函數(shù)的單調性與導數(shù)

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)
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§3.3.1函數(shù)的單調性與導數(shù)
一、目標
知識與技能:了解可導函數(shù)的單調性與其導數(shù)的關系 ; 能利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性,會求函數(shù)的單調區(qū)間。
過程與方法:多讓學生舉命題的例子,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)度與價值觀:通過學生的參與,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣。
二、重點難點
教學重點:利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性,會求不超過4次的多項式函數(shù)的單調區(qū)間
教學難點:利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性,會求不超過4次的多項式函數(shù)的單調區(qū)間
三、教學過程:
函數(shù)的贈與減、增減的快與慢以及函數(shù)的最大值或最小值等性質是非常重要的.通過研究函數(shù)的這些性質,我們可以對數(shù)量的變化規(guī)律有一個基本的了解.我們以導數(shù)為工具,對研究函數(shù)的增減及極值和最值帶來很大方便.
四、學情分析
我們的學生屬于平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水平有差距。需要教師指導并借助動畫給予直觀的認識。
五、教學方法
發(fā)現(xiàn)式、啟發(fā)式
新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內探究學案,課后延伸拓展學案。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
提問
1.判斷函數(shù)的單調性有哪些方法?
(引導學生回答“定義法”,“圖象法”。)
2.比如,要判斷 y=x2 的單調性,如
何進行?(引導學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判斷單調性呢?(讓學生短時
間內嘗試完成,結果發(fā)現(xiàn):用“定義法”,
作差后判斷差的符號麻煩;用“圖象法”,圖象很難畫出來。)
4.有沒有捷徑?(學生疑惑,由此引出課題)這就要用到咱們今天要學的導數(shù)法。
以問題形式復習相關的舊知識,同時引出新問題:三次函數(shù)判斷單調性,定義法、圖象法很不方便,有沒有捷徑?通過創(chuàng)設問題情境,使學生產(chǎn)生強烈的問題意識,積極主動地參與到學習中來。
(二)情景導入、展示目標。
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
(探索函數(shù)的單調性和導數(shù)的關系) 問:函數(shù)的單調性和導數(shù)有何關系呢?
教師仍以y=x2為例,借助幾何畫板動態(tài)演示,讓學生記錄結果在課前發(fā)的表格第二行中:
函數(shù)及圖象 單調性 切線斜率k的正負 導數(shù)的正負
問:有何發(fā)現(xiàn)?(學生回答)
問:這個結果是否具有一般性呢?
(三)合作探究、精講點撥。
我們來考察兩個一般性的例子:
(教師指導學生動手實驗:把準備的牙簽放在表中曲線y=f(x)的圖象上,作為曲線的切線,移動切線并記錄結果在上表第三、四行中。)
問:能否得出什么規(guī)律?
讓學生歸納總結,教師簡單板書:
在某個區(qū)間(a,b)內,
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“某個區(qū)間”的含義,它必需是定義域內的某個區(qū)間。
1.這一部分是后面利用導數(shù)求函數(shù)單調區(qū)間的理論依據(jù),重要性不言而喻,而學生又只學習了導數(shù)的意義和一些基本運算,要想得到嚴格的證明是不現(xiàn)實的,因此,只要求學生能借助幾何直觀得出結論,這與新課標中的要求是相吻合的。

2.教師對具體例子進行動態(tài)演示,學生對一般情況進行實驗驗證。由觀察、猜想到歸納、總結,讓學生體驗知識的發(fā)現(xiàn)、發(fā)生過程,變灌注知識為學生主動獲取知識,從而使之成為課堂教學活動的主體。

3.得出結論后,教師強調正確理解“某個區(qū)間”的含義,它必需是定義域內的某個區(qū)間。這一點將在例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)在個別點處導數(shù)為零不影響單調性的情況(如y=x3在x=0處),這一問題將在后續(xù)課程中給學生補充。
應用導數(shù)求函數(shù)的單調區(qū)間
例1.求函數(shù)y=x2-3x的單調區(qū)間。
(引導學生得出解題思路:求導 →
令f ' (x)>0,得函數(shù)單調遞增區(qū)間,令f ' (x)<0,得函數(shù)單調遞減區(qū)間 → 下結論)

變式1:求函數(shù)y=3x3-3x2的單調區(qū)間。
(競賽活動:將全班同學分成兩大組指定分別用單調性的定義,和用求導數(shù)的方法解答,每組各推薦一位同學的答案進行投影。)
求單調區(qū)間是導數(shù)的一個重要應用,也是本節(jié)重點,為此,設計了例1及三個變式:
設計例1可引導學生得出用導數(shù)法求單調區(qū)間的解題步驟
設計變式1及競賽活動可以激發(fā)學生的學習熱情,讓他們學會比較,并深刻體驗導數(shù)法的優(yōu)越性。

鞏固提高
變式2:求函數(shù)y=3e x -3x單調區(qū)間。
(學生上黑板解答)

變式3:求函數(shù) 的單調區(qū)間。
設計變式2且讓學生上黑板解答可以規(guī)范解題格式,同時使學生了解用導數(shù)法可以求更復雜的函數(shù)的單調區(qū)間。
設計變式3是可使學生體會考慮定義域的必要性
例1及三個變式,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,從而讓學生領會:如何應用及哪類單調性問題該應用“導數(shù)法”解決。

多媒體展示探究思考題。
在學生分組實驗的過程中教師巡回觀察指導。 (課堂實錄) ,
(四)反思總結,當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構建知識網(wǎng)絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發(fā)導學案、布置預習。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
例1.求函數(shù)y=3x2-3x的單調區(qū)間。
變式1:求函數(shù)y=3x3-3x2的單調區(qū)間。
變式2:求函數(shù)y=3e x -3x單調區(qū)間。
變式3:求函數(shù) 的單調區(qū)間。
十、教學反思
本課的設計采用了課前下發(fā)預習學案,學生預習本節(jié)內容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等,最后進行當堂檢測,課后進行延伸拓展,以達到提高課堂效率的目的。

在后面的教學過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設計的更科學,更有利于學生的學習,也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進步!
十一、學案設計(見下頁)

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