3.2函数的基本性质(第一课时单调性与最大(小)值)
(2024-07-06 15:27:29)
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分类: 教育理论 |
3.2函数的基本性质(第一课时单调性与最大(小)值)
课件呈现前面学习的函数的定义和三种表示法
引导:通过前面的学习,我们知道,函数是描述客观世界中变量之间的一种对应关系,可以通过研究函数的变化规律来把握客观世界中事物的变化规律。函数的变化规律就是指函数的性质,包括随着自变量的增大函数值如何变化?函数的图象有什么特征等。
问题:我们知道,先画出函数象,通过观察和分析图象的特征,可以得到函数的一些性质。观察课本图3.2-1的各个函数图象,你能说说它们分别反映了相应函数的哪些性质?
师生活动:教师引导学生看教科书,同时可以借助课件展示,学生观察思考并回答,教师根据学生回答引导学生关注图象从左到右升降变化的特点、对称性、最高(低)点等。指出,这些特点就是函数性质,本节课先研究如何定量刻画函数值随自变量的增大而变化的规律。
设计意图:以已学内容为铺垫,让新知的生成有基础知识、方法与思想,具体函数的图象可以让学生直观感知函数变化,教师在学生回答基础上引导进入新课,有助于学生在感受新知学习必要性的同时,有序递进展开具体学习。
回顾:有初中,我们利用函数图象研究过函数值随自变量的增大而变化的性质,这一性质叫做函数的单调性。
问题:下面结合具体的二次函数,用符号语言刻画这种性质,请问:你是怎样理解“y随x的增大而增大或减小”的?你能说说它的数量特征吗?
师生活动:学生先独立思考或小组讨论,教师再组织全班交流。
设计意图:从刻画数量特征角度进行描述,可能促使学生思考单调性的本质,以使从定性描述转向定量描述。
追问:(1)从某个区间中具体取两个自变量的值,比较它们函数值的大小;
(2)从取两个变为取多个?
(3)从取多个变为取无数个?
(4)如何才能准确刻画其数量特征?你是如何描述这种数量特征的?
师生活动:学生独立思考,同伴交流互动,教师组织引导,归纳概括,得到对具体函数单调性的一般化描述
设计意图:引导学生经历一个从感性认识,到由特殊到一般,由具体到抽象的理性表达,将数学概念数学化地表达,提升学生的直观想象、数学抽象核心素养
思考:请你模仿上述过程,用严格的符号语言刻画课本“思考”题两个具体函数的单调性?
师生活动:学生模仿,类似定量刻画,由生疏到熟练,由模糊到清晰,教师引导全体学生一起完成
设计意图:从教师引导,到学生自主思考模仿,描述,到同伴交流,明确,必须充分发挥学生的自主性,体验性,从基本活动中积累数学经验,为单调性概念的生成做好准备
问题:请你归纳刚才我们对三个具体函数单调性的刻画方法,给出一般函数在其某个区间上的单调性的符号表述。
师生活动:先由学生独立完成,然后小组交流,再组织全班交流,在充分思考,交流的基础上,教师引导学生给出严格的单调性定义表述
。然后,让学生再好好阅读课本相关概念的核心内容。
设计意图:经历一个数学概念的生成过程,既让学生积累数学活动经验,也让学生学会如何研究数学对象,发展数学抽象等核心素养。
问题:让学生思考课本“思考”两个问题对于区间上某些自变量值的集合,能说其上的单调性吗?你能举例说明吗?你能举整个定义域上单调的函数例子吗?定义域中某些区间上增某些区间上减的函数例子吗?
师生活动:学生自己思考,举例回答,教师组织同学辨析,评价或纠正完善,得到思考的正确答案
设计意图:通过具体实例归纳得出数学概念是数学研究的主要方法,让学生从已学函数知识中举例,有助于深入理解单调性概念,并对其内涵外延更清晰地把握,特别是概念中“任意”,“某个区间”等关键词的理解和把握。
课本例1(根据定义,研究函数的单调性)
师生活动:让学生独立思考,共同讨论研究思路,由学生尝试给出严格的表述,可以让学生板书,教师引导点评并完善作出示范。告诉学生研究单调性的方法,结合已学函数知识,借助数形结合思考,定性与定理,直观形象与严密表述相结合。
设计意图:从单调性概念到其应用,学生将经历一个意会到言传的过程,可以尝试表达,但仍需要教师引导,示范并强调,从理解到掌握才得以落实
课本例2(物理学中的玻意耳定律的证明)
追问:你能理解“体积减小,压强增大”的含义吗?
师生活动:让学生独立完成证明,可以发挥导学案作用,教师巡视并交流点拔,选择性地投屏展示学生作业,点评完善。
设计意图:有例1的示例下,学生应该能够独立较好地完成例2的解决,本例的作用是让学生体验数学与物理的联系,感受数学在科学研究中的价值
追问:你能总结例1例2的解题过程,归纳一下用单调性定义研究或证明一个函数单调性的基本步骤吗?
师生活动:学生思考,自主探究,小组讨论,教师让小组代表发言,形成“基本步骤”
设计意图:从概念学习,到概念应用,从操作层面,到思想方法层面,发展学生的数学能力与素养,完成特殊到一般的抽象,为例3再从一般到具体的实践提供基础
例3(根据定义证明“双勾函数”的单调性)
师生活动:学生独立思考,自主完成,教师巡视,查看学生完成情况,让学生代表板书,教师点评强调
变式:(1)换一个区间证明递减;
(2)如何刻画整个定义域上的单调性;
(3)其他“双勾函数”或“飘带函数”的单调性研究。
练习:课本练习
设计意图:练习复习巩固,综合应用,拓广延伸