第一篇:高一數(shù)學(xué)教案:函數(shù)單調(diào)性
教學(xué)目標
會運用圖象判斷單調(diào)性;理解函數(shù)的單調(diào)性,能判斷或證明一些簡單函數(shù)單調(diào)性;注意必須在定義域內(nèi)或其子集內(nèi)討論函數(shù)的單調(diào)性。
重 點
函數(shù)單調(diào)性的證明及判斷。
難 點
函數(shù)單調(diào)性證明及其應(yīng)用。
一、復(fù)習(xí)引入
1、函數(shù)的定義域、值域、圖象、表示方法
2、函數(shù)單調(diào)性
(1)單調(diào)增函數(shù)
(2)單調(diào)減函數(shù)
(3)單調(diào)區(qū)間
二、例題分析
例
1、畫出下列函數(shù)圖象,并寫出單調(diào)區(qū)間:
(1)(2)(2)
例
2、求證:函數(shù) 在區(qū)間 上是單調(diào)增函數(shù)。
例
3、討論函數(shù) 的單調(diào)性,并證明你的結(jié)論。
變(1)討論函數(shù) 的單調(diào)性,并證明你的結(jié)論
變(2)討論函數(shù) 的單調(diào)性,并證明你的結(jié)論。
例
4、試判斷函數(shù) 在 上的單調(diào)性。
三、隨堂練習(xí)
1、判斷下列說法正確的是。
(1)若定義在 上的函數(shù) 滿足,則函數(shù) 是 上的單調(diào)增函數(shù);
(2)若定義在 上的函數(shù) 滿足,則函數(shù) 在 上不是單調(diào)減函數(shù);
(3)若定義在 上的函數(shù) 在區(qū)間 上是單調(diào)增函數(shù),在區(qū)間 上也是單調(diào)增函數(shù),則函數(shù) 是 上的單調(diào)增函數(shù);
(4)若定義在 上的函數(shù) 在區(qū)間 上是單調(diào)增函數(shù),在區(qū)間 上也是單調(diào)增函數(shù),則函數(shù) 是 上的單調(diào)增函數(shù)。
2、若一次函數(shù) 在 上是單調(diào)減函數(shù),則點 在直角坐標平面的()
A.上半平面 B.下半平面 C.左半平面 D.右半平面
3、函數(shù) 在 上是___ ___;函數(shù) 在 上是__ _____。
3.下圖分別為函數(shù) 和 的圖象,求函數(shù) 和 的單調(diào)增區(qū)間。
4、求證:函數(shù) 是定義域上的單調(diào)減函數(shù)。
四、回顧小結(jié)
1、函數(shù)單調(diào)性的判斷及證明。
課后作業(yè)
一、基礎(chǔ)題
1、求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
(1)(2)
2、畫函數(shù) 的圖象,并寫出單調(diào)區(qū)間。
二、提高題
3、求證:函數(shù) 在 上是單調(diào)增函數(shù)。
4、若函數(shù),求函數(shù) 的單調(diào)區(qū)間。
5、若函數(shù) 在 上是增函數(shù),在 上是減函數(shù),試比較 與 的大小。
三、能力題
6、已知函數(shù),試討論函數(shù)f(x)在區(qū)間 上的單調(diào)性。
變(1)已知函數(shù),試討論函數(shù)f(x)在區(qū)間 上的單調(diào)性。
第二篇:函數(shù)單調(diào)性
函數(shù)單調(diào)性概念教學(xué)的三個關(guān)鍵點 ──兼談《函數(shù)單調(diào)性》的教學(xué)設(shè)計
北京教育學(xué)院宣武分院 彭 林
函數(shù)單調(diào)性是學(xué)生進入高中后較早接觸到的一個完全形式化的抽象定義,對于仍然處于經(jīng)驗型邏輯思維發(fā)展階段的高一學(xué)生來講,有較大的學(xué)習(xí)難度。一直以來,這節(jié)課也都是老師教學(xué)的難點。最近,在我區(qū)“青年教師評優(yōu)課”上,聽了多名教師對這節(jié)課不同風格的課堂教學(xué),通過對他們教學(xué)案例的研究和思考,筆者認為,在函數(shù)單調(diào)性概念的教學(xué)中,關(guān)鍵是把握住如下三個關(guān)鍵點。
關(guān)鍵點1。學(xué)生 學(xué)習(xí)函數(shù)單調(diào)性的認知基礎(chǔ)是什么?
在這個內(nèi)容之前,已經(jīng)教學(xué)過一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等簡單函數(shù),函數(shù)的變量定義和映射定義,以及函數(shù)的表示。對函數(shù)是一個刻畫某些運動變化數(shù)量關(guān)系的數(shù)學(xué)概念,也已經(jīng)形成初步認識。接踵而來的任務(wù)是對函數(shù)應(yīng)該繼續(xù)研究什么。在數(shù)學(xué)研究中,建立一個數(shù)學(xué)概念的意義就是揭示它的本質(zhì)特征,即共同屬性或不變屬性。對各種函數(shù)模型而言,就是研究它們所描述的運動關(guān)系的變化規(guī)律,也就是這些運動關(guān)系在變化之中的共同屬性或不變屬性,即“變中不變”的性質(zhì)。按照這種科學(xué)研究的思維方式,使得當前來討論函數(shù)的一些性質(zhì),就成為順理成章的、必要的和有意義的數(shù)學(xué)活動。至于在多種函數(shù)性質(zhì)中,選擇這個時機來討論函數(shù)的單調(diào)性而不是其他性質(zhì),是因為函數(shù)的單調(diào)性是學(xué)生從已經(jīng)學(xué)習(xí)的函數(shù)中比較容易發(fā)現(xiàn)的一個性質(zhì)。
就中小學(xué)生與單調(diào)性相關(guān)的經(jīng)歷而言,學(xué)生認識函數(shù)單調(diào)性可以分為四個階段: 第一階段,經(jīng)驗感知階段(小學(xué)階段),知道一個量隨另一個量的變化而變化的具體情境,如“隨著年齡的增長,我的個子越來越高”,“我認識的字越多,我的知識就越多”等。
第二階段,形象描述階段(初中階段),能用抽象的語言描述一個量隨另一個量變化的趨勢,如“y隨著x的增大而減少”。
第三階段,抽象概括階段(高中必修1),能進行脫離具體和直觀對象的抽象化、符號化的概括,并通過具體函數(shù),初步體會單調(diào)性在研究函數(shù)變化中的作用。
第四階段,認識提升階段(高中選修系列1、2),要求學(xué)生能初步認識導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的聯(lián)系。
基于上述認識,函數(shù)單調(diào)性教學(xué)的引入應(yīng)該從學(xué)生的已有認知出發(fā),建立在學(xué)生初中已學(xué)的一次函數(shù)、二次函數(shù)以及反比例函數(shù)的基礎(chǔ)上,即從學(xué)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.。
讓學(xué)生分別作出函數(shù)數(shù)值有什么變化規(guī)律? 的圖象,并且觀察自變量變化時,函在學(xué)生畫圖的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)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(xué)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).第三個函數(shù)圖象的上升與下降要分段說明,通過討論使學(xué)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.
在此基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)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).
關(guān)鍵點2。為什么要用數(shù)學(xué)的符號語言定義函數(shù)的單調(diào)性概念?
對于函數(shù)單調(diào)性概念的教學(xué)而言,有一個很重要的問題,即為什么要進一步形式化。學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù),對函數(shù)的增減性已有初步的認識:隨x增大y增大是增函數(shù),隨x增大y 減小是減函數(shù)。這個觀念對他們而言是易于接受的,很形象,他們會覺得這樣的定義很好,為什么還要費神去進行符號化呢?如果教師能通過教學(xué)設(shè)計,讓學(xué)生感受到進一步符號化、形式化的必要性,造成認知沖突,則學(xué)生研究的興趣就會大大提高,主動性也會更強。其實,數(shù)學(xué)概念就是一系列常識不斷精微化的結(jié)果,之所以要進一步形式化,完全是數(shù)學(xué)精確性、嚴密性的要求,因為只有達到這種符號化、形式化的程度,才可以進行準確的計算,進行推理論證。
所以,在教學(xué)中提出類似如下的問題是非常必要的:
右圖是函數(shù)函數(shù)嗎? 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
對于這個問題,學(xué)生的困難是難以確定分界點的確切位置.通過討論,使學(xué)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(xué)生體會到用數(shù)量大小關(guān)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.關(guān)鍵點3:如何用形式化的語言定義函數(shù)的單調(diào)性?
從數(shù)學(xué)學(xué)科這個整體來看,數(shù)學(xué)的高度抽象性造成了數(shù)學(xué)的難懂、難教、難學(xué),解決這一問題的基本途徑是順應(yīng)學(xué)習(xí)者的認知規(guī)律:在需要和可能的情況下,盡量做到從直觀入手,從具體開始,逐步抽象,即數(shù)學(xué)的思考方式。恰當運用圖形語言、自然語言和符號化的形式語言,并進行三者之間必要的轉(zhuǎn)化,可以說,這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本思考方式。而函數(shù)單調(diào)性這一內(nèi)容正是體現(xiàn)數(shù)學(xué)基本思考方式的一個良好載體,教學(xué)中應(yīng)該充分關(guān)注到這一點。長此以往,便可使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時,學(xué)到比知識更重要的東西—學(xué)會如何思考?如何進行數(shù)學(xué)的思考?
一般說,對函數(shù)單調(diào)性的建構(gòu)有兩個重要過程,一是建構(gòu)函數(shù)單調(diào)性的意義,二是通過思維構(gòu)造把這個意義用數(shù)學(xué)的形式化語言加以描述。對函數(shù)單調(diào)性的意義,學(xué)生通過對若干函數(shù)圖象的觀察并不難認識,因此,前一過程的建構(gòu)學(xué)習(xí)相對比較容易進行。后一過程的進行則有相當?shù)碾y度,其難就難在用數(shù)學(xué)的符合語言來描述函數(shù)單調(diào)性的定義時,如何才能最大限度地通過學(xué)生自己的思維活動來完成。這其中有兩個難點:
(1)“x增大”如何用符號表示;同樣,“f(x)增大”如何用符號表示。(2)“‘隨著’x增大,函數(shù)f(x)‘也’增大”,如何用符號表示。
用數(shù)學(xué)符號描述這兩種數(shù)學(xué)意義的最大要害之處,在于要用數(shù)學(xué)的符號來描述動態(tài)的數(shù)學(xué)對象。
在初中數(shù)學(xué)中,除了學(xué)習(xí)函數(shù)的初級概念,用y=f(x)表示函數(shù)y隨著自變量x的變化而變化時,接觸到一點動態(tài)數(shù)學(xué)對象的數(shù)學(xué)符號表示以外,絕大多數(shù)都是用數(shù)學(xué)符號表示靜態(tài)的數(shù)學(xué)對象。因此,從用靜態(tài)的數(shù)學(xué)符號描述靜態(tài)的數(shù)學(xué)對象,到用靜態(tài)的符號語言刻畫動態(tài)數(shù)學(xué)對象,在思維能力層次上存在重大差異,對剛剛由初中進入高中學(xué)習(xí)的學(xué)生而言,無疑是一個很大的挑戰(zhàn)!
因此,在教學(xué)中可以提出如下問題2: 如何從解析式的角度說明
在上為增函數(shù)?
這個問題是形成函數(shù)單調(diào)性概念的關(guān)鍵。在教學(xué)中,教師可以組織學(xué)生先分組探究,然后全班交流,相互補充,并及時對學(xué)生的發(fā)言進行反饋、評價,對普遍出現(xiàn)的問題組織學(xué)生討論,在辨析中達成共識.對于問題2,學(xué)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,因為函數(shù). ,所以
在上為增②可以用0,1,2,3,4,5驗證: 在所以函數(shù)上是增函數(shù)。
對于這兩種錯誤,教師要引導(dǎo)學(xué)生進一步展開思考。例如,指出回答②試圖用自然數(shù)列來驗證結(jié)論,而且引入了不等式表示不等關(guān)系,但是,只是對有限幾個自然數(shù)驗證不行,只有當所有的比較結(jié)果都是一樣的:自變量大時,函數(shù)值也大,才可以證明它是增函數(shù),那么怎么辦?如果有的學(xué)生提出:引入非負實數(shù)a,只要證明
就可以了,這就把驗證的范圍由有限擴大到了無限。教師應(yīng)適時指出這種驗證也有局限性,然后再讓學(xué)生思考怎樣做才能實現(xiàn)“任意性”就有堅實的基礎(chǔ)了。也就是,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: 任意取在,有為增函數(shù). ,即,所以這種回答既揭示了單調(diào)性的本質(zhì),也讓學(xué)生領(lǐng)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。至此,學(xué)生對函數(shù)單調(diào)性有了理性的認識.在前面研究的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生歸納、抽象出函數(shù)單調(diào)性的定義,使學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般,從具體到抽象的認知過程。
教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生用嚴格的數(shù)學(xué)符號語言歸納、抽象增函數(shù)的定義,并讓學(xué)生類比得到減函數(shù)的定義.然后指導(dǎo)學(xué)生認真閱讀教材中有關(guān)單調(diào)性的概念,對定義中關(guān)鍵的地方進行強調(diào).同時設(shè)計了一組判斷題:
判斷題:
①②若函數(shù)③若函數(shù)滿足f(2) 和(2,3)上均為增函數(shù),則函數(shù)在(1,3)上為增函數(shù).④因為函數(shù)減函數(shù).在上都是減函數(shù),所以在上是通過對判斷題的討論,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(yīng)區(qū)間就談不上單調(diào)性. ②有的函數(shù)在整個定義域內(nèi)單調(diào)(如一次函數(shù)),有的函數(shù)只在定義域內(nèi)的某些區(qū)間單調(diào)(如二次函數(shù)),有的函數(shù)根本沒有單調(diào)區(qū)間(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). 從而加深學(xué)生對定義的理解 北京4中常規(guī)備課 【教學(xué)目標】 1.使學(xué)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(xué)思想方法,培養(yǎng)學(xué)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(xué)生的推理論證能力. 3.通過知識的探究過程培養(yǎng)學(xué)生細心觀察、認真分析、嚴謹論證的良好思維習(xí)慣,讓學(xué)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(xué)重點】 函數(shù)單調(diào)性的概念、判斷及證明. 【教學(xué)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(xué)方法】 教師啟發(fā)講授,學(xué)生探究學(xué)習(xí). 【教學(xué)手段】 計算機、投影儀. 【教學(xué)過程】 一、創(chuàng)設(shè)情境,引入課題 課前布置任務(wù): (1)由于某種原因,2008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(dǎo)學(xué)生識圖,捕捉信息,啟發(fā)學(xué)生思考. 問題:觀察圖形,能得到什么信息? 預(yù)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(guān)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(yù)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)值是變大還是變小. 〖設(shè)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(xué)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(wù)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)數(shù)值有什么變化規(guī)律? 的圖象,并且觀察自變量變化時,函 預(yù)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的增大而減小. (3)函數(shù) 在上 y隨x的增大而減小,在上y隨x的增大而減小. 引導(dǎo)學(xué)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(yù)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) 在某個區(qū)間上隨自變量x的增大,y越來越小,我們在該區(qū)間上為增函數(shù);如果函數(shù)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(shè)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)和減函數(shù)嗎? 的圖象,能說出這個函數(shù)分別在哪個區(qū)間為增函數(shù) 學(xué)生的困難是難以確定分界點的確切位置. 通過討論,使學(xué)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(shè)計意圖〗使學(xué)生體會到用數(shù)量大小關(guān)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)? 22預(yù)案:(1)在給定區(qū)間內(nèi)取兩個數(shù),例如1和2,因為1<2,所以為增函數(shù). (2)仿(1),取很多組驗證均滿足,所以(3)任取,所以 在,因為 為增函數(shù). 在為增函數(shù). 在,即對于學(xué)生錯誤的回答,引導(dǎo)學(xué)生分別用圖形語言和文字語言進行辨析,使學(xué)生認識到問題的根源在于自變量不可能被窮舉,從而引導(dǎo)學(xué)生在給定的區(qū)間內(nèi)任意取兩個自變量. 【設(shè)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(xué)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(xué)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 . ④因為函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù).上都是減函數(shù),所以在 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(yīng)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(shè)計意圖】讓學(xué)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(xué)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(xué)生可能出現(xiàn)的問題,組織學(xué)生討論、交流. 證明:任取 ,設(shè)元 求差 變形,斷號 ∴ ∴ 即 ∴函數(shù) 2.歸納解題步驟 在上是增函數(shù). 定論 引導(dǎo)學(xué)生歸納證明函數(shù)單調(diào)性的步驟:設(shè)元、作差、變形、斷號、定論. 練習(xí):證明函數(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 在上是增函數(shù). 任意的,且有可以嗎? 引導(dǎo)學(xué)生分析這種敘述與定義的等價性.讓學(xué)生嘗試用這種等價形式證明函數(shù)在 〖設(shè)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(dǎo)數(shù)法,為用導(dǎo)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(xué)生交流在本節(jié)課學(xué)習(xí)中的體會、收獲,交流學(xué)習(xí)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(shè)元、作差、變形、斷號、定論.(3)數(shù)學(xué)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(xí)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上是增函數(shù).,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》教學(xué)設(shè)計說明 一、教學(xué)內(nèi)容的分析 函數(shù)的單調(diào)性是學(xué)生在了解函數(shù)概念后學(xué)習(xí)的函數(shù)的第一個性質(zhì),是函數(shù)學(xué)習(xí)中第一個用數(shù)學(xué)符號語言刻畫的概念,為進一步學(xué)習(xí)函數(shù)其它性質(zhì)提供了方法依據(jù). 對于函數(shù)單調(diào)性,學(xué)生的認知困難主要在兩個方面:(1)要求用準確的數(shù)學(xué)符號語言去刻畫圖象的上升與下降,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)生是比較困難的;(2)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,而學(xué)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(xué)大綱的要求,確定了本節(jié)課的重點和難點. 二、教學(xué)目標的確定 根據(jù)本課教材的特點、教學(xué)大綱對本節(jié)課的教學(xué)要求以及學(xué)生的認知水平,從三個不同的方面確定了教學(xué)目標,重視單調(diào)性概念的形成過程和對概念本質(zhì)的認識;強調(diào)判斷、證明函數(shù)單調(diào)性的方法的落實以及數(shù)形結(jié)合思想的滲透;突出語言表達能力、推理論證能力的培養(yǎng)和良好思維習(xí)慣的養(yǎng)成. 三、教學(xué)過程的設(shè)計 為達到本節(jié)課的教學(xué)目標,突出重點,突破難點,教學(xué)上采取了以下的措施:(1)在探索概念階段, 讓學(xué)生經(jīng)歷從直觀到抽象、從特殊到一般、從感性到理性的認知過程,完成對單調(diào)性定義的三次認識,使得學(xué)生對概念的認識不斷深入. (2)在應(yīng)用概念階段,通過對證明過程的分析,幫助學(xué)生掌握用定義證明函數(shù)單調(diào)性的方法和步驟. (3)考慮到我校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好、思維較為活躍的特點,對判斷方法進行適當?shù)难诱梗由顚Χx的理解,同時也為用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性埋下伏筆. 函數(shù)的單調(diào)性說課稿(市級一等獎)函數(shù)單調(diào)性說課稿 《函數(shù)的單調(diào)性》說課稿(市級一等獎)旬陽縣神河中學(xué) 詹進根 我說課的課題是《普通高中課程標準實驗教科書 必修1》第二章第三節(jié)——函數(shù)的單調(diào)性。我將根據(jù)新課標的理念和高一學(xué)生的認知特點設(shè)計本節(jié)課的教學(xué)。我從下面三個方面闡述我對這節(jié)課的理解和教學(xué)設(shè)計。 一、教材分析 1、教材內(nèi)容 本節(jié)課是北師大版(必修一)第二章函數(shù)第三節(jié)——函數(shù)的單調(diào)性,本節(jié)課內(nèi)容教材主要學(xué)習(xí)函數(shù)的單調(diào)性的概念,依據(jù)函數(shù)圖象判斷函數(shù)的單調(diào)性和應(yīng)用定義證明函數(shù)的單調(diào)性。 2、教材的地位和作用 函數(shù)是本章的核心概念,也是中學(xué)數(shù)學(xué)中的基本概念,函數(shù)貫穿整個高中數(shù)學(xué)課程。在歷年的考題中常考,函數(shù)的思想也是我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的重要思想。在這一節(jié)中利用函數(shù)圖象研究函數(shù)性質(zhì)的數(shù)形結(jié)合思想將貫穿于整個高中數(shù)學(xué)教學(xué)。 函數(shù)的基本性質(zhì)包括單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性、有界性。而我們今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是函數(shù)基本性質(zhì)中的一種——單調(diào)性。函數(shù)的單調(diào)性是用代數(shù)方法研究函數(shù)圖象局部變化趨勢的。函數(shù)的單調(diào)性是學(xué)生初中學(xué)習(xí)了一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)圖象的基礎(chǔ)上對增減性有一個初步的感性認識,是函數(shù)概念的延續(xù)和拓展,又是后續(xù)研究指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等內(nèi)容的基礎(chǔ),對進一步探索、研究函數(shù)的其他性質(zhì)有著示范性的作用,對解決各種數(shù)學(xué)問題有著廣泛作用。此外在比較數(shù)的大小、極限、導(dǎo)數(shù)以及相關(guān)的數(shù)學(xué)綜合問題中也有廣泛的應(yīng)用,它是整個高中數(shù)學(xué)中起著承上啟下作用的核心知識之一。通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí),讓學(xué)生領(lǐng)會函數(shù)單調(diào)性的概念、掌握證明函數(shù)單調(diào)性的步驟,并能運用單調(diào)性知識解決一些簡單的實際問題。通過上述活動,加深對函數(shù)本質(zhì)的認識。更主要本節(jié)教學(xué)過程中還滲透了探索發(fā)現(xiàn)、數(shù)形結(jié)合、歸納轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想方法,這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、發(fā)展學(xué)生的思維能力,掌握數(shù)學(xué)的思想方法具有重大意義。 根據(jù)函數(shù)單調(diào)性在整個教材內(nèi)容中的地位和作用,并結(jié)合學(xué)生的認知水平,本節(jié)課教學(xué)應(yīng)實現(xiàn)如下教學(xué)目標。 3、教學(xué)目標 知識與技能:理解函數(shù)單調(diào)性和單調(diào)函數(shù)的意義;會判斷和證明簡單函數(shù)的單調(diào)性。 過程與方法:培養(yǎng)從概念出發(fā),進一步研究其性質(zhì)的意識及能力;體會感悟數(shù)形結(jié)合、分類討論的數(shù)學(xué)思想。 情感態(tài)度與價值觀:領(lǐng)會用運動的觀點去觀察分析事物的方法,培養(yǎng)學(xué)生細心觀察、認真分析、嚴謹論證的良好思維習(xí)慣;由合適的例子引發(fā)學(xué)生探求數(shù)學(xué)知識的欲望,突出學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 4(教學(xué)的重點和難點 教學(xué)重點: 函數(shù)單調(diào)性的概念,判斷并證明函數(shù)的單調(diào)性;1 函數(shù)單調(diào)性說課稿 教學(xué)難點: 根據(jù)定義證明函數(shù)的單調(diào)性和利用函數(shù)圖像證明單調(diào)性。 二、教法與學(xué)法 1(教學(xué)方法 本節(jié)課是函數(shù)單調(diào)性的起始課,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標和學(xué)生的認知水平,本節(jié)課主要采用“創(chuàng)設(shè)情景、問題探究、合作交流、歸納總結(jié)、聯(lián)系鞏固”的教學(xué)方式,這樣既增加了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流,又能激發(fā)學(xué)生的求知欲,調(diào)動學(xué)生積極性,使他們思路更加開闊,思維更加敏捷。 2(教學(xué)手段 教學(xué)中使用多媒體輔助教學(xué),目的是充分發(fā)揮其快捷、生動、形象的特點,為學(xué)生提供直觀感性的材料,有助于學(xué)生對問題的理解和認識。 3(學(xué)法 高一學(xué)生知識上已經(jīng)掌握了一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)的圖象和基本性質(zhì)等內(nèi)容,但對知識的理解和方法的掌握上不完備,反應(yīng)在解題中就是思維不嚴密,過程不完整;能力上具備了一定的觀察、類比、分析、歸納能力,但知識整合和主動遷移的能力較弱,數(shù)形結(jié)合的意識和思維的深刻性還需進一步培養(yǎng)和加強,所以應(yīng)從下面兩方面來提高學(xué)生的水平。 (1)讓學(xué)生利用圖形直觀感受;(2)讓學(xué)生“設(shè)問、嘗試、歸納、總結(jié)、運用”,重視學(xué)生的主動參與,注重信息反饋,通過引導(dǎo)學(xué)生多思、多說、多練,使認識得到深化。 三、教學(xué)過程 本節(jié)課的教學(xué)過程包括:創(chuàng)設(shè)情境,引入課題;歸納探索,形成概念;鞏固提高,深化概念;歸納小結(jié),提高認識.具體過程如下:(一)創(chuàng)設(shè)情境,引入課題 我們知道,函數(shù)是刻畫事物變化的工具。在2003年抗擊非典型肺炎時,衛(wèi)生部門對疫情進行了通報。如下圖是北京從4月21日到5月19日期間每日新增病例的變化統(tǒng)計圖。 思考如何用數(shù)學(xué)語言刻畫疫情變化, [設(shè)計意圖]:通過實際生活中的例子讓學(xué)生對圖像的上升和下降有一個初步感性認識,為下一步對概念的理性認識作好鋪墊。同時通過多媒體展示,能夠提高學(xué)生的興趣,增強直觀性,拉近數(shù)學(xué)與實際的距離,感受數(shù)學(xué)源于生活,讓學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光去關(guān)注生活。函數(shù)單調(diào)性說課稿(二)歸納探索,形成概念 在本階段的教學(xué)中,為使學(xué)生充分感受數(shù)學(xué)概念的形成與發(fā)展過程和數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,加深對函數(shù)單調(diào)性的本質(zhì)的認識,我設(shè)計了幾個環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生分別完成對單調(diào)性定義的認識.1、提出問題,觀察變化 12問題:分別做出函數(shù)的圖像,指出上面四yxyxyxy,,,,,2,1, x 個函數(shù)圖象在哪個區(qū)間是上升的,在哪個區(qū)間是下降的, 8 688 86466 44422 22-10-5510-10-5510-10-5510-10-5510-2-2-2-2-4-4-4-6-4-6-6-8-6-8-8-8 12 yx,,2yx,,1yx,y,x 通過學(xué)生熟悉的圖像,及時引導(dǎo)學(xué)生觀察,函數(shù)圖像上A點的運動情況,引導(dǎo)學(xué)生能用自然語言描述出,隨著增大時圖像變化規(guī)律。讓學(xué)生大膽的去說,x 老師逐步修正、完善學(xué)生的說法,最后給出正確答案。 【設(shè)計意圖】 新課標十分注重初中與高中的銜接,注重通過函數(shù)的圖像,研究函數(shù)的基本性質(zhì)。以學(xué)生們熟悉的函數(shù)為切入點,盡量做到從直觀入手,順應(yīng)同學(xué)們的認知規(guī)律。第三個、第四個函數(shù)圖像的上升與下降要分段說明,通過討論使學(xué)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)(2、步步深化,形成概念 2觀察函數(shù)y=x隨自變量x 變化的情況,設(shè)置啟發(fā)式問題:(1)在y軸的右側(cè)部分圖象具有什么特點,(2)如果在y軸右側(cè)部分取兩個點(x,y),(x,y),當x 【設(shè)計意圖】通過啟發(fā)式提問,實現(xiàn)學(xué)生從“圖形語言”到 “文字語言”到 “符號語言”認識函數(shù)的單調(diào)性,實現(xiàn)“形”到“數(shù)”的轉(zhuǎn)換。另外,對“任意性”的理解,我特設(shè)計了問題(2)、(3),達到步步深入,從而突破難點,突出重點的目的。通過對以上問題的分析,從正、反兩方面領(lǐng)會函數(shù)單調(diào)性。師生共同總結(jié)出單調(diào)增函數(shù)的定義,并解讀定義中的關(guān)鍵詞,如:區(qū)間內(nèi),任意,當<時,xx12都有<。f(x)f(x)12 仿照單調(diào)增函數(shù)定義,由學(xué)生說出單調(diào)減函數(shù)的定義。3 函數(shù)單調(diào)性說課稿 教師總結(jié)歸納單調(diào)性和單調(diào)區(qū)間的定義。 注意強調(diào):函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)在定義域某個區(qū)間上的局部性質(zhì),也就是說,一個函數(shù)在不同的區(qū)間上可以有不同的單調(diào)性。 【設(shè)計意圖】通過問題的分解,引導(dǎo)學(xué)生步步深入,直至找到最準確的數(shù)學(xué)語言來描述定義。體現(xiàn)從簡單到復(fù)雜、具體到抽象的認知過程。在課堂教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生探索獲得知識、技能的途徑和方法。通過探索,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和運動變化的觀點,同時充分利用圖形的直觀性,滲透了數(shù)形結(jié)合的思想,學(xué)生在探索的過程中品嘗到了自己勞作后的甘甜,感受到耕耘后的豐收喜悅,更激起了學(xué)生的探索創(chuàng)新意識。 3(鞏固提高,深化概念 本環(huán)節(jié)在前面研究的基礎(chǔ)上,加深學(xué)生進一步理解函數(shù)單調(diào)性定義本質(zhì),完成對概念的再一次認識.練習(xí)1:如下圖給出的函數(shù),你能說出它的函數(shù)值隨自變量值的變化情yx況嗎? 怎樣用數(shù)學(xué)語言表達函數(shù)值的增減變化呢? 1f(x),例1 說出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,并指明在該區(qū)間上的單調(diào)性.x 練習(xí)2:判斷下列說法是否正確 (1)定義在R上的函數(shù)滿足,則函數(shù)是R上的增函數(shù)。f(x)f(2),f(1)(2)定義在R上的函數(shù)滿足,則函數(shù)是R上不是減函數(shù)。f(x)f(2),f(1)1(3)已知函數(shù),因為是增函數(shù)。所以函數(shù)fx()y,ff(1)(2),,x,,(4)定義在R上的函數(shù)在,,0,上是增函數(shù),在0,,,上也是增函數(shù),f(x)則函數(shù)是R上的增函數(shù)。 (5)函數(shù)在上都是減函數(shù),所以在 上是減函數(shù)。 例2 畫出函數(shù)的圖像,判斷它的單調(diào)性,并加以證明。f(x),3x,2 通過對上述幾題討論,加深學(xué)生對定義的理解。強調(diào)以下三點,完成本階段的教學(xué): ?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(yīng)區(qū)間就談不上單調(diào)性。函數(shù)單調(diào)性說課稿 ?有的函數(shù)在整個定義域內(nèi)單調(diào)(如一次函數(shù)),有的函數(shù)只在定義域內(nèi)的某些區(qū)間單調(diào)(如二次函數(shù)),有的函數(shù)根本沒有單調(diào)區(qū)間(如常函數(shù))。 ?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)。 【設(shè)計意圖】函數(shù)單調(diào)性定義產(chǎn)生是本節(jié)課的難點,難在:如何使學(xué)生從描述性語言過渡到嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)語言。而對嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)語言的準確理解及正確應(yīng)用更是學(xué)生薄弱環(huán)節(jié),這里通過問題研討體現(xiàn)了以學(xué)生為主體,師生互動合作的教學(xué)新理念。例1主要是從圖形上判斷函數(shù)的單調(diào)性;例2主要對數(shù)形結(jié)合,定義法證明函數(shù)的單調(diào)性的只是鞏固與應(yīng)用.(四)歸納小結(jié),提高認識 歸納小結(jié)是鞏固新知識不可或缺的環(huán)節(jié)之一,本節(jié)課我采用組織和指導(dǎo)學(xué)生自己談學(xué)習(xí)收獲的方式對所學(xué)知識進行歸納,深化對數(shù)學(xué)思想方法的認識,為后續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)(1(本節(jié)小結(jié) 函數(shù)單調(diào)性定義,判斷函數(shù)單調(diào)性的方法(圖像、定義)在方法層面上,引導(dǎo)學(xué)生回顧判斷,證明函數(shù)單調(diào)性的方法和步驟;引導(dǎo)學(xué)生體會探究過程中用到的思想方法和思維方法,如數(shù)形結(jié)合,等價轉(zhuǎn)化,類比等。 2(布置作業(yè) 課后作業(yè)實施分層設(shè)置,書面作業(yè)、課后思考.作業(yè)布置:教材第38頁的第2,3,5題 思考交流:問題 如果可以證明對任意的,且,有xxab,(,),xx,1212fxfx()(),21,能斷定函數(shù)在上是增函數(shù)嗎? fx()(,)ab,0xx,21 【設(shè)計意圖】:目的是加深學(xué)生對定義的理解,讓學(xué)生體會這種敘述與定義的等價性,而且這種方法進一步發(fā)展可以得到導(dǎo)數(shù)法,為今后用導(dǎo)數(shù)方法研究函數(shù)單調(diào)性埋下伏筆。 以上各個環(huán)節(jié),環(huán)環(huán)相扣,層層深入,注意調(diào)動學(xué)生自主探究與合作交流,努力實現(xiàn)教學(xué)目標,也使新課標理念能夠得到很好的落實。 各位評委,本節(jié)課我在概念教學(xué)上進行了一些嘗試.在教學(xué)過程中,我努力創(chuàng)設(shè)一個探索數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境,通過設(shè)計一系列問題,使學(xué)生在探究問題的過程中,親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)概念的發(fā)生與發(fā)展過程,從而逐步把握概念的實質(zhì)內(nèi)涵,深入理解概念。函數(shù)單調(diào)性說課稿 附一:板書設(shè)計 函數(shù)的單調(diào)性 一、函數(shù)單調(diào)性的概念 三、例題講解 四、課堂練習(xí) 二、證明函數(shù)單調(diào)性的步驟 例1: 五、布置作業(yè) 例2: 小結(jié)和作業(yè)在多媒體上展示,這樣的板書簡明清楚,重點突出,加深學(xué)生對重點知識的理解和掌握,同時便于記憶,有利于提高教學(xué)效果.6 函數(shù)單調(diào)性說課稿 7 函數(shù)的單調(diào)性 教學(xué)目標 1.使學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性的概念,并能判斷一些簡單函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性. 2.通過函數(shù)單調(diào)性概念的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、認識問題的能力.通過例題培養(yǎng)學(xué)生利用定義進行推理的邏輯思維能力. 3.通過本節(jié)課的教學(xué),滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,對學(xué)生進行辯證唯物主義的教育. 教學(xué)重點與難點 教學(xué)重點:函數(shù)單調(diào)性的概念. 教學(xué)難點:函數(shù)單調(diào)性的判定. 教學(xué)過程設(shè)計 一、引入新課 師:請同學(xué)們觀察下面兩組在相應(yīng)區(qū)間上的函數(shù),然后指出這兩組函數(shù)之間在性質(zhì)上的主要區(qū)別是什么? (用投影幻燈給出兩組函數(shù)的圖象.)第一組: 第二組: 生:第一組函數(shù),函數(shù)值y隨x的增大而增大;第二組函數(shù),函數(shù)值y隨x的增大而減小. 師:(手執(zhí)投影棒使之沿曲線移動)對.他(她)答得很好,這正是兩組函數(shù)的主要區(qū)別.當x變大時,第一組函數(shù)的函數(shù)值都變大,而第二組函數(shù)的函數(shù)值都變小.雖然在每一組函數(shù)中,函數(shù)值變大或變小的方式并不相同,但每一組函數(shù)卻具有一種共同的性質(zhì).我們在學(xué)習(xí)一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)以及冪函數(shù)時,就曾經(jīng)根據(jù)函數(shù)的圖象研究過函數(shù)的函數(shù)值隨自變量的變大而變大或變小的性質(zhì).而這些研究結(jié)論是直觀地由圖象得到的.在函數(shù)的集合中,有很多函數(shù)具有這種性質(zhì),因此我們有必要對函數(shù)這種性質(zhì)作更進一步的一般性的討論和研究,這就是我們今天這一節(jié)課的內(nèi)容. (點明本節(jié)課的內(nèi)容,既是曾經(jīng)有所認識的,又是新的知識,引起學(xué)生的注意.) 二、對概念的分析 (板書課題:函數(shù)的單調(diào)性) 師:請同學(xué)們打開課本第51頁,請××同學(xué)把增函數(shù)、減函數(shù)、單調(diào)區(qū)間的定義朗讀一遍. (學(xué)生朗讀.) 師:好,請坐.通過剛才閱讀增函數(shù)和減函數(shù)的定義,請同學(xué)們思考一個問題:這種定義方法和我們剛才所討論的函數(shù)值y隨自變量x的增大而增大或減小是否一致?如果一致,定義中是怎樣描述的? 生:我認為是一致的.定義中的“當增大而增大;“當 時,都有 時,都有 ”描述了y隨x的”描述了y隨x的增大而減少. ”和“ 或師:說得非常正確.定義中用了兩個簡單的不等關(guān)系“”,它刻劃了函數(shù)的單調(diào)遞增或單調(diào)遞減的性質(zhì).這就是數(shù)學(xué)的魅力! (通過教師的情緒感染學(xué)生,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.)師:現(xiàn)在請同學(xué)們和我一起來看剛才的兩組圖中的第一個函數(shù)圖象,體會這種魅力. 和的(指圖說明.)師:圖中因此而圖中因此對于區(qū)間[a,b]上的任意,當 時,都有,的單調(diào)增區(qū)間;,的單調(diào)減區(qū)間. 在區(qū)間[a,b]上是單調(diào)遞增的,區(qū)間[a,b]是函數(shù)對于區(qū)間[a,b]上的任意,當 時,都有在區(qū)間[a,b]上是單調(diào)遞減的,區(qū)間[a,b]是函數(shù)(教師指圖說明分析定義,使學(xué)生把函數(shù)單調(diào)性的定義與直觀圖象結(jié)合起來,使新舊知識融為一體,加深對概念的理解.滲透數(shù)形結(jié)合分析問題的數(shù)學(xué)思想方法.) 師:因此我們可以說,增函數(shù)就其本質(zhì)而言是在相應(yīng)區(qū)間上較大的自變量對應(yīng)??(不把話說完,指一名學(xué)生接著說完,讓學(xué)生的思維始終跟著老師.)生:較大的函數(shù)值的函數(shù). 師:那么減函數(shù)呢? 生:減函數(shù)就其本質(zhì)而言是在相應(yīng)區(qū)間上較大的自變量對應(yīng)較小的函數(shù)值的函數(shù).(學(xué)生可能回答得不完整,教師應(yīng)指導(dǎo)他說完整.)師:好.我們剛剛以增函數(shù)和減函數(shù)的定義作了初步的分析,通過閱讀和分析你認為在定義中我們應(yīng)該抓住哪些關(guān)鍵詞語,才能更透徹地認識定義? (學(xué)生思索.) 學(xué)生在高中階段以至在以后的學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到一些概念(或定義),能否抓住定義中的關(guān)鍵詞語,是能否正確地、深入地理解和掌握概念的重要條件,更是學(xué)好數(shù)學(xué)及其他各學(xué)科的重要一環(huán).因此教師應(yīng)該教會學(xué)生如何深入理解一個概念,以培養(yǎng)學(xué)生分析問題,認識問題的能力. (教師在學(xué)生思索過程中,再一次有感情地朗讀定義,并注意在關(guān)鍵詞語處適當加重語氣.在學(xué)生感到無從下手時,給以適當?shù)奶崾荆?/p> 生:我認為在定義中,有一個詞“給定區(qū)間”是定義中的關(guān)鍵詞語. 師:很好,我們在學(xué)習(xí)任何一個概念的時候,都要善于抓住定義中的關(guān)鍵詞語,在學(xué)習(xí)幾個相近的概念時還要注意區(qū)別它們之間的不同.增函數(shù)和減函數(shù)都是對相應(yīng)的區(qū)間而言的,離開了相應(yīng)的區(qū)間就根本談不上函數(shù)的增減性.請大家思考一個問題,我們能否說一個函數(shù)在x=5時是遞增或遞減的?為什么? 生:不能.因為此時函數(shù)值是一個數(shù). 師:對.函數(shù)在某一點,由于它的函數(shù)值是唯一確定的常數(shù)(注意這四個字“唯一確定”),因而沒有增減的變化.那么,我們能不能脫離區(qū)間泛泛談?wù)撃骋粋€函數(shù)是增函數(shù)或是減函數(shù)呢?你能否舉一個我們學(xué)過的例子? 生:不能.比如二次函數(shù)而我們不能說,在y軸左側(cè)它是減函數(shù),在y軸右側(cè)它是增函數(shù).因是增函數(shù)或是減函數(shù). 的圖像,從“形”上感知.)(在學(xué)生回答問題時,教師板演函數(shù)師:好.他(她)舉了一個例子來幫助我們理解定義中的詞語“給定區(qū)間”.這說明函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)在某一個區(qū)間上的性質(zhì),但這不排斥有些函數(shù)在其定義域內(nèi)都是增函數(shù)或減函數(shù).因此,今后我們在談?wù)摵瘮?shù)的增減性時必須指明相應(yīng)的區(qū)間. 師:還有沒有其他的關(guān)鍵詞語? 生:還有定義中的“屬于這個區(qū)間的任意兩個”和“都有”也是關(guān)鍵詞語. 師:你答的很對.能解釋一下為什么嗎?(學(xué)生不一定能答全,教師應(yīng)給予必要的提示.)師:“屬于”是什么意思? 生:就是說兩個自變量生:可以. 師:那么“任意”和“都有”又如何理解? 生:“任意”就是指不能取特定的值來判斷函數(shù)的增減性,而“都有”則是說只要,就必須都小于,或 都大于 .,必須取自給定的區(qū)間,不能從其他區(qū)間上取. 師:如果是閉區(qū)間的話,能否取自區(qū)間端點? 師:能不能構(gòu)造一個反例來說明“任意”呢?(讓學(xué)生思考片刻.)生:可以構(gòu)造一個反例.考察函數(shù),定,顯然,而,在區(qū)間[-2,2]上,如果取兩個特定的值,有,若由此判是[-2,2]上的減函數(shù),那就錯了. 師:那么如何來說明“都有”呢? 生:在[-2,2]上,當,這時就不能說,時,有 ;當,時,有,在[-2,2]上是增函數(shù)或減函數(shù). 師:好極了!通過分析定義和舉反例,我們知道要判斷函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)或減函數(shù),不能由特定的兩個點的情況來判斷,而必須嚴格依照定義在給定區(qū)間內(nèi)任取兩個自變量,根據(jù)它們的函數(shù)值 和的大小來判定函數(shù)的增減性. (教師通過一系列的設(shè)問,使學(xué)生處于積極的思維狀態(tài),從抽象到具體,并通過反例的反襯,使學(xué)生加深對定義的理解.在概念教學(xué)中,反例常常幫助學(xué)生更深刻地理解概念,鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維能力.) 師:反過來,如果我們已知f(x)在某個區(qū)間上是增函數(shù)或是減函數(shù),那么,我們就可以通過自變量的大小去判定函數(shù)值的大小,也可以由函數(shù)值的大小去判定自變量的大小.即一般成立則特殊成立,反之,特殊成立,一般不一定成立.這恰是辯證法中一般和特殊的關(guān)系. (用辯證法的原理來解釋數(shù)學(xué)知識,同時用數(shù)學(xué)知識去理解辯證法的原理,這樣的分析,有助于深入地理解和掌握概念,分清概念的內(nèi)涵和外延,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能力.) 三、概念的應(yīng)用 例1 圖4所示的是定義在閉區(qū)間[-5,5]上的函數(shù)f(x)的圖象,根據(jù)圖象說出f(x)的單調(diào)區(qū)間,并回答:在每一個單調(diào)區(qū)間上,f(x)是增函數(shù)還是減函數(shù)? (用投影幻燈給出圖象.) 生甲:函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-5,-2],[1,3]上是減函數(shù),因此[-5,-2],[1,3]是函數(shù)y=f(x)的單調(diào)減區(qū)間;在區(qū)間[-2,1],[3,5]上是增函數(shù),因此[-2,1],[3,5]是函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間. 生乙:我有一個問題,[-5,-2]是函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間,那么,是否可認為(-5,-2)也是f(x)的單調(diào)減區(qū)間呢? 師:問得好.這說明你想的很仔細,思考問題很嚴謹.容易證明:若f(x)在[a,b]上單調(diào)(增或減),則f(x)在(a,b)上單調(diào)(增或減).反之不然,你能舉出反例嗎?一般來說.若f(x)在[a,b]上單調(diào)(增或減),且[](增或減).反之不然. 例2 證明函數(shù)f(x)=3x+2在(-∞,+∞)上是增函數(shù). 師:從函數(shù)圖象上觀察函數(shù)的單調(diào)性固然形象,但在理論上不夠嚴格,尤其是有些函數(shù)不易畫出圖象,因此必須學(xué)會根據(jù)解析式和定義從數(shù)量上分析辨認,這才是我們研究函數(shù)單調(diào)性的基本途徑. (指出用定義證明的必要性.) 師:怎樣用定義證明呢?請同學(xué)們思考后在筆記本上寫出證明過程. (教師巡視,并指定一名中等水平的學(xué)生在黑板上板演.學(xué)生可能會對如何比較和的大小關(guān)系感到無從入手,教師應(yīng)給以啟發(fā).)師:對于和 我們?nèi)绾伪容^它們的大小呢?我們知道對兩個實數(shù)a,b,如果,] [a,b],則f(x)在[,a>b,那么它們的差a-b就大于零;如果a=b,那么它們的差a—b就等于零;如果a<b,那么它們的差a-b就小于零,反之也成立.因此我們可由差的符號來決定兩個數(shù)的大小關(guān)系. 生:(板演)設(shè),是(-∞,+∞)上任意兩個自變量,當,所以f(x)是增函數(shù). 師:他的證明思路是清楚的.一開始設(shè)設(shè),是(-∞,+∞)內(nèi)任意兩個自變量,并 時,(邊說邊用彩色粉筆在相應(yīng)的語句下劃線,并標注“①→設(shè)”),然后看,這一步是證明的關(guān)鍵,再對式子進行變形,一般方法是分解因式或配成完全平方的形式,這一步可概括為“作差,變形”(同上,劃線并標注”②→作差,變形”).但美中不足的是他沒能說明為什么 <0,沒有用到開始的假設(shè)“ ”,不要以為其顯而易見,在這里一定要對變形后的式子說明其符號.應(yīng)寫明“因為x1<x2,所以,從而 <0,即 .”這一步可概括為“定符號”(在黑板上板演,并注明“③→定符號”).最后,作為證明題一定要有結(jié)論,我們把它稱之為第四步“下結(jié)論”(在相應(yīng)位置標注“④→下結(jié)論”). 這就是我們用定義證明函數(shù)增減性的四個步驟,請同學(xué)們記住.需要指出的是第二步,如果函數(shù)y=f(x)在給定區(qū)間上恒大于零,也可以 小. (對學(xué)生的做法進行分析,把證明過程步驟化,可以形成思維的定勢.在學(xué)生剛剛接觸一個新的知識時,思維定勢對理解知識本身是有益的,同時對學(xué)生養(yǎng)成一定的思維習(xí)慣,形成一定的解題思路也是有幫助的.) 調(diào)函數(shù)嗎?并用定義證明你的結(jié)論. 師:你的結(jié)論是什么呢? 上都是減函數(shù),因此我覺得它在定義域(-∞,0)∪(0,+∞)上是減函數(shù). 生乙:我有不同的意見,我認為這個函數(shù)不是整個定義域內(nèi)的減函數(shù),因為它不符合減函數(shù)的定義.比如取x1∈(-∞,0),取x2∈(0,+∞),顯然有,而不是 顯然成立,而,因此它不是定義域內(nèi)的減函數(shù). 生:也不能這樣認為,因為由圖象可知,它分別在(-∞,0)和(0,+∞)上都是減函數(shù). 域內(nèi)的增函數(shù),也不是定義域內(nèi)的減函數(shù),它在(-∞,0)和(0,+∞)每一個單調(diào)區(qū)間內(nèi)都是減函數(shù).因此在函數(shù)的幾個單調(diào)增(減)區(qū)間之間不要用符號“∪”連接.另外,x=0不是定義域中的元素,此時不要寫成閉區(qū)間. 上是減函數(shù). (教師巡視.對學(xué)生證明中出現(xiàn)的問題給予點拔.可依據(jù)學(xué)生的問題,給出下面的提示:(1)分式問題化簡方法一般是通分.(2)要說明三個代數(shù)式的符號:k,. 要注意在不等式兩邊同乘以一個負數(shù)的時候,不等號方向要改變. 對學(xué)生的解答進行簡單的分析小結(jié),點出學(xué)生在證明過程中所出現(xiàn)的問題,引起全體學(xué)生的重視.) 四、課堂小結(jié) 師:請同學(xué)小結(jié)一下這節(jié)課的主要內(nèi)容,有哪些是應(yīng)該特別注意的?(請一個思路清晰,善于表達的學(xué)生口述,教師可從中給予提示.) 生:這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了函數(shù)單調(diào)性的定義,要特別注意定義中“給定區(qū)間”、“屬于”、“任意”、“都有”這幾個關(guān)鍵詞語;在寫單調(diào)區(qū)間時不要輕易用并集的符號連接;最后在用定義證明函數(shù)的單調(diào)性時,應(yīng)該注意證明的四個步驟. 五、作業(yè) 1.課本P53練習(xí)第1,2,3,4題. 數(shù). .(*) +b>0.由此可知(*)式小于0,即 . 課堂教學(xué)設(shè)計說明 函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)的一個重要性質(zhì),是研究函數(shù)時經(jīng)常要注意的一個性質(zhì).并且在比較幾個數(shù)的大小、對函數(shù)作定性分析、以及與其他知識的綜合應(yīng)用上都有廣泛的應(yīng)用.對學(xué)生來說,函數(shù)的單調(diào)性早已有所知,然而沒有給出過定義,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.因此,在設(shè)計教案時,加強了對概念的分析,希望能夠使學(xué)生認識到看似簡單的定義中有不少值得去推敲、去琢磨的東西,其中甚至包含著辯證法的原理. 另外,對概念的分析是在引進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)生認知過程中的難點.因此在本教案的設(shè)計過程中突出對概念的分析不僅僅是為了分析函數(shù)單調(diào)性的定義,而且想讓學(xué)生對如何學(xué)會、弄懂一個概念有初步的認識,并且在以后的學(xué)習(xí)中學(xué)有所用. 還有,使用函數(shù)單調(diào)性定義證明是一個難點,學(xué)生剛剛接觸這種證明方法,給出一定的步驟是必要的,有利于學(xué)生理解概念,也可以對學(xué)生掌握證明方法、形成證明思路有所幫助.另外,這也是以后要學(xué)習(xí)的不等式證明方法中的比較化的基本思路,現(xiàn)在提出要求,對今后的教學(xué)作一定的鋪墊. 含參數(shù)函數(shù)單調(diào)性 ●基礎(chǔ)知識總結(jié)和邏輯關(guān)系 一、函數(shù)的單調(diào)性 求可導(dǎo)函數(shù)單調(diào)區(qū)間的一般步驟和方法: 1)確定函數(shù)的f(x)的定義區(qū)間; 2)求f'(x),令f'(x)?0,解此方程,求出它在定義區(qū)間內(nèi)的一切實根; 3)把函數(shù)f(x)的無定義點的橫坐標和上面的各實數(shù)根按由小到大的順序排列起來,然后用這些點把函數(shù)f(x)的定義區(qū)間分成若干個小區(qū)間; 4)確定f'(x)在各個區(qū)間內(nèi)的符號,由f'(x)的符號判定函數(shù)f?x?在每個相應(yīng)小區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性.二、函數(shù)的極值 求函數(shù)的極值的三個基本步驟 1)求導(dǎo)數(shù)f'(x); 2)求方程f'(x)?0的所有實數(shù)根; 3)檢驗f'(x)在方程f'(x)?0的根左右的符號,如果是左正右負(左負右正),則f(x)在這個根處取得極大(小)值.三、求函數(shù)最值 1)求函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上的極值; 2)將極值與區(qū)間端點函數(shù)值f(a),f(b)比較,其中最大的一個就是最大值,最小的一個就是最小值.四利用導(dǎo)數(shù)證明不等式 1)利用導(dǎo)數(shù)得出函數(shù)單調(diào)性來證明不等式 我們知道函數(shù)在某個區(qū)間上的導(dǎo)數(shù)值大于(或小于)0時,則該函數(shù)在該區(qū)間上單調(diào)遞增(或遞減).因而在證明不等式時,根據(jù)不等式的特點,有時可以構(gòu)造函數(shù),用導(dǎo)數(shù)證明該函數(shù)的單調(diào)性,然后再用函數(shù)單調(diào)性達到證明不等式的目的.即把證明不等式轉(zhuǎn)化為證明函數(shù)的單調(diào)性.具體有如下幾種形式: ① 直接構(gòu)造函數(shù),然后用導(dǎo)數(shù)證明該函數(shù)的增減性;再利用函數(shù)在它的同一單調(diào)遞增(減)區(qū)間,自變量越大,函數(shù)值越大(小),來證明不等式成立.② 把不等式變形后再構(gòu)造函數(shù),然后利用導(dǎo)數(shù)證明該函數(shù)的單調(diào)性,達到證明不等式的目的.2)利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最值(或值域)后,再證明不等式.導(dǎo)數(shù)的另一個作用是求函數(shù)的最值.因而在證明不等式時,根據(jù)不等式的特點,有時可以構(gòu)造函數(shù),用導(dǎo)數(shù)求出該函數(shù)的最值;由當該函數(shù)取最大(或最小)值時不等式都成立,可得該不等式恒成立.從而把證明不等式問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)求最值問題.含參函數(shù)的單調(diào)性,核心是三個步驟,四個流程: 1)第一步:先求定義域,再求導(dǎo); 2)第二步:準確求出導(dǎo)數(shù)身給定的參數(shù)范圍】 流程①:最高次項系數(shù)如果含參數(shù),分 “?0;?0;?0” 三種情況依次討論該系數(shù)。(不含參就直接略過)“?0”時,求出參數(shù)的值,代回含參數(shù)的【注意題目本f?(x)之后,按以下四個流程依次走: f?(x),寫出不f?(x)的最簡潔、直觀的形式;“?0”或“?0”時,把最高次項系數(shù)外 f?(x)?0是否有根。如果方程f?(x)?0沒有提,化簡變形(含因式分解)到最簡潔、直觀的形式,能直接看出根來。流程②:接流程①,判斷方程任何實根,說明f?(x)?0或f?(x)?0恒成立,f(x)恒定單增或單減,直接f?(x)?0有實根,全部求出來,寫明“x1? ”,寫結(jié)論;如果方程“x2? ”然后進入流程③。 流程③:判斷由②得出的根是否在定義域內(nèi)。(i)定義域內(nèi)沒有根,寫出數(shù) f?(x),肯定有f?(x)?0或f?(x)?0,說明函 (ii)定義域內(nèi)有且只有一f(x)在定義域內(nèi)恒定單增或單減,直接寫出結(jié)論; (iii)f(x)單調(diào)遞增區(qū)間和單調(diào)遞減區(qū)間;個根,對這個唯一的根進行列表,判斷定義域內(nèi)有兩根(包含兩等根或兩異根),那么就進入流程④。流程④:在流程③中確定二次函數(shù)型 f?(x)?0在定義域內(nèi)有兩根x1,x2的情況下,討論兩根大小(“?”,“?”,“?”)。然后列表,依據(jù)表格寫出結(jié)論。 3)第三步:(3)寫綜上所述。對參數(shù)的所有可能取值都要寫出,對應(yīng)結(jié)論相同的時候,參數(shù)范圍必須合并。 【題】討論函數(shù)f(x)?xe(k?0)的單調(diào)區(qū)間。【難度】** kxk2【題】討論函數(shù)f(x)?ln(1?x)?x?x的單調(diào)區(qū)間。 2【難度】*** 【點評】求單調(diào)區(qū)間的步驟(1)確定函數(shù)的定義域,(2)求出f?(x),令f?(x)?0,求出根,求出在定義域內(nèi)所有的根,(3)把函數(shù)的間斷點在橫坐標上從小到大排列起來,把定義域分成若干個小區(qū)間,(4)確定f?(x)在每個區(qū)間的正負號,求出相應(yīng)的單調(diào)區(qū)間。 【題】判斷函數(shù)f(x)?x?4x?alnx的單調(diào)性。【難度】*** 2a32x?1的單調(diào)區(qū)間。【題】求函數(shù)f(x)?x?ax?42【難度】*** 【題】、求函數(shù)f(x)?e(x?ax?1)(x??2,a?R)的單調(diào)區(qū)間。 【難度】*** 【題】求函數(shù)f(x)?【難度】*** 【題】討論函數(shù)f(x)?kx?2x?ln(2x?1)的單調(diào)性。 x212x?alnx(a?R)的單調(diào)區(qū)間。22 【難度】*** ekx【題】討論函數(shù)f(x)?的單調(diào)性。 x?1【難度】** 【題】討論函數(shù)f(x)?【難度】*** 【題】求函數(shù)f(x)?e(x?ax?1)(x??1,a?R)的單調(diào)區(qū)間。【難度】** 【題】求函數(shù)f(x)?e(x?ax?1)(x??3,a?R)的單調(diào)區(qū)間。【難度】** x2x22x?a的單調(diào)性。2(x?1)3利用導(dǎo)數(shù)研究含參變量函數(shù)的最值問題 利用導(dǎo)數(shù)研究含參變量函數(shù)最值的基本思路和大致步驟: 通常是先討論函數(shù)的單調(diào)性,必要時畫出函數(shù)的示意圖,然后進行最值的討論。 【題】已知函數(shù)f?x???x?k?ex ?1?求f?x?的單調(diào)區(qū)間; ?2?求f?x?在區(qū)間?0,1?上的最小值.???,k?1?減?k?1,??? ??k(2)①k?1,f?x?min【解析】:(1) ②k③1?k?2,f?x?min?(1?k)e ?2,f?x?min??e2k?1 【難度】** f(x)?ax?1(a?0),g(x)?x?bx2當a?4b時,求函數(shù)f(x)?g(x)的單調(diào)區(qū)間,并求其在區(qū)間???,?1?上的最大值.【題】已知函數(shù)【難度】*** 【題】已知函數(shù) 313f(x)?x?2x2?3x?1,給定區(qū)間 3,(a?0),試求f(x)在此區(qū)間上的最大值。[a,2a]【難度】*** alnx【題】已知a?0,函數(shù)f(x)?: x(1)討論f(x)的單調(diào)性; (2)求f(x)在區(qū)間[a,2a]上的最值.【答案】: elna2①0?a?時,f(x)?f(2a?)max22f(x)min?f(a)?lna ②a?e時,f(mx)a?xf?(a),lan f(x)min③ ln2a ?f(2a)?2時,2?a?ef(x?m)axaf?(e),ef(x)minln2a ?f(2a)?2af?(e)e,e④?a?2時,f(xm)a?x2f(x)min?f(a)?lna 【難度】*** 【點評】 1?x【題】、已知函數(shù)f(x)?ln(ax?1)?,x?0,a?0 1?x(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間; (2)若f(x)的最小值為1,求a的取值范圍.【答案】:a?2時,f(x)在[0,??)上單調(diào)遞增 2?a0?a?2時,f(x)在[0,)上單調(diào)遞減 a2?af(x)在(,??)上單調(diào)遞增 aa?2 【難度】*** 【題】已知函數(shù):f(x)?x?(a?1)lnx?(a?R),當x??1,e?時,求f(x)的最小值; 【答案】當1?a?e時,f?x?min?a??a?1?lna?1 當a?e時,f?x?min?e??a?1?? 【難度】*** aeaxf(x)?3x?1(a?0),g(x)?x?9x,若f(x)?g(x)上的最大值為28.求實數(shù)k的取值范圍 【題】已知函數(shù)【難度】*** 【題】已知函數(shù) 23f?x??ax?x?bx(其中常數(shù)a,b?R),32g?x??fx??f?x???為奇函數(shù).(1)求f?x?的表達式;(2)討論g?x?的單調(diào)性,并求g?x?在區(qū)間?1,2?上的最大值與最小值.【答案】 132f?x???x?xg?x?在?1,2?上最大值為 3442,最小值 33【難度】*** 1312【題】設(shè)f(x)??x?x?2ax.32 2(1)若f(x)在(,??)上存在單調(diào)遞增區(qū)間,求a的取值范圍; 316(2)當0?a?2時,f(x)在[1,4]上的最小值為?,求 3f(x)在該區(qū)間上的最大值。1【答案】a的取值范圍是(?,??) 910f(x)在該區(qū)間上的最大值為.3【難度】**** 【題】已知函數(shù)(1)求函數(shù)f(x)?lnx?x2 f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間; (2)求函數(shù)f(x)在(0,a],(a?0)上的最大值.2(0,) 2【答案】當0?a?時,f(x)在(0,a],(a?0)上的最 22大值為lna?a; 2當a?時,f(x)在(0,a],(a?0)上的最大值為2 1?ln2? 2【難度】*** f(x)?1?(1?a)x?x2?x3,其中a?0: (1)討論f(x)在其定義域上的單調(diào)性; (2)x?[0,1]時,求f(x)取得最大值和最小值時x的值.【題】設(shè)函數(shù)【難度】*** f(x)?x?ax?bx?c(實數(shù)a,b,c為常 1數(shù))的圖像過原點,且在x?1處的切線為直線y?? 2(1)求函數(shù)f(x)的解析式;(2)若m?0,求函數(shù)f(x)在區(qū)間[?m,m]上的最大值.【題】已知函數(shù)【難度】*** 32f(x)?x2?ax?3a2lnx(1)討論f(x)的單調(diào)性;【題】設(shè)函數(shù)(2)若a為正常數(shù),求f(x)在區(qū)間(0,t](t?0)上的最小值.【難度】***第三篇:函數(shù)的單調(diào)性
第四篇:高一數(shù)學(xué)函數(shù)的單調(diào)性教案
第五篇:含參函數(shù)單調(diào)性