高中数学“函数的连续性”教案
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课 题:函数的连续性
教学目的:
1.理解掌握函数在一点连续须满足的三个条件的基础上,会判断函数在一点是否连续.
2.要会说明函数在一点不连续的理由.
3.要了解并掌握函数在开区间或闭区间连续的定义.
4.要了解闭区间上连续函数的性质,即最大值最小值定理
教学重点:函数在一点连续必须满足三个条件.
教学难点: 借助几何图象得出最大值最小值定理.
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析: 点连续概念,函数在开区间和闭区间连续的定义,函数在闭区间上有最大、最小值的定义,最大最小值定理 函数的连续性是建立在极限概念基础上的,又为以后微积分的学习做铺垫,它是承上启下的.函数在一点连续必须满足三个条件,这是要学生重点掌握的内容.函数在区间连续的定义也是建立在一点连续的基础上的.借助函数的几何图象得到闭区间上连续函数的一个性质,即最大值最小值定理. 函数在一点连续必须满足三个条件,缺一不可.如何得出这三个条件,可以借助函数图象,让学生观察、总结出来.同样借助几何图象得出最大值最小值定理.
在学生已掌握极限概念的基础上,并通过分析函数图象,让学生主动地总结出函数在一点连续的三个条件及概念.以及通过区间是由点组成的,进行概念的顺应,得出函数在区间上连续的概念.让学生主动地学习.
教学过程:
一、复习引入:
1.000
lim ()lim ()lim ()x x x x x x f x a f x f x a -+→→→=⇔== 其中0lim ()x x f x a -→=表示当x 从左侧趋近于0x 时的左极限,0
lim ()x x f x a +→=表示当x 从右侧趋近于0x 时的右极限
2. 我们前面学习了数列极限和函数极限、数列可以看成是一种特殊的函数,不同的是函数的定义域往往是连续的.而数列的定义域是自然数集,是一个一个离散的点.而在我们日常生活中,也会碰到这种情况.比如温度计的水银柱高度会随着温度的改变而连续地上升或下降,这是一种连续变化的情况;再比如邮寄信件的邮费,随邮件质量的增加而作阶梯式的增加(打个比方:20克以内是
8毛钱邮票,21克~30克是1元,31克~40克是1.2元)等等.这就要求我们去研究函数的连续与不连续问题
二、讲解新课:
1.观察图像 如果我们给出一个函数的图象,从直观上看,一个函数在一点x =x 0处连续,就是说图象在点x =x 0处是不中断的.下面我们一起来看一下几张函数图象,并观察一下,它们在x =x 0处的连续情况,以及极限情况.
分析图,第一,看函数在x 0是否连续.第二,在x 0是否有极限,若有与f (x 0)的值关系如何:
图(1),函数在x 0连续,在x 0处有极限,并且极限就等于f (x 0).
图(2),函数在x 0不连续,在x 0处有极限,但极限不等于f (x 0),因为函数在x 0处没有定义.
图(3),函数在x 0不连续,在x 0处没有极限.
图(4),函数在x 0处不连续,在x 0处有极限,但极限不等于f (x 0)的值.
函数在点x =x 0处要有定义,是根据图(2)得到的,根据图(3),函数在x =x 0处要有极限,根据图(4),函数在x =x 0处的极限要等于函数在x =x 0处的函数值即f (x 0). 函数在一点连续必须满足刚才的三个条件.
.函数f (x )在点x =x 0处连续必须满足下面三个条件.
(1)函数f (x )在点x =x 0处有定义;
(2)0
lim x x →f (x )存在; (3)0
lim x x →f (x )=f (x 0),即函数f (x )在点x 0处的极限值等于这一点的函数值. 如果上述三个条件中有一个条件不满足,就说函数f (x )在点x 0处不连续.那根据这三个条件,我们就可以给出函数在一点连续的定义.
2. 函数在一点连续的定义: 如果函数f (x )在点x =x 0处有定义,0
lim x x →f (x )存在,且0
lim x x →f (x )=f (x 0),那么函数f (x )在点x =x 0处连续. 由第三个条件,0lim x x →f (x )=f (x 0)就可以知道0
lim x x →f (x )是存在的,所以我们下定义时可以再简洁一点. 函数f (x )在点x 0处连续的定义.
如果函数y =f (x )在点x =x 0处及其附近有定义,并且0
lim x x →f (x )=f (x 0),就说函数f (x )在点x 0处连续.
那怎么根据在一点连续的定义来定义在一个开区间(a ,b )内连续的定义. 区间是由点构成的,只要函数f (x )在开区间内的每一个点都连续,那么它在开区间内也就连续了.
3.函数f (x )在(a ,b )内连续的定义:
如果函数f (x )在某一开区间(a ,b )内每一点处连续,就说函数f (x )在开区间(a ,b )内连续,或f (x )是开区间(a ,b )内的连续函数.
f (x )在开区间(a ,b )内的每一点以及在a 、b 两点都连续,现在函数f (x )的定义域是[a ,b ],若在a 点连续,则f (x )在a 点的极限存在并且等于f (a ),即在a 点的左、右极限都存在,且都等于f (a ), f (x )在(a ,b )内的每一点处连续,在a 点处右极限存在等于f (a ),在b 点处左极限存在等于f (b ).
4.函数f (x )在[a ,b ]上连续的定义:
如果f (x )在开区间(a ,b )内连续,在左端点x =a 处有+→a
x lim f (x )=f (a ),在右端点x =b 处有-→b
x lim f (x )=f (b ),就说函数f (x )在闭区间[a ,b ]上连续,或f (x )是闭区间[a ,b ]上的连续函数.
如果函数f (x )在闭区间[a ,b ]上是连续函数,那它的图象肯定是一条连续曲线.
我们来看这张图,它是连续的,在a 、b 两点的值都是取到,所以它一定有一个最高点和一个最低点,假设在x 1这点最高;那么它的函数值最大,就是说[a ,b ]区间上的各个点的值都不大于x 1处的值,用数学语言表示就是f (x 1)≥f (x ),x ∈[a ,b ],同理,设x 2是最低点,f (x 2)≤f (x ),x ∈[a ,b ].
5.最大值
f (x )是闭区间[a ,b ]上的连续函数,如果对于任意x ∈[a ,b ],
f (x 1)≥f (x ),那么f (x )在点x 1处有最大值f (x 1).
6.最小值
f (x )是闭区间[a ,b ]上的连续函数,如果对于任意x ∈[a ,b ],f (x 2)≤f (x ),那么f (x )在点x 2处有最小值f (x 2).
由图我们可以知道,函数f (x )在[a ,b
]上连续,则一定有最大最小值,这