討論單調性的步驟范文

時間:2024-03-26 11:29:59

導語:如何才能寫好一篇討論單調性的步驟,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

討論單調性的步驟

篇1

《函數(shù)的單調性》是人教版高中數(shù)學必修一的內(nèi)容,該內(nèi)容包括函數(shù)的單調性的定義與判斷及其證明。函數(shù)的單調性一節(jié)中的知識是前一節(jié)內(nèi)容函數(shù)的概念和圖像知識的延續(xù),它和后面的函數(shù)奇偶性,合稱為函數(shù)的簡單性質。函數(shù)的單調性是函數(shù)眾多性質中的重要性質之一,它是研究指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)及其他函數(shù)單調性的理論基礎;在解決函數(shù)值域(或最值)、定義域、不等式、比較兩數(shù)大小、求方程的根的個數(shù)(或函數(shù)的零點的個數(shù))等具體問題中均需用到函數(shù)的單調性;同時在這一節(jié)中利用函數(shù)圖象來研究函數(shù)性質的數(shù)形結合思想將貫穿于我們整個高中數(shù)學教學。

二、學情分析

本節(jié)復習課安排在必修一所有內(nèi)容都完成后的一節(jié)期中復習課。依據(jù)現(xiàn)有認知結構,學生能根據(jù)函數(shù)的圖象觀察出“隨著自變量的增大,函數(shù)值增大”的變化趨勢,且能用符號語言進行嚴密的代數(shù)證明。在教學過程中,要注意讓學生掌握代數(shù)證明的格式,要注意讓學生在內(nèi)容上緊扣定義貫穿整個學習過程。

三、教學目標

1.會用定義證明函數(shù)的單調性

2.會用函數(shù)的單調性解決函數(shù)根的個數(shù)、函數(shù)的值域等問題

3.體會函數(shù)思想、化歸思想、數(shù)形結合思想

在本節(jié)課的教學中以函數(shù)的單調性的概念為線,它始終貫穿于教師的整個課堂教學過程和學生的學習過程;利用函數(shù)的單調性的定義證明簡單函數(shù)的單調性是對函數(shù)單調性概念的深層理解,且“取值、作差與變形、判斷、結論”過程學生不易掌握。所以對教學的重點、難點確定如下:

四、教學重點

函數(shù)的單調性的判斷與證明。

五、教學難點

函數(shù)的單調性的靈活應用。

六、課前準備

學生復習函數(shù)單調性的定義,并完成題目:已知函數(shù)

①用定義證明函數(shù)在[0,+∞)上是增函數(shù);②求出函數(shù)的單調區(qū)間;

七、教學設計

[教學環(huán)節(jié) 問題展示 設計意圖 課前預習 已知函數(shù)①用定義證明函數(shù)在[0,+∞)上是增函數(shù); 復習用定義法證明函數(shù)的單調性,強調其步驟:取值――作差――變形――定號――結論 課內(nèi)探究(一題多問) ②求出函數(shù)的單調區(qū)間;

③不等式

對一切恒成立,求實數(shù)的取值范圍; 1.會利用復合函數(shù)的單調性求單調區(qū)間或利用函數(shù)的奇偶性解決單調區(qū)間有關的問題

2.利用函數(shù)的單調性,知道自變量的大小關系會求自變量的大小關系

3.解決恒成立問題 一題多變 變式1:已知函數(shù)在 [0,+∞)上是增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍。

變式2:設函數(shù)在 [1,2]上的最小值為,求 1.已知函數(shù)的單調性解決參數(shù)問題

2.會利用單調性求最值

3.體會轉換思想和分類討論思想 ]

八、精彩回放

師:求方程的根

生1:方程的根為

師:方程就只有一個根嗎?并說明理由。

生2:方程的根等價于函數(shù)的零點,而函數(shù)是單調遞增的,故方程就只有一個根

師:這里我們用到了函數(shù)的什么性質?

生2:函數(shù)的單調性

師:這節(jié)課我們就來復習函數(shù)的單調性(板書課題)。

師:請同學們看例題:

例題:已知函數(shù)

①用定義證明函數(shù)在[0,+∞)上是增函數(shù);

師:復習增函數(shù)的定義。

生3:當x1

師:用定義證明函數(shù)單調性的步驟

生4:取值――作差――變形(乘積的形式或平方和的形式)――定號――結論

師:本題中求出函數(shù)的單調區(qū)間;并說明理由。

生5:的單調增區(qū)間是,減區(qū)間,因為為偶函數(shù),在是增函數(shù),所以在上是減函數(shù)。

生6:利用復合函數(shù)的單調性,令單調遞增,在單調遞減,單調遞增,所以f(x)的單調增區(qū)間是,減區(qū)間。

師:本題中若不等式對一切恒成立,求實數(shù)的取值范圍;

生7:將變量帶入解析式去解不等式。(做了一段時間后)發(fā)現(xiàn)計算量太大,沒法解決。

生8:利用函數(shù)的單調性,,

師:已知函數(shù)的單調性,并且知道函數(shù)值的大小關系,你能得到什么結論?

生9:函數(shù)在區(qū)間D上是增函數(shù),當f(x1)

師:變式1: 已知函數(shù)在 [0,+∞)上是增函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍。

生10:任取,且

師:你能總結一下思路嗎?

生10:函數(shù)在區(qū)間D上是增函數(shù),當x1

師:你們還有其他的解法嗎?

生11:利用復合函數(shù)的單調性,令單調遞增,

當時,在上單調遞增,符合

當時,在單調遞減,單調遞增,

要使在單調遞增,則,

綜上所述,

師:變式2: 設函數(shù)在 [1,2]上的最小值為g(a),求g(a)。

生12:令,

①當時,在上單調遞增,

②當時,在單調遞減,單調遞增,

當即時,在單調遞增,

當即時,在單調遞減,上單調遞增

當即時,在單調遞減,

師:總結一下本節(jié)課學的知識點和思想方法。

生13:知識點:函數(shù)的單調性①當x1

思想方法:數(shù)學結合思想,轉換思想,分類討論思想。

九、教后說教

本節(jié)課是必修一內(nèi)容上好后為學生期中考試準備的一節(jié)復習課。

(1)通過求方程的根的個數(shù)引出函數(shù)的單調性,而這個方程的根學生容易看出來,但為什么只有1個根,只能利用函數(shù)的單調性加以解決。這樣讓學生體會函數(shù)單調性的重要性,更加激發(fā)學生學習函數(shù)單調性的積極性,大大提高了課堂效率。

(2)例題及變式歸納出證明函數(shù)單調性的方法、步驟及注意點,還對單調性進行靈活應用:①已知當x1

(3)題目設置一題多問,一題多變,復習了函數(shù)單調性涉及的題型,讓問題更集中,更加突出問題的本質。

(4)本節(jié)課內(nèi)容完整,思路清晰。符合新課程標準的精神。例題及變式由淺入深,完整,全面。

篇2

關鍵詞:單調性;同課異構;反思;高效

近年來,隨著新課程實施的不斷深入,廣大一線教師和教研員都在日益關注課堂教學的實效性問題,關于“有效課堂教學”的討論進行地轟轟烈烈. 先進的教育理念需要物化為教學實踐,才能對教學實踐起促進作用,教師的教學能力最終也是需要通過教學實踐才能得到提高. 我們教研組積極開展同課異構教學,讓所有教師都接觸新的教學方式,并圍繞著如何改變課堂教學中教師“教”的方式和學生“學”的方式這一主題,讓教師們?nèi)巳苏勼w會,說感想,大膽設計課堂教學新思路,從而大大增加課堂教學的有效性. 下面就兩位教師開展《函數(shù)的單調性》的同課異構教學談談自己的體會.

課堂引入環(huán)節(jié)的比較與評析

1. 周老師的課堂引入

多媒體顯示兩組圖象

提問:下列兩組圖象的變化趨勢有什么區(qū)別?

學生:圖1的圖象都是上升的,圖2的圖象都是下降的.

教師:函數(shù)圖象的“上升”、“下降”反映了函數(shù)的一個基本性質——單調性. 提出課題,板書.

問題:二次函數(shù)y=x2的圖象的變化趨勢怎樣呢?

2. 王老師的課堂引入

材料一:我市某天12小時的氣溫圖.

材料二:人的大腦是一個記憶的寶庫,人腦經(jīng)歷過的事物、思考過的問題、體驗過的情感和情緒、練習過的動作,都可以成為人們記憶的內(nèi)容. 德國有一位著名的心理學家名叫艾繽浩斯,他描繪非常有名的揭示遺忘規(guī)律的曲線. 這條曲線告訴人們在學習中的遺忘是有規(guī)律的,遺忘的進程不是均衡的,不是固定地一天丟掉幾個,轉天又丟幾個的,而是在記憶的最初階段遺忘的速度很快,后來就逐漸減慢了,到了相當長的時候后,幾乎就不再遺忘了,這就是遺忘的發(fā)展規(guī)律,即“先快后慢”的原則.

問題1:說出氣溫在哪些時段內(nèi)是逐步升高的或下降的?

學生:0到3點,圖象下降;3點到7點,圖象上升;7點到12點圖象上升.

問題2:怎樣用數(shù)學語言刻畫艾繽浩斯遺忘曲線“隨著時間的增加記憶的保持量降低”這一特征?

3. 觀點與評析

周老師采用的是問題引入,學生總結每組三張圖片的共同點和兩組圖片的不同點,對兩組圖象的不同變化趨勢(上升和下降)有了直觀形象的認識,使學生初步體會增(減)函數(shù). 問題具有起點低、可操作性強的特點,學生很容易入手. 很自然地帶出二次函數(shù)作為探究的對象.

王老師采用的是情境創(chuàng)設,由貼近生活的兩幅函數(shù)圖(我市的氣溫變化圖和艾繽浩斯遺忘曲線),帶領學生認識函數(shù)圖象的變化趨勢,趣味性的小故事激發(fā)學生的學習的好奇心和興趣.以問題帶動學生的思維,通過第二個問題,引發(fā)學生的進一步學習的好奇心.

單調性概念形成教學環(huán)節(jié)的比較與評析

1. 周老師的教學處理

學生畫好二次函數(shù)y=x2的圖象:

問題1:觀察函數(shù)的圖象,指出函數(shù)從左向右是怎樣變化的?

學生:在y軸的左邊,圖象下降;在y軸的右邊,圖象上升.

問題2:此函數(shù)在區(qū)間?搖_______內(nèi)y隨x的增大而_______,

在區(qū)間_______內(nèi)y隨x的增大而_______.

問題3:如何用數(shù)學語言來準確地表述這種y值隨著x的值增大而增大(減?。┠兀?/p>

(教師提示:增大,至少需要幾個量比較,如何用式子表達量的增大動態(tài).)

在老師的幫助下,學生逐步完善到式子x1

2. 王老師的教學處理

問題1:畫出下列函數(shù)圖象,指出其變化趨勢.

(1)f(x)=x;(2)f(x)=x2(以此函數(shù)為例,探究概念的形成).

填寫下表:

問題2:圖象上升或下降,函數(shù)值和自變量的變化關系?

學生:通過表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),表1中x值增大,y的值也增大;表2中x值增大,y的值減?。?/p>

問題3:區(qū)間(0,+∞)上,函數(shù)單調遞增,

區(qū)間(-∞,0)上,函數(shù)單調遞減.

問題4:如何用數(shù)學式子表達x的增大?

學生:譬如:取兩個值1,4,則1

問題5:在區(qū)間(0,+∞),x的增大怎么表達?

學生:(思考、討論)得出0

問題6:類比x的增大,那么y的增大(減?。┑谋磉_是什么?

學生:(迫不及待地報出)y1y2).

(師生一起整理探討的過程,得到單調性的概念)

3. 觀點與評析

兩位老師都以二次函數(shù)y=x2為例,引導學生采用數(shù)學符號表達增(減)函數(shù)的概念. 但兩位老師的教學設計有所不同.

周老師給出二次函數(shù)的圖象,以填空的形式,引導學生關注區(qū)間以及x與y之間的變化情況,結合初中所給的y隨著x的增大而增大(減?。?,引導學生如何用數(shù)學關系式表示x和y之間的這種變化,再通過三道判斷題,完善了概念中的區(qū)間和任意性.指導學生對特殊的二次函數(shù)的增(減)性的表達遷移到一般的函數(shù)增減性的表達,從而得出函數(shù)單調性的概念. 周老師的導語貼近學生,問題設計易促動學生,又是步步以舊知帶出新內(nèi)容,學生很容易接受,也愿意接受新知識的擴充,學生的積極性和主動性比較高,學生積極參與整個過程.

王老師要求學生畫好圖和填寫表格中x對應的y值,引導學生注意圖象的上升(下降),并說明圖象的變化與變量x和y之間的變化具有什么關系?學生完成表格,在表上很容易得到x增大,y的值增大(減小),再提示學生如何將這種變化情況表達出來.王老師通過一系列的本原性問題使學生突破了思維的瓶頸,讓學生感受到:通過用任意的點x1和x2的大小關系來判斷f(x1)和(x2)的大小關系,可以得到函數(shù)單調性的整體性質,這既讓學生理解了教師最終給出的嚴格的單調性定義,也讓學生體驗到了如何用局部的點的任意性推演到函數(shù)的整體單調的性質這一數(shù)學思想方法. 這種從形變化引導學生用數(shù)來表達,將數(shù)形結合思想無形中遁于具體的操作,讓學生在做中悟的做法很值得學習.

課本29頁?搖例題2教學處理環(huán)節(jié)的比較與評析

1. 周老師的教學處理

練習:畫出函數(shù)y=的圖象,并寫出單調區(qū)間.

學生:畫出圖象,寫出區(qū)間(-∞,0),(0,+∞). 有學生輕輕說,好像應該是(-∞,0)∪(0,+∞). 學生均表現(xiàn)出疑惑,陷入思考. 片刻后,

教師:究竟是(-∞,0),(0,+∞),還是(-∞,0)∪(0,+∞)?

教師(追問):為什么?請說明理由.

學生:是(-∞,0),(0,+∞). 因為取x1=-1,x2=1,則y1

教師:(例2)如何用函數(shù)的單調性證明y=在(0,+∞)是減函數(shù)?

(學生思索后,由學生敘述,教師板書,共同完成,總結證明步驟的四部曲)

教師:(變題)如何證明y=(k為正常數(shù))在(0,+∞)上是減函數(shù)?

學生:對比例2的過程,進行證明.

教師:(趁機拋出課本29頁例題2):物理學中的玻意耳定律p=(k為正常數(shù))告訴我們,對于一定量的氣體,當其體積V減小時,壓強p將增大. 試用函數(shù)的單調性證明之.

學生:輕而易舉地將問題歸結為變題,輕輕松松解決了物理學中的問題,揭示了其數(shù)學本質.

教師:(變題)函數(shù)y=的單調性情況怎樣?

學生:要對k進行討論,分k>0和k0時,在區(qū)間(-∞,0),(0,+∞)上都是減函數(shù);當k

2. 王老師的教學處理

與學生一起閱讀課本29頁例題2(略)后給出問題.

問題1:本例涉及了哪類函數(shù)模型?

學生:是反比例函數(shù)模型.

問題2:它的單調區(qū)間是什么?它們的單調性變化情況怎樣?

學生:定義域是(-∞,0)∪(0,+∞),所以有兩個單調區(qū)間(-∞,0),(0,+∞),因為k>0,所以在兩個區(qū)間上都是減函數(shù). (部分學生反應敏捷,快速質疑,指出體積不能是負的)

學生:因為體積不為負,所以單調區(qū)間只有一個,在(0,+∞)上是減函數(shù).

教師:及時點撥,提醒學生要注意實際問題需要滿足的條件.

問題3:那如何證明它在(0,+∞)上是減函數(shù)?

思考幾分鐘后,由一個學生主述,其他學生修正,教師板書,共同完成,并總結證明的四個步驟.

3. 觀點與評析

周老師先給出一道練習,回顧了反比例函數(shù)y=(x≠0)的圖象,應用了單調性的性質,并且將學生中出現(xiàn)的單調區(qū)間為(-∞,0)∪(0,+∞)的現(xiàn)象進行了說明.很自然地過渡到例2,證明y=在(0,+∞)是減函數(shù).此題的解決對抽象的定義進行步驟化,使學生對定義有進一步的理解.改變y=的分子1為k,一道變題,將高度提升,含參數(shù)的題目,顧及學習能力強的一部分學生,這一變也揭示了玻意耳定律p=(k為正常數(shù))的數(shù)學本質,完成了課本中的例題.最后將k的條件放開,引入分類討論的思想. 周老師通過變題,由一個基本問題變式而生成互相關聯(lián)的問題鏈,使學生學一道題,會一類題,有助于學生掌握解決這類問題的規(guī)律,并使原有的孤立的、零碎的知識整體化,促進對知識塊整體的認知,增強系統(tǒng)性和條理性,實現(xiàn)量與質的統(tǒng)一. 變題使得學生容易搞清相似的概念或題型情景間的聯(lián)系與區(qū)別,不至于混淆,加深了基本概念的理解;通過多問、多思、多用等激發(fā)學生思維的積極性和獨創(chuàng)性. 周老師設計的題目環(huán)環(huán)相扣,步步深入,整個過程猶如行云流水. 雖然課堂氣氛活躍,學生的思維訓練得到發(fā)展,但遺憾的是學生練習的題量不多,是不是落實到位很難檢測.

王老師先利用過渡語保持了課堂的自然與流暢,使物理問題在數(shù)學課堂上出現(xiàn),讓學生體驗學科之間的融合. 王老師設計的3個問題緊緊圍繞著解決例題的核心因素,又充分關注思想方法(數(shù)學建模思想、轉化化歸思想等)的滲透,使解決問題的過程始終是在數(shù)學思想方法的指導下進行的. 問題1幫助學生理解、分析題意,舍棄與數(shù)學無關因素,建立函數(shù)模型,將問題抽象轉化成數(shù)學問題,梳理自變量和因變量之間的關系. 問題2指導學生在用數(shù)學方法解題時,碰到純數(shù)學和實際的約束條件有出入時,如何適當?shù)奶幚砗眠@兩者之間的關系. 對于問題3,在證明函數(shù)在(0,+∞)是減函數(shù)的處理上,王老師也始終不脫離本課的核心內(nèi)容,回歸到函數(shù)單調性的概念特征上去. 但是縱觀整堂課的過程,此題的處理與前后的銜接不是很自然,顯得有點孤立.

小結環(huán)節(jié)的比較與評析

1. 周老師的教學處理

小結:

1. 函數(shù)單調性的定義中有哪些關鍵點?

2. 判斷函數(shù)單調性有哪些常用方法?

3. 利用函數(shù)單調性證明的步驟有哪幾步?

2. 王老師的教學處理

本節(jié)課主要學習了以下內(nèi)容:

1. 單調函數(shù)的圖象特征;

2. 函數(shù)單調性的定義及其判斷方法;

3. 證明函數(shù)單調性的步驟.

3. 觀點與評析

周老師的小結以問題的形式讓學生對本節(jié)課講授的知識結構、主線進行歸納總結,加深對知識的鞏固,鍛煉學生的總結、概括能力. 王老師簡明扼要地幫助學生回憶所學的內(nèi)容,幫助他們進行知識梳理,辨清知識之間的聯(lián)系. 兩位老師都進一步強調這節(jié)課的重點和難點,幫助學生建立和完善他們的認知結構,提高他們解決問題的能力.

反思及對今后教學的啟示

古羅馬著名思想家普羅塔克曾經(jīng)說過:“學生不是一個需要添滿的罐子,而是一顆需要點燃的火種.” 兩位教師都在導入環(huán)節(jié)非常注重激發(fā)學生學習興趣與喚醒學習求知欲望,但好的導入還必須立足學發(fā)展區(qū),緊扣教學重點與核心內(nèi)容,這樣才能在有效提升主體的內(nèi)驅動力的同時為更有效地達成教學目標服務,好的導入是成功的一半.

新課程的指導思想之一就是強調問題性、啟發(fā)性,指出遵循認知規(guī)律,以問題引導學習,在課堂中要以恰時恰點的問題引導數(shù)學活動,讓學生經(jīng)歷思想方法的產(chǎn)生過程. 兩堂課中都采用“問題鏈”形式給出有挑戰(zhàn)性的問題,很好地激發(fā)了學生的研究熱情,他們利用舊知,探討解決方案的同時產(chǎn)生了新知識、新方法,使數(shù)學學習成了一個再創(chuàng)適的過程. 問題式的對話不只是簡單的語言交流,而是我們要注重強調對“對話”空間和“對話”內(nèi)涵的拓展,真正激發(fā)學生的學習興趣,使學生的自主學習成為可能.好的問題能激活學生原有的知識結構,喚醒學生的運用意識.

篇3

關鍵詞: 高考 導數(shù) 函數(shù)

導數(shù)的應用部分是以高一時學習的函數(shù)單調性為前提的,直接講明判定可導函數(shù)增減性的方法,如果能利用好導數(shù)這個有效工具,便可以突破很多初等數(shù)學思想和方法上的局限,真正拓寬對數(shù)學問題的解決思路,簡化解題步驟和提高解題能力.為此,本文以四道高考的典型題目為例,分別從解題思路、步驟及適當?shù)耐卣沟确矫嫒胧郑怪哂羞B貫性和邏輯性.

一、高考數(shù)學考試中對導數(shù)應用的考查

1.利用導數(shù)研究函數(shù)性質

把導數(shù)當做研究函數(shù)問題的“利刃”,可解決有關極值、單調性等問題,結合導數(shù)的思想,熟練掌握一般的求解步驟:

首先求導,并求出駐點,接著以駐點為界點劃分定義域,最后在各區(qū)間內(nèi)確定其增減性并由此判斷出相應的極值.

首先,本題開門見山地給出了x≥0,a>0,因而ax+1>0.但是若沒有此條件的限制,在求解過程中則可能忽視函數(shù)的定義域,從而一下子擴大了討論范圍,最終造成分類情況增多,繼而出現(xiàn)錯誤.因此,在解決這類問題時要先求出函數(shù)的定義域,再往下繼續(xù)求解,這點務必注意.

由于含有參數(shù)a,故在求導之后,令f′(x)=0.找出分界點,并求出函數(shù)的增減區(qū)間,注意分類標準要統(tǒng)一,不能前后不一致,換句話說就是不能變換討論的對象.

二、結語

應用導數(shù)研究函數(shù)的單調性、極值、最值、凸凹性、拐點等可以較準確地畫出中學階段的大部分函數(shù)圖像,為數(shù)形結合教學做好準備.只有真正理解導數(shù)的本質,考試時才能以不變應萬變.由此可見,在導數(shù)部分的學習和復習中,教師和學生要防止簡單將導數(shù)作為一種規(guī)則的步驟去學習,而不在理解思想性上動腦子的傾向.因此,教師和學生不應該把平時的訓練重點放在對函數(shù)導數(shù)的純技巧、高難度上,形成形式化的運算練習,而應當凸顯導數(shù)的價值性,從根本上增強對導數(shù)的應用意識.

參考文獻:

[1]洪毅.數(shù)學分析[M].廣東:華南理工大學出版社,2003:56-58.

[2]李長明.導數(shù)與微分[M].貴陽:貴州人民出版社,1987:74-77.

[3]王元明.數(shù)學是什么[M].長沙:東南大學出版社,2003:56-59.

[4]杜德懷.高等應用數(shù)學[M].蘇州:蘇州大學出版社,2007:20-22.

[5]上海市教育委員會.高等數(shù)學[M].上海:中國科學院印刷廠,2005:35-38.

篇4

1.知識與技能

能從文字、形與數(shù)三方面解釋說明增、減函數(shù)的概念及函數(shù)單調性的定義;初步學會利用函數(shù)圖像和定義判斷、證明函數(shù)單調性的方法。

2.過程與方法

結合生活實例及已學的特殊函數(shù),通過對函數(shù)單調性定義的探究,體驗數(shù)形結合思想方法的運用;體會分類討論思想及集合語言的運用,培養(yǎng)學生觀察、歸納、抽象的能力;通過對函數(shù)單調性的應用,提高學生的推理論證能力。

3.情感、態(tài)度與價值觀

通過知識的探究過程培養(yǎng)學生細心觀察、認真分析、嚴謹論證的良好思維習慣,讓學生感受從具體到抽象,從特殊到一般,從局部到整體,從感性到理性的認知過程。

[教學過程]

(一)創(chuàng)設情境

師:剛才通過大屏幕我們欣賞到了四季更迭,應該說季節(jié)的變換讓我們充分感受到自然之美,眾所周知這種色彩的演變源于溫度。今天就讓我們從溫度開始,進入今天的數(shù)學探索歷程。讓我們來看這樣一個問題。(用多媒體展示問題,老師身入同學中)

師:問題1:觀察沈陽市秋季某一天24小時,溫度隨時間變化的函數(shù)曲線。如圖,分析隨時間的逐漸推移,溫度的變化情況。

生:從零時至3時溫度下降,從3時至14時溫度上升,從14時至24時溫度下降。

師:很好。在這位同學清晰、準確的描述中,提到了兩個關鍵詞:上升與下降。(升高、降低)

師:請問:在我們學過的數(shù)學知識中,有沒有類似具有既上升又下降(升高、降低)或僅上升、僅下降的例子,誰能舉例?

生:一次函數(shù)的整體上是上升或是下降的,二次函數(shù)在對稱軸左右的升降是相反的。

生:反比例函數(shù)。

(演示學生提出的實例,在生動活潑的氛圍中,了解“上升與下降”圖形特征)

師:如此多(實例)熟知的函數(shù),都具有這種特征,為了更好描述這些事物的這種共性,教材用了兩個字來形容,即“增、減”。若與函數(shù)相結合,我們就將這種具有“升高”或“降低”的特征函數(shù),取名為“增函數(shù)”與“減函數(shù)”——統(tǒng)稱函數(shù)的單調性。這就是我們這節(jié)要研究的主要內(nèi)容。

(二)初步探索,展示內(nèi)涵

第一層:歸納(圖像特征)

師:由剛才溫度函數(shù)曲線,可迅速觀察出在某時間段上函數(shù)的“增、減”。若現(xiàn)在換個方向觀察(從右到左),能否說此時因函數(shù)圖像呈上升趨勢就在這個時間段上是增函數(shù),呈下降趨勢就在這個時間段內(nèi)是減函數(shù)?

生:不行。

師:一旦改換觀察方向結果就大相徑庭,為此,在這里我們將觀察的方向作以統(tǒng)一規(guī)定。

第二層:數(shù)學符號表示

師:有了這個規(guī)定,由圖像觀察增、減函數(shù)簡單易行,但我們知道有些函數(shù)的圖像是難以畫出的,特別對于存在無限延展的圖像(例如二次曲線),更是受限于我們的視野及紙張等實際條件的約束,無法通過觀察來判斷遠處的增、減。所以急待尋找一種更為嚴格、通用、可行的方法來定義增、減函數(shù)?!靶巍彪y以完美體現(xiàn)的,數(shù)學中我們就用“數(shù)”來形容。今天我們就一同來嘗試用數(shù)的方式來體現(xiàn)圖形的增減,進而來定義增、減函數(shù)。

師:如何將數(shù)與形聯(lián)系在一起呢?如何用數(shù)體現(xiàn)形的增、減,現(xiàn)在我們借助以下的問題作以分析,從中你會有什么發(fā)現(xiàn)?

師:判斷1、根據(jù)問題1中的圖像,因為當1

生:錯。

師:為什么?

生:在[3,14]上為增函數(shù),1與15不在這個區(qū)間內(nèi)。

師:很好。所以我們在表述增減時必須指明在同一區(qū)間內(nèi)才可以研究。(板書:區(qū)間)

師:判斷2、因為當8

生:錯。

生:對。(出現(xiàn)意見上的分歧,分組討論,派代表發(fā)言、演示)

師:判斷3、因為當t1

生:錯。

師:如何形容[3,14]上為增函數(shù)更準確?兩點不行、多個有限點也不行?那應該多少個點?

生:任意點。

師:哪上的任意點?

生:區(qū)間上的任意點。(教師板書:任意)

師:如何實現(xiàn)任取?由于取定點、定值是不可行了,必須取變點,需要取幾個變點呢?

(引導學生舍棄具體問題的實際意義,抽象得到函數(shù)單調性定義,幫助學生完成思維的飛躍)

生:兩點。

師:如何實現(xiàn)任取?看圖像,為方便我們從函數(shù)圖像中截取一段進行研究。

生:函數(shù)在某區(qū)間上任意兩點y隨x的增大而增大;則函數(shù)在該區(qū)間上為增函數(shù);函數(shù)在某區(qū)間上任意兩點y隨x的增大而減??;則函數(shù)在該區(qū)間上為減函數(shù)。

(學生可借助已有的認知基礎很容易答出這樣的表述,在表述中讓各組暢所欲言,在對比中尋出更合理科學的表達方式。老師將有代表性的幾種定義方式用展示屏臺演示)

師:所有的定義方式都有哪些公共關鍵詞?

生:區(qū)間,任意,增大,減少。

師:現(xiàn)在我們以這里面公認最優(yōu)的這一定義表述為基礎,如何用數(shù)學符號來表達?

生:對于函數(shù)f(x)的某個區(qū)間M上的任意兩個自變量的值x1,x2,

(1)當x1

(2)當x1f(x2),則說f(x)在這個區(qū)間M上是減函數(shù)。

師:形容增、減有沒有其他方式?

師:1到1.5如何去形容它們間的增,反之如何形容它們的減?(引入增量)

生:作差比較,差為正值時為增,差為負值時為減。

師:改變量定義:Δx=x2-x1,表示自變量x的改變量;Δy=f(x2)-f(x1),Δy表示因變量y的改變量。

師:板書概念:設函數(shù)的定義域為A,區(qū)間MA. 如果取區(qū)間M中的任意兩個值,

(1)當改變量Δx=x2-x1>0時,有Δy=f(x2)-f(x1)>0,那么就稱函數(shù)y=f(x)在區(qū)間M上是增函數(shù)。

(2)當改變量Δx=x2-x1>0時,有Δy=f(x2)-f(x1)

(3)單調性與單調區(qū)間

若函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間M上是增函數(shù)或減函數(shù),則說函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間M上具有單調性,這一區(qū)間M叫做函數(shù)y=f(x)的單調區(qū)間。

師:科學定義有哪些關鍵詞,有何特征?

生:“定義域、區(qū)間、任意”“同號則增,異號則減”即“同增異減”。

(三)循序漸進,延伸拓展

師:例1、如圖,定義在閉區(qū)間[-5,5]上的函數(shù)y=f(x)的圖像,根據(jù)圖像說出y=f(x)的單調區(qū)間,以及在每一單調區(qū)間上,函數(shù)y=f(x)是增函數(shù)還是減函數(shù)。

生:函數(shù)y=f(x)的單調區(qū)間有[-5,-2),[-2,1),[1,3),[3,5],其中y=f(x)在區(qū)間[-5,-2),[1,3)上是減函數(shù),在區(qū)間[-2,1),[3,5]上是增函數(shù)。(小結判斷函數(shù)單調區(qū)間的方法:從左至右)

師:例2、判斷以下函數(shù)在定義域上的單調性,并加以證明。①f(x)=3x+2;

生:解:在R上為增函數(shù);

證明:任取x1,x2∈R,且x1

則Δx=x1-x2>0

Δy=f(x2)-f(1)=(3x2+2)-(3x1+2)——作差

=3(x1-x2),——變形

Δx>0 Δy>0——判號

f(x)=3x+2在R上是增函數(shù)?!ㄕ?/p>

歸納解題證明步驟:設元、作差、變形、判號、定論。

師:②f(x)=x2

生:解:在(-∞,0]上為減函數(shù),(0,+∞)上為增函數(shù)

(兩組證明(-∞,0],兩組證明[0,+∞),以競爭機制提高效率)

生:證明:①任取x1,x2∈(0,+∞),且x10,

Δy=f(x2)-f(x1)=x22-x12=(x2-x1)(x2+x1)>0,

f(x)=x2在區(qū)間(0,+∞)上是增函數(shù)。

②任取x1,x2∈(-∞,0],且x10,

Δy=f(x2)-f(x1)=x22-x12=(x2-x1)(x2+x1)

f(x)=x2在區(qū)間(-∞,0]上是增函數(shù)。

師:你在證明中出現(xiàn)了哪些疑難?同學是如何將你的疑難解決的?

生:①出現(xiàn)x22-x12如何去解釋:有理有據(jù),不能評經(jīng)驗。

②單調區(qū)間的表示,不要寫成范圍,應寫成區(qū)間。

(四)歸納總結,內(nèi)化知識

由學生自己總結,再由師生共同歸納完善。

篇5

一、溫故知新,在對話中生成新課

奧蘇貝爾認為:“影響學習最重要的因素是學生己知的內(nèi)容,弄清了這一點之后,進行相應的教學?!被仡櫝踔袑W習過的一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等,學生隨意選定以上幾個函數(shù)的具體解析式,利用幾何畫板軟件畫出相應的函數(shù)圖像。教師:請同學們結合自己畫出的圖形,觀察所畫•34•函數(shù)圖像的升降變化,并說說自己的看法。學生1:從左至右看,一次函數(shù)的圖像是上升的。學生2:從左至右看,二次函數(shù)在Y軸左側是下降的,在Y軸右側是上升的。學生3:從左至右看,反比例函數(shù)的圖像在Y軸兩側是下降的。教師:比較所畫的函數(shù)圖像的升降變化情況,說一說它們的不同點。在這里,教師啟發(fā)、鼓勵學生暢所欲言,進行交流和討論,表達出自己的看法。學生4:所畫的圖像有上升的,也有下降的。教師:那么它們上升或下降的范圍有多大?學生5:可能是定義域上,也可能是定義域的某個區(qū)間。教師:所畫的函數(shù)圖像升降變化,不同函數(shù)相應升降變化區(qū)間各不一樣,表現(xiàn)為:在某些區(qū)問上升,某些區(qū)間下降。我們常說:“數(shù)學是有用的,數(shù)學是自然的?!睂W生運用已有的知識,利用幾何畫板軟件繪圖,并從圖像變化中獲取對函數(shù)單調性的直觀感知,建立數(shù)與形的結合,溫故知新,符合學生的認知規(guī)律。這里,不同層次的學生親身經(jīng)歷了做數(shù)學實驗的過程,通過人機互動,實現(xiàn)了實踐性對話。教師更多地啟發(fā)學生輸入具體函數(shù)解析式,親自動手操作,在動態(tài)狀態(tài)下觀察圖像的變化趨勢以及升降特點,體會某一種函數(shù)在不同區(qū)間上的變化差異。此時,“教師越來越少地傳遞知識,越來越多地激勵思考”,通過與學生對話,新的教學內(nèi)容不斷地生成與轉化,師生共同分享理解新知識。

二、創(chuàng)設多元聯(lián)系表示形式,在交流中重組,并建構單調函數(shù)概念

華羅庚說:“形缺數(shù)時難人微,數(shù)缺形時少直觀?!币院瘮?shù)g(X)=X為例。教師:函數(shù)g(X)=X圖像在Y軸右側是上升的,在函數(shù)g(X)=X圖像上任找一點P“按橫坐標(即自變量)X增大”的方式移動時,點P的縱坐標(即函數(shù)值)Y的變化規(guī)律如何?教師指導學生利用幾何畫板軟件的“度量坐標”功能,在函數(shù)g(X)=X圖像上任找一點P并拖動它,測出其坐標。學生自主觀察,并思考問題。學生6:在Y軸右側,拖動點P,隨著自變量x的增大,函數(shù)值Y也增大。師生間、學生間相互溝通,相互補充,達成共識,總結規(guī)律后,給出增(減)函數(shù)的自然語言描述。學生7:在某個區(qū)間I上,若隨著自變量X的增大,函數(shù)值y也增大;在區(qū)間I上,若隨著自變量X的增大,函數(shù)值y減少。在這里,學生學會用自然語言描述圖像“上升”、“下降”的特征,學生對單調函數(shù)概念的學習,從定性分析過渡到定量分析,從直觀認識過渡到數(shù)學符號表述。教師指導學生利用幾何畫板軟件進行如下操作:(1)在區(qū)間[0,+oo)上,從0開始,拖動點P,每隔0.1秒取一個自變量的值,算出其對應的函數(shù)值表(如圖1(1)所示)。(2)在區(qū)間[0,+oo)上,從2開始,拖動點P,每隔0.5秒取一個自變量的值,算出對應的函數(shù)值表(如圖1(2)所示)。(3)在區(qū)間[0,+oo)上,從5開始,拖動點P,每隔1秒取一個自變量的值,算出其對應的函數(shù)值表(如圖1(3)所示)。(4)在區(qū)間[0,+。。)上,從0開始,拖動點P,任選一個自變量的值作起點,隨機地取一批自變量的值,算出其對應的函數(shù)值表(如圖1(4)所示)。教師:結合以上的實驗操作,觀察以上表格中,自變量X的值從小到大變化時,函數(shù)值Y是如何變化的。學生通過自己動手操作進行嘗試,得到對應的函數(shù)值表,進行數(shù)據(jù)分析,各自表述發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。教師及時抓住時機,鼓勵學生大膽用自己的語言回答問題,教師加以糾正和引導,并給予評價,形成正確的結論:任選兩個自變量的值,自變量大的函數(shù)值也大。教師:由于剛剛所驗證的是一些具體的有限個的自變量的值,如果任意給出一些[0,+O0)上的x,X的值,當X<x時,能否驗證都有X<X;呢?學生8:如果給出具體數(shù)值,容易驗證,但區(qū)間內(nèi)的值有無限個。學生陷人思考之中,不知如何是好。一會兒后,有學生提出:不給X,X賦具體數(shù)值,當X<X時,驗證X<X成立,行嗎?學生9:太好了,這就體現(xiàn)X,X:取值的任意性了。學生10:若x<x;成立,轉化為驗證X一X;<0即可。此時,課堂氣氛也活躍起來,大家進行熱烈討論,教師參與其中,師生在相互傾聽和接納過程中,更好地理解知識和珍視差異。學生11(交流討論后):事實上,。.‘x1+x2>0,X1一X.<0.‘.f(X1)一f(X2)=X—X=(X1+X2)(Xl—X2)<0,得X<X即f(X1)<f(X2)。以上表述過程,教師引導學生用函數(shù)解析式來描述。再次操作確認,通過邏輯推理,從理論上給出單調函數(shù)定義形式化的表達。正如波利亞在《怎樣解題》中提到的:“嚴格表述的數(shù)學是一門系統(tǒng)的演繹科學,但在形成過程中的數(shù)學則是一門實驗性的歸納科學?!苯處煟何覀儼丫哂泻瘮?shù)值隨著自變量的增大而增大這種性質的函數(shù)叫增函數(shù)。教師:我們應如何定義增函數(shù)?教師進一步從具體函數(shù)g(X)=X延伸到一般函數(shù)Y=f(X),引導學生討論、交流,說出各自的想法,并進行分析、評價,完善后給出增函數(shù)的定義,從具體到一般引出增函數(shù)的定義。教師:從函數(shù)圖像上可以看到,函數(shù)g(X)=X在Y軸左側是下降的,類比增函數(shù)的定義,你能概括出什么結論?學生通過觀察、驗證,討論、交流,師生共同得出減函數(shù)的定義,由此培養(yǎng)學生的類比能力。教師:大家能分析一下增(減)函數(shù)定義中的要點嗎?教師首先讓學生自主閱讀課本中的概念,尋找增(減)函數(shù)定義的要點,在此基礎上,教師指導學生體會定義中關鍵字、詞和句,如:“某個區(qū)間D上的任意兩個自變量的值”、“都有”等。學生l2:我們能說函數(shù)g(X)=X在X=0是增函數(shù)嗎?學生13:不行吧,概念中指明單調區(qū)間內(nèi)取值。教師:非常好,說明大家閱讀是比較認真的,函數(shù)在某一個點處是沒有單調性的。通過定義分析,實現(xiàn)師生和文本對話,學生把定義與圖形結合起來,使新舊知識融為一體,加深對單調函數(shù)概念的理解,同時也滲透數(shù)形結合的數(shù)學思想。

三、深入自主探究,在共享中鞏固并倍增新知

教師:請同學們利用幾何畫板軟件,畫出函數(shù)Y=X一3x一9x在(一3,5)內(nèi)的圖像,并指出它的單調區(qū)間。教師:現(xiàn)在我們來思考必修一課本中的探究題:•36•函數(shù)f(x)=的定義域I是什么?它在定義域I上的單調性是怎樣的?你能用定義證明自己的結論嗎?學生14:定義域I是(一∞,0)u(0,+。。),函數(shù)在定義域上是減函數(shù)。學生15:好像不對吧,從函數(shù)圖像上看,從左至右,它的圖像不是一直下降的。學生16:現(xiàn)取兩個值,X=一1,X:=1,可得f(X1)=一1,f(X2)=1此時X1<X2,f(X1)<f(X2)。學生一下子感覺茫然了,找不出問題關鍵所在。教師:回到定義,大家是否注意到這樣的話:“某個區(qū)間D上的任意兩個自變量的值”,這里任意兩個自變量的值是否應該在同一個單調區(qū)間來取值呢?如何更_tY_.fl0才獲得的結論呢?學生17:函數(shù)f(X)在區(qū)間(一∞,0)和(0,+∞)上是減函數(shù)。教師:回答很好。如何證明你們的結論呢?學生18(交流討論后):任取0<x<x2,所以x一x1>0,X1‘2>0則f(x1)一f(x2)=一=>o所以函數(shù)f(X)在區(qū)間(0,+∞)上是減函數(shù),同理可證,函數(shù)f(X)在區(qū)間(一o。,0)也是減函數(shù)。教師:以上題目的解題過程,請大家概括一下用定義證明一個函數(shù)是某個區(qū)間上的增(減)函數(shù)的一般步驟。學生(協(xié)作討論):取值一作差一判斷符號一得出結論。

四、回顧總結

篇6

一、進一步深入理解函數(shù)概念

初中階段已經(jīng)講述了函數(shù)的定義,進入高中后在學習集合的基礎上,接著重新學習函數(shù)概念,主要是用映射觀點來闡明函數(shù),這時就可以用學生已經(jīng)有一定了解的函數(shù),特別是二次函數(shù)為例來更深刻地認識函數(shù)的概念。二次函數(shù)是從一個數(shù)集A(定義域)到數(shù)集B上的對應f:AB,使得集合B中的元素y=ax+bx+c(a≠0)與集合A的元素x對應,記為f(x)=ax+bx+c(a≠0)。這里ax+bx+c表示對應法則,又表示定義域中的元素x在集合B中的對應元素,從而使學生對函數(shù)的概念有一個較明確的認識,在學生掌握函數(shù)值的記號后,可以讓學生進一步處理如下問題:

題型I:已知f(x)=2x+x+2,求f(x+1).

這里不能把f(x+1)理解為x=x+1時的函數(shù)值,只能理解為自變量為x+1的函數(shù)值。

題型Ⅱ:設f(x+1)=x-4x+1,求f(x).

這個問題理解為,已知對應法則f下,定義域中的元素x+1在集合B中的對應元素為x-4x+1,求定義域中元素x的在集合B中的對應元素,其本質是求對應法則。

一般有兩種方法:

(1)把所給表達式表示成x+1的多項式。

f(x+1)=x-4x+1=(x+1)-6(x+1)+6,再用x代x+1得f(x)=x-6x+6.

(2)變量代換:它的適應性強,對一般函數(shù)都適用。

令t=x+1,則x=t-1,所以f(t)=(t-1)-4(t-1)+1=t-6t+6,從而f(x)=x-6x+6.

二、二次函數(shù)的單調性、最值與圖像

在高中階階段學習單調性時,必須讓學生對二次函數(shù)y=ax+bx+c(a≠0)在區(qū)間(-∞,-]及[-,+∞)上的單調性的結論用定義進行嚴格的論證,使它建立在嚴密理論的基礎上,與此同時,進一步充分利用函數(shù)圖像的直觀性,給學生配以適當?shù)木毩暎箤W生逐步自覺地利用圖像學習與二次函數(shù)有關的一些函數(shù)的單調性。

題型Ⅲ:畫出下列函數(shù)的圖像,并通過圖像研究其單調性。

(1)y=|x+2x-1|?搖(2)y=x+2|x|-1

這里要使學生注意這些函數(shù)與二次函數(shù)的差異和聯(lián)系。掌握把含有絕對值記號的函數(shù)用分段函數(shù)表示,然后畫出其圖像。

題型Ⅳ:設f(x)=x-2x-1在區(qū)間[t,t+1]上的最小值是g(t),求:g(t),并畫出y=g(t)的圖像.

解:f(x)=x-2x-1=(x-1)-2,在x=1時取最小值-2

當1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2

當t>1時,g(t)=f(t)=t-2t-1

當t<0時,g(t)=f(t+1)=t-2

g(t)=t-2,(t<0)-2,(0≤t≤1)t-2t-1,(t>1)

首先要使學生弄清楚題意。一般的,一個二次函數(shù)在實數(shù)集合R上或是只有最小值或是只有最大值,但當定義域發(fā)生變化時,取最大或最小值的情況也隨之變化,為了鞏固和熟悉這方面知識,可以再給學生補充一些練習。

如:y=x-5x+6(-3≤x≤-1),求該函數(shù)的值域.(可適當改變區(qū)間)

三、二次函數(shù)的知識,可以準確反映學生的數(shù)學思維

題型Ⅴ:設a為實數(shù),函數(shù)f(x)=2x+(x-a)|x-a|.

(1)若f(0)≥1,求a的取值范圍;

(2)求f(x)的最小值;

(3)設函數(shù)h(x)=f(x),x∈(a,+∞),直接寫出(不需給出演算步驟)不等式h(x)≥1的解集.

解析:本小題主要考查函數(shù)的概念、性質、圖像及解一元二次不等式等基礎知識,考查靈活運用數(shù)形結合、分類討論的思想方法進行探索、分析與解決問題的綜合能力。

(1)若f(0)≥1,則-a|a|≥1?圯a<0a≥1?圯a≤-1

(2)當x≥a時,f(x)=3x-2ax+a,f(x)=f(a),a≥0f(),a<0=2a,a≥0,a<0

當x≤a時,f(x)=x+2ax-a,f(x)=f(-a),a≥0f(a),a<0=-2a,a≥02a,a<0

綜上f(x)=-2a,a≥0,a<0

(3)x∈(a,+∞)時,h(x)≥1得3x-2ax+a-1≥0,=4a-12(a-1)=12-8a,

當a≤-或a≥時,≤0,x∈(a,+∞);

當-<a<時,>0,得:(x-)(x-)≥0x>a

討論得:當a∈(,)時,解集為(a,+∞);

當a∈(-,-)時,解集為(a,]∪[,+∞);

當a∈[-,]時,解集為[,+∞).

篇7

數(shù)學教學過程總是充滿了矛盾,如教與學的矛盾、學生認知特點與數(shù)學學科特點的矛盾、學生認知發(fā)展水平與數(shù)學教學內(nèi)容的矛盾等.有矛盾才能有發(fā)展,其中,學生現(xiàn)有的知識基礎、能力水平與教學要求之間的矛盾是數(shù)學教學的決定性動力.作為教師,應努力做到敏銳地發(fā)現(xiàn)、深刻地認識各種矛盾,進而在教學中科學合理地暴露、“創(chuàng)設”甚至“激化”矛盾,以幫助學生在解決矛盾的過程中發(fā)展自己的認知結構、提升自己的數(shù)學素養(yǎng),這可以充分體現(xiàn)出教師的專業(yè)水平、教學能力與教學智慧.

“函數(shù)的單調性”是反映函數(shù)變化規(guī)律的一個最基本的性質,是學生學習了函數(shù)概念后研究的第一個函數(shù)性質,也是學生在高中階段遇到的第一個用數(shù)學符號語言刻畫的概念,對學生進一步學習函數(shù)的其它性質具有示范和引領作用.本節(jié)課匯集了數(shù)學教學的諸多矛盾,如何在教學中處理好這些矛盾,特別是其中的主要矛盾,對每個數(shù)學教師都是一項極具挑戰(zhàn)性的任務.筆者認為,“函數(shù)的單調性”教學,關鍵是要深刻認識、科學處理以下“三個矛盾”.1 “上升”、“下降”、“單調”等名詞的數(shù)學意義與學生的生活理解之間的矛盾

“函數(shù)的單調性”教學,通常是從現(xiàn)實生活入手――展示某地某天的氣溫變化圖、舉出生活中描述“升降”變化規(guī)律的成語(如蒸蒸日上、每況愈下、此起彼伏)并畫出相應的函數(shù)圖象等,然后讓學生觀察得到:函數(shù)圖象有的呈上升趨勢,有的呈下降趨勢,有的在一個區(qū)間內(nèi)呈上升趨勢,而在另一個區(qū)間內(nèi)呈下降趨勢,此時教師指出:函數(shù)圖象的“上升”“下降”反映了函數(shù)的一個基本性質――單調性,接下來引導學生用自然語言進行描述,并體驗單調性是函數(shù)的局部特征(教師可在此處提前介紹“增函數(shù)”、“減函數(shù)”、“單調區(qū)間”等名詞).

這里,“上升”、“下降”、“單調”的數(shù)學意義與學生在日常生活中的理解有一定的“矛盾”:在生活中,若從A到B是“上升”,則從B到A就是“下降”,如同“上坡”“下坡”那樣,僅僅考慮了鉛垂方向;而在數(shù)學中,若x增大時y也隨之增大,則稱函數(shù)y=f(x)“上升”,若x增大時y隨之減小,則稱函數(shù)y=f(x)“下降”,是水平與鉛垂這兩個方向的“合成”.在生活中,“單調”是指“重復而缺少變化”;而在數(shù)學中,“單調”是指“隨著自變量的增大,函數(shù)值始終增大或始終減小”,是不斷變化的.對此,有些學生可能會因區(qū)分不清而產(chǎn)生錯誤理解.例如,對于函數(shù)y=x2(x≥0),有學生認為:x由小到大時,y是“上升”的,x由大到小時,y是“下降”的;又如,對于函數(shù)y=2,有學生認為它是“單調”的,理由是“y始終沒有變化”.

因此,在本節(jié)課的教學中,教師應明確地指導學生將數(shù)學名詞與日常概念區(qū)分開:

(1)對于同一段函數(shù)圖象來說,在數(shù)學上它究竟是“上升”還是“下降”,應該是確定的,不能產(chǎn)生歧義.因此,我們選擇x軸正方向作為參照,從左往右,沿著圖象“策馬前行”,函數(shù)圖象的“上升”“下降”就有了統(tǒng)一的規(guī)則和統(tǒng)一的結論;

(2)數(shù)學上的“單調”,其本身也含有“重復而缺少變化”的意味,但它不是指函數(shù)值始終保持不變,而是指函數(shù)在某個區(qū)間“上升”“下降”(或“增加”“減少”)具有不變的規(guī)律性,反映的是一種“變中的不變性”,當然也顯得“單調”.

2 學生已有的知識基礎和認知習慣與新知學習的必要性之間的矛盾

我們知道,“精確定量思維方式”是數(shù)學教育所能給予學生的最重要和最基本的數(shù)學素質,也是培養(yǎng)學生理性精神的最好體現(xiàn).在高中階段,“函數(shù)的單調性”定義之所以要進一步符號化(形式化),正是基于數(shù)學精確化、嚴謹性的要求.只有這樣,學生才可以通過準確的計算進行推理論證,以保證結論的嚴密性,在此過程中逐漸培養(yǎng)并形成“算法的思維”.

然而,學生在初中已經(jīng)接觸過一次、二次、反比例函數(shù),對函數(shù)的單調性已經(jīng)初步有了直觀形象的認識:圖象從左往右上升(y隨x的增大而增大)是增函數(shù),圖象從左往右下降(y隨x的增大而減?。┦菧p函數(shù).他們會覺得這種定義通俗易懂、易于接受,用它解決函數(shù)的單調性問題時也沒遇到過什么困難,進而產(chǎn)生疑問:為什么還要費盡周折地去學習符號化(形式化)定義呢?豈不是“多此一舉”!學生一旦在心理上排斥新知,那么教與學的效果都將大打折扣,這是一個很重要的問題.

因此,在學習抽象的定義之前,教師應針對性地設置“認知沖突”,以便讓學生充分體驗到學習新知的必要性,增強研究的興趣和積極主動性.例如,可讓學生依據(jù)函數(shù)單調性的圖象特征或自然語言描述,嘗試判斷函數(shù)y=x+1x在[1,+∞)內(nèi)的單調性.由于學生對該函數(shù)的圖象性質并不熟悉,因此無法判斷函數(shù)圖象呈現(xiàn)什么樣的變化趨勢,也難以根據(jù)函數(shù)解析式描述其變化規(guī)律.此時,學生就會自然意識到自己知識上的欠缺,認識到用精確的數(shù)學語言刻畫定義的必要性,從而進入一種“憤悱狀態(tài)”,產(chǎn)生較強勁的學習動力.

3 學生現(xiàn)有的思維水平與函數(shù)單調性定義的思維要求之間的矛盾

這是本節(jié)課教學的核心矛盾.剛進入高一的學生,其思維處于從經(jīng)驗型水平向理論型水平轉變的階段,仍然偏于簡單化、直觀化,邏輯思維水平不高,抽象概括能力不強.函數(shù)單調性的定義,是數(shù)學概念形式化的典型案例,具有高度的抽象性.從“隨著x增大,y也增大”這一自然語言轉換到“對于某區(qū)間上任意的x1<;x2,有f(x1)<;f(x2)”這一數(shù)學符號語言,跳躍性較大,學生非常不習慣,特別是為什么要用“任意”二字,在區(qū)間上“任意”取兩個大小不等的x1<;x2,通過比較f(x1)與f(x2)的大小來刻畫函數(shù)的單調性,學生更是感到難以理解,容易產(chǎn)生思維障礙.

為此,教師應精心設置一系列問題,讓學生充分參與函數(shù)單調性定義的符號化過程,感悟數(shù)學的研究方法,積累基本的數(shù)學活動經(jīng)驗.首先,要緊緊抓住新舊知識間的內(nèi)在聯(lián)系,使得形式化定義是在文字語言描述的基礎上自然“生長”出來的,而不是“天上掉下個林妹妹”.其次,對于單調性概念中“自變量不可能被窮盡”這一本質(也是難點),應及時喚醒學生已有經(jīng)驗,使他們自然想到用“任意”突破“無限”.最后,對于學生中出現(xiàn)的錯誤認識,應引導他們結合具體例子(最好是由學生自己舉出)、分別用圖形語言和文字語言進行辨析,以逐步形成對概念正確、全面而深刻的理解.

以下是筆者施教這一環(huán)節(jié)時的具體設計:

問題1 如何用符號化的數(shù)學語言來表述“當x增大時,函數(shù)值f(x)隨之增大”?

教師引導學生分析其中的關鍵詞“增大”的含義及其符號表示,得出:增大,刻畫的是一種相對性,說明第二個量比第一個量大,它是兩個數(shù)值之間的大小比較.因此,可將x的第一個取值記為x1,第二個值記為x2,則將文字語言“當x增大時,函數(shù)值f(x)隨之增大”用符號語言表示即為“當x1<;x2時,f(x1)<;f(x2)”.

問題2 能否取滿足x1<;x2的若干組具體數(shù)值,只要驗證相應的f(x1)<;f(x2)均成立,就可以斷定函數(shù)f(x)的單調性?

教師應盡量放手讓學生思考討論,若學生作肯定回答,則追問“為什么”;

若學生作否定回答,則讓其舉出反例,以不斷完善學生的認知結構,必要時教師應進行引導:

以函數(shù)f(x)=x2(x∈R)為例,由于自變量x的取值“無限”,因此,不論驗證多少次也無法窮盡.雖然當-1<;2<;3<;…時,有f(-1)<;f(2)<;f(3)<;…,但這并不能保證f(x)=x2(x∈R)的圖象從左往右始終“上升”.可見,具體驗證是不可靠的.

問題3 在此之前,你有沒有遇到過“無法窮盡”的情況?當時是怎么處理的?

教師引導學生回憶“子集”的證明方法:設A、B是兩個無窮集合,要證明AB,逐一驗證A中的每一個元素都屬于B是不可能的,于是,為了突破“無限”這個障礙,就一般性地“任取”一個元素x∈A,只要能證明x∈B就行了.

至此,學生不難理解,在函數(shù)f(x)的單調性中,x1、x2也應該是“任意”的.

問題4 設區(qū)間D是函數(shù)f(x)的定義域I內(nèi)的某個區(qū)間,如何用x1,x2,f(x1),f(x2)來刻畫函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù)、減函數(shù)呢?

學生嘗試用數(shù)學符號語言表達單調增(減)函數(shù)的定義,師生共同修正.在此過程中,學生可能會有一定的模仿的成分,這也是一種內(nèi)化的過程,對初學者來說是正常的,也是必要的.

問題5 請你嘗試利用上述定義判斷函數(shù)y=x+1x在[1,+∞)內(nèi)的單調性.

這是對前述“遺留問題”的呼應,由學生盡量獨立完成,教師可在“作差”、“變形”等關鍵環(huán)節(jié)適時予以指導,解決該問題后,師生共同概括出用定義證明函數(shù)單調性的一般步驟.顯然,由之前的“不能”到現(xiàn)在的“能”,既加深了學生對定義的理解與掌握,也體現(xiàn)了定義的應用價值,學生從中可以獲取成功的學習體驗和心理上的滿足感.

問題6 判斷下列說法是否正確,并說明理由.

(1)設函數(shù)y=f(x)的定義域為[0,+∞),若取x1=0,且對于任意的x2>;0,都有f(x2)>;f(0),則f(x)在區(qū)間[0,+∞)上是增函數(shù);

(2)下圖是三個分段函數(shù)(定義域均為R)的圖象,它們都是R上的增函數(shù);

(3)反比例函數(shù)y=1x的單調遞減區(qū)間是(-∞,0)∪(0,+∞).

篇8

1. 幾何方面的應用 在導數(shù)概念的基礎上,結合函數(shù)圖像來研究導數(shù)的幾何意義是導數(shù)概念的延伸,是導數(shù)知識的重要內(nèi)容。導數(shù)是微積分中的重要基礎概念,當自變量的增量趨于零時,因變量的增量與自變量的增量之商的極限。在一個函數(shù)存在導數(shù)時,稱這個函數(shù)可導或者可微分??蓪У暮瘮?shù)一定連續(xù),不連續(xù)的函數(shù)一定不可導。

在解析幾何中,我們求曲線的切線,只需要知道曲線的方程y=f(x)和曲線上的任意一點,利用對函數(shù)求導就可以得到這一點的切線方程。

下面給出求曲線的切線方程的方法步驟:

(1)求導數(shù),得到曲線在該點的切線的斜率;(2)在已知切點坐標和切線斜率的條件下,利用點斜式求出切線方程:y-f(x0)=f'(x0)(x-x0)

例1. 試求曲線y=xlnx上點(1,2)的切線方程

解: 對函數(shù)f(x)=xlnx

求導得f'(x)=lnx+1

所以f'(1)=ln1+1=1,所以在點(1,2)的切線方程為

y-2=1(x-1)

即 y=x+1

切線方程: y=x+1

先求出函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導數(shù),即曲線在該點處的切線斜率,再由直線方程的點斜式便可求出切線方程。

例2. 求垂直于直線2x-6y+1=0并且和曲線y=x3+3x2-5相切的直線方程。

解 因為所求的直線與已知直線2x-6y+1=0垂直

所以所求直線的斜率 k1=-3

又因為所求直線與y=x3+3x2-5相切,

所以它的斜率 k2=y'=3x2+6x

因為k1=k2 即 3x2+6x=-3

所以(x+1)2=0 即 x=-1

代入曲線方程得 y=(-1)3+3(-1) 2-5=-3

所以切點為 (-1,-3)

故所求直線方程為y+3=-3(x+1)即3x+y+6=0 。

2. 在函數(shù)方面的應用 運用導數(shù)知識研究函數(shù)性質的試題,研究對象已經(jīng)突破了單純的一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等命題常以復合的函數(shù)形式出現(xiàn)。

2.1 函數(shù)單調性的討論。(1)利用導數(shù)的符號判斷函數(shù)的單調性。函數(shù)的單調性是函數(shù)最基本的性質之一,是研究函數(shù)所要掌握的最基本的知識。通常用定義來判斷,但當函數(shù)表達式較復雜時判斷f(x1)-f(x2)正負較困難。運用導數(shù)知識來討論函數(shù)單調性時,只需求出f'(x) ,再考慮f'(x)的正負即可。此方法簡單快捷而且適用面廣。

利用導數(shù)的符號判斷函數(shù)的增減性,這是導數(shù)幾何意義在研究曲線變化規(guī)律時的一個應用,它充分體現(xiàn)了數(shù)形結合的思想。

一般地,在某個區(qū)間(a,b)內(nèi),如果f'(x)>0 ,那么函數(shù)y=f(x)在這個區(qū)間內(nèi)單調遞增;如果f'(x)<0 ,那么函數(shù)y=f(x)在這個區(qū)間內(nèi)單調遞減。

如果在某個區(qū)間內(nèi)恒有f'(x)=0 ,則f'(x)是常函數(shù)。

注意:在某個區(qū)間內(nèi), f'(x)>0 是f'(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件,而不是必要條件。

(2)求函數(shù)y=f(x)單調區(qū)間的步驟。

①確定y=f(x)的定義域;

②求導數(shù)解f'(x)=0 此方程,求出它們在定義域區(qū)間內(nèi)的一切實數(shù)根。

③當f'(x)>0時, y=f(x)在相應區(qū)間上是增函數(shù);當f'(x)<0時, y=f(x)在相應區(qū)間上是減函數(shù)。

例3. 判定函數(shù)y1=x3-x和y2=x3+x在(-∞,+∞)上的增減性。

解: y'1=3x2-1=3(x+13)(x-13)

當y'1>0 得 x<-13或x>13

當y'1<0 得 -13

所以y1=x3-x在(-∞,-13)和(13,+∞)內(nèi)單調遞增,在(-13,13)內(nèi)單調遞減。

因為y'2=3x2+1>0 , 故y2=x3+x在(-∞,+∞)上單調遞增。

2.2 函數(shù)的極值的求法。

例4.求函數(shù)f(x)=13x3-4x+4的極值。

解:因為 f(x)=13x3-4x+4,所以f'(x)=x2-4=(x-2)(x+2) 。

令f'(x)=0 ,解得x=2或x=-2 。

下面分兩種情況討論:

(1)當f'(x)>0 ,即x >2或x <-2時;

(2)當f'(x)<0 ,即-2

當x變化時,f'(x) ,f(x) 的變化情況如下表:

因此,當x=-2 時, f(x)有極大值,并且極大值為f(-2)=283 ;

當x=2 時, f(x)有極小值,并且極小值為f(2)= -43。

點評:求可導函數(shù)的極值的步驟可歸納為:

(1)求導數(shù)f'(x) ;

(2)求方程f'(x)=0 的根;

(3)檢查f'(x) 在方程根左右的值的符號,如果左正右負,那么f(x) 在這個點處取得極大值;如果左負右正,那么f(x) 在這個點出取得極小值。

2.3 函數(shù)的最值求法。極值反映的是函數(shù)在某一點附近的局部性質,而不是函數(shù)在整個定義域內(nèi)的性質。在解決實際問題或研究函數(shù)的性質時,我們更關心函數(shù)在某個區(qū)間上,哪個值最大,哪個值最小。當然函數(shù)在某個區(qū)間上一定是連續(xù)的不斷的曲線,它必有最大值和最小值。

例5. 求函數(shù)y=cos2x+cosx+1 的極值和最值。

解: y'=-2cosxsinx-sinx ,

令y'=0 得 sinx(2cosx+1)=0

解得sinx=0或cosx=- 12, 由sinx=0 可得:

cosx=1或cosx=-1 ,因此,

當cosx=- 12 時,得y極小 = 34;

當 cosx=1時, 得 y極大=3;

當cosx=-1 時,得y極大=1 。

則ymax =3, ymin= 34

最值問題是高中數(shù)學的一個重點,也是一個難點。它涉及到了高中數(shù)學知識的各個方面,要解決這類問題往往需要各種技能,并且需要選擇合理的解題途徑。用導數(shù)解決這類問題可以使解題過程簡化,步驟清晰,學生也好掌握.應注意函數(shù)的極值與最值的區(qū)別與聯(lián)系,極值是一個局部性概念,最值是某個區(qū)間的整體性概念。

一般地,求函數(shù)f(x)在[a,b]上的最大值與最小值的步驟如下:

(1)求 f(x)在(a,b) 內(nèi)的極值;

(2)將 f(x)的各極值與端點處的函數(shù)值f(a),f(b) 比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值,從而得出函數(shù)f(x) 在[a,b] 上的最值。

3. 利用導數(shù)解決實際優(yōu)化問題 生活中經(jīng)常遇到求利潤最大、用料最省、效率最高等問題,這些問題通常稱為優(yōu)化問題,也稱為最值問題。解決這些問題具有非?,F(xiàn)實的意義。這些問題通常可以轉化為數(shù)學中的函數(shù)問題,進而轉化為求函數(shù)的最大(?。┲祮栴}。

例6.有甲、乙兩城,甲城位于一直線形河岸,乙城離岸40千米,乙城到岸的垂足與甲城相距50千米,兩城在此河邊合建一水廠取水,從水廠到甲城和乙城的水管費用分別為每千米500元和700元,問水廠應設在河邊的何處,才能使水管費用最???

解:設水廠D點與乙城到岸的垂足B點之間的距離為x千米,所需水管總費用為y元,

則y=500(50-x)+700 x2+402=25000-500x+700 x2+1600,

y'=-500+700x12(x2+1600)-122x=-500+700x x2+1600,令 y'=0,解得 x=50 63

當x∈[0,50 63) 時,y'<0 ;當x∈[50 63,50) 時,y'>0 ,所以當 x=50 63時, y'取得極小值,也是最小值。

答:水廠建在距甲距離為50-50 63 千米時,所需水管費用最省。

解決實際應用問題的關鍵在于建立數(shù)學模型和目標函數(shù),把“問題情景”譯為數(shù)學語言,找出問題的主要關系,并把得主要關系近似化、形式化、抽象成數(shù)學問題。再化歸為常規(guī)問題,選擇合適的數(shù)學方法解題。

“生活中的優(yōu)化問題舉例”實際上是求實際問題的最大(小)值,其主要步驟如下:

(1)列出實際問題的數(shù)學模型,寫出實際問題中的變量之間的函數(shù)關y=f(x)系 ;

(2)求函數(shù)的導函數(shù)f'(x) ,解方程f'(x)=0 ;(3)比較函數(shù)在區(qū)間端點和使f'(x)=0 的點的函數(shù)值的大小,最大(?。┱邽樽畲螅ㄐ。┲?。

導數(shù)在高中數(shù)學中只能介紹一些簡單的應用。對于高中學生,這一部分內(nèi)容不能挖掘太深,因為導數(shù)的引入,本質上就是將初等數(shù)學中一些高難度、繁雜的問題簡化。但也要求學生對該部分內(nèi)容要掌握其實質,弄清楚與其他各章節(jié)內(nèi)容的聯(lián)系。從解決上述三個方面的應用中可以看到,導數(shù)在應對復雜的數(shù)學問題時,感覺有入手易,過程簡便的優(yōu)勢,它的最終目的還是考查函數(shù)的性質。所以我們不僅要掌握導數(shù)的概念,求導的公式和求導的法則及其簡單應用,包括求函數(shù)的極值、單調區(qū)間。證明函數(shù)的增減性等,還要學會把導數(shù)與其它知識相結合,去尋找求一些復雜問題的簡單解法。

參考文獻

[1] 普通高中課程標準實驗教科書《數(shù)學》選修2-2A版,人民教育出版社

篇9

思維品質包括思維的深刻性、嚴密性、靈活性、敏捷性、獨立性等。如何有效地培養(yǎng)學生的思維思維品質呢?我在教學實踐中作了一些探索:

一、思維深刻性的培養(yǎng)

函數(shù)作為數(shù)學教學的主線,貫穿于數(shù)學的始終。函數(shù)的定義域是構成函數(shù)的兩大要素之一,函數(shù)的定義域似乎是非常簡單的,然而在解決問題中不加以注意,常常會使人誤入歧途。在解函數(shù)題中強調定義域對解題結論的作用與影響,對提高學生的數(shù)學思維品質是十分有益的。函數(shù)單調性是指函數(shù)在給定的定義域區(qū)間上函數(shù)自變量增加時,函數(shù)值隨著增減的情況,所以討論函數(shù)單調性必須在給定的定義域區(qū)間上進行。

如果在做題時,沒有在定義域的兩個區(qū)間上分別考慮函數(shù)的單調性,就說明學生對函數(shù)單調性的概念一知半解,沒有理解,在做練習或作業(yè)時,只是對題型,套公式,而不去領會解題方法的實質,也說明學生的思維缺乏深刻性。

二、思維嚴密性的培養(yǎng)

函數(shù)關系式包括定義域和對應法則,所以在求函數(shù)的關系式時必須要考慮所求函數(shù)關系式的定義域,否則所求函數(shù)關系式可能是錯誤。如:某單位計劃建筑一矩形圍墻,現(xiàn)有材料可筑墻的總長度為100m,求矩形的面積S與矩形長x的函數(shù)關系式?

解:設矩形的長為x米,則寬為(50-x)米,由題意得:

S=X(50-X)故函數(shù)關系式為:S=X(50-X) .

如果解題到此為止,則本題的函數(shù)關系式還欠完整,缺少自變量 的范圍。也就說學生的解題思路不夠嚴密。因為當自變量 取負數(shù)或不小于50的數(shù)時,S的值是負數(shù),即矩形的面積為負數(shù),這與實際問題相矛盾,所以還應補上自變量 的范圍:0

即:函數(shù)關系式為: S=X(50-X)( 0

這個例子說明,在用函數(shù)方法解決實際問題時,必須要注意到函數(shù)定義域的取值范圍對實際問題的影響。若考慮不到這一點,就體現(xiàn)出學生思維缺乏嚴密性。若注意到定義域的變化,就說明學生的解題思維過程體現(xiàn)出較好思維的嚴密性。

三、思維靈活性的培養(yǎng)

思維的靈活性指善于根據(jù)事物的發(fā)展變化,及時地用新的觀點看待已經(jīng)變化了的事物,并提出符合實際的解決問題的新設想、新方案和新方法。 實踐證明講什么練什么的單一反饋模式易使學生形成錯誤定勢,不利于學生知識的掌握,技能的形成和素質的發(fā)展。因此應重視對學生進行多角度的類比訓練,使學生舉一反三,觸類旁通,引導學生關心解決問題的思考過程及采用策略。 如在講授反正弦函數(shù)時,教師可以這樣安排講授:

①對于我們過去所講過的正弦函數(shù)Y=SinX是否存在反函數(shù)?為什么?

②在(-∞,+∞)上,正弦函數(shù)Y=SinX不存在反函數(shù),那么我們本節(jié)課應該怎么樣研究所謂的反正弦函數(shù)呢?

③為了使正弦函數(shù)Y=SinX滿足Y與X間成單值對應,這某一區(qū)間如何尋找,怎樣的區(qū)間是最佳區(qū)間,為什么?

講授反余弦函數(shù)Y=ArcCosX時,在完成了上述同樣的三個步驟后,我們可向學生提出第四個問題:

④反余弦函數(shù)Y=ArcCosX與反正弦函數(shù)Y=ArcSinX在定義時有什么區(qū)別。造成這些區(qū)別的主要原因是什么,學習中應該怎樣注意這些區(qū)別。

四、思維獨立性的培養(yǎng)

教學中要創(chuàng)造性地使用教材和借助形象思維的參與,培養(yǎng)學生思維的獨立性。 例如我在《等比數(shù)列求和公式》的教學中,首先講了這樣一個故事:甲、乙兩人訂立了一個合同,一個月內(nèi)甲每天需付給乙1萬元,而乙第一天需付給甲1分錢,第二天2分錢,第三天4分錢……,以后每天乙付給甲的錢數(shù)都是前一天的2倍,直到30天期滿.猜想一下,這一合同對誰有利?由于問題富有趣味性,學生頓時活躍起來,憑自己的自覺猜測結論.我及時點題:這就是我們今天研究的課題《等比數(shù)列求和公式》.這樣巧設懸念,使學生一開始就對問題產(chǎn)生濃厚的興趣,自覺地啟動積極的思維。

篇10

1. 串聯(lián)情況:本部分是函數(shù)內(nèi)容的基礎. 重點是了解函數(shù)的定義,會求簡單函數(shù)的定義域、值域,體會對應關系在刻畫函數(shù)概念中的作用. 在熟練掌握有關技能的同時,注意換元、待定系數(shù)法等數(shù)學思想方法的運用,并通過對分段函數(shù)、復合函數(shù)、抽象函等的認識,進一步體會函數(shù)關系的本質.

2. 考情分析:從近幾年來看,對本考點的考查形勢穩(wěn)中求變,向著更靈活的方向發(fā)展,多為尋求變量間的函數(shù)關系,再求出函數(shù)的定義域、值域,進而研究函數(shù)性質來解決問題.考查以選擇或填空題為主,以解答題形式出現(xiàn)的可能性相對較小,本節(jié)知識作為工具和其他知識結合起來命題的可能性依然很大.

3. 破解技巧:

(1)函數(shù)的定義域是使式子有意義的自變量的取值范圍,一般是構建不等式組求解.

(2)要克服“函數(shù)就是解析式”的片面認識,其中列表法、圖象法直觀,解析法是常用表述法,同時也要注意自變量的實際意義的要求.

(3)確定函數(shù)f(x)的值域或最值一般用不等式法、配方法、幾何法、換元法,也可直接利用它的圖象和性質求解,還可利用單調性定義或導數(shù)法確定其性質,再求值域.

4. 經(jīng)典例題:

函數(shù)f(x)=的定義域為A,g(x)=lg[(x-a-1)(2a-x)](a

(1)求A;

(2)若BA,求實數(shù)a的取值范圍.

破解思路 實數(shù)集合間的相互關系一般需注意數(shù)軸(或韋恩圖)的利用;含參問題討論需注意合理的分類討論.

經(jīng)典答案 (1)由2-≥0得x

(2)由(x-a-1)(2a-x)>0得[x-(a+1)](x-2a)

設函數(shù)f(x)=x-1(x≥0),(xa,則實數(shù)a的取值范圍是_______.

破解思路 分段函數(shù)體現(xiàn)了“分類”的數(shù)學方法,也是高考命題的熱點之一. 解此類問題一般需從兩方面考慮問題,必要時可結合圖象處理.

經(jīng)典答案 法1:當a≥0時,有a-1>a,得a

法2:分別作出函數(shù)f(x)的圖象與函數(shù)y=x的圖象,用兩函數(shù)交點的橫坐標確定取值范圍.

1. 串聯(lián)情況:函數(shù)的圖象與性質是函數(shù)的主體部分. 考查形式靈活多變,一般是通過函數(shù)與不等式、導數(shù)或數(shù)列的交匯與鏈接,借助函數(shù)圖象的直觀工具,全面考查函數(shù)的奇偶性、周期性及單調性等基礎知識,同時考查數(shù)形結合、抽象思維、邏輯推理及創(chuàng)新能力.

2. 考情分析:函數(shù)性質是高考命題的主線索,不論是何種函數(shù),必須與函數(shù)性質相關聯(lián),函數(shù)圖象是函數(shù)形的體現(xiàn),著力考查作圖、識圖、用圖能力. 從近幾年來看,以中等難度、題型新穎的試題綜合考查函數(shù)的性質,預計以組合形式、一題多角度考查函數(shù)性質的試題會成為新的熱點.

3. 破解技巧:函數(shù)圖象的幾何特征與函數(shù)性質的數(shù)量特征緊密結合,有效地揭示了各類函數(shù)的定義域、值域、單調性、奇偶性、周期性等基本屬性,體現(xiàn)了數(shù)形結合的特征與方法,為此,學習本單元要從定形、定性、定位各方面深刻理解奇偶性、單調性的定義,掌握判定方法;掌握函數(shù)圖象變化的一般規(guī)律,并靈活運用圖象輔助解題.

4. 經(jīng)典例題:

設函數(shù)f(x)=x2+2x-a(x∈R,a為實數(shù))

(1)若f(x)為偶函數(shù),求實數(shù)a的值;

(2)設a>2,求函數(shù)f(x)的最小值.

破解思路 (1)函數(shù)的奇偶性問題,一要確定函數(shù)的定義域,二要看f(x)與f(-x)的關系;

(2)討論二次函數(shù)的區(qū)間最值問題:①注意對稱軸與區(qū)間的相對位置;②注意系數(shù)a的符號對拋物線開口方向的影響.

經(jīng)典答案 (1)由偶函數(shù)的定義得f(-x)=f(x),即2x-a=2x+a,解得a=0.

(2)f(x)=x2+2x-a(x≥a),x2-2x+a(x2,x≥a,得x>1,從而f(x)在x≥a時單調遞增, f(x)的最小值為f=.

當x0知f(x)的最小值為a-1.

假設定義域為[0,1]的函數(shù)f(x)同時滿足以下三個條件時稱f(x)為“友誼函數(shù)”:

①對任意的x∈[0,1],總有f(x)≥0;

②f(1)=1;③若x1≥0,x2≥0且x1+x2≤1,則有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立,則下列判斷正確的有_________.

(1)f(x)為“友誼函數(shù)”,則f(0)=0;

(2)函數(shù)g(x)=2x-1在區(qū)間[0,1]上是“友誼函數(shù)”;

(3)若f(x)為“友誼函數(shù)”,且0≤x1

破解思路 解決抽象函數(shù)問題一般有三種思路:

①利用函數(shù)的奇偶性和它在定義域內(nèi)的增減性,去掉“f”符號,轉化為代數(shù)不等式組求解,但要特別注意函數(shù)定義域的作用;

②適當?shù)摹百x值”也是得到一些基礎結論的好方法;

③尋求函數(shù)“模型”通過簡圖處理.

經(jīng)典答案 (1)取x1=x2=0得f(0)≥f(0)+f(0),又由f(0)≥0,得f(0)=0.

(2)顯然g(x)=2x-1在[0,1]上滿足①g(x)≥0;②g(1)=1;③若x1≥0,x2≥0,且x1+x2≤1,則有g(x1+x2)-[g(x1)+g(x2)]=2-1-[(2-1)+(2-1)]=(2-1)(2-1)≥0,故g(x)=2x-1滿足條件①②③,所以g(x)=2x-1為友誼函數(shù).

(3)因為0≤x1

綜上,正確答案是(1)(2)(3).

定義在R上的偶函數(shù)f(x)滿足:f(2-x)=-f(x),且在[-1,0]上是增函數(shù),下面關于f(x)的判斷:

①f(x)是周期函數(shù);

②f(5)=0;

③f(x)在[1,2]上是減函數(shù);

④f(x)在[-2,-1]上是減函數(shù).其中正確的判斷是________.

(把你認為正確的判斷都填上)

破解思路 研究函數(shù)圖象,可以從“數(shù)”和“形”兩個方面入手,即解析式定量分析與圖象的定性分析.

經(jīng)典答案 因為f(2-x)=-f(x),所以f(x)有對稱中心(1,0).

又f(2-x)=-f(x),所以f(x)= -f(2-x),所以f(x+4)=-f[2-(x+4)]= -f[-(x+2)].

又f(x)為偶函數(shù),所以f(x+4)= -f(x+2),所以f(x+4)=f[2-(x+2)]=f(-x)=f(x),所以4是f(x)的一個周期.

從而由圖象可知其中正確的判斷是①②③.

1. 串聯(lián)情況:二次函數(shù)是中學代數(shù)的基本內(nèi)容之一,它既簡單又具有豐富的內(nèi)涵和外延. 作為最基本的初等函數(shù),可以它為素材來研究函數(shù)的單調性、奇偶性、最值等性質,還可建立起函數(shù)、方程、不等式之間的有機聯(lián)系;作為拋物線,可以聯(lián)系其他平面曲線討論相互之間關系.

2. 考情分析:有關二次函數(shù)的內(nèi)容與近、現(xiàn)代數(shù)學發(fā)展緊密聯(lián)系,是我們進入高校繼續(xù)深造的重要知識基礎. 從近幾年高考的形勢來看,十分注重對三個“二次”(即一元二次函數(shù)、一元二次方程、一元二次不等式)的考查力度,同時也研究了它的許多重要的結論,并付諸應用. 高考試題中有近一半的試題與這三個“二次”問題有關.

3. 破解技巧:學次函數(shù),可以從兩個方面入手:一是解析式,二是圖象特征. 從解析式出發(fā),可以進行純粹的代數(shù)推理,從圖象特征出發(fā),可以實現(xiàn)數(shù)與形的自然結合.

4. 經(jīng)典例題:

已知二次函數(shù)y=f(x)=x2+bx+c的圖象過點(1,13),且函數(shù)y=fx-是偶函數(shù).

(1)求f(x)的解析式.

(2)已知t

(3)函數(shù)y=f(x)的圖象上是否存在這樣的點,其橫坐標是正整數(shù),縱坐標是一個完全平方數(shù)?如果存在,求出這樣的點的坐標;如果不存在,請說明理由.

破解思路 (1)待定系數(shù)法是求二次函數(shù)解析式的基本方法,可設一般式、頂點式、兩根式,若是結合圖象處理可獲簡潔過程.

(2)確定函數(shù)f(x)在[a,b]上的值域,可直接利用它的圖象和性質求解;也可利用單調性定義或導數(shù)法確定其性質,再求值域.

經(jīng)典答案 (1)因為函數(shù)y=fx-是偶函數(shù),對稱軸方程為x=-,故b=1.

又因為二次函數(shù)f(x)=x2+bx+c的圖象過點(1,13),所以1+b+c=13,故c=11.

因此, f(x)的解析式為f(x)=x2+x+11.

(2)g(x)=(x-2)•x,當x≤0時,g(x)=-(x-1)2+1,當x>0時,g(x)=(x-1)2-1,由此可知g(x)max=0.

當1≤t

當1-≤t

當t

(3)如果函數(shù)y=f(x)的圖象上存在符合要求的點,設為P(m,n2),其中m為正整數(shù),n為自然數(shù),則m2+m+11=n2,從而4n2-(2m+1)2=43,即[2n+(2m+1)][2n-(2m+1)]=43.

注意到43是質數(shù),且2n+(2m+1)>2n-(2m+1),2n+(2m+1)>0,所以有2n+(2m+1)=43,2n-(2m+1)=1,解得m=10,n=11.

因此,函數(shù)y=f(x)的圖象上存在符合要求的點,它的坐標為(10,121).

已知二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R,a>0),設方程f(x)=x的兩個實數(shù)根為x1和x2.

(1)如果x1

(2)如果x1

破解思路 在求解二次方程根的分布問題時,要靈活運用判別式、邊界函數(shù)值、對稱軸等來轉化運算過程. 本題條件x1

經(jīng)典答案 設g(x)=f(x)-x=ax2+(b-1)x+1,則g(x)=0的兩根為x1和x2.

(1)由a>0及x1

即3+3•-

(2)由(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=-, 可得2a+1=. 又x1x2=>0,所以x1,x2同號.

所以x1

即g(2)0,2a+1=或g(-2)0,2a+1=,解之得b.

本題還可拆分為以下兩道較簡單的問題:

(拆分1)集合A={(x,y)y=x2+mx+2},B={(x,y)x-y+1=0,且0≤x≤2},若A∩B≠,求實數(shù)m的取值范圍. (答案:m∈(-∞,-1])

(拆分2)已知關于x的方程x2-2tx+t2-1=0的兩個實根屬于區(qū)間(-2,4),則實數(shù)t的取值范圍是_______.(答案:-1

把題設中“兩個實根屬于區(qū)間(-2,4)”改為“至少有一實根屬于區(qū)間(-2,4)”或“至少有一實根屬于區(qū)間[-2,4]”或“一實根大于4,一實根小于-2”作為練習效果更好.

已知函數(shù)f(x)=ax2+(b-8)x-a-ab(a≠0). 當x∈(-3,2)時, f(x)>0;當x∈(-∞,-3)∪(2,+∞)時, f(x)

(1)求f(x)在[0,1]內(nèi)的值域;

(2)當c為何值時,不等式ax2+bx+c≤0在[1,4]上恒成立?

破解思路 (1)確定函數(shù)f(x)在[a,b]上的值域,可直接利用它的圖象和性質求解,也可利用單調性的定義或導數(shù)法確定其有關性質,再求值域.

(2)關于不等式恒成立的問題,常見解法有數(shù)形結合法、分離參數(shù)法與主元法. 多數(shù)與參數(shù)取值范圍有關的問題,都可轉化為恒成立問題來處理. 如以下兩道題.

(拆分1)設f(x)=x2-2ax+2,當x∈[-1,+∞)時, f(x)≥a恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是__________. (答案:a∈[-3,1])

(拆分2)已知函數(shù)f(x)=lg(2x-b),b為常數(shù),若當x∈[1,+∞)時, f(x)≥0,則( )

A. b≤1 B. b

C. b≥1 D. b=1

(答案:A)

經(jīng)典答案 由題意得x=-3和x=2是函數(shù)f(x)的零點,且a≠0,則0=a•(-3)2+(b-8)•(-3)-a-ab,

0=a•22+(b-8)•2-a-ab.解得a=-3,

b=5.所以f(x)=-3x2-3x+18.

(1)由函數(shù)圖象知,函數(shù)f(x)在[0,1]內(nèi)單調遞減,當x=0時,y=18;當x=1時,y=12. 所以f(x)在[0,1]內(nèi)的值域為[12,18].

(2)令g(x)=-3x2+5x+c,則g(x)在,+∞上單調遞減. 要使g(x)≤0在[1,4]上恒成立,則需g(x)max=g(1)≤0,即-3+5+c≤0,解得c≤-2. 所以當c≤-2時,不等式ax2+bx+c≤0在[1,4]上恒成立.

1. 串聯(lián)情況:本部分主要側重考查以下幾點:一是以指對數(shù)運算為依據(jù),考查求函數(shù)值、對數(shù)式與指數(shù)式的互化;以考查單調性為目的的大小比較;以指數(shù)或對數(shù)函數(shù)為載體,以某一性質為核心,結合其他知識,把問題延伸,主要以考查知識的綜合運用和能力的發(fā)展為目的.

2. 考情分析:指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)是三類常見的重要函數(shù),在歷年的高考題中都占據(jù)著重要的地位. 從近幾年的高考形勢來看,對指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)的考查,大多以基本函數(shù)的性質為依托,結合運算推理,能運用它們的性質解決具體問題. 題目形式多以指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)為載體的復合函數(shù)來考查函數(shù)的性質. 若它們與其他知識點交匯命題,則難度會加大.

3. 破解技巧:指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)互為反函數(shù),運算可相互轉化,性質可相互理解,方法可相互借鑒.

(1)學會指數(shù)式與對數(shù)式的相互轉化;

(2)結合指對數(shù)“互反”性質記憶有關的概念、圖象和性質.

(3)底是參數(shù)時,一定要區(qū)分底是大于1還是小于1的,與對數(shù)有關的問題還要緊扣對數(shù)函數(shù)的定義域.

4. 經(jīng)典例題:

已知函數(shù)f(x)=ax(x

A. 0, B. (0,1)

C. ,1 D. (0,3)

破解思路 本題考查意圖:一是解決指數(shù)函數(shù)的相關問題時,要對底數(shù)a進行討論;二是考慮分段函數(shù)的單調性問題,這是學習的一個難點,應緊扣定義理解.

經(jīng)典答案 由條件知, f(x)在R上為減函數(shù),則0

設函數(shù)f(x)=loga1-,其中0

(1)證明:f(x)是(a,+∞)上的減函數(shù);

(2)解不等式f(x)>1.

破解思路 證明函數(shù)單調性的常用方法有:

定義法,一般是作差、分解、判斷.

導數(shù)法,若f(x)在某個區(qū)間A內(nèi)有導數(shù),則f ′(x)≥0(x∈A)f(x)在A內(nèi)為增函數(shù);

f ′(x)≤0(x∈A)f(x)在A內(nèi)為減函數(shù).

經(jīng)典答案 (1)任取x1,x2∈(a,+∞),且x1f(x2),所以f(x)是(a,+∞)上的減函數(shù).

(2)由01得loga1->logaa,則0

已知函數(shù)f(x)=a-,

(1)確定a的值,使f(x)為奇函數(shù);

(2)求證:不論a為何實數(shù), f(x)在R上總為增函數(shù);

(3)當f(x)為奇函數(shù)時,求f(x)的值域.

破解思路 (1)判斷函數(shù)的奇偶性,先考察定義域,再利用定義判定;

(2)解決具體函數(shù)的單調性問題,一般可用單調性定義解決;也可用求導方法解決. 但用定義證明要注意合理的判斷過程.

經(jīng)典答案 (1)函數(shù)f(x)的定義域為R,且f(x)是奇函數(shù),所以f(0)=0=a-1,所以a=1;

(2)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上是增函數(shù),證明如下:設x1,x2∈R,且x1

因為函數(shù)y=2x在R上是增函數(shù),且y>0,又因為x10,所以f(x1)

(3)由單調性知2x+1>1,則0

定義在R上的單調函數(shù)f(x)滿足f(3)=log23且對任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y).

(1)求證:f(x)為奇函數(shù);

(2)若f(k•3x)+f(3x-9x-2)

破解思路 利用函數(shù)的奇偶性和它在定義域內(nèi)的增減性,去掉“f”符號,轉化為代數(shù)不等式組求解.

經(jīng)典答案 (1)證明:在f(x+y)=f(x)+f(y)中,令x=y=0,代入上式,得f(0)=0;再令y=-x代入上式,得f(x-x)=f(x)+f(-x)=f(0)=0,即f(-x)=-f(x)對任意x∈R成立,所以f(x)是奇函數(shù).

(2)f(3)=log23>0,即f(3)>f(0),又f(x)在R上是單調函數(shù),所以f(x)在R上是增函數(shù),且f(x)是奇函數(shù).f(k•3x)

令t=3x>0,問題等價于g(t)=t2-(1+k)t+2>0對任意t>0恒成立.

當≥0,即k≥-1時,則g=2->0,得-1≤k

綜上,當k

1. 串聯(lián)情況:本部分內(nèi)容在高考中地位并不非常突出,但屬于必考內(nèi)容,整個命題過程源于教材,又高于教材,是教材中問題的延伸、變形與組合,主要以考查知識的綜合運用和能力的發(fā)展為目的.

2. 考情分析:函數(shù)與方程的理論是高中新課標教材中新增的知識點,特別是“二分法”求方程的近似解一定是高考的考點. 題型可為選擇題、填空題和解答題,多為函數(shù)零點(即方程的根)的應用問題,即已知函數(shù)的零點的存在情況求參數(shù)的值,同時考查函數(shù)方程的思想.

3. 破解技巧:解決該類問題關鍵是利用函數(shù)方程思想或數(shù)形結合思想,構建關于參數(shù)的方程或不等式求解.

4. 經(jīng)典例題:

定義在R上的奇函數(shù)f(x),當x≥0時, f(x)=log0.5(x+1)(0≤x

破解思路 奇偶函數(shù)的問題,可以根據(jù)對稱性先研究一部分,數(shù)形結合是解決此類問題的常用方法.

經(jīng)典答案 因為x≥0時, f(x)=log0.5(x+1)(0≤x

綜上S=-1(-1

1. 串聯(lián)情況:導數(shù)是高中數(shù)學中重要的內(nèi)容,是解決實際問題的強有力的數(shù)學工具,運用導數(shù)的有關知識,研究函數(shù)的性質:單調性、極值和最值是高考的熱點問題.

2. 考情分析:對函數(shù)與導數(shù)的交匯考查非常全面,所占分值較高,既有基本題也有綜合題. 一般以兩種形式考查:一是直接把導數(shù)應用于多項式函數(shù)性質的研究,考查多項式函數(shù)的單調性、極值、最值等:二是把導數(shù)與函數(shù)、方程、不等式、數(shù)列等相聯(lián)系,進行綜合考查,主要考查函數(shù)的最值或求參數(shù)取值范圍問題.

3. 破解技巧:首先確定函數(shù)的定義域,再求導數(shù)f ′(x),得到導函數(shù)的零點,一般列表判定單調區(qū)間與極值或最值;若是含參變量的單調性或極值問題,則應結合定義域對方程根的問題進行討論;求解某些綜合問題時,還要進行命題轉化(如恒成立、大小比較、數(shù)列問題等),逐步化歸為基本問題來解決,尤其要注意分類討論、數(shù)形結合等思想的綜合運用.

4. 經(jīng)典例題:

已知函數(shù)f(x)的定義域為[-3,+∞),部分函數(shù)值如表1所示,其導函數(shù)的圖象如圖1所示,若正數(shù)a,b滿足f(2a+b)

表1

圖2

A. ,1

B. ,4

C. (1,4)

D. -∞,∪(4,+∞)

破解思路 利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性與利用初等函數(shù)研究單調性不同,其中導函數(shù)是通過函數(shù)值的正負研究其單調性的,初等函數(shù)是通過圖象的上升或下降來研究其單調性的.

經(jīng)典答案 由函數(shù)表與導數(shù)圖判定得-3

已知函數(shù)f(x)=x3+2bx2+cx-2的圖象在與x軸交點處的切線方程是y=5x-10.

(1)求函數(shù)f(x)的解析式;

(2)設函數(shù)g(x)=f(x)+mx,若g(x)的極值存在,求實數(shù)m的取值范圍以及函數(shù)g(x)取得極值時對應的自變量x的值.

破解思路 用導數(shù)的幾何意義研究切線方程時要注意該點是否在曲線上. “三次型”函數(shù)的導數(shù)是二次函數(shù),我們往往可以通過研究二次函數(shù)的根的分布問題來解決此類題目.

參考答案 (1)由已知,切點為(2,0),故有f(2)=0,即4b+c+3=0.①

又f ′(x)=3x2+4bx+c,由已知f ′(2)=12+8b+c=5得8b+c+7=0. ②

聯(lián)立①②,解得b=-1,c=1,所以函數(shù)的解析式為f(x)=x3-2x2+x-2.

(2)因為g(x)=x3-2x2+x-2+mx,令g′(x)=3x2-4x+1+m=0,當函數(shù)有極值時,則Δ≥0,方程3x2-4x+1+m=0有實數(shù)解, 由Δ=4(1-m)≥0,得m≤1.

①當m=1時,g′(x)=0有實數(shù)根x=,在x=左右兩側均有g′(x)>0,故函數(shù)g(x)無極值.

②當m

表2

所以在m∈(-∞,1)時,函數(shù)g(x)有極值.當x=(2-)時,g(x)有極大值;當x=(2+)時,g(x)有極小值.

已知函數(shù)f(x)=alnx-ax-3(a∈R).

(1)求函數(shù)f(x)的單調區(qū)間;

(2)函數(shù)f(x)的圖象在x=4處切線的斜率為,若函數(shù)g(x)=x3+x2f ′(x)+在區(qū)間(1,3)上不是單調函數(shù),求m的取值范圍.

破解思路 討論函數(shù)的單調性其實就是討論不等式的解集的情況,大多數(shù)情況下是歸結為一個含參數(shù)的一元二次不等式的解集的討論. 討論函數(shù)的單調性是在函數(shù)的定義域內(nèi)進行的,不要忽視了定義域的限制.

經(jīng)典答案 (1)f ′(x)=(x>0). 當a>0時, f(x)的單調增區(qū)間為(0,1],減區(qū)間為[1,+∞);

當a

當a=0時, f(x)不是單調函數(shù).

(2)f ′(4)=-=得a=-2, f(x)= -2lnx+2x-3,所以g(x)=x3++2•x2-2x,所以g′(x)=x2+(m+4)x-2.

因為g(x)在區(qū)間(1,3)上不是單調函數(shù),且g′(0)=-2,所以g′(1)0, 所以m-,m∈-,-3.

1. 串聯(lián)情況:函數(shù)應用題與綜合應用題是最能體現(xiàn)考生函數(shù)水平的試題:一次函數(shù)、二次函數(shù)、y=x+(a>0)型、指數(shù)型、對數(shù)型與現(xiàn)實生活相結合,考查建模能力,而函數(shù)與數(shù)列、不等式、導函數(shù)等眾多知識的交匯已經(jīng)成為函數(shù)綜合應用中的典型問題.

2. 考情分析:函數(shù)應用問題是高考的熱點,高考對應用題的考查即考小題又考大題,而且分值呈上升的趨勢. 高考中重視考查環(huán)境保護及數(shù)學課外的綜合性應用題等問題. 出于“立意”和創(chuàng)設情景的需要,函數(shù)試題設置問題的角度和方式也不斷創(chuàng)新,重視函數(shù)思想的考查,加大函數(shù)應用題、探索題、開放題和信息題的考查力度,從而使高考考題顯得新穎、生動和靈活.

3. 破解技巧:解函數(shù)應用問題的步驟(四步八字)

(1)審題:弄清題意,分清條件和結論,理順數(shù)量關系,初步選擇數(shù)學模型;

(2)建模:將自然語言轉化為數(shù)學語言,將文字語言轉化為符號語言,利用數(shù)學知識,建立相應的數(shù)學模型;

(3)求模:求解數(shù)學模型,得出數(shù)學結論;

(4)還原:將數(shù)學問題還原為實際問題的意義.

4. 經(jīng)典例題:

行駛中的汽車,在剎車后由于慣性的作用,要繼續(xù)向前滑行一段距離后才會停下,這段距離叫剎車距離. 為測定某種型號汽車的剎車性能,對這種型號的汽車在國道公路上進行測試,測試所得數(shù)據(jù)如表3. 在一次由這種型號的汽車發(fā)生的交通事故中,測得剎車距離為15.13 m,則該汽車在剎車時的速度是多少?

破解思路 所求問題為根據(jù)表3數(shù)據(jù),建立描述v與s之間關系的數(shù)學模型的問題. 此模型不能由表格中的數(shù)據(jù)直接看出,因此,以剎車時車速v為橫軸,以剎車距離s為縱軸建立直角坐標系. 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作散點圖,可看出應選擇二次函數(shù)作擬合函數(shù).

經(jīng)典答案 假設變量v與s之間有如下關系式:s=av2+bv+c,因為車速為0時,剎車距離也為0,所以二次曲線的圖象應通過原點(0,0). 再在散點圖中任意選取兩點A(30,7.30),B(80,44.40)代入,解出a,b,c,于是s=0.0062v2+0.0563v. (代入其他數(shù)據(jù)有偏差是許可的)

將s=15.13代入得15.13=0.0062v2+0.0563v,解得v≈45.07.

所以,汽車在剎車時的速度是45.07km/h.

如圖2,有一塊半橢圓形鋼板,其長半軸長為2r,短半軸長為r,計劃將此鋼板切割成等腰梯形的形狀,下底AB是半橢圓的短軸,上底CD的端點在橢圓上,記CD=2x,梯形面積為S.

圖2

(1)求面積S以x為自變量的函數(shù)關系式,并寫出其定義域;

(2)求面積S的最大值.

破解思路 梯形面積是“上底加下底,乘以高除以2”,題目中已經(jīng)給出梯形的上、下底分別為2x和2r,但是其高是多少呢?這顯然取決于橢圓的形狀. 又橢圓的方程正是這一形狀的“數(shù)”的表示,有了方程就可知高與x的關系,進而梯形的面積S與x的關系式(目標函數(shù))也就不難寫出來了.以導數(shù)為工具求函數(shù)S(x)的最大值是比較自然而常規(guī)的方法.

經(jīng)典答案 (1)以AB的中點O為原點建立直角坐標系,則點C在橢圓+=1(y≥0)上,所以S=2(x+r)•,定義域為{x0

(2)記f(x)=S2=4(x+r)2(r2-x2)(0

1. 認真落實本章的每個知識點,注意揭示概念的數(shù)學本質. 從“數(shù)”和“形”兩個方面體會并加強對一些小結論形成過程的理解.