函数的概念教学设计

标签:
教育 |
分类: 核心素养小课题 |
设计者:西安市第八十九中学楚利平 ,数学高级教师,西安市学科带头人
邮编:710003
版本:北师大版
模块:必修一第二章2.1函数的概念
授课班级西安市八十九中学高二零一九届6班
学情分析
:西安市八十九中学是陕西省省级示范学校,其中高二零一九届六班学生,是
教学目标:1.知识与技能
2.过程与方法
3.
教学重点:集合观点下函数概念的理解及函数符号y=f(x)的理解,区间的概念。
教学难点:函数概念及函数符号y=f(x)的理解,区间的表示法。
核心素养:数学的抽象性,图形的直观性核心素养以及数学建模的核心素养
教学方法:启发诱导教学法
教学过程
一、
T:上一节课我们探讨了生活中的变量关系,知道了生活和其它领域中变量之间的依赖关系,利用初中函数的定义分析了它们是否是函数关系,那么谁能叙述一下函数的定义呢? 设计意图:从学生已有的知识出发符合认知规律 |
S1:在某个运动变化过程中,有两个变量x,y,如果给定一个x值,相应地就确定了一个y值,那么我们称y是x的函数,其中x是自变量,y是因变量。(老师用幻灯片打出来。)
T:回答很好,请同学们思考一下两个问题: y=1是函数吗? |
是函数吗?
设计意图:用问题引出新课,激发学生的兴趣和求知欲
S2:是函数
S3:不是函数
T:到底是不是函数,我们暂且放一下,请同学们观察下面的实例,思考,它们的共同点。
S4:共同点都有两个非空数集,有一个对应法则。
S5:集合A中的每一个元素在集合B中都有唯一确定的元素和它对应。
T:这位同学归纳的很好,同学们再仔细观察一下集合A中的元素与集合B中的元素之间有何对应关系呢?
设计意图:由学过的函数出发,引导学生归纳概括出函数的定义,符合学生的认知规律。具体操作,首先引导学生从宏观上找共性,然后层层深入,分析函数本质,使学生从感性认识上升到理性认识,提升学生的思维能力。
二、函数的定义
S6:口述函数的定义(老师同时用幻灯片打出定义)
给定两个非空数集A、B,如果按照某个确定的对应关系f,对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就把对应关系f叫做定义在集合A上的函数,记作f:A→B,或 y=f(x),x∈A.此时,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域.习惯上称y时x的函数。
设计意图:引导学生从已知的函数出发,逐步归纳概括出函数的定义,这是本节课的一个关键点,提升学生思维的深刻性和发展性,提升学生的数学语言表达能力。
定义辨析:
1. “y=f(x)”是函数符号,可以用任意的字母表示,如“y=g(x)”,V(t)=30t。
函数符号“y=f(x)”中的f(x)表示与x对应的函数值,是一个数,而不是f乘以x;f可以是解析式的形式出现,也可以是表格或者图形形式出现。
两个函数相同必须是它们的定义域和对应关系分别完全相同.
有时给出的函数没有明确说明定义域,这时它的定义域就是自变量的允许取值范围.
设计意图:此处老师要重点讲评,拓展加深,帮助学生理解函数概念y=f(x),这是本节课的一个关键点。用学生熟悉的函数解释含义
,求
的值,让学生理解f(x)的含义。
2. 构成函数的三要素:
定义域、对应关系和值域。同时我们可以回答前面的两个问题了,他们是函数。函数
与函数
不是同一个函数,为什么?
S7:因为约分以后形式相同,但函数的定义域不同,因此它们是两个不同的函数。
T:请同学们思考函数
与函数
是否是同一个函数?
S8:是同一个函数,因为它们的对应关系和定义域相同.
T:回答正确,点个赞。
设计意图:强调定义域不同函数不同,对应法则不同,函数不同,进一步理解函数的三要素
三、用新定义复习学过的函数,及时归类函数的定义域和值域
例1.初中学过哪些函数?它们的定义域、值域、对应法则分别是什么?
.y=kx+b |
. y= (k≠0) 定义域是
,值域是
.y=ax2+bx+c (a≠0)
定义域R,值域
设计意图:及时对以前学过的知识进行归纳总结,符合学生认知规律,及就近发展原则,同时引导学生对所学知识及时进行归类,总结和提高,培养学生自学能力。(学生和老师共同讨论,用幻灯片的形式展示结果)
四、利用定义判定对应能否构成函数,加深对概念的理解
【例2】 下列对应是否为集合A到B的函数:
(1)A=R,B={x|x>0},f:x→y=|x|;
(2)A=Z,B=Z,f:x→y=x2;
(3)A=N,B=Z,f:x→y=± ;
(4)A=
,B={0},f:x→y=0.
T:[思路探索] 判断一个对应是否为函数,要充分利用函数的定义,即看A中的每一个元素是否在B中有唯一的元素与之对应.
解:
S9: (1)集合A中的元素0在集合B中没有对应元素,故不是集合A到集合B的函数.
T:回答得很好,抓住了定义的核心,谁回答第二个问题?
S10:(2)对于集合A中的任意一个整数x,按照对应关系f:x→y=x2,在集合B中都有唯一一个确定的整数x2与其对应,故是集合A到集合B的函数.
T:很棒,第三个问题谁来回答呢?
S11:(3)集合A中元素4,在集合B中有两个元素和它对应,或集合A中元素3在集合B中没有元素和它对应,故不是集合A到集合B的函数.
T:好样的,第四个问题谁来回答?
S12:(4)对于集合A中任意一个实数x,按照对应关系f:x→y=0,在集合B中都有唯一一个确定的数0和它对应,故是集合A到集合B的函数,它是一个常函数。
设计意图:本例题的目的是让学生进一步理解函数的概念,体会概念的关键点。具体操作:老师引导,学生辨析讨论,进一步加深学生对集合观点下函数概念的理解。
T:通过上面问题,我们对函数的定义有了较深刻的认识,下面我们共同探讨一下课本第26页与27页给出的三个例子,PPT展示
例3.(1)热力学温度与摄氏温度保持这样的关系:T=t+2730C,其中,t是摄氏温度,
,T是热力学温度,T是t的函数。
T:同学们思考一下它的定义域是什么?
S13:它的定义域是
。
T:很好,这个题目同时告诉我们f是以解析式的形式出现。
(2)下表记录了几个不同气压下水的沸点。
气压/(105Pa) |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
5.0 |
10 |
沸点/0C |
81 |
100 |
121 |
152 |
179 |
这张表给出了沸点与气压之间的函数关系。
T:同学们思考一下它的定义域和值域分别是什么?
S14:定义域是{0.5,1.0,2.0,5.0,10};
值域是{81,100,121,152,179}
T:回答正确,同时我们注意,此题中对应关系f是以表格形式呈现的。
强调定义域和函数值域的表示形式。
(3) 如图是匀速运动路程s随时间t变化的函数关系图。
T:同学们思考一下它的定义域和值域分别是什么?
S15:它的定义域是
,值域是
。
T:回答正确,同时我们注意,此题中对应关系f是以图形形式呈现的。同时我们要注意实际问题函数的定义域要考虑存在的意义。
强调实际问题要考虑存在的意义。
设计意图:体会数学与物理学科和生活的密切联系。认识数学的社会价值。同时体会数学符号f的含义和其多种变现形式:f可以是解析式、表格,或者图形形式出现。
具体操作:学生和老师一起探讨,学生回答。强调定义域和函数值域的表示形式。
五、区间的概念
设a,b是两个实数,而且a作出规定
(1)满足不等式
的实数x的集合叫做闭区间,表示为
;
(2)满足不等式
的实数x的集合叫做开区间,表示为
;
(3)满足不等式
的实数x的集合叫做半开半闭区间,表示为
;
(4)满足不等式
的实数x的集合叫做半开半闭区间,表示为
;
说明: 对于
,
,
,
都称数a和数b为区间的端点,其中a为左端点,b为右端点,称b-a为区间长度;
引入区间概念后,以实数为元素的集合就有三种表示方法:
不等式表示法:3(一般不用);集合表示法:
;区间表示法:
;
在数轴上,这些区间都可以用一条以a和b为端点的线段来表示,在图中,用实心点表示包括在区间内的端点,用空心点示不包括在区间内的端点;
实数集R也可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”,还可以把满足x a, x>a,
x
b,
x的
引入区间的概念,要求学生掌握区间的四种表示形式,引入新的符号语言,通过集合语言、文字语言、符号语言和图形语言的相互转化,让学生感知数学表达形式的多样性,引导学生学会应用,同时体会数学符号的简洁性,感知数学表达形式的简洁美。
六、一次函数模型的应用
例4. 某山海拔7500m, 海平面温度为25°C,气温是高度的函数, 而且高度每升高100m, 气温下降0.6°C.请你用解析表达式表示出气温T随高度x变化的函数,并指出其定义域和值域.
解析:引导学生归纳判断函数模型。
T:请大家思考一下,我们学习过的哪个函数模型符合题目的形式呢?
S16:一次函数。
T:那继续探究它的比例系数,求解析式。
S17:函数解析式为:
S18:函数的定义域为[0,7500],值域为[-20,25].
设计意图:强化函数的概念及用区间表示函数的定义域和值域。体会一次函数的模型的应用,培养学生归纳概括能力,提升学生的思维层次。
七、引导学生小结本节课的重点是:
1.理解集合观点下函数的定义,理解函数符号y=f(x)的意义。
2.掌握区间的概念,并会用区间表示函数的定义域和值域。
3.求函数的定义域时要注意以下几点
(1)如果f(x)是整式,那么函数的定义域是实数集R .
(2)如果f(x)是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合 .
(3)如果f(x)是二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合.
(4)如果f(x)是由几个部分的数学式子构成的,那么函数定义域是使各部分式子都有意义的实数集合.(即求各集合的交集)
(5)对于实际问题,要考虑存在的意义。