“函數(shù)的單調(diào)性”教學設計

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)


【教學目標】

 

1.知識與技能:從形與數(shù)兩方面理解函數(shù)單調(diào)性的概念,掌握利用函數(shù)圖象和定義判斷、證明函數(shù)單調(diào)性的方法步驟。

 

2.過程與方法:通過觀察函數(shù)圖象的變化趨勢——上升或下降,初步體會函數(shù)單調(diào)性,然后數(shù)形結合,讓學生嘗試歸納函數(shù)單調(diào)性的定義,并能利用圖像及定義解決單調(diào)性的證明。

 

3.情感、態(tài)度與價值觀:在對函數(shù)單調(diào)性的學習過程中,讓學生感知從具體到抽象,從特殊到一般,從感性到理性的認知過程,增強學生由現(xiàn)象猜想結論的能力。

 

【教學重點】  函數(shù)單調(diào)性的概念、判斷。

 

【教學難點】  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。

 

【教學工具】  教學多媒體。

 

【教學過程】

 

一、創(chuàng)設情境,引入課題

 

師:同學們剛剛從樓下走到了教室,如果把每一個樓梯的臺階都標上數(shù)字,我們一起來描述一下從樓下走到教室這一過程中,同學們的位置變化。

 

 

生:隨著樓梯臺階標號的增大,我們所處的位置在不斷地上升。

 

師:(積極反饋,全班鼓掌表揚)反之,我們下樓時,我們的位置顯然是在下降的。

 

師:(閱讀教材,人教版節(jié)首內(nèi)容,引導學生看圖)結合上下樓的問題,引導學生識圖,捕捉信息,啟發(fā)學生思考。

 

 

觀察圖中的函數(shù)圖象,隨著函數(shù)自變量的增大(減小),你能得到什么信息?

 

二、歸納探索,形成概念

 

我們在學習函數(shù)概念時,了解了函數(shù)的定義域及值域,本節(jié)內(nèi)容其實就是針對自變量與函數(shù)值之間的變化關系進行的專題研究之一──函數(shù)單調(diào)性的研究。

 

同學們在初中已經(jīng)對函數(shù)隨著自變量取值的變化函數(shù)值相應的變化情況有了一定的認識,但是沒有嚴格的定義,今天我們的任務就是通過形象的函數(shù)圖象變化情況,為函數(shù)單調(diào)性建立嚴格定義。

 

1.借助圖象,直觀感知

 

首先,我們來研究一次函數(shù)和二次函數(shù)的單調(diào)性。

 

 

 

 

師:在沒有學習函數(shù)單調(diào)性的嚴格定義之前,函數(shù)的單調(diào)性可以理解為,

 

 

師:根據(jù)圖象,請同學們寫出你對這兩個函數(shù)單調(diào)性的描述。

 

生:(獨立完成,小組內(nèi)互相檢查,然后閱讀教材,對比參照)。

 

2.抽象思維,形成概念

 

函數(shù)的性質(zhì)離不開函數(shù)的定義域,在研究函數(shù)單調(diào)性時,我們也必須充分考慮到這一點,

 

在函數(shù)的定義區(qū)間上描述隨著自變量值的變化,函數(shù)值的變化情況。

 

師:思考,如何利用函數(shù)解析式來描述函數(shù)隨著自變量值的變化,函數(shù)值的變化情況?(注意函數(shù)的定義區(qū)間)

 

生:在上,隨著自變量值的增大,函數(shù)值逐漸減。辉谏,隨著自變量值的增大,函數(shù)值逐漸增大。

 

師:如果給出函數(shù),你能用準確的數(shù)學符號語言表述出函數(shù)單調(diào)性的定義嗎?

 

生:(師生共同探究,得出增函數(shù)嚴格的定義)一般地,設函數(shù)的定義域為:

 

①如果對于定義域上某個區(qū)間上的任意兩個自變量的值,當時,都有,那么就說函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù);

 

②如果對于定義域上某個區(qū)間上的任意兩個自變量的值,當時,都有,那么就說函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù)。

 

三、掌握證法,適當延展

 

【例1】下圖是定義在區(qū)間上的函數(shù),根據(jù)圖象說出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,以及在每一單調(diào)區(qū)間上,它是增函數(shù)還是減函數(shù)?

 

 

【例2】物理學中的玻意耳定律(為正常數(shù))告訴我們,對于一定量的氣體,當其體積減小時,壓強將增大。試用函數(shù)的單調(diào)性證明之。

 

師:在解決完成這個例題后,根據(jù)解題步驟歸納總結用定義證明函數(shù)單調(diào)性的一般性算法步驟:設元、作差、變形、斷號、定論。

 

四、歸納小結,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,共同完成小結。

 

(1) 利用圖象判斷函數(shù)單調(diào)性;

 

(2) 利用定義判斷函數(shù)單調(diào)性;

 

(3) 證明方法和步驟:設元、作差、變形、斷號、定論。

 

五、布置作業(yè),拓展探究

 

課后探究:研究函數(shù)的單調(diào)性。

 

六、板書設計

函數(shù)的單調(diào)性

一、創(chuàng)設情境,引入課題

 

 

二、歸納探索,形成概念

 

三、掌握證法,適當延展

 

【例1:】

 

【例2:】

四、歸納小結,提高認識

 

七、教學反思

 

在有限的課堂時間,使學生掌握利用數(shù)形結合的思想方法準確理解函數(shù)單調(diào)性的有關概念,加深對基本概念的認識。首先,展示一個學生都熟悉無比的情境,在這個情境中讓學生直觀地理解上升(遞增)或下降(遞減)的現(xiàn)象,然后針對課本所給的三個圖象,結合情境中的直觀現(xiàn)象,讓學生描述這三個函數(shù)圖象的特征。學生在描述函數(shù)圖象特征(上升或下降)的時候較為順利,但總覺得有錯誤,可又說不清理由。此時,教師指出:在敘述函數(shù)圖像特征時要按照一定的標準,即觀察的順序應沿x軸正方向,自變量從左向右變化時,函數(shù)值(圖像)的變化趨勢,這樣即可得到正確答案。學生在理解錯誤原因過程中亦得到了正確的研究方法。接下來,單刀直入地提出函數(shù)的單調(diào)性這個函數(shù)的性質(zhì)。在直觀上承認這一性質(zhì)以后,由學生按學習小組,仿照剛才的分析去研究一次函數(shù)和二次函數(shù)的單調(diào)性。繼而提出:圖象特征如何轉(zhuǎn)化為數(shù)學語言?經(jīng)過學生探究思考,教師啟發(fā),學生歸納總結函數(shù)單調(diào)性的定義。結合圖像,學生通過自主合作探索,自己給出了函數(shù)單調(diào)性的定義。然后讓學生打開書本,與書上的表述比較,肯定他們的成果,并提示注意書本敘述的精確用語。本課學生印象深刻,理解深入,合作探究激發(fā)了學生的內(nèi)驅(qū)力與自信心。


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