新必修一第二章基本初等函数(1)教材分析
函数的单调性
课题:函数的单调性(一)一、教材分析1、教材内容本节课是苏教版第二章《函数概念和基本初等函数Ⅰ》§2.1.3函数简单性质的第一课时,该课时主要学习增函数、减函数的定义,以及应用定义解决一些简单问题.2、教材所处地位、作用函数的性质是研究函数的基石,函数的单调性是首先研究的一个性质.通过对本节课的学习,让学生领会函数单调性的概念、掌握证明函数单调性的步骤,并能运用单调性知识解决一些简单的实际问题.通过上述活动,加深对函数本质的认识.函数的单调性既是学生学过的函数概念的延续和拓展,又是后续研究指数函数、对数函数、三角函数的单调性的基础.此外在比较数的大小、函数的定性分析以及相关的数学综合问题中也有广泛的应用,它是整个高中数学中起着承上启下作用的核心知识之一.从方法论的角度分析,本节教学过程中还渗透了探索发现、数形结合、归纳转化等数学思想方法.3、教学目标(1)知识与技能:使学生理解函数单调性的概念,掌握判别函数单调性的方法;(2)过程与方法:从实际生活问题出发,引导学生自主探索函数单调性的概念,应用图象和单调性的定义解决函数单调性问题,让学生领会数形结合的数学思想方法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.(3)情感态度价值观:让学生体验数学的科学功能、符号功能和工具功能,培养学生直觉观察、探索发现、科学论证的良好的数学思维品质.4、重点与难点教学重点(1)函数单调性的概念;(2)运用函数单调性的定义判断一些函数的单调性.教学难点(1)函数单调性的知识形成;(2)利用函数图象、单调性的定义判断和证明函数的单调性.二、教法分析与学法指导本节课是一节较为抽象的数学概念课,因此,教法上要注意:1、通过学生熟悉的实际生活问题引入课题,为概念学习创设情境,拉近数学与现实的距离,激发了学生求知欲,调动了学生主体参与的积极性.2、在运用定义解题的过程中,紧扣定义中的关键语句,通过学生的主体参与,逐个完成对各个难点的突破,以获得各类问题的解决.3、在鼓励学生主体参与的同时,不可忽视教师的主导作用.具体体现在设问、讲评和规范书写等方面,要教会学生清晰的思维、严谨的推理,并成功地完成书面表达.4、采用投影仪、多媒体等现代教学手段,增大教学容量和直观性.在学法上:1、让学生从问题中质疑、尝试、归纳、总结、运用,培养学生发现问题、研究问题和解决问题的能力.2、让学生利用图形直观启迪思维,并通过正、反例的构造,来完成从感性认识到理性思维的一个飞跃.教学环节教学过程设计意图问题情境(播放中央电视台天气预报的音乐)如图为宿迁市2006年元旦这一天24小时内的气温变化图,观察这张气温变化图:问题1 怎样描述气温随时间增大的变化情况?问题 2 怎样用数学语言来刻画上述时段内“随着时间的增大气温逐渐升高”这一特征?问题3 在区间[4,16]上,气温是否随时间增大而增大?连续提出三个相关联的问题,包括问题3这样让人警觉的反例,使学生在解决问题的过程中,形成对函数单调性的认识.从学生熟悉的生活情境引入,让学生对函数单调性产生感性认识,为引出单调性的定义打好基础,有利于定义的自然生成,也揭示了单调性最本质的东西.定义形成通过对以上问题的分析,从正、反两方面领会函数单调性.师生共同总结出单调增函数的定义,并解读定义中的关键词,如:区间内,任意,当1x<2x时,都有)(1xf<)(2xf.仿照单调增函数定义,由学生说出单调减函数的定义.教师介绍单调性和单调区间的定义.函数单调性定义产生是本节课的难点,难在:如何使学生从描述性语言过渡到严谨的数学语言.通过问题的分解,引导学生步步深入,直至找到最准确的数学语言来描述定义.这里体现以学生为主体,师生互动合作的教学新理念.教学设计说明本节课是一节概念课.函数单调性的本质是利用解析的方法来研究函数图象的性质,如何将图形特征用严谨的数学语言来刻画是本节课的难点之一.另一难点是学生在高中阶段第一次接触代数证明,如何进行严格的推理论证并完成规范的书面表达.围绕以上两个难点,在本节课的处理上,我着重注意了以下几个问题:1、重视学生的亲身体验.具体体现在两个方面:①将新知识与学生的已有知识建立了联系.如:学生对一次函数、二次函数和反比例函数的认识,学生对“y 随x 的增大而增大”的理解;②运用新知识尝试解决新问题.如:对函数1)(+=x xx f 在定义域上的单调性的讨论.2、重视学生发现的过程.如:充分暴露学生将函数图象(形)的特征转化为函数值(数)的特征的思维过程;充分暴露在正、反两个方面探讨活动中,学生认知结构升华、发现的过程.3、重视学生的动手实践过程.通过对定义的解读、巩固,让学生动手去实践运用定义.4、重视课堂问题的设计.通过对问题的设计,引导学生解决问题.《函数的单调性》说课稿(二)各位专家:您好!我叫,今天我说课的课题是“”,下面我从教材分析、教法设计、学法设计、学情分析、教学程序、板书设计和评价设计等七个方面向各位阐述我对本节课的构思与设计。
数学必修一第二章教材分析
数学必修一第二章教材分析一、背景分析本章---基本初等函数位于必修一的第二章,约十四课时,所占课时数较大,是重点学习的内容。
在第一章学习函数的基本性质的基础上,将函数特殊化,学生将学习指数函数、对数函数等的表示形式、运算和基本性质。
本章开头图是海底游弋的鱼,通过图中话,引发学生的思考,激发求知欲。
在活生物体内,碳的含量保持不变;但当生物体死亡后,其体内的碳含量随着时间的变化按一定的规律减少,这种规律就是指数函数。
在实际应用中,往往是先通过技术手段测出死亡生物体碳的含量,然后推测其大致死亡时间,对此可以利用对数函数来实现。
同时基于时间的连续性和死亡生物体内碳含量变化大的连续性,说明了引进分数指数和无理指数幂的必要性,并且为指数函数的图像是连续不断的曲线提供了现实背景。
在本章的引言中不仅指出了章头图所蕴含的数学模型,并且列举了这些模型的其他实际背景,从而指出本章的基本学习内容为三个基本初等函数(指数函数、对数函数、幂函数)及其基本性质,以及运用它们解决一些时间问题。
二、学习目标1、理解有理指数幂的含义,通过具体实例了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算。
2、理解指数函数的概念和意义,能借助计算器或计算机画出具体指数函数图象,探索并理解指数函数的单调性和特殊点。
3、在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型。
4、理解对数的概念及运算性质,能用换底公式将一般对数转化为自然对数或常用对数;了解对数的发现历史以及其对简化运算的作用。
5、通过具体实例直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,出版理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的数学模型;能简单的画出对数函数的图象。
6、知道指数函数和对数函数互为反函数。
7、通过实例了解幂函数的概念;结合函数23===等的情况,了,,y x y x y x解它们的变化情况。
三、内容安排本章共分三节:2.1指数函数,2.2对数函数,2.3幂函数1、学生已经学习了数的开平方、开立方以及二次根式的概念,有学习了正整数指数幂、负整数指数幂等及其相关的运算法则。
高一数学必修一第一、二章教材解读与教学建议
再强调
不搞“一步到位”; 删减的内容不要随意补充; 是用教材不是教教材(创造性的使用教材); 教辅材料不能作为教学的依据; 把更多的注意力放在核心概念、主干知识、基本数学思想方法上; 找好的问题; 追求通性通法,不追求“特技”……
加强学法指导
加强备课组活动
加强例习题研究
再强调
1.上好高中起始章节课—激发兴趣 2.切忌补充过多的内容—保持热情 3.严格控制考试的难度—树立信心 4.做好期末学情况调查—师生交心
③指数函数定义中对底数a(a>0,且a≠1)规定的合理性要做出
解释(也是一种正难则反的数学策略和意识). ④能熟练画出指数函数的图象,通过图象加深对其性质的理
解与掌握. ⑤结合教材中的实际问题,充分体现数学的应用价值,逐步
加深数形结合思想、分类与整合思想的渗透与应用. ⑥进一步渗透研究函数的一般思路和方法。
言、图形语言、符号语言的相互转化. 5.能通过函数图象研究函数的性质,并能解决一些
具体的问题.
Hale Waihona Puke 集合与函数概念--教学建议
1.①教学中应注意只将集合作为一种语言来学习,使学生感 受用集合表示数学内容的简洁性、准确性;帮助学生学会用 集合语言表示数学对象,培养学生运用数学语言进行表达和 交流的能力. ②通过生活实例帮助学生直观了解集合的涵义和有关概念, 对集合元素的“确定性、互异性、无序性”的教学不宜编制 繁、难、偏、怪的问题进行过分的训练。 ③通过实例,帮助学生感悟、领会集合的几种表示方法;如 借助数轴表示数的集合,借用平面直角坐标系表示有序实数 对的集合. ④逐渐熟悉自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述
人教A版必修一教材解 读及 章教集合学与函建数议概念
高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1.2 指数函数及其性质教材梳理素材 新人教A版必修1
2.1.2 指数函数及其性质疱丁巧解牛知识·巧学·升华 一、指数函数及其性质 1.指数函数的定义一般地,函数y=a x(a >0且a ≠1,x ∈R )叫做指数函数,其中x 是自变量.由于当a=0时,若x >0,a x 恒等于0;若x ≤0,a x无意义. 当a <0时,如y=(-2)x,对x=…,-21,41,21,…在实数范围内函数值不存在. 当a=1时,y=1x=1,是一常量,没有研究的必要.综上可知,当a ≤0或a=1时,不是没有意义,就是没有研究的必要,故规定a >0且a ≠1.只有形如y=a x (a >0且a ≠1)且定义域为R 的函数,才是指数函数,又如y=3·2x ,y=2x-1,y=2x+1等,是由指数函数经过某种变换而得到的,它们都不是指数函数.要点提示 因为指数的概念已经从整数扩充到实数,在底数a >0且a ≠1的情况下,对任意一个x 都有唯一确定的值y 与它对应,所以x 是任意实数. 2.指数函数的图象和性质(1)下面先画指数函数y=2x 及y=0.5x图象列出x,y 的对应值表,用描点法化出图象: x …-3 -2 -1 0 1 2 3 … y=2x 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 y=0.5x84210.50.250.13要点提示 函数y=a x与y=a -x的图象关于y 轴对称.xa >10<a <1图象性质①定义域:R ②值域:(0,+∞)③过点(0,1),即x=0时,y=1 ④在R 上是增函数, 当x <0时,0<y <1; 当x >0时,y >1④在R 上是减函数, 当x <0时,y >1; 当x >0时,0<y <1指数函数的单调性是指数函数性质中应用最广的,运用此性质可以求与指数函数有关的一般函数的值域、单调区间等.指数函数的图象变换有两种:一种是平移变换分上下、左右平移,遵循“左加右减,上加下减”.平移前后的形状没有发生变化,只是位置改变了;另一种是对称变换,它会导致前后的形状发生明显改变.指数函数的图象变换可以推广到我们学过的任何函数. 研究函数的性质,可明确图象的形状;通过函数的图象可以进一步加深对性质的理解.二者相辅相成、缺一不可,可通过解决函数的图象来解决与方程和不等式有关的问题,这时作函数的图象应明确其图象的形状,而确定形状的手段主要有:函数关系式的等价变形、图象的变换、通过研究函数的性质等.要点提示 ①指数函数的图象恒在x 轴上方;②指数函数的单调性取决于它的底数;③y=a x (a >1)在 x >0的方向上增幅越来越快;④指数函数由唯一的常量a 确定.⑤y=a x (0<a<1)在x <0的方向上增幅越来越快.方法点拨 遇到求含有字母的表达式等问题可先用待定系数法确定a ,再求值.深化升华 ①底数相同,指数不同的,可构造指数函数,利用函数的单调性比较大小; ②底数、指数都不相同的,可选一中间值比较大小; ③指数相同,底数不同的可用数形结合法比较大小. 问题·思路·探究问题1 为什么说指数函数的图象是研究函数性质的直观工具?思路:对于指数函数问题,我们不仅仅应该知道其表达式及利用表达式进行计算的问题,而且应注重结合其相应的图象掌握相应的知识且能灵活运用图象来分析问题、解决问题,从而领会图象在指数函数应用方面的作用. 探究:因为通过图象我们可以直观地看到,任取a({a|a>0且a ≠1}),图象始终过定点(0,1),图象始终在x 轴的上方;当a>1时第一象限的图象与0<a<1时第二象限的图象始终在直线y=1的上方,当a>1时第二象限的图象与0<a<1时第一象限的图象始终在直线y=1的下方,当a>1时,图象是上升的,当0<a<1时,图象是下降的.所以应用图象进行数形结合,清晰地刻画了指数函数的性质,它们便于我们记忆起函数性质和变化规律.问题2 函数y=2|x|的图象有什么特征?你能根据它的图象指出其值域和单调区间吗?思路:函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留,再将y 轴右边部分关于y轴作出对称部分;就得到了y=a |x|的图象.探究:函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,这是因为它的图象由y=2x(x ≥0)的图象和y=(21)x(x<0)的图象合并而成,而y=2x(x>0)与y=(21)x(x<0)的图象关于y 轴对称,所以函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,由图象可知值域是[1,+∞),递增区间为[0,+∞),递减区间为(-∞,0]问题3 函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ),为什么?思路:一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=探究:函数y=a x+h +k(a>0且a ≠1)的图象可由y=a x(a>0且a ≠1)的图象向左(当h>0时)或向右(当h<0时)平移|h|个单位,再向上(当k>0时)或向右(当k<0时)平移|k|个单位而得到,因为y=a x (a>0且a ≠1)的图象恒过点(0,1),所以函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ). 典题·热题·新题例1 下列函数中,哪些是指数函数?①y=4x ②y=x 4 ③y=-4x ④y=4-x ⑤y=(-4)x ⑥y=4x+1 ⑦y=4x +1⑧y=e x ⑨y=4x(x>0)⑩y=(a-1)x(a>1且a ≠2)思路解析:①④⑧⑩为指数函数,其中④y=4-x 从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(4-1)x,即y=(41)x.它实质上是指数函数. ②中底数x 不是常数,而4不是变数;③是-1与指数函数4x的乘积;⑤中底数-4<0; ⑥中的指数是x 的函数,不是自变量x ;⑦由y=4x向上平移得到的;⑨x 的范围不是R . 答案:②③⑤⑥⑦⑨不是指数函数.误区警示 像y=4x+1,y=4x +1的图象可由y=2x 的图象通过平移或伸缩变换而得到.而y=a -x从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(a -1)x,即y=(a1)x.它实质上是指数函数. 例2 若指数函数y=(2a-1)x是减函数.则a 的范围是多少? 思路解析:由题意可知1>2a-1>0,得21<a <1. 答案:21<a <1 深化升华 解与指数有关的问题时,注意对底数分类讨论,这是考试的一个重点.例3 如右图,在同一坐标系下给出四个指数函数的图象,试比较底数a 、b 、c 、d 的大小.思路解析:作直线x=1与四个图象交于四个点,得四个纵坐标为a 、b 、c 、d ,底数都“跑”到纵轴上去了,可在数轴的位置上直观比较底数的大小,则a >b >1>c >d >0 . 答案:a >b >c >d拓展延伸 在同一坐标系中,画出函数y=3x,y=(31)x ,y=2x,y=(21)x 的图象,比一比,看它们之间有何联系.从图中可以看到,图象向下无限地与x 轴靠拢,即x 轴是指数函数的渐近线.任何两个函数图象都是交叉出现的,交叉点是(0,1).在y 轴的右侧,对同一变量x 而言,底数越大,函数值越大;在y 轴的左侧,情况正好相反,即对同一自变量x 而言,底数越大,函数值越小.以此为依据,可定性地分析在同一坐标系中,底数不同的若干个指数函数的底数的大小关系.怎样定量分析同一坐标系中底数不同的指数函数的底数的大小呢?我们知道,对指数函数y=a x(a >0且a ≠1),当x=1时,y=a ,而a 恰好是指数函数的底数,这就启发我们,不妨作直线x=1,它同各个图象相交,交点的纵坐标就是各指数函数的底数,以此可比较底数的大小.深化升华 (1)渐近线是指逐渐靠拢,但永远不能到达的线.(2)从联系的观点研究不同底数的指数函数图象间的关系,对深化理解指数函数的图象和性质是有帮助的.例4 画出下列函数的图象:(1)y=2x-1+2;(2)y=0.5|x|思路解析:利用指数函数的图象及结合函数图象的变换来处理.答案:(1)利用函数y=2x的图象沿x 轴正半轴平移一个单位,纵坐标不变,再把所得图象沿y 轴的正半轴平移2个单位,横坐标不变,得到y=2x-1+2的图象,如图(1)(注:画出虚直线的目的是体现平移变换).(2)由y=0.5|x|=⎪⎩⎪⎨⎧<=≥-,0,25.0,0,5.0x x xx x作y=0.5x的图象但只取y 轴及其右侧部分,再作y=2x的图象但只取y 轴左侧部分,就得到函数y=0.5|x|的图象,如图(2)所示的实线(注:画出虚线的目的是衬托实线的特征).图(1) 图(2) 深化升华 由指数函数的图象,我们还可以总结出图象的变化规律: ①平移规律若已知y=a x 的图象,则把y=a x 的图象向左平移b (b >0)个单位,则得到y=a x+b的图象.把y=a x 的图象向右平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象,把y=a x的图象向上平移b(b >0)个单位,则得到y=a x +b 的图象.把y=a x的图象向下平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象. ②对称规律函数y=a x 的图象与y=a -x 的图象关于y 轴对称,y=a x 的图象与y=-a x的图象关于直线x轴对称.函数y=a x 的图象与y=-a -x的图象关于坐标原点对称.函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=a |x|的图象.拓展延伸 一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=.函数y=f (x )的图象与y=f (-x )的图象关于y 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (x )的图象关于x 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (1-x )的图象关于原点对称.函数y=f(|x|):其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=f(|x|)的图象.例5 用函数单调性定义证明函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 思路解析:函数单调递增:x 1<x 2⇒f (x 1)<f (x 2);或先论证)()(21x f x f <1,又f (x 2)>0⇒f (x 1)<f (x 2).证明:在(-∞,+∞)上任取x 1<x 2,则)()(21x f x f =2121222x x x x -=,∵x 1-x 2<0,∴212xx -<1.又f (x 2)=2x2>0,∴f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 深化升华 在用函数单调性定义证明的过程中,除了作差法也可用作商法比较f (x 1)、f (x 2)的大小.例6 求下列函数的单调区间:(1)y=2425.0--x x ;(2)y=x112+.思路解析:将原函数“拆”成两个简单的函数,再依据复合函数的单调性求解. 解:(1)令u=x 2-4x-2,则y=0.5u.因为y=0.5u为减函数,所以y=2425.0--x x 与u=x 2-4x-2的单调性相反.又由u=x 2-4x-2=(x-2)2-6得u=x 2-4x-2在(-∞,2]为减函数,在[2,+∞)为增函数.所以y=2425.0--x x 在(-∞,2)为增函数,在[2,+∞]为减函数;(2)令u=1+x 1,则y=2u ,因为y=2u为增函数,所以y=x 112+的单调性与u=1+x 1的单调性相同.因为u=1+x1(x ≠0)所以在(-∞,0)及(0,+∞)上均为减函数,所以y=x 112+的单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞).拓展延伸 确定函数的单调性,利用复合函数的单调性的方法或可变形函数解析式,利用已有函数的单调性进行由里及外的层层判断,最终得出函数的单调性.但是要证明单调性必须用单调性定义.本题求函数值域也可以利用解析式变形,由里及外层层求出值域最终而得:y=1212+-x x =1-122+x .x ∈(-∞,+∞)⇒2x >0⇒2x+1>1⇒121+x <1,∴-2<-122+x<0.∴-1<y <1.∴值域为(-1,1).例7 已知函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1),根据图象判断21[f (x 1)+f (x 2)]与f (221x x +)的大小,并加以证明.思路解析:对a >1及0<a <1两种情形的指数函数图象,分别取两点A (x 1,f (x 1))、B (x 2,f (x 2))连线段,其中21[f (x 1)+f (x 2)]就是这线段中点M 的函数值,f (221x x +)就是图象上弧线段与直线x=221x x +的交点M 的函数值,如下图.显然无论哪一种情形总有点N 在点M 下方. ∴f (221x x +)<21[f (x 1)+f (x 2)]. 证明:f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)=2222)(2112121x x x x xx a aaa a -=-++.由x 1≠x 2,∴21x ≠22x .∴2221xxa a -≠0,∴222)(21xxa a ->0.∴f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)>0. 深化升华 通过数形结合我们不难发现凸凹函数的性质. 若f (x )是凸函数,则f (221x x +)≥21[f (x 1)+f (x 2)]; 若f (x )是凹函数,则f (221x x +)≤21[f (x 1)+f (x 2)]. 例8 方程2x-1=2x 的实数解的个数为( )A. 0个B.1个C.2个D.3个 思路解析:这不是我们所学的代数等式,也不可能转化成代数式,只有数形结合观察图象交点才能解决.答案:2x-1=2x 可化为2x=2x+1,令⎩⎨⎧+==122x y y x 在同一坐标系中画出y=2x及y=2x+1的图象.如右图所示,可以看出它们图象有两个交点.故选C.深化升华 遇到等式两边的形式属于不同类型的函数而且直接处理无法进行时,这时应联想到用数形结合来解决.。
第二章函数的概念与基本初等函数教材分析
必修一第二章《函数的概念与基本初等函数》教材分析学校:华罗庚中学姓名:丁艳尤解祥时间:2009-9-21(一)教材分析12、本章节在整个教材体系和高考中的地位和作用函数是中学数学中的一个重要概念,学生学习函数的知识将经历四个阶段。
第一个阶段是在初中,学生接受了初步的函数知识,掌握了一些简单函数的表示法、性质、图像。
本章是第二个阶段(数学1),第三个阶段将学习三角函数(数学4)、数列(数学5),第四个阶段安排在选修课程中,如导数及其应用(选修系列1和2)、概率(选修系列2)、参数方程(选修系列4)等都涉及函数知识的再认识,是对函数及其应用研究的深化和提高。
本章在学生学习函数知识的过程中是一个重要的环节,起到承上启下的作用,这里应该在初中学习的基础上,系统学习函数的知识,培养学生应用函数知识的意识。
函数是中学数学重要的基础知识,应用十分广泛,函数的思想方法贯穿于整个高中数学,对分析和解决各种数学问题和实际应用题具有重要作用,在历年的高考试题中函数的内容都保持较高的比例。
试题有容易题、中档题,也经常出现难题,难度较大的试题通常是考查函数与方程、不等式、数列、解析几何、导数等知识的综合运用;考查函数知识的试题几乎都涉及到中学数学里所有的思想方法,如数形结合、函数与方程、分类讨论、化归等思想方法;近几年还加大了对数学语言和实际应用能力的考查力度。
3、本章教学目标、数学思想、数学方法函数是本章的核心概念,也是中学数学中的基本概念。
高中阶段不仅把函数看成变量之间的依赖关系,同时还用集合与对应的语言刻画函数,函数的思想方法将贯穿整个高中数学课程。
(1)了解函数概念产生的背景,学习和掌握函数的概念和性质,能借助函数的知识表达、刻画事物的变化规律。
(2)理解有理指数幂的意义,掌握有理指数幂的运算性质;掌握指数函数的概念、图像和性质;理解对数的概念,掌握对数的运算性质;掌握对数函数的概念、图像和性质;了解幂函数的概念和性质。
高中数学人教A版必修1《指数函数及其性质》说课稿
教材分析 学情分析 教法分析 学法分析 教学过程
设计说明
➢(2)教学目标
③情感、态度与价值观:
在和谐的课堂氛围 中,充 分发挥学生的主观能动性, 培养他们勇于提 问、善于 探索的数学思维品质。
教材分析 学情分析 教法分析 学法分析 教学过程
设计说明
➢(3)教学重点、难点
教学重点:指数函数
的图像、性质及其简单 的应用;
例: 利用指数函数的性质比较下列各题中两个数值的大小.
强 化
(1)1.72.5与1.7 3.2 ;
训 (2) 已知(4)a >(4)b ,比较a,b的大小;
练
37
7
、 (3) 若a 4 > 1,比较a与1的大小;
巩 (4)1.50.3与0.81.2 .
固
新
知
强 变式:用“>”或“<”填空:
化
(1)0.80.1 0.80.2
解
单调性
奇偶性
问题五:指数函数的图象什么样?有怎样的性质呢?
探
求
新 知
选择前面引例中的
、 深
函 数y 2x与y ( 1 )x
化
2
理
解
探 求
通过列表、描点、连线的方法画出
指数函数 y 2 x与 y (1 ) x 的图象.
新
2
知
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
、 深 化
2x
…1 8
、 是什么?
形
成
概 它们的自变量都出现在指数的位置上.
念
交 问 题 二 : 你 能 通 过 模 仿一 次 、 二 次 、 反 比 例 流 函 数 的 定 义 给 出 这 一 新型 函 数 的 定 义 吗 ?
必修1第二章基本初等函数人教版·数学Ⅰ_§1.3.1函数的最大(小)值
高中数学资料归纳 1课题:§1.3.1函数的最大(小)值教学目的:(1)理解函数的最大(小)值及其几何意义;(2)学会运用函数图象理解和研究函数的性质;教学重点:函数的最大(小)值及其几何意义. 教学难点:利用函数的单调性求函数的最大(小)值. 教学过程: 一、引入课题画出下列函数的图象,并根据图象解答下列问题:○1 说出y=f(x)的单调区间,以及在各单调区间上的单调性; ○2 指出图象的最高点或最低点,并说明它能体现函数的什么特征? (1)32)(+-=x x f(2)32)(+-=x x f]2,1[-∈x(3)12)(2++=x x x f(4)12)(2++=x x x f ]2,2[-∈x二、新课教学(一)函数最大(小)值定义1.最大值 一般地,设函数y=f(x)的定义域为I ,如果存在实数M 满足: (1)对于任意的x ∈I ,都有f(x)≤M ; (2)存在x 0∈I ,使得f(x 0) = M那么,称M 是函数y=f(x)的最大值(Maximum Value).思考:仿照函数最大值的定义,给出函数y=f(x)的最小值(Minimum Value)的定义.(学生活动)注意:○1 函数最大(小)首先应该是某一个函数值,即存在x 0∈I ,使得f(x 0) = M ; ○2 函数最大(小)应该是所有函数值中最大(小)的,即对于任意的x ∈I ,都有f(x)≤M(f(x)≥M). 2.利用函数单调性的判断函数的最大(小)值的方法○1 利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值 ○2 利用图象求函数的最大(小)值○3 利用函数单调性的判断函数的最大(小)值高中数学资料归纳2如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,在区间[b,c]上单调递减则函数y=f(x)在x=b 处有最大值f(b); 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,在区间[b,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b 处有最小值f(b); (二)典型例题例1.(教材P 36例3)利用二次函数的性质确定函数的最大(小)值. 解:(略)说明:对于具有实际背景的问题,首先要仔细审清题意,适当设出变量,建立适当的函数模型,然后利用二次函数的性质或利用图象确定函数的最大(小)值.巩固练习:如图,把截面半径为 25cm 的圆形木头锯成矩形木料, 如果矩形一边长为x,面积为y 试将y 表示成x 的函数,并画出 函数的大致图象,并判断怎样锯 才能使得截面面积最大? 例2.(新题讲解)旅 馆 定 价一个星级旅馆有150个标准房,经过一段时间的经营,经理得到一些定价和住房率的数据如下:欲使每天的的营业额最高,应如何定价?解:根据已知数据,可假设该客房的最高价为160元,并假设在各价位之间,房价与住房率之间存在线性关系.设y 为旅馆一天的客房总收入,x 为与房价160相比降低的房价,因此当房价为)160(x -元时,住房率为)%102055(⋅+x,于是得 y =150·)160(x -·)%102055(⋅+x. 25高中数学资料归纳 3由于)%102055(⋅+x≤1,可知0≤x ≤90. 因此问题转化为:当0≤x ≤90时,求y 的最大值的问题.将y 的两边同除以一个常数0.75,得y 1=-x 2+50x +17600.由于二次函数y 1在x =25时取得最大值,可知y 也在x =25时取得最大值,此时房价定位应是160-25=135(元),相应的住房率为67.5%,最大住房总收入为13668.75(元).所以该客房定价应为135元.(当然为了便于管理,定价140元也是比较合理的)例3.(教材P 37例4)求函数12-=x y 在区间[2,6]上的最大值和最小值. 解:(略)注意:利用函数的单调性求函数的最大(小)值的方法与格式. 巩固练习:(教材P 38练习4) 三、归纳小结,强化思想函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明.画函数图象通常借助计算机,求函数的单调区间时必须要注意函数的定义域,单调性的证明一般分五步:取 值 → 作 差 → 变 形 → 定 号 → 下结论 四、作业布置1. 书面作业:课本P 45 习题1.3(A 组) 第6、7、8题.提高作业:快艇和轮船分别从A 地和C 地同时开出,如下图,各沿箭头方向航行,快艇和轮船的速度分别是45 km/h 和15 km/h,已知AC=150km,经过多少时间后,快艇和轮船之间的距离最短?ABC。
高中数学 第2章 基本初等函数(1)(1.1 指数与指数幂的运算 第1课时)示范教案 新人教A版必修
某某省青龙满族自治县逸夫中学高中数学必修1第2章 基本初等函数〔1〕-1.示X 教案〔1.1 指数与指数幂的运算 第1课时〕本章教材分析教材把指数函数、对数函数、幂函数当作三种重要的函数模型来学习,强调通过实例和图象的直观,揭示这三种函数模型增长的差异及其关系,从而让学生体会建立和研究一个函数模型的基本过程和方法,学会运用具体的函数模型解决一些实际问题.本章总的教学目标是:了解指数函数模型的实际背景,理解有理数指数幂的意义,通过具体实例了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算;理解指数函数的概念和意义,掌握f(x)=a x 的符号及意义,能借助计算器或计算机画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的有关性质〔单调性、值域、特别点〕,通过应用实例的教学,体会指数函数是一种重要的函数模型;理解对数的概念及其运算性质,了解对数换底公式及其简单应用,能将一般对数转化为常用对数或自然对数,通过阅读材料,了解对数的发现历史及其对简化运算的作用;通过具体函数,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,掌握f(x)=log a x 的符号及意义,体会对数函数是一类重要的函数模型;能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的有关性质〔单调性、值域、特殊点〕;知道指数函数y=a x 与对数函数y=log a x 互为反函数〔a >0,a≠1〕,初步了解反函数的概念和f -1(x)的意义;通过实例了解幂函数的概念,结合五种具体函数y=x,y=x 2,y=x 3,y=x -1,y=x 21的图象,了解它们的变化情况.本章的重点是三种初等函数的概念、图象及性质,要在理解定义的基础上,通过几个特殊函数图象的观察,归纳得出一般图象及性质,这种由特殊到一般的研究问题的方法是数学的基本方法.把这三种函数的图象及性质之间的内在联系及本质区别搞清楚是本章的难点.教材注重从现实生活的事例中引出指数函数概念,所举例子比较全面,有利于培养学生的思想素质和激发学生学习数学的兴趣和欲望.教学中要充分发挥课本的这些材料的作用,并尽可能联系一些熟悉的事例,以丰富教学的情境创设.在学习对数函数的图象和性质时,教材将它与指数函数的有关内容作了比较,让学生体会两种函数模型的增长区别与关联,渗透了类比思想.建议教学中重视知识间的迁移与互逆作用.教材对反函数的学习要求仅限于初步的知道概念,目的在于强化指数函数与对数函数这两种函数模型的学习,教学中不宜对其定义做更多的拓展.教材对幂函数的内容做了削减,仅限于学习五种学生易于掌握的幂函数,并且安排的顺序向后调整,教学中应防止增加这部分内容,以免增加学生的学习负担.通过运用计算机绘制指数函数的动态图象,使学生进一步体会到信息技术在数学学习中的作用,教师要尽量发挥电脑绘图的教学功能.教材安排了“阅读与思考〞的内容,有利于加强数学文化的教育,应指导学生认真研读.2.1 指数函数2.1.1 指数与指数幂的运算整体设计我们在初中的学习过程中,已了解了整数指数幂的概念和运算性质.从本节开始我们将在回顾平方根和立方根的基础上,类比出正数的n次方根的定义,从而把指数推广到分数指数.进而推广到有理数指数,再推广到实数指数,并将幂的运算性质由整数指数幂推广到实数指数幂.教材为了让学生在学习之外就感受到指数函数的实际背景,先给出两个具体例子:GDP的增长问题和碳14的衰减问题.前一个问题,既让学生回顾了初中学过的整数指数幂,也让学生感受到其中的函数模型,并且还有思想教育价值.后一个问题让学生体会其中的函数模型的同时,激发学生探究分数指数幂、无理数指数幂的兴趣与欲望,为新知识的学习作了铺垫. 本节安排的内容蕴涵了许多重要的数学思想方法,如推广的思想(指数幂运算律的推广)、类比的思想、逼近的思想(有理数指数幂逼近无理数指数幂)、数形结合的思想(用指数函数的图象研究指数函数的性质)等,同时,充分关注与实际问题的结合,表达数学的应用价值.根据本节内容的特点,教学中要注意发挥信息技术的力量,尽量利用计算器和计算机创设教学情境,为学生的数学探究与数学思维提供支持.三维目标1.通过与初中所学的知识进行类比,理解分数指数幂的概念,进而学习指数幂的性质.掌握分数指数幂和根式之间的互化,掌握分数指数幂的运算性质.培养学生观察分析、抽象类比的能力.2.掌握根式与分数指数幂的互化,渗透“转化〞的数学思想.通过运算训练,养成学生严谨治学,一丝不苟的学习习惯,让学生了解数学来自生活,数学又服务于生活的哲理.3.能熟练地运用有理指数幂运算性质进行化简、求值,培养学生严谨的思维和科学正确的计算能力.4.通过训练及点评,让学生更能熟练掌握指数幂的运算性质.展示函数图象,让学生通过观察,进而研究指数函数的性质,让学生体验数学的简洁美和统一美.重点难点教学重点:(1)分数指数幂和根式概念的理解.(2)掌握并运用分数指数幂的运算性质.(3)运用有理指数幂性质进行化简、求值.教学难点:(1)分数指数幂及根式概念的理解.(2)有理指数幂性质的灵活应用.课时安排3课时教学过程第1课时指数与指数幂的运算(1)导入新课思路 1.同学们在预习的过程中能否知道考古学家如何判断生物的发展与进化,又怎样判断它们所处的年代?(考古学家是通过对生物化石的研究来判断生物的发展与进化的,第二个问题我们不太清楚)考古学家是按照这样一条规律推测生物所处的年代的.教师板书本节课题:指数函数——指数与指数幂的运算.思路2.同学们,我们在初中学习了平方根、立方根,那么有没有四次方根、五次方根…n次方根呢?答案是肯定的,这就是我们本堂课研究的课题:指数函数——指数与指数幂的运算. 推进新课提出问题(1)什么是平方根?什么是立方根?一个数的平方根有几个,立方根呢?(2)如x4=a,x5=a,x6=a根据上面的结论我们又能得到什么呢?(3)根据上面的结论我们能得到一般性的结论吗?(4)可否用一个式子表达呢?活动:教师提示,引导学生回忆初中的时候已经学过的平方根、立方根是如何定义的,对照类比平方根、立方根的定义解释上面的式子,对问题②的结论进行引申、推广,相互交流讨论后回答,教师及时启发学生,具体问题一般化,归纳类比出n次方根的概念,评价学生的思维. 讨论结果:(1)假设x2=a,那么x叫做a的平方根,正实数的平方根有两个,它们互为相反数,如:4的平方根为±2,负数没有平方根,同理,假设x3=a,那么x叫做a的立方根,一个数的立方根只有一个,如:-8的立方根为-2.(2)类比平方根、立方根的定义,一个数的四次方等于a,那么这个数叫a的四次方根.一个数的五次方等于a,那么这个数叫a的五次方根.一个数的六次方等于a,那么这个数叫a的六次方根.(3)类比(2)得到一个数的n次方等于a,那么这个数叫a的n次方根.(4)用一个式子表达是,假设x n=a,那么x叫a的n次方根.教师板书n次方根的意义:一般地,如果x n=a,那么x叫a的n次方根(n-throot),其中n>1且n∈N*.可以看出数的平方根、立方根的概念是n次方根的概念的特例.提出问题(1)你能根据n次方根的意义求出以下数的n次方根吗?(多媒体显示以下题目).①4的平方根;②±8的立方根;③16的4次方根;④32的5次方根;⑤-32的5次方根;⑥0的7次方根;⑦a6的立方根.(2)平方根,立方根,4次方根,5次方根,7次方根,分别对应的方根的指数是什么数,有什么特点?4,±8,16,-32,32,0,a6分别对应什么性质的数,有什么特点?(3)问题〔2〕中,既然方根有奇次的也有偶次的,数a有正有负,还有零,结论有一个的,也有两个的,你能否总结一般规律呢?(4)任何一个数a的偶次方根是否存在呢?活动:教师提示学生切实紧扣n次方根的概念,求一个数a的n次方根,就是求出的那个数的n次方等于a,及时点拨学生,从数的分类考虑,可以把具体的数写出来,观察数的特点,对问题〔2〕中的结论,类比推广引申,考虑要全面,对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路.讨论结果:〔1〕因为±2的平方等于4,±2的立方等于8,±2的4次方等于16,2的5次方等于32,-2的5次方等于-32,0的7次方等于0,a2的立方等于a6,所以4的平方根,±8的立方根,16的4次方根,32的5次方根,-32的5次方根,0的7次方根,a6的立方根分别是±2,±2,±2,2,-2,0,a2.〔2〕方根的指数是2,3,4,5,7…特点是有奇数和偶数.总的来看,这些数包括正数,负数和零.〔3〕一个数a的奇次方根只有一个,一个正数a的偶次方根有两个,是互为相反数.0的任何次方根都是0.〔4〕任何一个数a的偶次方根不一定存在,如负数的偶次方根就不存在,因为没有一个数的偶次方是一个负数.类比前面的平方根、立方根,结合刚才的讨论,归纳出一般情形,得到n 次方根的性质:①当n 为偶数时,a 的n 次方根有两个,是互为相反数,正的n 次方根用n a 表示,如果是负数,负的n 次方根用n a -表示,正的n 次方根与负的n 次方根合并写成±n a (a >0).②n 为奇数时,正数的n 次方根是一个正数,负数的n 次方根是一个负数,这时a 的n 次方根用符号n a 表示.③负数没有偶次方根;0的任何次方根都是零.上面的文字语言可用下面的式子表示:a 为正数:⎪⎩⎪⎨⎧±.,,,n n a n a n a n a n 次方根有两个为的为偶数次方根有一个为的为奇数 a 为负数:⎪⎩⎪⎨⎧.,,,次方根不存在的为偶数次方根只有一个为的为奇数n a n a n a n n 零的n 次方根为零,记为n 0=0.可以看出数的平方根、立方根的性质是n 次方根的性质的特例.思考根据n 次方根的性质能否举例说明上述几种情况?活动:教师提示学生对方根的性质要分类掌握,即正数的奇偶次方根,负数的奇次方根,零的任何次方根,这样才不重不漏,同时巡视学生,随机给出一个数,我们写出它的平方根,立方根,4次方根等,看是否有意义,注意观察方根的形式,及时纠正学生在举例过程中的问题. 解答:答案不唯一,比如,64的立方根是4,16的四次方根为±2,-27的5次方根为527-527-也表示方根,它类似于n a 的形式,现在我们给式子n a 一个名称——根式. 根式的概念: 式子n a 叫根式,其中a 叫被开方数,n 叫根指数. 如327-中,3叫根指数,-27叫被开方数.思考n n a 表示a n 的n 次方根,等式n n a =a 一定成立吗?如果不一定成立,那么n n a 等于什么? 活动:教师让学生注意讨论n 为奇偶数和a 的符号,充分让学生多举实例,分组讨论.教师点拨,注意归纳整理. 〔如33)3(-=327-=-3,44)8(-=|-8|=8〕.解答:根据n 次方根的意义,可得:(n a )n =a.通过探究得到:n 为奇数,n na =a.n 为偶数,n n a =|a|=⎩⎨⎧<-≥.0,,0,a a a a因此我们得到n 次方根的运算性质: ①(n a )n=a.先开方,再乘方〔同次〕,结果为被开方数. ②n 为奇数,n n a =a.先奇次乘方,再开方〔同次〕,结果为被开方数.n 为偶数,n n a =|a|=a,⎩⎨⎧<-≥.0,,0,a a a a 先偶次乘方,再开方〔同次〕,结果为被开方数的绝对值.应用示例思路1例1求以下各式的值: (1)33)8(-;(2)2)10(-;(3)44)3(π-;(4)2)(b a -(a>b).活动:求某些式子的值,首先考虑的应是什么,明确题目的要求是什么,都用到哪些知识,关键是啥,搞清这些之后,再针对每一个题目仔细分析.观察学生的解题情况,让学生展示结果,抓住学生在解题过程中出现的问题并对症下药.求以下各式的值实际上是求数的方根,可按方根的运算性质来解,首先要搞清楚运算顺序,目的是把被开方数的符号定准,然后看根指数是奇数还是偶数,如果是奇数,无需考虑符号,如果是偶数,开方的结果必须是非负数. 解:(1)33)8(-=-8; (2)2)10(-=10; (3)44)3(π-=π-3; (4)2)(b a -=a-b(a>b).点评:不注意n 的奇偶性对式子n n a 的值的影响,是导致问题出现的一个重要原因,要在理解的基础上,记准,记熟,会用,活用.变式训练求出以下各式的值: (1)77)2(-; (2)33)33(-a (a≤1); (3)44)33(-a .解:(1)77)2(-=-2, (2)33)33(-a (a≤1)=3a -3,(3)44)33(-a =⎩⎨⎧<-≥-.1,33,1,33a a a a点评:此题易错的是第(3)题,往往忽视a 与1大小的讨论,造成错解.思路2例1以下各式中正确的选项是( ) (1)44a =a; (2)62)2(-=32-;(3)a 0=1; (4)105)12(-=)12(-.活动:教师提示,这是一道选择题,此题考查n 次方根的运算性质,应首先考虑根据方根的意义和运算性质来解,既要考虑被开方数,又要考虑根指数,严格按求方根的步骤,体会方根运算的实质,学生先思考哪些地方容易出错,再回答.解:(1)44a =a,考查n 次方根的运算性质,当n 为偶数时,应先写n n a =|a|,故此题错. (2)62)2(-=32-,本质上与上题相同,是一个正数的偶次方根,根据运算顺序也应如此,结论为62)2(-=32,故此题错.(3)a 0=1是有条件的,即a≠0,故此题也错.(4)是一个正数的偶次方根,根据运算顺序也应如此,故此题正确.所以答案选(4).点评:此题由于考查n 次方根的运算性质与运算顺序,有时极易选错,选四个答案的情况都会有,因此解题时千万要细心. 例223++223-=_________活动:让同学们积极思考,交流讨论,此题乍一看内容与本节无关,但仔细一想,我们学习的内容是方根,这里是带有双重根号的式子,去掉一层根号,根据方根的运算求出结果是解题的关键,因此将根号下面的式子化成一个完全平方式就更为关键了,从何处入手?需利用和的平方公式与差的平方公式化为完全平方式.正确分析题意是关键,教师提示,引导学生解题的思路. 解:223+=2)2(221++=2)21(+=2+1. 223-=122)2(2+-=2)12(-=2-1. 所以223++223-=22.点评:不难看出223-与223+形式上有些特点,即是对称根式,是B A 2±形式的式子,我们总能找到办法把其化成一个完全平方式.思考上面的例2还有别的解法吗?活动:教师引导,去根号常常利用完全平方公式,有时平方差公式也可,同学们观察两个式子的特点,具有对称性,再考虑并交流讨论,一个是+,一个是-,去掉一层根号后,相加正好抵消.同时借助平方差,又可去掉根号,因此把两个式子的和看成一个整体,两边平方即可,探讨得另一种解法.另解:利用整体思想,x=223++223-,两边平方得x 2=3+22+3-22+2(223+)(223-)=6+222)22(3-=6+2=8,所以x=22.点评:对双重二次根式,特别是B A 2±形式的式子,我们总能找到办法将根号下面的式子化成一个完全平方式,问题迎刃而解,另外对B A B A 22-±+的式子,我们可以把它们看成一个整体利用完全平方公式和平方差公式去解.变式训练 假设12a -a 2+=a-1,求a 的取值X 围.解:因为12a -a 2+=a-1,而12a -a 2+=2)1(-a =|a-1|=a-1,即a-1≥0,所以a≥1.点评:利用方根的运算性质转化为去绝对值符号,是解题的关键.知能训练(教师用多媒体显示在屏幕上)1.以下说法正确的选项是( )n a 表示(以上n >1且n∈N *).答案:C2.化简以下各式: (1)664;(2)42)3(-;(3)48x ;(4)636y x ;(5)2y)-(x .答案:(1)2;(2)9;(3)x 2;(4)|x|y ;(5)|x-y|.407407-++=__________. 解:407407-++ =2222)2(252)5()2(252)5(+•-++•+ =22)25()25(-++=5+2+5-2- =25.答案:25拓展提升 问题:n n a =a 与(n a )n =a 〔n >1,n∈N 〕哪一个是恒等式,为什么?请举例说明.活动:组织学生结合前面的例题及其解答,进行分析讨论,解决这一问题要紧扣n 次方根的定义.通过归纳,得出问题结果,对a 是正数和零,n 为偶数时,n 为奇数时讨论一下.再对a 是负数,n 为偶数时,n 为奇数时讨论一下,就可得到相应的结论.解答:①〔n a 〕n =a 〔n >1,n∈N 〕.如果x n =a 〔n >1,且n∈N 〕有意义,那么无论n 是奇数或偶数,x=n a 一定是它的一个n 次方根,所以〔n a 〕n =a 恒成立.例如:〔43〕4=3,33)5(-=-5. ②n n a =⎩⎨⎧.|,|,,为偶数当为奇数当n a n a当n 为奇数时,a∈R ,n n a =a 恒成立. 例如:552=2,55)2(-=-2. 当n 为偶数时,a∈R ,a n ≥0,n n a 表示正的n 次方根或0,所以如果a≥0,那么n n a 443=3,40=0;如果a <0,那么n n a =|a|=-a,如2(-3)=23=3. 即〔n a na 〕n =a 〔n >1,n∈N 〕是恒等式,n n a =a 〔n >1,n∈N〕是有条件的.点评:实质上是对n 次方根的概念、性质以及运算性质的深刻理解.课堂小结学生仔细交流讨论后,在笔记上写出本节课的学习收获,教师用多媒体显示在屏幕上. n =a,那么x 叫a 的n 次方根,其中n >1且n∈N *.用式子n a 表示,式子n a 叫根式,其中a 叫被开方数,n 叫根指数.(1)当n 为偶数时,a 的n 次方根有两个,是互为相反数,正的n 次方根用n a 表示,如果是负数,负的n 次方根用-n a 表示,正的n 次方根与负的n 次方根合并写成±n a (a >0).(2)n 为奇数时,正数的n 次方根是一个正数,负数的n 次方根是一个负数,这时a 的n 次方根用符号n a 表示.(3)负数没有偶次方根.0的任何次方根都是零.2.掌握两个公式:n 为奇数时,(n a )n =a,n 为偶数时,n n a =|a|=⎩⎨⎧<-≥.0,,0,a a a a 作业课本P 59习题2.1A 组 1.补充作业:1.化简以下各式: (1)681;(2)1532-;(3)48x ;(4)642b a .解:(1)681=643=323=39; (2)1532-=1552-=32-; (3)48x =442)(x =x 2; (4)642b a =622)|(|b a •=32||b a •.2.假设5<a<8,那么式子22)8()5(---a a 的值为__________.分析:因为5<a<8,所以22)8()5(---a a =a-5-8+a=2a-13.答案:2a-13. 3.625625-++=__________.分析:对双重二次根式,我们觉得难以下笔,我们考虑只有在开方的前提下才可能解出,由此提示我们想办法去掉一层根式, 不难看出625+=22)(3+=3+2. 同理625-=22)(3-=3-2.所以625++625-=23. 答案:23设计感想学生已经学习了数的平方根和立方根,根式的内容是这些内容的推广,本节课由于方根和根式的概念和性质难以理解,在引入根式的概念时,要结合已学内容,列举具体实例,根式n a 的讲解要分n 是奇数和偶数两种情况来进行,每种情况又分a>0,a<0,a=0三种情况,并结合具体例子讲解,因此设计了大量的类比和练习题目,要灵活处理这些题目,帮助学生加以理解,所以需要用多媒体信息技术服务教学.。
高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.2.2对数函数及其性质教材梳理素材新人教A版必修1(new)
2。
2。
2 对数函数及其性质疱丁巧解牛知识·巧学·升华一、对数函数及其性质1.对数函数一般地,函数y=log a x (a>0,a ≠1)叫对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞)。
因为对数函数是由指数函数变化而来的,对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y ,所以对数函数的定义域是(0,+∞),指数函数与对数函数的定义域和值域是互换的。
只有形如y=log a x (a>0,a ≠1,x>0)的函数才叫对数函数。
像y=log a (x+1),y=2log a x ,y=log a x+3等函数,它们是由对数函数变化而得到的,都不是对数函数。
对数函数同指数函数一样都是基本初等函数,它来自于实践.2.对数函数的图象和性质(1)下面先画指数函数y=log 2x 及y=log 1/2x 图象列出x ,y 的对应值表,用描点法画出图象:描点即可完成y=log 2x,y=x 21log 的图象,如下图.0 1 2 4 8 x—1—2 y=log 1/2x-3s由表及图可以发现:我们可以通过函数y=log 2x 的图象得到函数y=log 0。
5x 的图象.利用换底公式可以得到:y=log 0。
5x=-log 2x ,点(x,y)与点(x,-y )关于x 轴对称,所以y=log 2x 的图象上任意一点(x ,y )关于x 轴对称点(x ,-y )在y=log 0。
5x 的图象上,反之亦然.根据这种对称性就可以利用函数y=log 2x 的图象画出函数y=log 0.5x 的图象.方法点拨 注意此处空半格①作对数函数图象,其关键是作出三个特殊点(a 1,-1),(1,0),(a ,1).一般情况下,作对数函数图象有这三点就足够了.不妨叫做“三点作图法。
"②函数y=log a x 与y=x a 1log 的图象关于x 轴对称。
(2)对数函数y=log a x 在底数a >1及0<a <1这两种情况下的图象和性质如下表所示: a >1 0<a <1图 象定义域(0,+∞) 值 域R 性 质 (1)过点(1,0),即x=1时,y=0要点提示(1)对数函数的图象恒在y轴右方.(2)对数函数的单调性取决于它的底数。
必修1《2_2_2对数函数及其性质》
必修1《2.2.2 对数函数及其性质》一、教材分析本小节选自《普通高中课程标准数学教科书-数学必修(一)》第二章基本初等函数(1)2.2.2对数函数及其性质(第一课时),主要内容是学习对数函数的定义、图象、性质及初步应用。
对数函数是继指数函数之后的又一个重要初等函数,无论从知识或思想方法的角度对数函数与指数函数都有很多类似之处。
与指数函数相比,对数函数所涉及的知识更丰富、方法更灵活,水平要求也更高。
学习对数函数是对指数函数知识和方法的巩固、深化和提升,也为解决函数综合问题及其在实际上的应用奠定良好的基础。
二、学生学习情况分析刚从初中升入高一的学生,仍保留着初中生很多学习特点,水平发展正处于形象思维向抽象思维转折阶段,但更注重形象思维。
因为函数概念十分抽象,又以对数运算为基础,同时,初中函数教学要求降低,初中生运算水平有所下降,这双重问题增加了对数函数教学的难度。
教师必须理解到这个点,教学中要控制要求的拔高,注重学习过程。
三、设计理念本节课以建构主义基本理论为指导,以新课标基本理念为依据实行设计的,针对学生的学习背景,对数函数的教学首先要挖掘其知识背景贴近学生实际,其次,激发学生的学习热情,把学习的主动权交给学生,为他们提供自主探究、合作交流的机会,确实改变学生的学习方式。
四、教学目标1.通过具体实例,直观理解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;2.能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并理解对数函数的单调性与特殊点;3.通过比较、对照的方法,引导学生结合图象类比指数函数,探索研究对数函数的性质,培养学生使用函数的观点解决实际问题。
五、教学重点与难点重点是掌握对数函数的图象和性质,难点是底数对对数函数值变化的影响.六、教学过程设计教学流程:背景材料→引出课题→函数图象→函数性质→问题解决→归纳小结(一)熟悉背景、引入课题1.让学生看材料:如图1材料(多媒体):某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个……,假设要求这种细胞经过多少次分裂,大约能够得到细胞1万个,10万个……,不难发现:分裂次数y就是要得到的细胞个数x的函数,即;图12.引导学生观察这个函数的特征:含有对数符号,底数是常数,真数是变量,从而得出对数函数的定义:函数,且叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:①对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别.如:,都不是对数函数.②对数函数对底数的限制:,且.3.根据对数函数定义填空;例1 (1)函数y=log a x2的定义域是___________ (其中a>0,a≠1)(2) 函数y=log a(4-x) 的定义域是___________ (其中a>0,a≠1)说明:本例主要考察对数函数定义中底数和定义域的限制,加深对概念的理解,所以把教材中的解答题改为填空题,节省时间,点到为止。
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; (对数性质)
2 lg 2 lg 3 log8 49 (3) ; (对数运算性质) (4) ; (对数换底公式) 1 1 log 2 7 1 lg 0.36 lg 8. 2 3
解: (1)原式 log6 (log4 4) log6 1 0 ; (2)原式 2
x
(8) 《课本》P73 指数函数 y a 和对数函数
y loga x 互为反函数.
2. 推理论证能力 (1)对数性质的推导; (2)对数运算性质的建立; (3)对数的换底公式的探究; (4)指、对数函数的图象过定点; (5)《课本》P78例1. 3. 运算求解能力 (1)根式运算; (2)指数运算; (3)对数运算; (4)指数函数; (5)对数函数.
《必修一》 第二章基本初等函数(Ⅰ) 教材分析
一、本章课程与学习目标 1. 课程目标 通过本章学习,使学生了解指数函数、对数函数的 实际背景, 理解指数函数、 对数函数的概念与基本性质, 了解五种幂函数, 体会建立和研究一个函数的基本过程 和方法,同时会运用它们解决一些实际问题. 2. 学习目标 见《教参》P44(1)---(8)
二、本章考试范围与要求层次 1. 指数函数 (1)有理指数幂的含义(B 级) ; (2)实数指数幂的意义(A 级) ; (3)幂的运算(C 级) ; (4)指数函数的概念、图象及其性质(B 级). 2. 对数函数 (1)对数的概念及其运算性质(B 级) ; (2)换底公式(A 级) ; (3)对数函数的概念、图象及其性质(B 级) ; (4)指数函数 y a x 和对数函数 y loga x 互为反函数(A 级). 3. 幂函数 (1)幂函数的概念(A 级) ; (2)五个幂函数的图象及其性质(B 级).
1 2 3 2 [( ) ] 3 (500) 2 10( 5 2) 1 3
2 4 5 ( ) 2 10 5 10 5 20 1 19 18 . 3 9 9
3 1 3 1 1 1 例 2. 若 x 0, 计算: 2 x 4 32 2 x 4 32 4 x 2 x x 2 .(式的运算)
f x
1 : x
引导学生认识上述内容,为后面接触抽象函数积累素材,打下基础.
七、 幂函数 1. 教学过程:由实例引入 幂函数定义 五个幂函数 作函数图象 得函数性质 幂函数应用 2. 辨析 (1)指数函数与幂函数的区别 (2)五个幂函数的共同点与不同点 (3)五个幂函数的代表性
3. 应用 (2010 宁夏、海南、吉林、黑龙江)设偶函数满足 f x x3 8 x 0 ,求 x f x 2 0 .
2
2
a 0, CRQ 的含义.指出这里所渗透
的无限逼近的思想,既是以前象“ 的逼近”问题的继续,又是后面“用二分法求方 程的近似解” 、 “导数的概念”和“定积分”等内容的铺垫,应加以重视.
(2)指出指数的概念又从有理指数幂推广到了实数指数幂, 且关于有理指数幂的运算性质同样适用于实数指数幂.并为研 究指数函数奠定基础. 4. 指数运算 知识要点: 5 个定义式和 5 条运算律. 认识要点:记住定义,理解算理 (降级运算:乘加除减幂为乘). 方法要点:依据定义化指数,按照算律做运算.
4. 对数运算性质(第二难:运用) (1)推导:从指数运算性质和指数与对数间的关系, 得出相应的对数运算性质,再次认识对数来源于指数. (2)理解算理,辨别正误. (3)记忆方法:积和商差指移前. (4)熟练、灵活地运用. 5. 对数的换底公式 (1)研究价值:归一 (2)推导:在前面多次推导其它知识的基础之上, 让学生自己探究换底公式的推导. (3)不必补充换底公式的推论.
2 lg12 lg 2 3 2 lg 2 lg 3 2 a b 解: log 5 12 . 10 1 a lg 5 1 lg 2 lg 2
3. 指数函数 例 5.设 a 是实数, f ( x) a
2 ( x R) , x 2 1
(1)证明:对于任意 a, f ( x) 在 R 上为增函数; (2)试确定 a 的值,使 f ( x ) 为奇函数.
3. 无理指数幂
2 (1)介绍无理指数幂的含义,采用由特殊到一般的过程,首先介绍 5 的含义:类比 2
的不足近似值序列从小于 2 的方向逼近 2 与 2 的过剩近似值序列从大于 2 的方
2 2 向逼近 2 ,说明 5 的不足近似值序列从小于 5 的方向逼近 5
2
与 5 的过剩近似
2
值序列从大于 5 的方向逼近 5 .再介绍 a
4. 比较异同 (1) 指数函数与指数函数 5. 指、对数函数间的关系
(2)对数函数与对数函数
(3)指数函数算的基础上,进一步认识:指数函数 y a x 和对数函数 y log a x 互为反函数. 6. 指、对数函数的运算性质
f x ax : f x loga x :
六、指数函数与对数函数 1. 学习基础:一般函数的理论 + 指、对数运算 2. 地位作用 既是一般函数的理论和已学几种基本初等函数的继续,又是 函数的应用和导数的基础,另外对三角函数的研究也具有指 导作用.因此,关于指、对数函数的学习,应高度重视,落实 到位.
3. 教学过程 (1) 实例引入:使学生了解指对、数函数模型的实际背景,认识数学 与现实生活及其他学科的联系,深切体会研究的必要性和重要性. (2)给出定义:理解内涵,认识外延.告诉学生 指、对数函数的定义 都是形式定义,并引导学生辨析.如: y 2 log2 x , y log 5
另: f x kx :
f x1 x2 f x1 f x2 f x1 x2 f x1 f x2 f x1 x2 f x1 f x2 f x1 x2 f x1 f x2
(二)对数运算 开启对数之门,播种对数之地. 经历从无到有,体验探究之趣. 1. 对数定义(第一难:入门) 类比由乘法到除法,研究由指数到对数:
a b N b N a (被乘数、乘数、积 除数、商数、被除数) ;
ab N b loga N
(底数、指数、幂 底数、对数、真数) .
log2 2 5
2 5;
lg(22 3) lg12 (3)原式 1; lg 10 0.6 2 lg12
(4)原式
lg 49 lg 2 2lg 7 lg 2 2 . lg8 lg 7 3lg 2 lg 7 3
例 4. 设 lg 2 a , lg 3 b , 求 log5 12 .(对数换底公式)
x 2 0 x 2 0 解法一: f x 2 0 或 3 3 x 2 8 0 2 x 8 0
x 2 x 2 x 2 x 2 x 4或 x 0 或 或 x 2 2 2 x 2 x 4 x 0
关于 log a N :读法正确(读作:以 a 为底 N 的对数) ,书写规范. 注意纠正学生的错误读法和写法. 注意:指数式与对数式可相互转化;
N 0 (追根朔源:幂正 真数正),真数为正记心间.
2. 对数性质 (1) a
log a N
N N 0 ;(2) loga ab b b R
三、本章能力要求 1. 抽象概括能力 (1) 《课本》P49 (2) 《课本》P50 (3) 《课本》P52 (4) 《课本》P54 (5) 《课本》P57 (6) 《课本》P62 (7) 《课本》P70 -- P50 根式; -- P51 分数指数幂; -- P53 无理指数幂; -- P56 指数函数及其性质; -- P58 例 8; 对数定义; –- P71 对数函数及其性质;
x 5
都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.注意指、对数函数 的底数的取值范围,引导学生分析底数为什么不能是负数、零和 1. (3)画出图象:由特殊到一般,由静态到动态. (4)探究性质:由形到数,归纳概括. (5)应用举例:简单应用 综合应用; 数学应用 实际应用. 在学习的过程中体会研究函数及其性质的过程和方法,如从具体 到抽象、由特殊到一般的过程和数形结合的方法等.培养探索精 神和探究能力.
a
n
n
a . n 为奇数时, n an a ;
n n
a a 0 . n 为偶数时, a a a a 0
分数指数幂 定义:注意定义的完整性和区别. 指出:指数的概念从整数指数幂(初中所学)推广到了有理指数幂, 且可以证明:整数指数幂的运算性质对于有理指数幂也成立.另外建 立了指数与根式的对应关系,彼此可相互转化.
4. 分析问题和解决问题的能力 实际应用例、习题,如: (1)指数增长模型; (2)地震能量的等级和振幅; (3)碳14含量的应用; (4)溶液酸碱度的测定等.
四、本章知识结构
指数推广 互为逆运算 幂函数 指数运算
对数运算
指数函数
互为反函数 一般函数
对数函数
五、指数运算与对数运算 (一) 指数运算 1. 根式 (1) 推广:由平方根、立方根推广至 n 次方根. (2) 类比:类比平(立)方根研究偶(奇)次方根. (3) 性质:
(1)证明:设 x1 , x2 R, x1 x2 ,则
2 2 2 2 2(2 x1 2 x2 ) x1 f ( x1 ) f ( x2 ) (a x1 ) (a x2 ) x2 , x1 x2 2 1 2 1 2 1 2 1 (2 1)(2 1) x x x 由于指数函数 y 2 在 R 上是增函数,且 x1 x2 ,所以 2 x1 2 x2 即 2 1 2 2 0 ,