函数的极值教案
函数的极值与导数的教案
![函数的极值与导数的教案](https://img.taocdn.com/s3/m/919b7fd2d1d233d4b14e852458fb770bf78a3b3b.png)
函数的极值与导数教案章节一:极值的概念与定义教学目标:1. 了解极值的概念;2. 掌握极值的定义;3. 能够判断函数的极值点。
教学内容:1. 引入极值的概念;2. 讲解极值的定义;3. 举例说明如何判断函数的极值点。
教学方法:1. 采用讲解法,讲解极值的概念和定义;2. 利用图形和实际例子,让学生直观地理解极值点;3. 进行课堂练习,巩固所学知识。
教学评估:1. 课堂练习;2. 学生能够准确判断函数的极值点。
教案章节二:导数与极值的关系教学目标:1. 了解导数与极值的关系;2. 掌握求函数极值的方法;3. 能够运用导数研究函数的极值问题。
教学内容:1. 讲解导数与极值的关系;2. 教授求函数极值的方法;3. 举例说明如何运用导数研究函数的极值问题。
教学方法:1. 采用讲解法,讲解导数与极值的关系;2. 通过例题,教授求函数极值的方法;3. 进行课堂练习,巩固所学知识。
教学评估:1. 课堂练习;2. 学生能够运用导数研究函数的极值问题。
教案章节三:一元函数的极值教学目标:1. 了解一元函数的极值;2. 掌握一元函数极值的判断方法;3. 能够求出一元函数的极值。
教学内容:1. 讲解一元函数的极值;2. 教授一元函数极值的判断方法;3. 举例说明如何求出一元函数的极值。
教学方法:1. 采用讲解法,讲解一元函数的极值;2. 通过例题,教授一元函数极值的判断方法;3. 进行课堂练习,巩固所学知识。
教学评估:1. 课堂练习;2. 学生能够准确判断一元函数的极值点;3. 学生能够求出一元函数的极值。
教案章节四:二元函数的极值教学目标:1. 了解二元函数的极值;2. 掌握二元函数极值的判断方法;3. 能够求出二元函数的极值。
教学内容:1. 讲解二元函数的极值;2. 教授二元函数极值的判断方法;3. 举例说明如何求出二元函数的极值。
教学方法:1. 采用讲解法,讲解二元函数的极值;2. 通过例题,教授二元函数极值的判断方法;3. 进行课堂练习,巩固所学知识。
高中数学教案函数的极值和导数
![高中数学教案函数的极值和导数](https://img.taocdn.com/s3/m/f0e22c7b492fb4daa58da0116c175f0e7dd11941.png)
高中数学教案——函数的极值和导数一、教学目标:1. 理解导数的概念,掌握基本初等函数的导数公式。
2. 学会利用导数判断函数的单调性,理解函数的极值概念。
3. 能够运用导数解决实际问题,提高解决函数问题的能力。
二、教学内容:1. 导数的定义及几何意义2. 基本初等函数的导数公式3. 导数的计算法则4. 利用导数判断函数的单调性5. 函数的极值及其判定三、教学重点与难点:1. 重点:导数的定义、基本初等函数的导数公式、导数的计算法则、利用导数判断函数的单调性、函数的极值及其判定。
2. 难点:导数的应用,如何利用导数解决实际问题。
四、教学方法:1. 采用启发式教学,引导学生主动探究导数的定义及应用。
2. 利用多媒体课件,直观展示函数的导数与单调性、极值之间的关系。
3. 结合实际例子,让学生感受导数在解决实际问题中的重要性。
4. 开展小组讨论,培养学生合作学习的能力。
五、教学过程:1. 导入:回顾初中阶段学习的函数图像,引导学生思考如何判断函数的单调性、2. 讲解导数的定义:通过几何直观,解释导数的含义,引导学生理解导数表示函数在某点的瞬时变化率。
3. 学习基本初等函数的导数公式:讲解幂函数、指数函数、对数函数、三角函数的导数公式。
4. 导数的计算法则:讲解导数的四则运算法则,举例说明。
5. 利用导数判断函数的单调性:引导学生利用导数符号判断函数的单调性,讲解“增函数”和“减函数”的概念。
6. 函数的极值及其判定:讲解极值的概念,举例说明如何利用导数判断函数的极值。
7. 课堂练习:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。
8. 总结:回顾本节课所学内容,强调导数在研究函数单调性、极值方面的应用。
9. 拓展:引导学生思考导数在其他领域的应用,如物理、经济学等。
10. 课后作业:布置课后作业,巩固所学知识,提高解题能力。
六、教学评价:1. 课后作业:通过布置相关的习题,检验学生对导数概念、基本初等函数的导数公式、导数计算法则、单调性和极值的理解和应用能力。
函数的极值与导数(教案)
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函数的极值与导数(教案)第一章:极值的概念教学目标:1. 理解极值的概念;2. 能够找出函数的极值点;3. 能够判断函数的极值类型。
教学内容:1. 引入极值的概念;2. 讲解极值的判断方法;3. 举例讲解如何找出函数的极值点;4. 讲解极大值和极小值的概念;5. 举例讲解如何判断函数的极大值和极小值。
教学活动:1. 引入极值的概念,引导学生思考什么是极值;2. 通过示例讲解如何找出函数的极值点,引导学生动手尝试;3. 讲解极大值和极小值的概念,引导学生理解极大值和极小值的区别;4. 通过示例讲解如何判断函数的极大值和极小值,引导学生进行判断。
作业布置:1. 练习找出给定函数的极值点;2. 练习判断给定函数的极大值和极小值。
第二章:导数的基本概念教学目标:1. 理解导数的概念;2. 能够计算常见函数的导数;3. 能够利用导数判断函数的单调性。
教学内容:1. 引入导数的概念;2. 讲解导数的计算方法;3. 举例讲解如何利用导数判断函数的单调性;4. 讲解导数的应用。
教学活动:1. 引入导数的概念,引导学生思考什么是导数;2. 通过示例讲解如何计算常见函数的导数,引导学生动手尝试;3. 讲解导数的应用,引导学生理解导数在实际问题中的应用;4. 通过示例讲解如何利用导数判断函数的单调性,引导学生进行判断。
作业布置:1. 练习计算给定函数的导数;2. 练习利用导数判断给定函数的单调性。
第三章:函数的单调性教学目标:1. 理解函数单调性的概念;2. 能够利用导数判断函数的单调性;3. 能够找出函数的单调区间。
教学内容:1. 引入函数单调性的概念;2. 讲解如何利用导数判断函数的单调性;3. 举例讲解如何找出函数的单调区间;4. 讲解函数单调性的应用。
教学活动:1. 引入函数单调性的概念,引导学生思考什么是函数单调性;2. 通过示例讲解如何利用导数判断函数的单调性,引导学生动手尝试;3. 讲解如何找出函数的单调区间,引导学生理解单调区间的概念;4. 通过示例讲解如何找出给定函数的单调区间,引导学生进行判断。
高中数学教案函数的极值和最值
![高中数学教案函数的极值和最值](https://img.taocdn.com/s3/m/d9bf7e59a200a6c30c22590102020740bf1ecd4c.png)
高中数学教案函数的极值和最值高中数学教案:函数的极值和最值一、引言在高中数学中,函数的极值和最值是一个重要的概念和应用。
本教案将以清晰的例子和详细的解释来介绍函数的极值和最值的概念、求解方法和相关练习题。
二、函数的极值和最值的概念1. 极值的定义函数在某个定义域内有极值,是指在该定义域内存在一个或多个函数值最大或最小的点。
2. 最值的定义函数在某个定义域内有最值,是指在该定义域内函数的取值范围的最大值或最小值。
三、求解函数的极值和最值的方法1. 寻找极值点和最值点通过对函数取导数,并找到导数等于零或不存在的点,可以确定函数的极值点和最值点。
2. 判断极值和最值通过二阶导数的正负来判断极值点和最值点的类型。
四、例题讲解1. 求解函数 f(x) = x^3 - 3x^2 的极值和最值通过求解函数的导数 f'(x) 和二阶导数 f''(x),找到函数的极值点和最值点,并通过判断二阶导数的正负确定其类型。
五、练习题1. 练习题一:求解函数 f(x) = 2x^3 - 9x^2 + 12x + 7 的极值和最值。
2. 练习题二:求解函数 f(x) = e^x - 2x + 3 的极值和最值。
六、总结函数的极值和最值是数学中的重要概念,可以通过求解函数的导数和二阶导数来确定函数的极值点和最值点,并通过判断二阶导数的正负来确定其类型。
通过学习和练习,我们可以掌握函数的极值和最值的求解方法和技巧。
七、延伸阅读1. 函数的极值和最值在实际生活中的应用。
2. 更复杂的函数极值和最值问题的解法探究。
以上是本教案关于高中数学中函数的极值和最值的简要介绍和讲解,希望能够对学生们理解和掌握相关概念有所帮助。
希望同学们能够通过大量的练习和实践,深入理解函数的极值和最值的概念,提高解决问题的能力。
函数的极值与导数的教案
![函数的极值与导数的教案](https://img.taocdn.com/s3/m/fafc6d3f49d7c1c708a1284ac850ad02de8007a3.png)
函数的极值与导数一、教学目标1. 理解导数的定义和几何意义2. 学会求函数的导数3. 理解函数的极值概念4. 学会利用导数研究函数的极值二、教学内容1. 导数的定义和几何意义2. 常见函数的导数3. 函数的极值概念4. 利用导数研究函数的单调性5. 利用导数求函数的极值三、教学重点与难点1. 重点:导数的定义和几何意义,常见函数的导数,函数的极值概念,利用导数求函数的极值2. 难点:导数的运算法则,利用导数研究函数的单调性,求函数的极值四、教学方法1. 采用讲授法讲解导数的定义、几何意义、常见函数的导数及函数的极值概念2. 利用例题解析法讲解利用导数研究函数的单调性和求函数的极值3. 组织学生进行小组讨论和互动,巩固所学知识五、教学过程1. 导入:复习导数的定义和几何意义,引导学生思考如何求函数的导数2. 新课:讲解常见函数的导数,引导学生掌握求导数的方法3. 案例分析:利用导数研究函数的单调性,求函数的极值,引导学生理解和应用所学知识4. 练习与讨论:布置练习题,组织学生进行小组讨论,解答练习题5. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,布置课后作业,引导学生思考如何利用导数研究更复杂的函数极值问题六、课后作业1. 复习导数的定义和几何意义,常见函数的导数2. 练习求函数的导数3. 利用导数研究函数的单调性,求函数的极值七、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况,了解学生的学习状态2. 练习与讨论:评估学生在练习题和小组讨论中的表现,检验学生对知识的掌握程度3. 课后作业:检查课后作业的完成情况,评估学生对课堂所学知识的巩固程度六、教学策略的调整1. 根据学生的课堂反馈,适时调整教学节奏和难度,确保学生能够跟上教学进度。
2. 对于学生掌握不够扎实的知识点,可以通过举例、讲解、练习等多种方式加强巩固。
3. 鼓励学生提出问题,充分调动学生的主动学习积极性,提高课堂互动性。
七、教学案例分析1. 通过分析具体案例,让学生理解导数在实际问题中的应用,例如在物理学中的速度、加速度的计算。
《函数的极值与导数》教案完美版
![《函数的极值与导数》教案完美版](https://img.taocdn.com/s3/m/4f6188a3760bf78a6529647d27284b73f24236cf.png)
《函数的极值与导数》教案完美版第一章:极值的概念与性质1.1 极值的定义引入极值的概念,解释函数在某一点的局部性质。
通过图形和实例直观展示极值的存在。
1.2 极值的判定条件介绍函数的导数与极值的关系,讲解导数为零的必要性和充分性。
分析导数为正和导数为负时函数的单调性,得出极值的判定条件。
1.3 极值的判定定理介绍罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理在极值判定中的应用。
证明极值的判定定理,并通过实例进行验证。
第二章:导数与函数的单调性2.1 导数的定义与计算引入导数的概念,解释导数表示函数在某一点的瞬时变化率。
讲解导数的计算规则,包括常数函数、幂函数、指数函数和三角函数的导数。
2.2 导数与函数的单调性分析导数正负与函数单调性的关系,得出单调递增和单调递减的定义。
通过实例和图形展示导数与函数单调性的联系。
2.3 单调性的应用讲解利用单调性解决函数极值问题的方法。
分析函数的单调区间和极值点,得出函数的单调性对极值的影响。
第三章:函数的极值点与导数3.1 极值点的定义与判定引入极值点的概念,解释极值点是函数导数为零或不存在的点。
讲解极值点的判定方法,包括导数为零和导数不存在的条件。
3.2 极值点的求解方法介绍求解极值点的方法,包括解析法和数值法。
讲解如何利用导数和图形求解函数的极值点。
3.3 极值点的应用分析极值点在实际问题中的应用,如最优化问题。
举例说明如何利用极值点解决实际问题。
第四章:函数的拐点与导数4.1 拐点的定义与判定引入拐点的概念,解释拐点是函数导数由正变负或由负变正的点。
讲解拐点的判定方法,包括导数的正负变化和二阶导数的符号。
4.2 拐点的求解方法介绍求解拐点的方法,包括解析法和数值法。
讲解如何利用导数和图形求解函数的拐点。
4.3 拐点的应用分析拐点在实际问题中的应用,如曲线拟合和物体的运动。
举例说明如何利用拐点解决实际问题。
第五章:函数的极值与图像5.1 极值与函数图像的关系分析极值点在函数图像中的位置和特征。
数学教案导数复习函数的极值与最值,导数的综合运用
![数学教案导数复习函数的极值与最值,导数的综合运用](https://img.taocdn.com/s3/m/44d4aebf9a89680203d8ce2f0066f5335a8167f7.png)
数学教案-导数复习函数的极值与最值,导数的综合运用教案章节:一、函数的极值概念与判定1. 学习目标:理解函数极值的概念,掌握函数极值的判定方法。
2. 教学内容:介绍函数极值的定义,分析函数极值的判定条件,举例说明函数极值的判定方法。
3. 教学过程:(1) 引入函数极值的概念,解释函数在某一点取得最大值或最小值的意义。
(2) 讲解函数极值的判定条件,如导数为零或不存在,以及函数在该点附近的单调性变化。
(3) 举例说明函数极值的判定方法,如通过导数的正负变化来判断函数的增减性。
二、函数的最值问题1. 学习目标:理解函数最值的概念,掌握函数最值的求解方法。
2. 教学内容:介绍函数最值的概念,分析函数最值的求解方法,举例说明函数最值的求解过程。
3. 教学过程:(1) 引入函数最值的概念,解释函数在整个定义域内取得最大值或最小值的意义。
(2) 讲解函数最值的求解方法,如通过导数的研究来确定函数的极值点,进而求得最值。
(3) 举例说明函数最值的求解过程,如给定一个函数,求其在定义域内的最大值和最小值。
三、导数的综合运用1. 学习目标:掌握导数的综合运用方法,能够运用导数解决实际问题。
2. 教学内容:介绍导数的综合运用方法,分析导数在实际问题中的应用,举例说明导数的综合运用过程。
3. 教学过程:(1) 讲解导数的综合运用方法,如通过导数研究函数的单调性、极值、最值等。
(2) 分析导数在实际问题中的应用,如优化问题、速度与加速度的关系等。
(3) 举例说明导数的综合运用过程,如给定一个实际问题,运用导数来解决问题。
四、实例分析与练习1. 学习目标:通过实例分析与练习,巩固函数极值与最值的求解方法,提高导数的综合运用能力。
2. 教学内容:分析实例问题,运用函数极值与最值的求解方法,进行导数的综合运用练习。
3. 教学过程:(1) 分析实例问题,引导学生运用函数极值与最值的求解方法来解决问题。
(2) 进行导数的综合运用练习,让学生通过实际问题来运用导数,巩固所学知识。
函数的极值(教案)
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1.3.2函数极值点教学目标:(1)知识技能目标:①了解函数极值的定义,会从几何图形直观理解函数的极值与其导数的关系,增强学生的数形结合意识,提升思维水平; ②掌握利用导数求可导函数的极值的一般方法; ③了解可导函数极值点0x 与)(0x f '=0的逻辑关系;④培养学生运用导数的基本思想去分析和解决实际问题的能力. (2)过程与方法目标:培养学生观察→分析→探究→归纳得出数学概念和规律的学习能力。
(3)情感与态度目标:培养学生层层深入、一丝不苟研究事物的科学精神; 体会数学中的局部与整体的辨证关系. 教学重点、难点:(1) 重点:掌握求可导函数的极值的一般方法.(2)难点:0x 为函数极值点与)(0x f '=0的逻辑关系. 教学过程: 一、问题情境利用学生们熟悉的海边体育运动—冲浪,直观形象地引入函数极值的定义.观察下图中P 点附近图像从左到右的变化趋势、P 点的函数值以及点P 位置的特点函数图像在P 点附近从左侧到右侧由“上升”变为“下降”(函数由单调递增变为单调递减),在P 点附近,P 点的位置最高,函数值最大 二、学生活动学生感性认识运动员的运动过程,体会函数极值的定义. 三、数学建构极值点的定义:观察右图可以看出,函数在x =0的函数值比它附近所有 各点的函数值都大,我们说f (0)是函数的一个极大值;函数在x点的函数值都小,我们说f (2)是函数的一个极小值。
一般地,设函数)(x f y =在0x x =及其附近有定义,如果)(0x f 的值比0x 附近所有各x点的函数值都大,我们说f (0x )是函数)(x f y =的一个极大值;如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都小,我们说f (0x )是函数)(x f y =的一个极小值。
极大值与极小值统称极值。
取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值。
请注意以下几点:(让同学讨论)(ⅰ)极值是一个局部概念。
函数的极值与导数(教案
![函数的极值与导数(教案](https://img.taocdn.com/s3/m/bb703c8351e2524de518964bcf84b9d528ea2c99.png)
函数的极值与导数第一章:函数极值概念的引入1.1 教学目标让学生了解极值的概念,理解极大值和极小值的区别。
学会通过图像来观察函数的极值。
掌握利用导数求函数极值的方法。
1.2 教学内容函数极值的定义利用图像观察函数极值利用导数求函数极值1.3 教学步骤1. 引入极值的概念,让学生通过具体的例子来理解极大值和极小值。
2. 通过图像来观察函数的极值,引导学生学会从图像中找出极大值和极小值。
3. 讲解利用导数求函数极值的方法,让学生通过例题来掌握这个方法。
1.4 作业布置f(x) = x^3 3x^2 + 3x 1g(x) = x^2 4x + 4第二章:函数的单调性2.1 教学目标让学生理解函数单调性的概念,学会判断函数的单调性。
掌握利用导数来判断函数的单调性。
2.2 教学内容函数单调性的定义利用导数判断函数单调性2.3 教学步骤1. 引入函数单调性的概念,让学生通过具体的例子来理解函数单调性。
2. 讲解利用导数来判断函数单调性的方法,让学生通过例题来掌握这个方法。
2.4 作业布置h(x) = x^3 3xk(x) = x^2 4x + 3第三章:函数的极值定理3.1 教学目标让学生了解函数的极值定理,学会应用极值定理来解决问题。
3.2 教学内容函数的极值定理3.3 教学步骤1. 讲解函数的极值定理,让学生理解极值定理的意义。
2. 通过例题让学生学会应用极值定理来解决问题。
3.4 作业布置求函数f(x) = x^3 3x^2 + 3x 1 的极大值和极小值。
第四章:函数的拐点4.1 教学目标让学生了解拐点的概念,学会通过导数来找函数的拐点。
4.2 教学内容拐点的定义利用导数找拐点4.3 教学步骤1. 引入拐点的概念,让学生通过具体的例子来理解拐点。
2. 讲解利用导数来找拐点的方法,让学生通过例题来掌握这个方法。
4.4 作业布置m(x) = x^3 3xn(x) = x^2 4x + 4第五章:函数的单调性与极值的应用5.1 教学目标让学生学会运用函数的单调性和极值来解决实际问题。
数学教案导数复习函数的极值与最值,导数的综合运用
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数学教案-导数复习函数的极值与最值,导数的综合运用一、教学目标:1. 理解函数的极值与最值的概念,掌握求解函数极值与最值的方法。
2. 熟练运用导数性质,解决实际问题中的最值问题。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的逻辑思维和数学素养。
二、教学内容:1. 函数的极值与最值概念。
2. 求解函数极值与最值的方法。
3. 导数在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:函数的极值与最值的概念,求解方法及实际应用。
2. 教学难点:导数在实际问题中的综合运用。
四、教学方法与手段:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究函数极值与最值的问题。
2. 利用多媒体课件,展示函数图像,直观地引导学生理解极值与最值的概念。
3. 结合实际问题,运用导数求解最值问题,培养学生的应用能力。
五、教学过程:1. 导入新课:复习函数的极值与最值概念,引导学生回顾求解方法。
2. 知识讲解:讲解求解函数极值与最值的方法,结合实例进行分析。
3. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识,提高解题能力。
4. 案例分析:结合实际问题,运用导数求解最值问题,培养学生的应用能力。
6. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识,提高学生的自主学习能力。
教案将继续编写后续章节,敬请期待。
六、教学评估:1. 课堂练习环节,通过学生解答练习题的情况,评估学生对函数极值与最值概念的理解以及求解方法的掌握程度。
2. 案例分析环节,通过学生分析实际问题、运用导数求解最值问题的过程,评估学生的应用能力和逻辑思维。
3. 课后作业的完成情况,评估学生对课堂所学知识的巩固程度和自主学习能力。
七、教学反思:1. 根据教学评估的结果,反思教学过程中是否存在不足,如有需要,调整教学方法,以提高教学效果。
2. 针对学生的掌握情况,针对性地进行辅导,解决学生在学习过程中遇到的问题。
3. 结合学生的反馈,优化教学内容,使之更符合学生的学习需求。
八、课后作业:1. 复习本节课所学的函数极值与最值的概念及求解方法。
函数的极值与最大(小)值(第一课时)(教学设计)
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§5.3.2函数的极值与最大(小)值(第一课时)一、内容和内容解析内容:极值的概念,了解函数的极值与导数的关系,运用导数方法求函数极值.内容解析:(1)极值的概念:函数的极值本质反映的是函数在某一点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质.教学时可以用高台跳水实例引入函数极值的讨论,先让学生结合实际经验,通过观察图形直观形象的得到“局部最值"的初步想法,通过对比函数的最值,引发学生的认知冲突,使学生认识到“局部最值”不同于函数最值,是一个全新的概念,从而生成函数极值的概念.(2)函数的极值与导数的关系:学生对函数的极值有了初步的了解后,学生就会面临难题,如何利用导数求函数的极值呢?这一部分主要是探究求极值的算法,虽然没有新知识和新概念的生成,但教师在教学中依然要符合学生的认知规律,要让学生认识到利用导数来求极值是通过探究自然而然形成的.先让学生观察函数极值附近两侧的图像变化,认识到函数极值点左右两侧图像变化趋势是相反的.学生知道图象的上升与下降是用单调性来刻画的,而函数单调性又可以用导数来刻画的.从而,学生自然而然地就明白函数的极值可以借助导数来求解.二、目标和目标解析目标:结合函数图像,了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;理解函数极值的概念,会用导数求函数的极大值与极小值.通过观察具体的函数图像,学生直观感知极值这一概念的生成过程,并积极主动地参与探索函数的极值与导数值变化之间的关系的活动,亲身经历用导数研究极值方法的过程.通过学习,学生体会导数在研究函数性质中的工具性和优越性,掌握极值是函数的局部性质,增强数形结合的意识;通过体会成功,形成学习数学知识、了解数学文化的积极态度;通过规范地表达求函数极值的过程,养成缜密的思维习惯.目标解析:达成上述目标的标志是:能够通过函数图象判断函数的极值点和极值.能够通过导函数的图象判断函数的极值点.能够利用导数研究解一元三次函数的极值.三、教学问题诊断分析1.教学问题一:为何可以利用导数直接判断极值是第一个教学问题,也是教学难点,在没有教师的引导下,导数介入函数的极值中是很难理解.因此,探究的起点应从学生熟悉的公式或概念开始.学生对函数的极值有了初步的了解后,那么困惑产生了:如何求函数的极值呢?2.教学问题二:函数在某点处的导数值为0是可导函数取得极值的必要条件,而非充分条件.这个第二个教学问题,也是教学难点.基于以上分析,确定本节课的教学重难点:函数在某点取得极值的必要条件与充分条件,求可导函数的极值的步骤.四、教学策略分析t a =时,运动员距水面的高度h t=a 附近函数导数值的正负性变化,教学时可以采用信息技术工具,放大函数在t a =t=a 的左侧某点处的切线,当切点沿函数图象从t a =的左侧移动至右侧时,切线斜率由正数变到为0,再由0变到负数. 五、教学过程与设计教学环节问题或任务师生活动设计意图情景 引入观察庐山连绵起伏的图片,思考庐山的山势有什么特点?师生活动:学生间激烈地争论着这个问题,教师再给出这节课要研究的角度,结合苏轼在《题西林壁》中的诗句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,描述的是庐山的连绵起伏.由此联想庐山的连绵起伏形成好多的"峰点" 与''谷点",这就象数学上要研究的函数的极值.将学生从"要我学"被动学习情绪激发到“我要学”的积极主动的学习欲望上来,学生能够自觉地参与课堂教学的过程中来.探究新知[问题1]观察下图,图1和图2,函数在点x a =处的函数值与它附近的函数值之间有什么关系?ayxO[问题2] 观察图像,找出图中的极值点,并说明哪些为极大值点,哪些为极小值点?教师1:提出问题1. 学生1:学生观察分析后发表自己的见解.师生共同总结:函数()y f x =在点x a =的函数值()f a 比它在点x a =附近其他点的函数值都大,它是一个局部的概念,不同于函数的最值,为了区分函数的最值,我们要加以新的定义.教师引导学生,给出极大值的概念:函数()y f x =在点x a =的函数值()f a 比它在点x a =附近其他点的函数值都大,我们把a 叫做函数()y f x =的极大值点,()f a 叫做函数()y f x =的极大值.学生通过类比,给出极小值的概念:函数()y f x =在点x a =的函数值()f a 比它在点x a =附近其他点的函数值都小,我们把a 叫做函数()y f x =的极小值点,()f a 叫做函数()y f x =的极小值. 教师再强调:让学生将观察分析得到的结论用科学严谨的数学语言表达出来,有利于学生思维从感性层面提升到理性层面,培养归纳概括能力.fed cb O xyay=f'(x )O a b x 1x 2x 3x 4x 5x 6。
《函数的极值与导数》教案完美版
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《函数的极值与导数》教案完美版第一章:极值的概念与定义1.1 极值的概念引入极值的概念,让学生了解函数在某一点取得局部最值的含义。
通过图像和实际例子来说明极值的存在和重要性。
1.2 极值的定义介绍极值的定义,包括局部极值和全局极值。
解释极值的必要条件和充分条件。
第二章:导数与极值的关系2.1 导数的定义与性质复习导数的定义和基本性质,包括导数的符号变化与函数单调性的关系。
2.2 导数与极值的关系引入导数与极值的关系,讲解导数为零的点可能是极值点的原理。
通过实例来说明导数在判断极值中的作用。
第三章:一元函数的极值判定3.1 判定极值的存在性介绍判定极值存在性的方法,包括罗尔定理和拉格朗日中值定理。
3.2 判定极值的具体方法讲解利用导数符号变化判断极值的方法,包括导数单调性和零点存在性定理。
第四章:多元函数的极值4.1 多元函数极值的概念引入多元函数极值的概念,让学生了解多元函数在不同维度上的极值问题。
4.2 多元函数极值的判定讲解多元函数极值的判定方法,包括拉格朗日乘数法和海森矩阵。
第五章:实际应用中的极值问题5.1 应用背景介绍通过实际例子介绍极值在各个领域中的应用,如优化问题、物理学、经济学等。
5.2 实际应用案例分析分析具体案例,让学生了解如何运用极值理论和方法解决问题。
第六章:利用极值解决实际问题6.1 优化问题概述介绍优化问题的概念,解释最小值和最大值在优化问题中的作用。
举例说明优化问题在工程、经济等领域的应用。
6.2 利用极值解决优化问题讲解如何利用函数的极值解决优化问题,包括确定最优解的方法和步骤。
通过实际案例分析,让学生掌握优化问题的解决技巧。
第七章:函数极值的存在性定理7.1 拉格朗日中值定理复习拉格朗日中值定理的内容,解释其在函数极值存在性判断中的应用。
利用拉格朗日中值定理证明函数极值的存在性。
7.2 罗尔定理与极值存在性讲解罗尔定理的内容及其在函数极值存在性判断中的应用。
结合罗尔定理和拉格朗日中值定理,证明函数极值的存在性。
《函数的极值与导数》教案完美版
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《函数的极值与导数》教案完美版第一章:极值的概念与性质1.1 极值的定义介绍函数极值的概念,解释局部极值和全局极值的区别。
通过图形和实例来说明函数极值的存在性。
1.2 极值的判定条件介绍导数与极值的关系,讲解导数为零的必要性和充分性。
分析一阶导数和二阶导数在极值判定中的作用。
1.3 极值的性质探讨极值的单调性,解释局部极值和全局极值之间的相互关系。
研究极值点的稳定性,分析函数在极值点附近的behavior。
第二章:导数的基本概念与计算2.1 导数的定义引入导数的概念,解释导数表示函数在某一点的瞬时变化率。
通过图形和实例来说明导数的几何意义。
2.2 导数的计算介绍导数的计算规则,包括常数函数、幂函数、指数函数和三角函数的导数。
讲解和练习四则运算、链式法则和高阶导数的计算。
2.3 导数的应用探讨导数在函数图像上的应用,分析函数的单调性、凹凸性和拐点。
引入洛必达法则,讲解其在函数极限计算中的应用。
第三章:函数的单调性与凹凸性3.1 单调性的判定介绍单调性的概念,讲解单调递增和单调递减的定义。
分析导数与函数单调性的关系,给出单调性的判定条件。
3.2 凹凸性的定义与判定引入凹凸性的概念,解释函数凹凸性的几何意义。
讲解凹凸性的判定条件,分析函数图像的凹凸特征。
3.3 单调性与凹凸性的应用探讨单调性和凹凸性在实际问题中的应用,例如最优化问题。
通过实例讲解如何利用单调性和凹凸性来分析函数的性质。
第四章:函数的极值问题4.1 局部极值的判定与计算讲解局部极值的判定条件,分析一阶导数和二阶导数在局部极值问题中的应用。
通过实例来说明局部极值的计算方法。
4.2 全局极值的判定与计算介绍全局极值的概念,讲解全局极值的判定方法。
分析函数在不同区间上的单调性,确定全局极值的存在性和位置。
4.3 实际问题中的应用通过实际问题来探讨函数极值的应用,例如最值问题、优化问题等。
讲解如何利用函数极值来解决实际问题。
第五章:函数的拐点与曲线的凹凸性5.1 拐点的定义与判定引入拐点的概念,解释拐点表示函数图像的凹凸性变化。
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《函数的极值与导数》教案§1.3.2函数的极值与导数(1)【教学目标】1.理解极大值、极小值的概念.2.能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值. 3.掌握求可导函数的极值的步骤.【教学重点】极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤. 【教学难点】对极大、极小值概念的理解及求可导函数的极值的步骤. 【内容分析】对极大、极小值概念的理解,可以结合图象进行说明.并且要说明函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的. 从图象观察得出,判别极大、极小值的方法.判断极值点的关键是这点两侧的导数异号. 【教学过程】一、复习引入:1. 函数的导数与函数的单调性的关系:设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内/y >0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的增函数;如果在这个区间内/y <0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的减函数.2.用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数f ′(x ). ②令f ′(x )>0解不等式,得x 的范围就是递增区间.③令f ′(x )<0解不等式,得x 的范围,就是递减区间. 二、讲解新课:1.极大值: 一般地,设函数f(x)在点x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f(x)<f(x 0),就说f(x 0)是函数f(x)的一个极大值,记作y 极大值=f(x 0),x 0是极大值点. 2.极小值:一般地,设函数f(x)在x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f(x)>f(x 0).就说f(x 0)是函数f(x)的一个极小值,记作y 极小值=f(x 0),x 0是极小值点. 3.极大值与极小值统称为极值.在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值.请注意以下几点:(ⅰ)极值是一个局部概念极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小.并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小.(ⅱ)函数的极值不是唯一的.即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个.(ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系图所示,1x 是极大值点,4x 是极小值点,而)(4x f >)(1x f .(ⅳ)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点.而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点.4. 判别f (x 0)是极大、极小值的方法:若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数异号,则0x 是)(x f 的极值点,)(0x f 是极值,并且如果)(x f '在0x 两侧满足“左正右负”,则0x 是)(x f 的极大值点,)(0x f 是极大值;如果)(x f '在0x 两侧满足“左负右正”,则0x 是)(x f 的极小值点,)(0x f 是极小值. 5. 求可导函数f (x )的极值的步骤:(1)确定函数的定义区间,求导数f ′(x ) . (2)求方程f ′(x )=0的根.(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格.检查f ′(x )在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f (x )在这个根处无极值三、讲解范例:例1求y =31x 3-4x +4的极值. 解:y ′=(31x 3-4x +4)′=x 2-4=(x +2)(x -2) .令y ′=0,解得x 1=-2,x 2=2. 当x 变化时,y ′,y 的变化情况如下表.∴当x =-2时,y 有极大值且y 极大值=328.当x =2时,y 有极小值且y 极小值=3例2求y =(x 2-1)3+1的极值.解:y ′=6x (x 2-1)2=6x (x +1)2(x -1)2令y ′=0解得x 1=-1,x 2=0,x 3=1.当x 变化时,y ′,y 的变化情况如下表.∴当x =0时,有极小值且极小值=0求极值的具体步骤:第一,求导数f ′(x ).第二,令f ′(x )=0求方程的根,第三,列表,检查f ′(x )在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值,如果左右都是正,或者左右都是负,那么f (x )在这根处无极值.如果函数在某些点处连续但不可导,也需要考虑这些点是否是极值点. 四、课堂练习:1.求下列函数的极值.(1)y =x 2-7x +6 (2)y =x 3-27x(1)解:y ′=(x 2-7x +6)′=2x -7令y ′=0,解得x =27.当x 变化时,y ′,y 的变化情况如下表.∴当x =27时,y 有极小值,且y 极小值=-425. (2)解:y ′=(x 3-27x )′=3x 2-27=3(x +3)(x -3)令y ′=0,解得x 1=-3,x 2=3.当x∴当x =-3时,y 有极大值,且y 极大值=54. 当x =3时,y 有极小值,且y 极小值=-54. 五、小结 :函数的极大、极小值的定义以及判别方法.求可导函数f (x )的极值的三个步骤.还有要弄清函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的,在整个定义区间可能有多个极值,且要在这点处连续.可导函数极值点的导数为0,但导数为零的点不一定是极值点,要看这点两侧的导数是否异号.函数的不可导点可能是极值点. 六、课后作业:§1.3.2函数的极值与导数(2)【课 题】函数的极值(2)【教学目标】熟练掌握求可导函数的极值的步骤,灵活应用.【教学重点】极大、极小值的判别方法,求可导函数的极值的步骤的灵活掌握. 【教学难点】求可导函数的极值. 【教学过程】1.用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数f ′(x ). ②令f ′(x )>0解不等式,得x 的范围就是递增区间.③令f ′(x )<0解不等式,得x 的范围,就是递减区间.2.极大值: 一般地,设函数f (x )在点x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f (x )<f (x 0),就说f (x 0)是函数f (x )的一个极大值,记作y 极大值=f (x 0),x 0是极大值点.3.极小值:一般地,设函数f (x )在x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f (x )>f (x 0).就说f (x 0)是函数f (x )的一个极小值,记作y 极小值=f (x 0),x 0是极小值点.4.极大值与极小值统称为极值,注意以下几点:(ⅰ)极值是一个局部概念.由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小.并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小.(ⅱ)函数的极值不是唯一的.即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个.(ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系.即一个函数的极大值未必大于极小值,如下图所示,1x 是极大值点,4x 是极小值点,而)(4x f >)(1x f .(ⅳ)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点. 而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点.5. 判别f (x 0)是极大、极小值的方法:若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数异号,则0x 是)(x f 的极值点,)(0x f 是极值,并且如果)(x f '在0x 两侧满足“左正右负”,则0x 是)(x f 的极大值点,)(0x f 是极大值;如果)(x f '在0x 两侧满足“左负右正”,则0x 是)(x f 的极小值点,)(0x f 是极小值. 6. 求可导函数f (x )的极值的步骤:(1)确定函数的定义区间,求导数f ′(x ) ; (2)求方程f ′(x )=0的根;(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格.检查f ′(x )在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号即都为正或都为负,那么f (x )在这个根处无极值. 二、讲解范例:例1 对可导函数,在一点两侧的导数异号是这点为极值点的( ) A .充分条件 B .必要条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 答案:C . 充要条件.由极大、极小值的判别方法可以知道是充分条件. 由极大值点的定义,任意x <x 0,f (x )<f (x 0).所以左侧是增函数,所以f ′(x )>0,任意x >x 0,f (x )<f (x 0). 所以右侧是减函数,所以f ′(x )<0,所以x 0两侧的导数异号. 当x 0是极小值时,同样可以证明.例2下列函数中,x =0是极值点的函数是(B)A .y =-x 3B .y =cos 2xC .y =tanx -xD .y =x1 分析:做这题需要按求极值的三个步骤,一个一个求出来吗?不需要,因为它只要判断x =0是否是极值点,只要看x =0点两侧的导数是否异号就可以了.解:A . y =-x 3,∵y ′=(-x 3)′=-3x 2,当x <0或x >0时,y ′<0,∴x =0不是极值点.B . y =cos 2x . ∵y ′=(cos 2x )′=2cosx (-sinx )=-sin 2x . 当x <0时,-sin 2x >0,y ′>0. 当x >0时,-sin 2x <0,y ′<0.∴x =0是y =cos 2x 的极大值点.C .y =tanx -x ,y ′=(tanx -x )′=x2cos 1-1,当x <0或x >0时,0<cos 2x <1,y ′>0.∴x =0不是极值点.D . y =x 1. y ′=(x 1)′=-21x, 当x <0或x >0时y ′<0,∴x =0不是极值点,故选B .例3 下列说法正确的是(C)A .函数在闭区间上的极大值一定比极小值大.B .函数在闭区间上的最大值一定是极大值.C .对于f (x )=x 3+px 2+2x +1,若|p |<6,则f (x )无极值.D .函数f (x )在区间(a ,b )上一定存在最值.答案:C .∵f (x )=x 3+px 2+2x +1.∴f ′(x )=3x 2+2px +2.∵Δ=4p 2-4×3×2=4(p 2-6). 若|p |<6.则Δ<0,∴f ′(x )=0无实根,即f ′(x )>0, ∴f (x )无极值.选项A 、B 、D 可以通过举出反例说明是假命题. 例4 函数f (x )=asinx +31sin 3x 在x =3π处具有极值,求a 的值. 分析:f (x )在x =3π处有极值,根据一点是极值点的必要条件可知,f ′(3π)=0可求出a的值.解:f ′(x )=(asinx +31sin 3x )′=acosx +cos 3x ∵f ′(3π)=0,∴a ·cos3π+cos 3×3π=0,21a -1=0,∴a =2. 例5 y =alnx +bx 2+x 在x =1和x =2处有极值,求a 、b 的值. 解:y ′=(alnx +bx 2+x )′=xa+2bx +1.∵y ′|x =1=0,y ′|x =2=0. ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧=++=++61320142012b a b a b a . 例6 确定函数y =12+x x的单调区间,并求函数的极大、极小值. 解:y ′=222222222)1()1)(1()1(1)1(21)1(+-+=+-=+⋅-+='+x x x x x x x x x x x 令22)1()1)(1(+-+x x x >0,解得-1<x <1.∴y =12+x x的单调增区间为(-1,1).令22)1()1)(1(+-+x x x <0,得x <-1或x >1,∴y =12+x x减区间为(-∞,-1)与(1,+∞).令y ′=22)1()1)(1(+-+x x x =0,解得x 1=-1,x 2=1. 当x 变化时,′,的变化情况如下表:∴当x =-1时,y 有极小值,且y 极小值=-21,当x =1时,y 有极大值,且y 极大值=21. 例7 求函数y =25431xx ++的极值与极值点.解:y ′=(25431xx ++)′232222)54(5125454210)31(543x x x x xx x +-=+++-+=,令y ′=0,解得x =512. x 变化时,y′,y 的变化情况如下表:∴当x =512时,y 有极大值,且y 极大值=10.例8 求函数y =x 2lnx 的极值.解:定义域为(0,+∞),y ′=(x 2lnx )′=2xlnx +x 2·x1=2xlnx +x =x (2lnx +1). 令y ′=0,得x =21-e.当x∴当x =21-e时,y 有极小值,且y 极小值=-e21. 三、课堂练习:求下列函数的极值.1.y =2x 2+5x .解:y ′=(2x 2+5x )′=4x +5. 令y ′=0,解得x =-45. 当x 变化时,当x =-45时,y 有极小值,且y 极小值=-825.2.y =3x -x 3.解:y ′=(3x -x 3)′=3-3x 2=3(1+x )·(1-x ).令y ′=0,解得x 1=-1,x 2=1. 当x当x =极小值极大值四、小结 :这节课主要复习巩固了求可导函数的极值的方法,以及有关极值问题的题目,注意极大、极小值与最大、最小值的区别 极值点的充分条件、必要条件. 五、课后作业:风,没有衣裳;时间,没有居所;它们是拥有全世界的两个穷人生活不只眼前的苟且,还有诗和远方的田野。
《导数的应用--函数的极值》优质课教学设计
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《导数的应用--函数的极值》优质课教学设计导数的应用--函数的极值教学设计一、教材分析:本节课是在用导数判断函数的单调性之后学习的,为其后利用导数求函数的最值问题,研究不等式恒成立、方程根的讨论、函数图像交点、函数零点等问题奠定基础,因此本节课起到承上启下的作用。
二、学情分析:学生们已经了解了导数的一些用途,思想中已有了一点运用导数的基本思想去分析和解决实际问题的意识,本节课将继续加强这方面的意识和能力的培养。
三、教学目标:1、知识目标:掌握函数极值的定义,会从几何图形直观理解函数的极值与其导数的关系;掌握利用导数求可导函数的极值的一般方法;了解可导函数极值点与的逻辑关系。
0x 0()0f x '=2、技能目标:培养学生观察、分析、探究、归纳得出数学概念和规律的学习能力;增强学生的数形结合意识,提升思维水平;培养学生运用导数的基本思想去分析和解决实际问题的能力.3、情感目标:培养学生层层深入、一丝不苟研究事物的精神;体会数学中的局部与整体的辩证关系。
四、教学目标教学重难点:教学重点:利用导数求函数的极值。
教学难点:极值概念的理解,为函数极值点与的逻辑关系.0x 0()0f x '=五、教学方法及教学手段分析师生互动探究式教学以及讲练结合的教学方法,利用幻灯片给出重要结论。
六、教学过程(一)复习引入——形成概念1、复习:利用导数求函数单调性的步骤观察右图函数图像,请说出函数的单调区间2、引入:右图为函数的图象, 请比较函数()y f x =在X=0的函数值与它附近所有各点的函数值的大小关系,函数在X=2的函数值与它附近所有各点的函数值的大小。
3、函数极值的定义:一般地,设函数在点及附近有定义如果对附近的所有的点,()y f x =0x 0x 都有,则是函数的一个极大值, 称为极大值0()()f x f x >0x ()y f x =0x 点;如果对附近的所有的点,都有,则是函数0x 0()()f x f x <0x ()y f x =的一个极大值, 称为极大值点。
极值教学设计
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极值教学设计教学设计:极值一、教学目标1. 知识目标:学生掌握极值的概念与性质,掌握用导数求解极值的方法。
2. 能力目标:培养学生动手动脑的能力,提高学生分析问题和解决问题的能力。
3. 情感目标:培养学生勇于探究、勇于实践的学习态度。
二、教学内容1. 极值的定义与概念2. 极值的性质3. 用导数求解极值的方法三、教学重点1. 极值的定义与概念2. 用导数求解极值的方法四、教学难点1. 极值的性质2. 用导数求解极值的方法五、教学方法1. 经验导入法:通过举例引入极值的概念与性质,激发学生对极值问题的兴趣。
2. 归纳演绎法:通过讲解极值的定义、性质和用导数求解方法,引导学生进行思考、归纳和实践。
3. 问题解决法:通过让学生进行综合运用导数理论解决实际问题的练习,提高学生的问题解决能力。
六、教学过程1. 导入:通过举例引入极值的概念,如求一个函数在某一区间上的最大值和最小值。
2. 讲解极值的定义与性质:首先介绍函数在定义域内的最大值和最小值称为极大值和极小值,然后讲解极值存在的必要条件,极值的性质等。
3. 深入讲解用导数求解极值的方法:通过实例引入用导数求解极值的方法,然后讲解极值点的判别条件,并进行综合讲解,梳理解题步骤。
4. 练习与巩固:提供多种题型的练习,引导学生掌握用导数求解极值的方法,在实践中巩固知识点。
5. 拓展:通过拓展练习,引导学生灵活运用所学知识解决实际问题,提高解决问题的能力。
七、教学手段1. 多媒体课件:辅助讲解,生动直观地展现相关知识点。
2. 实物示例:通过实际例子引入极值的概念,增强学生的学习兴趣。
3. 教材:辅以教材中的相关知识点和例题。
八、教学作业1. 完成课后习题,巩固知识点。
2. 自主设计一些极值问题,并给出解答,培养学生的问题解决能力。
3. 提倡学生主动思考,积极发表观点和解题方法。
九、教学评价1. 经常性评价:教师在每个授课环节都要进行及时、全面的评价,了解学生对知识点的掌握情况。
高中数学教案函数的极值和导数
![高中数学教案函数的极值和导数](https://img.taocdn.com/s3/m/d5fd0202302b3169a45177232f60ddccda38e6d9.png)
高中数学教案——函数的极值和导数教案内容:一、教学目标1. 理解导数的概念,掌握导数的计算方法。
2. 掌握函数的单调性,能够判断函数的单调区间。
3. 理解函数的极值概念,能够求出函数的极值。
二、教学重点与难点1. 重点:导数的计算方法,函数的单调性,函数的极值。
2. 难点:导数的应用,函数的极值的求法。
三、教学方法采用讲解法、例题解析法、学生自主探究法。
四、教学准备1. 教学课件。
2. 相关例题及练习题。
五、教学过程1. 导入:回顾初中阶段学习的函数图像,引导学生思考函数的增减性。
2. 讲解导数的概念:定义域内的函数在某一点的导数,即为该点的切线斜率。
引导学生理解导数的几何意义。
3. 导数的计算:讲解基本函数的导数公式,引导学生掌握导数的计算方法。
4. 函数的单调性:通过例题,讲解函数单调性的判断方法,引导学生掌握如何判断函数的单调区间。
5. 函数的极值:讲解函数极值的概念,通过例题,引导学生掌握求函数极值的方法。
6. 课堂练习:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。
7. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点知识点。
8. 课后作业:布置适量作业,巩固所学知识。
注意:在教学过程中,要注重引导学生主动思考,培养学生的动手能力及解决问题的能力。
要及时解答学生的疑问,确保学生能够掌握所学知识。
六、教学内容与要求1. 理解曲线的切线与函数导数的关系。
2. 掌握基本函数的导数求解方法。
3. 能够运用导数判断函数的单调性。
七、教学过程1. 复习导入:通过回顾上节课的内容,引导学生复习导数的基本概念和计算方法。
2. 讲解导数的几何意义:通过图形演示,解释导数表示曲线在某点的切线斜率。
3. 导数的计算:详细讲解和练习基本函数的导数求解,包括幂函数、指数函数、对数函数等。
4. 函数单调性的判断:利用导数的概念,解释如何判断函数的单调性。
5. 例题解析:通过具体例题,演示如何运用导数判断函数的单调区间和求极值。
八、教学策略1. 采用互动式教学,鼓励学生提问和参与讨论。
极值的课程设计
![极值的课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/a35e32f0dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b0ca.png)
极值的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解极值的概念,掌握极值的判定方法;2. 学生能运用导数求解函数的极值,并解释其几何意义;3. 学生了解极值在实际问题中的应用,如最优化问题。
技能目标:1. 学生能通过绘制函数图像,观察并识别函数的极值;2. 学生能运用导数求解函数的极值,解决实际应用问题;3. 学生能运用极值知识,对实际问题进行建模和分析。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习极值知识,培养解决问题的耐心和毅力;2. 学生通过小组合作探究,培养团队协作能力和沟通能力;3. 学生认识到数学知识在实际生活中的重要作用,提高学习数学的兴趣。
课程性质:本课程为高中数学选修课程,以极值知识为主线,结合实际应用,提高学生的数学素养。
学生特点:学生处于高二年级,已具备一定的数学基础和逻辑思维能力,对数学问题具有一定的分析能力。
教学要求:结合学生特点,通过问题驱动、案例教学等方法,引导学生主动探究,培养其数学思维能力和实际问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本节教学内容以人教版高中数学选修2-2“函数的极值”为核心,涵盖以下要点:1. 极值的概念:介绍极值的定义,区分极大值和极小值;2. 极值的判定:讨论函数在极值点的性质,如导数的符号变化;3. 求解极值的方法:利用导数求解函数的极值,包括一阶导数和二阶导数的应用;4. 极值的几何意义:解释极值在函数图像上的表现,如局部最大值和最小值;5. 极值的应用:结合实际问题,如最优化问题,运用极值知识进行建模和求解。
教学大纲安排如下:第一课时:极值的概念与判定- 引入极值的定义;- 分析极值点的性质;- 举例说明如何判断函数的极值。
第二课时:求解极值的方法- 介绍利用导数求解极值的方法;- 练习具体的函数求解极值;- 讨论一阶导数和二阶导数在求解极值中的应用。
第三课时:极值的几何意义与应用- 解释极值的几何意义;- 分析实际问题时如何运用极值知识;- 完成相关习题,巩固极值的应用。
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定理3﹙极值的第二充分条件﹚设函数 在点 处具有二阶导数,且 , ,则
(1)当 时,函数 在点 处取得极大值;
(2)当 时,函数 在点 处取得极小值.
证明只证情形⑴,情形⑵的证明是类似的.
由导数的定义及 和 ,得
根据函数极限的局部保号性定理,对于 ,有 .
因此,当 时, ;当 , .
根据定理2,函数 在点 处取得极大值.
定理3表明,如果函数 在其驻点 处的二阶导数 ,则驻点 一定是函数 的极值点.
注意:如果 ,就不能用定理3来判断 是否为极值点.事实上,当 , , 在 处可能有极大值,也可能有极小值,也可能没有极值.例如 , , ,这三个函数就分别属于这三种情况。所以,当函数在驻点处的二阶导数为零时,只能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定理2来判断,即:由驻点左右两侧一阶导数的符号来判断.
3、函数的极值点一定出现在区间内部.
(二)、函数存在极值的必要条件
观察图1,极值点处的切线有什么特点?结合导数的几何意义,我们能否得到什么样的结论?
定理1﹙极值的必要条件﹚设函数 在 处可导,且在 处取得极值,则一定有 .
分析:我们知道函数的极值就是局部的最值,而证明极值点处的导数为零只要在极值点的某一邻域内考虑即可,那么就是证明这一邻域内的最值处导数为零,而这实际上就是费马(Fermat)引理的内容.
证明:仅证⑴,设 为 内任意一点,根据拉格朗日(Lagrange)中值定理得
.
由(1)的条件可知:
当 时, ,所以 ,所以 ;当 , ,所以 ,所以 .
对于 内任意一点 ,都有 .根据极值的定义知 是函数 的极大值.
(2)、(3)的证明是类似的,建议学生给出.
定理2表明:如果在点 两侧的导数符号相反, 就一定是极值点,如果在点 两侧的导数符号相同,则 就一定不是极值点.
证明:设 为极大值( 为极小值时可类似证明).
根据极值的定义,对于 ,恒有 ,于是
当 , ,故 .
当 , ,故 .
从而, .
(三)、函数存在极值的充分条件
定义2使导数 的点称为函数的驻点(稳定点).
定理1表明:可导函数的极值点必定是驻点。
讨论:1、函数的驻点一定是极值点吗?
2、函数的导数不存在的点可能是极值点吗?
应用举例:
例3求函数 的极值.
解: .
令 ,得 , , .
.
因 ,所以 在 处取得极小值,极小值为 .
又 ,此时定理3失效,仍用定理2来判断.
当 时, ;当 时, ,所以 在 处没有极值.同理, 在 处没有极值.
三、巩固练习
P167习题6.2
1、求下列函数的极值
(1) (2)
2、 为何值时,函数 在 取得极值,它是极大值还是极小值,求此极值.
3、观察图1,极大值点与极小值点左右两侧的函数的导数符号如何变化?
注意:驻点不一定是极值点,例如函数 的驻点 就不是极值点.定理1表明,对可导函数而言求极值点应先找出驻点,然后对驻点进行判断,哪些是极值点哪些不是极值点.根据极值的定义及函数单调性的判定法不难知道:如果在驻点两侧函数导数的符号相反,则驻点必然是使函数单调性改变的点,从而一定是函数的极值点.由此我们得到下面的定理
二、探究新课
(一)、函数极值的定义
定义1设函数 在点 的某一邻域 内有定义,如果对于去心邻域 内的任一 ,都有
(或 )
则称函数值 是函数 的一个极大值(或极小值).
函数的极大值与极小值统称为函数的极值,使函数取得极值的点称为极值点.
对极值定义的理解:
1、函数的极大值、极小值概念是局部性的概念.
2、函数的极大值不一定比极小值大.
定理2(极值的第一充分条件)设函数 在点 处连续,且在点 的某一邻域 (点 可除外)内具有导数,对于 ,
(1)若当 时, ,当 , ,则 是函数 的极大值;
(2)若当 时, ,当 , ,则 是函数 的极小值;
(3)若在 两侧, 的符号相同,则 不是 的极值.
分析:显然(1)与(2)的证明是类似的.由于证明极值是比较 处的函数值与其邻域内的其它点处的函数值,而拉格朗日(Lagrange)中值定理就是讨论函数值之差与自变量之差之间的关系的,因此应用拉格朗日(Lagrange)中值定理可证明.
一、复习导入
上节课我们应用导数来研究了函数的单调性,知道了函数的单调性与导数的符号有着密切的联系.即
设函数 在闭区间 上连续,在开区间 内可导.
(1)如果在 内 ,则 在 上单调增加;
(2)如果在 内 ,则 在 上单调减少.
观察下面函数的图像:
图1
函数值 与函数 在点 附近的函数值进行比较,会有什么结论呢?那么,在 、 、 与 点处的情况如何呢?
问题:根据定理2能否寻求到求函数极值的方法?
求极值的步骤:
(1)求出导数 ;
(2)求出 的全部驻点和不可导点;
(3)根据定理2确定这些点是不是极值点,如果是极值点,进一步确定是极大值点还是极小值点;
(4)求出各极值点处的函数值,就得到函数 的全部极值.
应用举例:
例1求函数 的极值.
解该函数的定义域为 .
例2求函数 的极值.
解该函数的定义域为 .
当 时, ;当 时, 不存在.
当 时, ;当 时, ,又 在 处连续,所以 是函数 的极大值点,极大值为 .
注意:以上是利用函数的一阶导数来讨论函数的极值,当函数在驻点处的二阶导数存在且不为零时,也可以利用下面的定理用二阶导数来判断函数在驻点处是取得极大值还是极小值.
令 ,得驻点 , .驻点将定义域分成三部分,现列表讨论如下:
-1
3
+
0
-
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
由表可知,函数 在 处取得极大值,极大值为 ;在 处取得极小值,极小值为 .
上述有关极值的充分条件和必要条件都是对可导函数而言的,在此条件下,极值点一定是驻点,因此只要求出函数的驻点,再由定理2考察各个驻点是否为极值点就行了.但是如果函数有不可导点,就不能肯定极值点一定是驻点了,因为在导数不存在的点处,函数也可能取得极值。请看下例:
教案
编号:1号
课程名称:高等数学编写时间:
授课章节
§6.2函数的极值及其求法
目的要求
1、掌握函数极值的概念和函数极值存在的必要条件和两个充分条件.
2、根据相关知识点会求某些函数的极值.
3、通过本节课的学习,使学生领悟局部与整体的辩证关系.
重点难点
1、极值的必要、充分条件.
2、函数极值的求法的理解与掌握.