言轉(zhuǎn)換能力.
問題3 利用函數(shù)y=x2的圖象,試比較下列各數(shù)的大?。?2,32,42,(4.1)2,(5.2)2,(6.4)2
學(xué)生7:從函數(shù)y=x2圖象上看,因為當(dāng)x≥0時,圖象上升,y隨x的增大而增大,故22
問題4 對函數(shù)f(x),如果-2
學(xué)生8:不能,比如函數(shù)y=x2,圖象在(-2,3)上先下降后上升,函數(shù)應(yīng)該先減后增.
問題5 若函數(shù)f(x)對于區(qū)間(0,+∞)上無數(shù)多個自變量x1,x2,x3,…,當(dāng)0
學(xué)生9:不能,如圖6所示.
問題6 在函數(shù)y=x2的圖象位于y軸右側(cè)部分隨便(任意)取兩點,橫坐標(biāo)分別為x1,x2即0
學(xué)生:是. (齊聲)
問題7 在函數(shù)在函數(shù)y=x2的圖象上任意取兩點,橫坐標(biāo)分別為x1,x2,當(dāng)x1
學(xué)生10:不是. 當(dāng)點都取在y軸左側(cè)部分上時,x1y2. 當(dāng)點一個取在y軸左邊,一個取在y軸右邊時,x1
問題8 能不能試著用數(shù)學(xué)符號說說什么是單調(diào)增函數(shù)?并且畫出示意圖嗎?
學(xué)生11:設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域為D,區(qū)間I?哿D.如果對于區(qū)間I內(nèi)的任意兩個值x1,x2,當(dāng)x1
問題9 對于定義中的關(guān)鍵詞“區(qū)間內(nèi)”、“任意”、“當(dāng)x1
學(xué)生12:不能,否則要出現(xiàn)問題4、5、7中的情況.
問題10 類比單調(diào)增函數(shù)概念,你能給出單調(diào)減函數(shù)的概念嗎?
學(xué)生13:如果對于區(qū)間I內(nèi)的任意兩個值x1,x2,當(dāng)x1f(x2),那么就說y=f(x)在區(qū)間I上是單調(diào)減函數(shù),I稱為y=f(x)的單調(diào)減區(qū)間.
教師:這樣我們得到了單調(diào)增函數(shù)、單調(diào)減函數(shù)的定義,并且如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間I上是單調(diào)增函數(shù)或單調(diào)減函數(shù),那么就說函數(shù)y=f(x)在區(qū)間I上具有單調(diào)性. 單調(diào)增區(qū)間和單調(diào)減區(qū)間統(tǒng)稱為單調(diào)區(qū)間.
教學(xué)設(shè)想:通過問題串,鋪設(shè)形成概念的階梯,不斷創(chuàng)設(shè)疑問,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、討論,讓學(xué)生一步步體會出概念,把握住概念中的關(guān)鍵詞“區(qū)間內(nèi)”、“任意”、“當(dāng)x1
3. 數(shù)學(xué)應(yīng)用,掌握方法
例1 畫出下列函數(shù)圖象,并寫出單調(diào)區(qū)間:
練習(xí)1 課本37頁練習(xí)?搖?搖 1、2、6、7
教學(xué)設(shè)想:1. 利用圖象判斷函數(shù)的單調(diào)性,從“形”的方面體會函數(shù)的單調(diào)性,理解單調(diào)性的幾何意義,體會函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)的局部性質(zhì).
2. 進一步體會單調(diào)性定義中的“任意”這一詞;理解區(qū)間I?哿A.
教師:對于給定的圖象的函數(shù),借助于圖象,我們可以直觀地判斷函數(shù)的單調(diào)性,也能找到單調(diào)區(qū)間,而對于一般的函數(shù),我們怎樣判斷函數(shù)的單調(diào)性呢?我們需要學(xué)習(xí)“數(shù)”的方法研究函數(shù)的單調(diào)性.
教學(xué)設(shè)想:(1)應(yīng)用定義給出形式化的證明,從“數(shù)”的方面理解單調(diào)性.
(2)為了學(xué)生能很快形成證明思路,掌握證明方法,指出函數(shù)單調(diào)性證明的要點.
方法:作差比較法.
步驟:
①設(shè)變量:設(shè)區(qū)間上的任意兩個值x1,x2,且x1
②作差:f(x1)-f(x2);
③變形:主要使用通分、因式分解、配方等手段使之成為幾個因式乘積形式;
④斷號;
⑤定論.
其中作差是依據(jù),變形是手段,判斷正負(fù)是目的.
4. 回顧小結(jié),提高能力
本節(jié)課主要內(nèi)容:
1. 函數(shù)單調(diào)性及生成的過程,感受了數(shù)學(xué)研究問題從直觀到抽象、從特殊到一般、從感性到理性的認(rèn)知過程;
2. 判斷函數(shù)單調(diào)性的方法:圖形法、變量值法、定義法;
3. 利用定義證明函數(shù)單調(diào)性的步驟,感受代數(shù)推理的嚴(yán)謹(jǐn)性;
4. 本節(jié)課涉及的數(shù)學(xué)思想方法:數(shù)形結(jié)合思想、等價轉(zhuǎn)化思想、類比思想.
教學(xué)設(shè)想:學(xué)生概括,教師補充共同完成,體現(xiàn)師生互動.
5. 作業(yè)布置,鞏固成效
習(xí)題2.1(3) 1、7 (2) (4)
思考:已知函數(shù)y=f(x)在定義域R上是單調(diào)減函數(shù),且f(a+1)>f(2a),求a的取值范圍.
教學(xué)設(shè)想:課后及時復(fù)習(xí)可以溫故知新;作業(yè)分層對學(xué)有余力的學(xué)生能起到開闊思維的作用.
教學(xué)反思
一、函數(shù)單調(diào)性的定義
在蘇教版高中數(shù)學(xué)教材必修1中,對函數(shù)的單調(diào)性定義是:一般地,設(shè)函數(shù)
y=f (x)的定義域為A,區(qū)間IA.如果對于區(qū)間I內(nèi)的任意兩個值
x1,x2,當(dāng)x1
f (x1)
y=f (x)在區(qū)間I上是單調(diào)增函數(shù),I稱為
y=f (x)的單調(diào)增區(qū)間.如果對于區(qū)間I內(nèi)的任意兩個值
x1,x2,
當(dāng)x1
f (x1)>f (x2),那么就說
y=f (x)在區(qū)間I上是單調(diào)減函數(shù),I稱為y=f (x)的單調(diào)減區(qū)間.如果函數(shù)
y=f (x)在區(qū)間I上是單調(diào)增函數(shù)或單調(diào)減函數(shù),那么就說函數(shù)
y=f (x)在區(qū)間I上具有單調(diào)性.
在單調(diào)區(qū)間內(nèi),函數(shù)如果是單調(diào)增函數(shù),那么該函數(shù)的函數(shù)圖像是呈上升狀態(tài)的,相反,則為下降狀態(tài).
二、運用函數(shù)單調(diào)性定義解題
解答題中研究、討論、證明函數(shù)單調(diào)性,定義法是我們需要考慮的一種方法.尤其是在題目中明確要求用定義法進行證明時,定義法就無可回避,因此要熟練掌握用定義法證明單調(diào)性的步驟.特別要強調(diào)的是帶有無理式的函數(shù)在用定義法進行論證的過程中要注意無理式的有理化.
例1 已知函數(shù)
f (x)=x+x2+2(
x∈R),用單調(diào)性的定義證明函數(shù)
y=f (x)在R上是單調(diào)遞增函數(shù).
解析:設(shè)
x1,x2∈R
且x1
所以f (x1)-f (x2)=
x1+x21+2
-x2-x22+2
=
x1-x2+(x1-x2)(x1+x2)
x21+2+
x22+2
=(x1-x2)
x21+2+
x1+
x22+2+x2
x21+2+
x22+2,
因為x1-x20,
x22+2+x2>0,
x21+2
+x22+2
>0,所以f (x1)
R上單調(diào)遞增.
例2 已知函數(shù)f (x)=x3+
sinx,x∈(-1,1),若
f (1-m)-f (m2-1)
解析:
由函數(shù)的單調(diào)性定義可知,若函數(shù)
y=f (x)在區(qū)間I上為單調(diào)增函數(shù),且
f (x1)
x1
f (x)在區(qū)間(-1,1)上是單調(diào)增函數(shù),因此,
f (1-m)-f (m2-1)
,可化為
f (1-m)
1-m
-1
-1
,從而求出
m的取值范圍為
(1,2).
三、運用函數(shù)圖象解題
在函數(shù)的解題中,利用函數(shù)圖象進行解題是最常見的方法,因為根據(jù)圖象學(xué)生能夠更直觀的看出函數(shù)的性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合的方式更容易進行解題.從圖象上看,在單調(diào)區(qū)間上的增函數(shù),隨x值的增大,它的圖象呈逐漸上升的趨勢,在單調(diào)區(qū)間上的減函數(shù),隨x值的增大,它的圖象呈逐漸下降的趨勢.教學(xué)中,除了掌握我們所學(xué)的基本初等函數(shù)的圖象外,教師可以讓學(xué)生掌握幾種常見函數(shù)的圖象,如,
f (x)=x+1 x,f (x)=x-1 x
等,讓學(xué)生記住該類函數(shù)的單調(diào)性.
另外,可以從函數(shù)圖象的奇偶性特點進行分析函數(shù)的單調(diào)性.奇函數(shù)在關(guān)于原點的對稱區(qū)間上具有相同的單調(diào)性;偶函數(shù)在關(guān)于原點的對稱區(qū)間上具有相反的單調(diào)性.
如:已知f (x)=x(1 2x-1+
1 2),(1)判斷
f (x)的奇偶性;(2)求證
f (x)>0.
在第(1)問判斷出
f (x)為偶函數(shù)的前提下,求證第(2)問時,只需要證明
x>0時
,
f (x)>0,即只需要證明
1 2x-1
+1 2>0
,可以大大簡化運算.
四、運用復(fù)合函數(shù)解題
在高中數(shù)學(xué)中,對于復(fù)合函數(shù)的定義是函數(shù)
y=f (g(x))
是用函數(shù)
y=f (t)和函數(shù)
t=g(x)組合而成的,其中
t=g(x)為內(nèi)層函數(shù),
y=f (t)為外層函數(shù).復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的定義是如果內(nèi)外層函數(shù)的單調(diào)性不同即一增一減,則復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性是遞減函數(shù);相反,如果內(nèi)外層函數(shù)的單調(diào)性相同即同增同減,則復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性是遞增函數(shù).
如,判斷函數(shù)f (x)=3x2+1的單調(diào)性時,首先應(yīng)該區(qū)分出該復(fù)合函數(shù)的外層函數(shù)為
f (t)=3t,內(nèi)層函數(shù)為
t=x2+1.其中內(nèi)層函數(shù)
t=x2+1是關(guān)于y軸對稱的偶函數(shù),在
(-∞,0)上是遞減函數(shù),在
(0,+∞)上是遞增函數(shù).而外層函數(shù)
f (t)=3t是指數(shù)函數(shù),在
(-∞,+∞)上為遞增函數(shù).根據(jù)復(fù)合函數(shù)同增異減的判斷原則可知,當(dāng)
x∈(-∞,0)時,函數(shù)
f (x)=3x2+1為單調(diào)遞減函數(shù),而當(dāng)
x∈(0,+∞)時,函數(shù)
f (x)=3x2+1為單調(diào)遞增函數(shù).
五、運用導(dǎo)數(shù)法解題
導(dǎo)數(shù)作為研究函數(shù)的工具,開辟了許多新途徑.特別是對于具體函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)單調(diào)性,思路清晰,步驟明確,既快捷又易于掌握.
例3 (2013年江蘇高考第20題)設(shè)函數(shù)
f (x)=lnx-ax,g(x)=ex-ax,其中a為實數(shù).
(1)若f (x)在
(1,+∞)上是單調(diào)減函數(shù),且g(x)在
(1,+∞)上有最小值,求a的取值范圍.
解析:(1)
因為f ′(x)=1 x
-a=1-ax x,考慮到函數(shù)
f (x)的定義域為(0,+∞),且
f (x)在(1,+∞)上是單調(diào)減函數(shù),所以a>0.
令f ′(x)
x>1 a,所以
f (x)在區(qū)間
(1 a,+∞)上是單調(diào)減函數(shù).由于
f (x)在
(1,+∞)上是單調(diào)減函數(shù),故
(1,+∞)(1 a,+∞),從而
1 a≤1,所以得a≥1.
令g′(x)=ex-a=0得
x=lna,當(dāng)
x
g(x)單調(diào)遞減;當(dāng)
x>lna時,
g′(x)>0
,
g(x)
單調(diào)遞增;又
g(x)在(1,+∞)上有最小值,所以
lna>1,得
a>e.綜上,a的取值范圍為
一、知識結(jié)構(gòu)
(1)函數(shù)單調(diào)性的概念。包括增函數(shù)、減函數(shù)的定義,單調(diào)區(qū)間的概念函數(shù)的單調(diào)性的判定方法,函數(shù)單調(diào)性與函數(shù)圖像的關(guān)系.
(2)函數(shù)奇偶性的概念。包括奇函數(shù)、偶函數(shù)的定義,函數(shù)奇偶性的判定方法,奇函數(shù)、偶函數(shù)的圖像.
二、重點難點分析
(1)本節(jié)教學(xué)的重點是函數(shù)的單調(diào)性,奇偶性概念的形成與認(rèn)識.教學(xué)的難點是領(lǐng)悟函數(shù)單調(diào)性,奇偶性的本質(zhì),掌握單調(diào)性的證明.
(2)函數(shù)的單調(diào)性這一性質(zhì)學(xué)生在初中所學(xué)函數(shù)中曾經(jīng)了解過,但只是從圖象上直觀觀察圖象的上升與下降,而現(xiàn)在要求把它上升到理論的高度,用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語言去刻畫它.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(xué)生來說是比較困難的,因此要在概念的形成上重點下功夫.單調(diào)性的證明是學(xué)生在函數(shù)內(nèi)容中首次接觸到的代數(shù)論證內(nèi)容,學(xué)生在代數(shù)論證推理方面的能力是比較弱的,許多學(xué)生甚至還搞不清什么是代數(shù)證明,也沒有意識到它的重要性,所以單調(diào)性的證明自然就是教學(xué)中的難點.
三、教法建議
(1)函數(shù)單調(diào)性概念引入時,可以先從學(xué)生熟悉的一次函數(shù),,二次函數(shù).反比例函數(shù)圖象出發(fā),回憶圖象的增減性,從這點感性認(rèn)識出發(fā),通過問題逐步向抽象的定義靠攏.如可以設(shè)計這樣的問題:圖象怎么就升上去了?可以從點的坐標(biāo)的角度,也可以從自變量與函數(shù)值的關(guān)系的角度來解釋,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自變量與函數(shù)值的的變化規(guī)律,再把這種規(guī)律用數(shù)學(xué)語言表示出來.在這個過程中對一些關(guān)鍵的詞語(某個區(qū)間,任意,都有)的理解與必要性的認(rèn)識就可以融入其中,將概念的形成與認(rèn)識結(jié)合起來.
(2)函數(shù)單調(diào)性證明的步驟是嚴(yán)格規(guī)定的,要讓學(xué)生按照步驟去做,就必須讓他們明確每一步的必要性,每一步的目的,特別是在第三步變形時,讓學(xué)生明確變換的目標(biāo),到什么程度就可以斷號,在例題的選擇上應(yīng)有不同的變換目標(biāo)為選題的標(biāo)準(zhǔn),以便幫助學(xué)生總結(jié)規(guī)律.
函數(shù)的奇偶性概念引入時,可設(shè)計一個課件,以的圖象為例,讓自變量互為相反數(shù),觀察對應(yīng)的函數(shù)值的變化規(guī)律,先從具體數(shù)值開始,逐漸讓在數(shù)軸上動起來,觀察任意性,再讓學(xué)生把看到的用數(shù)學(xué)表達式寫出來.經(jīng)歷了這樣的過程,再得到等式時,就比較容易體會它代表的是無數(shù)多個等式,是個恒等式.關(guān)于定義域關(guān)于原點對稱的問題,也可借助課件將函數(shù)圖象進行多次改動,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)定義域的對稱性,同時還可以借助圖象(如)說明定義域關(guān)于原點對稱只是函數(shù)具備奇偶性的必要條件而不是充分條件.
函數(shù)的奇偶性教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生了解奇偶性的概念,回會利用定義判斷簡單函數(shù)的奇偶性.
2.在奇偶性概念形成過程中,培養(yǎng)學(xué)生的觀察,歸納能力,同時滲透數(shù)形結(jié)合和特殊到一般的思想方法.
3.在學(xué)生感受數(shù)學(xué)美的同時,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生樂于求索的精神.
教學(xué)重點,難點
重點是奇偶性概念的形成與函數(shù)奇偶性的判斷
難點是對概念的認(rèn)識
教學(xué)用具
投影儀,計算機
教學(xué)方法
引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法
教學(xué)過程
一.引入新課
前面我們已經(jīng)研究了函數(shù)的單調(diào)性,它是反映函數(shù)在某一個區(qū)間上函數(shù)值隨自變量變化而變化的性質(zhì),今天我們繼續(xù)研究函數(shù)的另一個性質(zhì).從什么角度呢?將從對稱的角度來研究函數(shù)的性質(zhì).
對稱我們大家都很熟悉,在生活中有很多對稱,在數(shù)學(xué)中也能發(fā)現(xiàn)很多對稱的問題,大家回憶一下在我們所學(xué)的內(nèi)容中,特別是函數(shù)中有沒有對稱問題呢?
(學(xué)生可能會舉出一些數(shù)值上的對稱問題,等,也可能會舉出一些圖象的對稱問題,此時教師可以引導(dǎo)學(xué)生把函數(shù)具體化,如和等.)
結(jié)合圖象提出這些對稱是我們在初中研究的關(guān)于軸對稱和關(guān)于原點對稱問題,而我們還曾研究過關(guān)于軸對稱的問題,你們舉的例子中還沒有這樣的,能舉出一個函數(shù)圖象關(guān)于軸對稱的嗎?
學(xué)生經(jīng)過思考,能找出原因,由于函數(shù)是映射,一個只能對一個,而不能有兩個不同的,故函數(shù)的圖象不可能關(guān)于軸對稱.最終提出我們今天將重點研究圖象關(guān)于軸對稱和關(guān)于原點對稱的問題,從形的特征中找出它們在數(shù)值上的規(guī)律.
二.講解新課
2.函數(shù)的奇偶性(板書)
教師從剛才的圖象中選出,用計算機打出,指出這是關(guān)于軸對稱的圖象,然后問學(xué)生初中是怎樣判斷圖象關(guān)于軸對稱呢?(由學(xué)生回答,是利用圖象的翻折后重合來判定)此時教師明確提出研究方向:今天我們將從數(shù)值角度研究圖象的這種特征體現(xiàn)在自變量與函數(shù)值之間有何規(guī)律?
學(xué)生開始可能只會用語言去描述:自變量互為相反數(shù),函數(shù)值相等.教師可引導(dǎo)學(xué)生先把它們具體化,再用數(shù)學(xué)符號表示.(借助課件演示令比較得出等式,再令,得到,詳見課件的使用)進而再提出會不會在定義域內(nèi)存在,使與不等呢?(可用課件幫助演示讓動起來觀察,發(fā)現(xiàn)結(jié)論,這樣的是不存在的)
從這個結(jié)論中就可以發(fā)現(xiàn)對定義域內(nèi)任意一個,都有成立.最后讓學(xué)生用完整的語言給出定義,不準(zhǔn)確的地方教師予以提示或調(diào)整.
(1)偶函數(shù)的定義:如果對于函數(shù)的定義域內(nèi)任意一個,都有,那么就叫做偶函數(shù).(板書)
(給出定義后可讓學(xué)生舉幾個例子,如等以檢驗一下對概念的初步認(rèn)識)
提出新問題:函數(shù)圖象關(guān)于原點對稱,它的自變量與函數(shù)值之間的數(shù)值規(guī)律是什么呢?(同時打出或的圖象讓學(xué)生觀察研究)
學(xué)生可類比剛才的方法,很快得出結(jié)論,再讓學(xué)生給出奇函數(shù)的定義.
(2)奇函數(shù)的定義:如果對于函數(shù)的定義域內(nèi)任意一個,都有,那么就叫做奇函數(shù).(板書)
(由于在定義形成時已經(jīng)有了一定的認(rèn)識,故可以先作判斷,在判斷中再加深認(rèn)識)
例1.判斷下列函數(shù)的奇偶性(板書)
(1);(2);
(3);;
(5);(6).
(要求學(xué)生口答,選出1-2個題說過程)
解:(1)是奇函數(shù).(2)是偶函數(shù).
(3),是偶函數(shù).
前三個題做完,教師做一次小結(jié),判斷奇偶性,只需驗證與之間的關(guān)系,但對你們的回答我不滿意,因為題目要求是判斷奇偶性而你們只回答了一半,另一半沒有作答,以第(1)為例,說明怎樣解決它不是偶函數(shù)的問題呢?
學(xué)生經(jīng)過思考可以解決問題,指出只要舉出一個反例說明與不等.如即可說明它不是偶函數(shù).(從這個問題的解決中讓學(xué)生再次認(rèn)識到定義中任意性的重要)
從(4)題開始,學(xué)生的答案會有不同,可以讓學(xué)生先討論,教師再做評述.即第(4)題中表面成立的=不能經(jīng)受任意性的考驗,當(dāng)時,由于,故不存在,更談不上與相等了,由于任意性被破壞,所以它不能是奇偶性.
教師由此引導(dǎo)學(xué)生,通過剛才這個題目,你發(fā)現(xiàn)在判斷中需要注意些什么?(若學(xué)生發(fā)現(xiàn)不了定義域的特征,教師可再從定義啟發(fā),在定義域中有1,就必有-1,有-2,就必有2,有,就必有,有就必有,從而發(fā)現(xiàn)定義域應(yīng)關(guān)于原點對稱,再提出定義域關(guān)于原點對稱是函數(shù)具有奇偶性的什么條件?
可以用(6)輔助說明充分性不成立,用(5)說明必要性成立,得出結(jié)論.
(3)定義域關(guān)于原點對稱是函數(shù)具有奇偶性的必要但不充分條件.(板書)
由學(xué)生小結(jié)判斷奇偶性的步驟之后,教師再提出新的問題:在剛才的幾個函數(shù)中有是奇函數(shù)不是偶函數(shù),有是偶函數(shù)不是奇函數(shù),也有既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù),那么有沒有這樣的函數(shù),它既是奇函數(shù)也是偶函數(shù)呢?若有,舉例說明.
經(jīng)學(xué)生思考,可找到函數(shù).然后繼續(xù)提問:是不是具備這樣性質(zhì)的函數(shù)的解析式都只能寫成這樣呢?能證明嗎?
例2.已知函數(shù)既是奇函數(shù)也是偶函數(shù),求證:.(板書)(試由學(xué)生來完成)
證明:既是奇函數(shù)也是偶函數(shù),
=,且,
=.
,即.
證后,教師請學(xué)生記住結(jié)論的同時,追問這樣的函數(shù)應(yīng)有多少個呢?學(xué)生開始可能認(rèn)為只有一個,經(jīng)教師提示可發(fā)現(xiàn),只是解析式的特征,若改變函數(shù)的定義域,如,,,,它們顯然是不同的函數(shù),但它們都是既是奇函數(shù)也是偶函數(shù).由上可知函數(shù)按其是否具有奇偶性可分為四類
(4)函數(shù)按其是否具有奇偶性可分為四類:(板書)
例3.判斷下列函數(shù)的奇偶性(板書)
(1);(2);(3).
由學(xué)生回答,不完整之處教師補充.
解:(1)當(dāng)時,為奇函數(shù),當(dāng)時,既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù).
(2)當(dāng)時,既是奇函數(shù)也是偶函數(shù),當(dāng)時,是偶函數(shù).
(3)當(dāng)時,于是,
當(dāng)時,,于是=,
綜上是奇函數(shù).
教師小結(jié)(1)(2)注意分類討論的使用,(3)是分段函數(shù),當(dāng)檢驗,并不能說明具備奇偶性,因為奇偶性是對函數(shù)整個定義域內(nèi)性質(zhì)的刻畫,因此必須均有成立,二者缺一不可.
三.小結(jié)
1.奇偶性的概念
2.判斷中注意的問題
四.作業(yè)略
五.板書設(shè)計
2.函數(shù)的奇偶性例1.例3.
(1)偶函數(shù)定義
(2)奇函數(shù)定義
(3)定義域關(guān)于原點對稱是函數(shù)例2.小結(jié)
具備奇偶性的必要條件
(4)函數(shù)按奇偶性分類分四類
探究活動
(1)定義域為的任意函數(shù)都可以表示成一個奇函數(shù)和一個偶函數(shù)的和,你能試證明之嗎?
(2)判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并加以證明.
關(guān)鍵詞:微分中值定理;單調(diào)性;極值;泰勒公式;凹凸性
引言:在數(shù)學(xué)分析中,不等式的討論甚至不等式的推演是很常見的.對簡單不等式的證明可以通過作差或作商或與1作比較解決.碰到較為復(fù)雜的不等式使用高等數(shù)學(xué)的方法討論將會收到事半功倍的效果,本文總結(jié)了幾種利用高等數(shù)學(xué)知識證明不等式的方法.
1 利用函數(shù)的單調(diào)性及微分中值定理
命題1:設(shè)f(x)定義在區(qū)間I內(nèi),若f'(x)>0(或f'(x)<0),x∈I則函數(shù)f(x)在I內(nèi)嚴(yán)格增加(或嚴(yán)格減少).
實質(zhì):根據(jù)所證的不等式構(gòu)造一個函數(shù)F(x),利用導(dǎo)數(shù)的符號判斷F(x)的單調(diào)性,使得被證明的不等式轉(zhuǎn)化為一個單調(diào)函數(shù)在兩點的函數(shù)值的比較.
命題2:(lagrange中值定理)若函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則f'(?孜)=■,其中?孜∈(a,b).
例1:設(shè)e<a<b<e2,證明ln2b-ln2a>■(b-a).
證明:對f(x)=ln2x在[a,b]上應(yīng)用拉格朗日中值定理得:ln2b-ln2a=■(b-a),(a<?孜<b)
設(shè)?漬(t)=■,則?漬'(t)=■
當(dāng)t>e時,?漬'(t)<0,所以?漬(t)單調(diào)減少
從而?漬(?孜)>?漬(e2)
即■>■=■
故ln2b-ln2a>■(b-a)
應(yīng)用函數(shù)的單調(diào)性及微分中值定理證明不等式問題是一種較常用的方法,具體步驟如下:
①在[a,b]上由題意引入函數(shù)f(x).
②寫出微分中值公式f'(?孜)=■,?孜∈(a,b).
③這里的關(guān)鍵也是輔助函數(shù)的引入,對f'(?孜)進行估值m≤f'(x)≤M從而有m≤■≤M.
2 利用曲線的凹凸性
命題3:若f(x)為(a,b)內(nèi)的凹(或凸)函數(shù),且x1,x2,…,xn∈(a,b)
則f(■)≥■
(或f(■)≤■)
當(dāng)且僅當(dāng)x1=x2=…=xn時等號成立.(可由函數(shù)凹凸性的定義和推論證明)
例2:證明當(dāng)x>0,y>0時,xlnx+ylny≥(x+y)ln■
證明:令f(t)=tlnt,則f''(t)=■,當(dāng)t>0時,f''(t)>0為凸函數(shù)
當(dāng)x>0,y>0時有■≥f(■)
即xlnx+ylny≥(x+y)ln■
此方法適用于函數(shù)在指定區(qū)間上的曲線具有凹(凸)性,證明的具體步驟是:
①引入輔助函數(shù),求輔助函數(shù)的一二階導(dǎo)數(shù).
②判斷二階導(dǎo)數(shù)在所給區(qū)間上的符號.
3 利用函數(shù)的極值與最值
定義:設(shè)f(p)定義在U(p0),若?坌p∈U(p0),p≠p0,f(p)<f(p0)(或f(p)>f(p0)),求n元函數(shù)f(x1,x2,…,xn)在約束條件g(x1,x2,…,xn)=0下的條件極值,可先構(gòu)造函數(shù)
F(x1,x2,…,xn,λ)=f(x1,x2,…,xn)+λg(x1,x2,…,xn)
然后分別對x1,x2,…,xn,λ求偏導(dǎo)數(shù)的方程組
■=0■=0…■=0■=g(x1,x2,…,xn)=0
解上方程組得函數(shù)F(x1,x2,…,xn,λ)的唯一穩(wěn)定點p(x10,x20,…,xn0,λ0),再根據(jù)具體問題加以分析判斷F(x1,x2,…,xn,λ)是否存在極大值或極小值,最后代入穩(wěn)定點即可得到所證不等式.
例3:設(shè)x,y,z為正數(shù),且滿足x+y+z=6,求證:xy+yz+zx≤12.
證明:設(shè)F(x,y,z,λ)=xy+yz+zx+λ(x+y+z-6)
并令■=y+z+λ=0■=x+z+λ=0 ■=x+y+λ=0■=x+y+z-6=0
解之得唯一解x=y=z=2,λ=-4
因為F(x,y,z,λ)有最大值F(2,2,2,-4)=12
所以?坌x,y,z∈R+,F(xiàn)(x,y,z)=xy+yz=zx≤12
當(dāng)我們構(gòu)造好函數(shù)F(x)后,求出在指定區(qū)間上的最大值M最小值m,則有m≤F(x)≤M.
4 利用積分的性質(zhì)
命題4:(柯西—施瓦茨不等式)設(shè)f(x),g(x)在[a,b]上均連續(xù),則[■f(x)g(x)dx]2≤■f2(x)dx■g2(x)dx
例4:設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù),試證■e■dx■e■dx>1
證明:因為f(x)在[0,1]上連續(xù),
所以e■,e■在[0,1]上連續(xù),且恒為正
于是(■■■dx)2<■e■dx■e■dx
即(■dx)2≤■e■dx■e■dx
所以■e■dx■e■dx≥1.
參考文獻:
《網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下普通校高中數(shù)學(xué)“導(dǎo)學(xué)探究”的實驗與研究》這一課題的研究,使我們轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和教學(xué)方式,構(gòu)建多元化的教學(xué)共同體,努力營造信息化學(xué)習(xí)環(huán)境,科學(xué)地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,幫助學(xué)生形成自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,探索并初步形成了我校特色的高中數(shù)學(xué)“導(dǎo)學(xué)探究”教學(xué)模式。 “導(dǎo)學(xué)探究”的教學(xué)模式包括課前、課中、課后,是以學(xué)案為載體,以導(dǎo)學(xué)為方法,教師的指導(dǎo)為主導(dǎo),學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主體,師生共同合作完成教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式。
1 新授課導(dǎo)學(xué)案編寫實例
課題:§3.2立體幾何中的向量方法(2)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1 理解直線的方向向量與平面的法向量。
2 能用向量的方法解決直線與直線、直線與平面、平面與平面夾角的計算問題,體會向量方法在研究幾何問題中的作用。
3 經(jīng)歷轉(zhuǎn)化的過程,感受數(shù)形結(jié)合的理念,能由向量運算結(jié)果回歸幾何結(jié)論。
4 體驗解題快樂,感受成功喜悅。
【學(xué)習(xí)重點】
理解并掌握向量方法解決立體幾何問題的一般方法(“三步曲”)。
【學(xué)習(xí)難點】
建立立體圖形與空間向量之間的聯(lián)系,把立體幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題。
【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】
(預(yù)習(xí)教材P105~ P110,找出疑惑之處.)
復(fù)習(xí)1:已知a?b=1 ,|a|=1 ,且m2a+b, 求m .
復(fù)習(xí)2:什么叫線線角?線線角的大小如何度量?線線角的范圍是什么?
復(fù)習(xí)3:什么叫線面角?線面角的大小如何度量?線面角的范圍是什么?
復(fù)習(xí)4:什么叫二面角?二面角的大小如何度量?二面角的范圍是什么?
1、討論:如何利用異面直線的方向向量求線線角?
設(shè) θ(0°
你能說說向量角與線線角的關(guān)系嗎?
向量a ,b的夾角 或補角是異面直線a,b 的所成角 θ,當(dāng) 銳角時,向量角與線線角 ,當(dāng) 鈍角時,向量角與線線角 。
嘗試1:已知向量AB=(0,1,1) ,CD=(2,-1,1) ,求直線AB,CD所成的角。
2. 討論:如何利用法向量求線面角? 面面角?
(1)直線AB與平面α所成的角 θ,可看成是向 量 AB所在直線與平面α的法向量 n所在直線夾角的余角, 從而求線面角轉(zhuǎn)化為求直線所在的向量與平面的法向量的所成的線線角,我們可以得到如下向量法的公式:sin θ= |cos| = .
你能說說向量角與線面角的關(guān)系嗎?
當(dāng)直線的方向向量與平面α的法向量 n所成的角為銳角時,直線AB與平面α所成的角 θ為其 ; 當(dāng)直線的方向向量與平面α的法向量 n所成的角為鈍角時,直線AB與平面α所成的角 θ為 。
嘗試2:已知直線AB的方向向量a=(-1,1,1) ,平面α的法向量 n=(2,-1,-1) 求直線AB與平面α所成角的余弦值。
(2)設(shè) n1,n2分別是二面角a-1-β中平面 a,β的法向量,則n1,n2 所成的角就是所求二面角的平面角或其補角大小.則,先求 cos= 。再求二面角a-- β的平面角θ= 或 θ=π-( n1, n2 為平面 a,β 的法向量).
你能說說向量角與面面角的關(guān)系嗎?
當(dāng)兩個法向量 n1, n2 的正方向相同(一個指向二面角內(nèi),另一個指向二面角外)時,則為其夾角,即 θ=;當(dāng)兩個法向量n1, n2 的正方向相反(同時指向二面角內(nèi)或外)時,則為補角,即 θ=。
嘗試3:已知n1 =(-3,1,0),n2=(1,0,0)分別是二面角 a-- β中平面a, β的法向量,求二面角a-- β 平面角的值。
設(shè)計意圖:為適應(yīng)我普通校學(xué)生的實際情況,初期階段主要培養(yǎng)學(xué)生看書的習(xí)慣,力求問題的設(shè)置定位在“學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)”,使學(xué)生肯學(xué)、樂學(xué),期望學(xué)生帶著濃厚的表現(xiàn)欲和強烈的求知欲愉快地走進課堂。
【導(dǎo)學(xué)診斷】
1. 已知cos=-12,則 a,b的夾角為.
2. 在棱長為1的正方體ABCD-A′B′C′D ′中,平面 ABB′A′的一個法向量為 ;
3. 在棱長為1的正方體ABCD- A′B′C′D ′中,異面直線A ′B和 CB′所成角是 ;
設(shè)計意圖:診斷反饋學(xué)生的預(yù)習(xí)成果,鼓勵學(xué)生板演,讓學(xué)生有展示的空間,感受成功的體驗。鼓勵生生互評,提高學(xué)習(xí)興趣。
【師生互動】
類型一 異面直線所成的角
例1、如圖,M、N分別是棱長為1的正方體ABCD- A′B′C′D ′的棱 BB′B′C′、 的中點.求異面直線MN與 CD′所成的角.
類型二 直線與平面所成的角
例2、長方體 ABCD-A1B1C1D 1中,AD= AA1=2,AB=4,E、F分別是A1D1 、AB的中點,O是BC1 與B1C的交點. 求直線OF與平面DEF所成角的正弦.
類型三 二面角
例3、:長方體ABCD- A1B1C1D 1中,AD=AA1 =2,AB=4,E、F分別是A1D1 、AB的中點,O是BC1 與B1C的交點. 求二面角A1 -DE-O余弦
設(shè)計意圖:讓學(xué)生通過對預(yù)習(xí)中的“問題”進行探究,在“學(xué)案”導(dǎo)引下,進行自主學(xué)習(xí)、主動探究;在自學(xué)中理解知識、發(fā)現(xiàn)問題;在合作、交流中培養(yǎng)能力、解決問題。
【總結(jié)提升】
1. 空間的二面角、二面角和異面直線的夾角,都可以轉(zhuǎn)化為利用公式cos =a?b|a|?|b|求解.
2 解空間圖形問題時,可以分為三步完成:
(1)建立立體圖形與空間向量的聯(lián)系,用空間向量表示問題中涉及的點、直線、平面,把立體幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題(還常建立坐標(biāo)系來輔助);
(2)通過向量運算,研究點、直線、平面之間的位置關(guān)系以及它們之間距離和夾角等問題;
(3)把向量的運算結(jié)果“翻譯”成相應(yīng)的幾何意義
設(shè)計意圖:指導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容的進一步歸納總結(jié),構(gòu)建數(shù)學(xué)知識體系,也為學(xué)生課后自主復(fù)習(xí)指引方向。
【目標(biāo)檢測】
1、若直線 ∫的方向向量與平面a 的法向量的夾角等于120° ,則直線 ∫與平面 a所成的角等于 ( )
A. 120 ° B. 60° C. 30° D.以上均錯
2、若M、N分別是棱長為1的正方體ABCD - A′B′C′D ′的棱A′B′,BB ′的中點,那么直線 AM,CN所成的角的余弦為( )
A. 32 B. 1010 C. 35 D. 35
3 在棱長為1的正方體ABCD - A′B′C′D ′ 中,
(1)求直線 BC′與平面 A′BD所成角的余弦值。
(2)求二面角 A′- BD-C′的余弦值。
設(shè)計意圖:針對學(xué)生似懂非懂的、容易混淆的問題,緊貼教學(xué)目標(biāo),精選檢測內(nèi)容,達到了解學(xué)生掌握情況的目的,鞏固課堂成果,實現(xiàn)“節(jié)節(jié)清”。
【復(fù)習(xí)反思】
1、知識梳理――請列出本節(jié)知識清單
(1)用直線的方向向量求異面直線所成的角
(2)用直線的方向向量和平面的法向量求直線與平面所成的角
(3)用兩個平面的法向量求二面角
2、重點提煉――主要題型,典型解法,注意事項:
(1)求直線的方向向量和平面的法向量
(2)利用公式 cos =a?b|a|?|b|求解
(3)結(jié)合條件判斷“向量角”與“線線角”、“線面角”、“面面角”的關(guān)系
3、思想方法――體現(xiàn)哪些數(shù)學(xué)思想?運用哪些數(shù)學(xué)方法?
(1)轉(zhuǎn)化的思想――將求“線線角”、“線面角”、“面面角”轉(zhuǎn)化為求“向量角”。
(2)數(shù)形結(jié)合的思想――用代數(shù)的方法解決幾何的問題
(3)運算能力――向量是軀體,運算是靈魂;沒有運算的向量只能起路標(biāo)的作用
設(shè)計意圖:本欄目特設(shè)置在作業(yè)鞏固欄目之前,其首要目的就是培養(yǎng)學(xué)生復(fù)習(xí)反思的習(xí)慣,明了復(fù)習(xí)反思的途徑,提升復(fù)習(xí)反思的能力。
【作業(yè)鞏固】
1、如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D 1中,B1E1 =C1F1=A1B14,求 BE1與DF1 所成的角的余弦值.
2、在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E、F分別為BB1和A1B1的中點.求
(1)直線DF與平面AEC所成角α的正弦值.
(2)平面ADF與平面AEC所成角 的余弦值.
設(shè)計意圖:鞏固學(xué)習(xí)成果,豐富優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),遷移知識能力。
【自我評價】
1、真知灼見:學(xué)了本節(jié)你有何獨到的見解?
2、自我評價:( )A.很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生自我評價的習(xí)慣,突出學(xué)生的主體意識?!罢嬷埔姟奔瓤膳囵B(yǎng)學(xué)生“提煉”能力,也可為師生互動增加新的渠道。
2 高三第一輪復(fù)習(xí)課導(dǎo)學(xué)案編寫實例
課題:函數(shù)的單調(diào)性
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解函數(shù)單調(diào)性的概念。
2、學(xué)會利用定義判斷證明函數(shù)單調(diào)性。
3、掌握函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì),并能簡單應(yīng)用。
4、以極度的熱情投入學(xué)習(xí),體會成功的快樂。
【學(xué)習(xí)重點】
函數(shù)單調(diào)性的概念、函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì)。
【學(xué)習(xí)難點】
判斷證明函數(shù)單調(diào)性方法及函數(shù)單調(diào)性的函數(shù)單調(diào)性簡單應(yīng)用。
【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】
一、單調(diào)性
(1)單調(diào)函數(shù)的定義
(2)單調(diào)區(qū)間的定義
若函數(shù) f(x)在區(qū)間 Ι上是 ,則稱函數(shù) f(x)在這一區(qū)間上具有(嚴(yán)格的)單調(diào)性,區(qū)間 Ι叫做 f(x) 的 。
探究一:①你能說說單調(diào)區(qū)間與定義域的關(guān)系嗎?
②你是如何理解函數(shù)的單調(diào)性在圖象上的反映?
若函數(shù) f(x)在整個定義域Ι 內(nèi)只有唯一的一個單調(diào)區(qū)間,則 f(x)稱為 .
2.判斷單調(diào)性的方法:
(1)定義法,其步驟為:① ;② ;③ ④ ;⑤ .
(2)導(dǎo)數(shù)法,若函數(shù) y=f(x)在定義域內(nèi)的某個區(qū)間上可導(dǎo),①若 ,則 f(x)在這個區(qū)間上是增函數(shù);②若 ,則 f(x)在這個區(qū)間上是減函數(shù).
(3)圖象法:如果f(x) 是以圖象形式給出的,或者 f(x)的圖象易作出,可由圖象的直觀性寫出它的單調(diào)區(qū)間。
二、單調(diào)性的有關(guān)結(jié)論
1.在公共定義域內(nèi),若f(x) , g(x)均為增(減)函數(shù),則 f(x)+g(x) 函數(shù);
2.若 f(x)為增(減)函數(shù),則-f(x) 為 ;
3.復(fù)合函數(shù)y=f[g(x)] 是定義在M上的函數(shù),若f(x) 與g(x) 的單調(diào)相同,則 f[g(x)]為 ,若f(x) ,g(x) 的單調(diào)性相反,則 f[g(x)] 為 .
探究二:①你能說說求復(fù)合函數(shù)單調(diào)區(qū)間時一定要求解什么嗎?
②你能歸納判斷復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的口訣嗎?
4.奇函數(shù)在其對稱區(qū)間上的單調(diào)性 ,偶函數(shù)在其對稱區(qū)間上的單調(diào)性 .
探究三:函數(shù)y=1x 在(-∞,0) 和 (0,+∞) 內(nèi)都是單調(diào)遞減的,你能說它在整個定義域即 (-∞,0) ∪(0,+∞) 內(nèi)單調(diào)遞減嗎?為什么?
【導(dǎo)學(xué)診斷】
1、下列函數(shù)中,在區(qū)間(0,2)上遞增的有
① y=-1x ②y=-x ③y=|x-1 | ④ y=x2+2x+1
2 函數(shù)y=2-x2+4x-3 的遞減區(qū)間為
3 已知函數(shù)f(x)=x2+2(a-1)x+2 在區(qū)間(-∞,4]上是減函數(shù),則 a的取值范圍為
4 已知f(x) 是定義在 R上的增函數(shù),f(13)=0 ,則不等式f(2x-1)〈0 的解集為
【師生互動】
題型一 函數(shù)單調(diào)性的判斷和證明
例1 求證:函數(shù)f(x)=-1x-1 在區(qū)間(-∞,0)上是單調(diào)增函數(shù)。
變式訓(xùn)練1:判斷函數(shù)f(x)=1x +x在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)性情況。在區(qū)間(-∞,0)上呢?
題型二 函數(shù)單調(diào)區(qū)間的求法
例2 試求出下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
(1) y=|2x-1 |+2; (2) f(x)=log12 (-x2+4x-3)。
變式訓(xùn)練2:求函數(shù)f(x)=x2+1(-2≤x ≤1)
-x+3(x1)的單調(diào)遞減區(qū)間。
題型三 函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用
例3 已知函數(shù)f(x) 的定義域為[-1,1],且對于任意的x1 ,x2∈[-1,1],當(dāng)x10.
(1)試判斷函數(shù)f(x) 在區(qū)間[-1,1]上是增函數(shù)還是減函數(shù),并證明你的結(jié)論;
(2)解不等式f(5x-1)
變式訓(xùn)練3:已知f(x) 是定義在(-2,2)上的減函數(shù),并且f(m-1)-f(1-2m) >0,求實數(shù)m 的取值范圍.
【總結(jié)提升】
1、函數(shù)的單調(diào)區(qū)間是其定義域的子集,因此,討論函數(shù)的單調(diào)性,必須先確定函數(shù)的定義域.
2、函數(shù)的單調(diào)性可以借助函數(shù)圖象來研究,增函數(shù)的圖象自左向右是上升曲線,減函數(shù)的圖象自左向右是下降曲線.
3、利用函數(shù)單調(diào)性可比較大小、解不等式、求函數(shù)值域或最值等,既是一種方法,也是一種技巧,應(yīng)加強函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用,提高解題技巧.
4、函數(shù)的單調(diào)性不同于周期性與奇偶性,它僅僅是函數(shù)的局部性質(zhì).
【目標(biāo)檢測】
1、下列函數(shù)f(x)中,滿足“對任意 x1,x2 ∈ (0,+∞ ),當(dāng) x1 f(x2)的是( )
A.f(x) =1x B. f(x)=(x-1)2 C . f(x)=ex D f(x)=1n(x+1)
2、函數(shù) y=log12(x2-5x+6)的單調(diào)增區(qū)間為
3、已知f(x)=(3a-1)x+4a,x≤1
1oga x,x>1是 (-∞,+∞)上的減函數(shù),那么 a的取值范圍是
4、如果二次函數(shù)f(x)=x2-(a-1)x+5 在區(qū)間〔12,1〕 上是增函數(shù), f(2)的取值范圍.
5、已知函數(shù)f(x) 在定義域[-2,2]上遞增,求滿足f(1-m)-f(m2-1)
【復(fù)習(xí)反思】
1、知識梳理――請列出本節(jié)知識清單:
2、重點提煉――主要題型,典型解法,注意事項:
3、思想方法――體現(xiàn)哪些數(shù)學(xué)思想?運用哪些數(shù)學(xué)方法?
【作業(yè)鞏固】(略)