教学目标:
幂函数是一种常见的函数形式,通常表示为$f(x)=ax^b$,其中$a$和$b$为常数,$x$为自变量。幂函数的图象可以根据不同的参数值展现出多种形态,如当$b>0$时,函数图象会呈现出向上凸的形状;当$b<0$时,函数图象则会呈现出向下凹的形状;当$b=0$时,函数将退化为常数函数。 在实际应用中,幂函数可以描述许多自然现象和规律,比如物体自由落体的运动规律、生物种群的增长规律等。通过对幂函数图象的分析,我们可以更好地理解函数的性质,从而应用到解决实际问题中。 因此,了解幂函数的图象和性质对于数学建模和问题求解非常重要,可以帮助我们更好地理解和运用数学知识。
幂函数是一种特殊的函数类型,其数学表达式为$f(x) = ax^n$,其中$a$为常数,$n$为整数且不为零。研究幂函数的图象和性质可以采用类似研究一般函数、指数函数和对数函数的方法。 首先,我们可以通过选取不同的$a$和$n$的取值来观察幂函数的图象的变化,了解参数对函数图象的影响。通过绘制函数图象,可以直观地看出幂函数的特点,如对称性、增减性、奇偶性等。 其次,可以分析幂函数的性质,如定义域、值域、奇偶性、单调性、极值点等。通过对函数的导数进行研究,可以进一步探讨幂函数的增减性和凹凸性质,从而更深入地理解函数的特性。 最后,可以利用数学工具和方法,如求导、解方程、求极限等,对幂函数进行更深入的研究,揭示其更多的数学性质和规律。通过系统性的分析和比较,可以全面地了解幂函数的图象和性质,进而应用于实际问题的求解和分析中。
情感、幂函数是一种常见的数学函数,其数学表达式为 $f(x) = ax^n$,其中 $a$ 和 $n$ 为常数,且 $n$ 为整数。幂函数的图像通常呈现出特定的变化规律,随着指数 $n$ 的变化,函数图像会发生相应的变化,如增长速度的变化、对称性的变化等。其中,当指数为偶数时,幂函数图像通常具有关于 $y$ 轴对称的特点;而当指数为奇数时,则通常具有关于原点对称的特点。这种对称性的变化规律,使得幂函数在数学建模和分析中具有重要的作用。
教学重点:
幂函数是一种具有形式$f(x) = ax^n$的函数,其中$a$和$n$是常数,且$n$为整数。幂函数在数学中具有重要的地位,其性质也是我们需要了解的。下面从五个具体的幂函数入手,来认识幂函数的一些性质。 1. $f(x) = 2x^3$,这是一个三次幂函数。我们可以看到,当$x$取正值时,函数值也为正;当$x$取负值时,函数值为负。这表明幂函数的奇次幂具有奇对称性。 2. $f(x) = -4x^2$,这是一个二次幂函数。二次幂函数的图像是一个开口朝下的抛物线,其顶点在原点处。这种函数在原点处取得最小值。 3. $f(x) = \frac{1}{2}x^{-1}$,这是一个一次幂函数的倒数函数。我们可以看到,当$x$趋近于0时,函数值趋近于无穷大。这表明幂函数的倒数在零点处有垂直渐近线。 4. $f(x) = -3x^4$,这是一个四次幂函数。四次幂函数的图像相比二次幂函数更为陡峭,其在原点处也取得最小值。 5. $f(x) = 5x^0$,这是一个常数函数。常数函数的图像是一条水平的直线,其斜率为0。这种函数在整个定义域上的函数值都相等。 通过以上五个具体的幂函数的例子,我们可以认识到幂函数的奇偶性、图像形状、渐近线等性质。这些性质在分析函数的性质和行为时非常有用。
好的,我将为您画出五个具体幂函数的图象,并由图象概括其性质,帮助您体会图象的变化规律。请稍等片刻。
教学程序与环节设计:
材料一:幂函数定义及其图象.
一般地,形如 的函数称为幂函数,其中 为常数.
幂函数是数学中的一种基本初等函数,它的定义来源于对实践问题的建模和分析。幂函数与指数函数、对数函数一样,是常见的一类函数形式。学生在学习幂函数时,需要注意区分幂函数与其他类型函数的特点和性质。
下面我们举例学习这类函数的一些性质.
请尝试绘制以下五个具体幂函数的图像:$f(x) = x^2$, $g(x) = x^3$, $h(x) = x^0.5$, $i(x) = x^{-1}$, $j(x) = x^{-2}$。观察这些图像,体会幂函数的特点和变化规律。
定义域
值域
奇偶性
单调性
定点
师:当我们画图象时,需要考虑函数的性质,比如定义域、奇偶性等。这些性质可以帮助我们更好地理解函数的特点,从而更准确地绘制出函数的图象。让我们一起来探讨如何利用函数的性质来画出准确的图象吧!
师生共同分析,强调画图象易犯的错误.
材料二:幂函数性质归纳.
(1)所有的幂函数在(0,+)都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)幂函数的图象通常经过原点,并且在定义域上是增函数。特别地,当指数为偶数时,幂函数的图象呈现下凹形状;当指数为奇数时,幂函数的图象呈现上凸形状。
(3) 时,幂函数的图象在区间 上是减函数.在第一象限内,当 从右边趋向原点时,图象在 轴右方无限地逼近 轴正半轴,当 趋于 时,图象在轴上方无限地逼近 轴正半轴.
例1、求下列函数的定义域;
例2、比较下列两个代数值的大小:
讨论函数的定义域、奇偶性,作出它的图象,并根据图象说明函数的单调性。
练习
1.利用幂函数的性质,比较下列各题中两个幂的值的大小:
2.好的,让我们来讨论函数$f(x) = x^3 - 3x$的性质。首先,我们来作出这个函数的图象: 函数$f(x) = x^3 - 3x$的图象是一个关于原点对称的奇函数,图象经过原点,并且具有一个局部极小值点和一个局部极大值点。随着$x$的增大,函数的图象在$x$轴的第一象限和第三象限逐渐增加,而在$x$轴的第二象限和第四象限逐渐减小。 根据图象,我们可以得出函数$f(x) = x^3 - 3x$的性质: 1. 函数是奇函数,即$f(-x) = -f(x)$,具有关于原点的对称性; 2. 函数在$x=0$处取得局部极小值为$0$,在$x=\pm 1$处取得局部极大值为$-2$; 3. 随着$x$的增大,函数在$x$轴的第一象限和第三象限逐渐增加,而在$x$轴的第二象限和第四象限逐渐减小。 接下来我们来证明这些性质: 1. 函数是奇函数:对于任意$x$,有$f(-x) = (-x)^3 - 3(-x) = -x^3 + 3x = -f(x)$,因此函数是奇函数; 2. 函数在$x=0$处取得局部极小值为$0$:计算$f'(x) = 3x^2 - 3$,令$f'(x) = 0$得到$x=\pm 1$,再通过二阶导数判断可知在$x=0$处取得局部极小值为$0$; 3. 函数在$x=\pm 1$处取得局部极大值为$-2$:通过计算可知$f(-1) = f(1) = -2$,而且对于$x< -1$或$x>1$时,函数值小于$-2$。 因此,函数$f(x) = x^3 - 3x$是一个关于原点对称的奇函数,具有局部极小值和局部极大值。
3.好的,以下是修改后的内容: 给定两个函数 $f(x) = 2x + 3$ 和 $g(x) = -x^2 + 4$,求这两个函数的定义域和单调区间。 首先我们来求函数 $f(x) = 2x + 3$ 的定义域。由于 $f(x)$ 中只涉及到 $x$ 的一次方,所以 $f(x)$ 的定义域为整个实数集 $(-\infty, +\infty)$。 接下来我们来求函数 $g(x) = -x^2 + 4$ 的定义域。由于 $g(x)$ 中涉及到 $x$ 的二次方,所以 $g(x)$ 的定义域为所有实数 $x$,即 $(-\infty, +\infty)$。 然后我们来分别求 $f(x)$ 和 $g(x)$ 的单调区间。函数 $f(x) = 2x + 3$ 是线性函数,斜率为正,所以 $f(x)$ 在整个定义域 $(-\infty, +\infty)$ 上是递增的。 函数 $g(x) = -x^2 + 4$ 是一个开口向下的抛物线,开口向下表明抛物线在顶点处取得最大值,因此 $g(x)$ 在 $(-\infty, +\infty)$ 上是递减的。 综上所述,函数 $f(x) = 2x + 3$ 的定义域为 $(-\infty, +\infty)$,在整个定义域上是递增的;函数 $g(x) = -x^2 + 4$ 的定义域也为 $(-\infty, +\infty)$,在整个定义域上是递减的。
4.用图象法解方程:
1.曲线是幂函数在第一象限内的图像,已知取四个不同的值,对应的图像依次为:。
2.请在同一坐标系内绘制函数 f(x) = x, g(x) = 2x, h(x) = 3x 的图像,并观察它们之间的规律。
教学目标
1通过对幂函数概念的学习以及对幂函数图象和性质的归纳与概括,让学生体验数学概念的形成过程,培养学生的抽象概括能力。
2使学生理解并掌握幂函数的图象与性质,并能初步运用所学知识解决有关问题,培养学生的灵活思维能力。
培养学生观察、分析、归纳能力是教育中非常重要的一部分。通过这些能力的培养,学生可以更好地理解和解决问题。类比法在研究问题中的作用也是不可忽视的。通过类比法,我们可以将已知领域的知识和经验应用到新领域中,帮助我们更深入地理解和解决新问题。因此,培养学生运用类比法的能力,可以帮助他们更好地探索和解决各种问题。
教学重点、难点
重点:幂函数的性质及运用
难点:幂函数图象和性质的发现过程
教学方法:问题探究法 教具:多媒体
教学过程
一、创设情景,引入新课
问题1:如果张红购买了每千克1元的水果w千克,那么她需要付的钱数p(元)和购买的水果量w(千克)之间有何关系?
(总结:根据函数的定义可知,这里p是w的函数)
问题2:如果正方形的边长为a,那么正方形的面积 ,这里S是a的函数。 问题3:如果正方体的边长为a,那么正方体的体积 ,这里V是a的函数。 问题4:如果正方形场地面积为S,那么正方形的边长 ,这里a是S的函数 问题5:如果某人 s内骑车行进了 km,那么他骑车的速度 ,这里v是t的函数。
在我们生活中常见的几个数学模型中,有一个共同点是它们的函数表达式都采用了右边指数式,且底数都是变量的形式。这类函数在数学中被称为“幂函数”。幂函数的特点是自变量位于底数位置,函数表达式右边都是幂的形式,可以用一般形式$y=ax^b$来表示,其中$a$和$b$是常数,$x$是自变量。 在这几个具体代表中,比如$y=2^x$、$y=3^x$、$y=5^x$等,都属于幂函数的范畴。如果要给这类函数起一个名字,我们可以简单地称之为“幂函数”,因为它们都具有幂函数的特征。幂函数在数学中有着重要的应用,可以描述许多实际问题中的变化规律,是数学中常见且重要的一类函数。
二、新课讲解
由学生讨论,这些方程中的变量可以表示为自变量的若干次幂的形式,即p=w,s=a^2,a=s,v=t-1。
教师指出:幂函数是指形式为 $f(x) = ax^n$ 的函数,其中 $a$ 为非零常数,$n$ 为任意整数的函数。在幂函数中,变量 $x$ 被自变量,指数 $n$ 被称为幂次。当 $n=0$ 时,幂函数变为常数函数;当 $n=1$ 时,幂函数变为一次函数;当 $n=2$ 时,幂函数变为二次函数;依此类推,不同的幂次会导致函数图像呈现出不同的形状和特征。幂函数在数学和物理等领域中有着广泛的应用,对于研究函数的性质和变化规律具有重要意义。
幂函数的定义:一般地,我们把形如 的函数称为幂函数(power function),其中 是自变量, 是常数。 1幂函数与指数函数有什么区别?(组织学生回顾指数函数的概念) 结论:幂函数和指数函数都是我们高中数学中研究的两类重要的基本初等函数,从它们的解析式看有如下区别: 对幂函数来说,底数是自变量,指数是常数 对指数函数来说,指数是自变量,底数是常数 例1判别下列函数中有几个幂函数?
① y= ②y=2x2 ③y=x ④y=x2+x ⑤y=-x3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ (由学生独立思考、回答)
2幂函数是指以2为底的幂函数,形式为$f(x)=2^x$。2幂函数具有以下性质:1. 定义域为实数集;2. 在定义域内是严格单调递增的函数;3. 过原点且经过点$(0,1)$;4. 在$x=0$处取得最小值1;5. 图像关于$y$轴对称。研究2幂函数可以涉及到函数的定义、定义域、值域、单调性、奇偶性、图像等方面的内容。 研究指数函数时,我们可以讨论指数函数的定义、性质、导数、积分等内容;而对数函数的研究可以包括对数函数的定义、性质、变换、解析式、导数等方面的内容。
(学生讨论,教师引导。学生回答。)
3幂函数的定义域是否与对数函数、指数函数一样,具有相同的定义域?
(学生小组讨论,得到结论。引导学生举例研究。结论:幂指数 不同,定义域并不完全相同,应区别对待。)教师指出:幂函数y=xn中,当n=0时,其表达式y=x0=1;定义域为(-∞,0)U(0,+∞),特别强调,当x为任何非零实数时,函数的值均为1,图象是从点(0,1)出发,平行于x轴的两条射线,但点(0,1)要除外。)
以下是四个函数的定义域和奇偶性: ①函数$y=x$的定义域为全体实数,为奇函数。 ②函数$y=|x|$的定义域为全体实数,为偶函数。 ③函数$y=x^2$的定义域为全体实数,为偶函数。 ④函数$y=x^3$的定义域为全体实数,为奇函数。
(学生解答,指数函数和对数函数是高中数学中重要的两类函数,它们在数学和实际问题中有着广泛的应用。在处理这两类函数时,我们需要注意一些常见的问题和解决方法。 首先,对于指数函数,当指数为分数时,我们可以将其化成根式的形式,这样更容易处理。同时,对于负指数,我们可以将其写成正数指数的形式,再求解。另外,指数函数的定义域一般是整个实数集,但在具体问题中也需要根据情况来确定。 其次,对于对数函数,我们需要明确其底数的取值范围,以确保对数的定义是合理的。同时,对数函数的定义域一般是正实数集,对于负数或零,需要考虑其在函数中的意义。 最后,对于幂函数,我们需要具体分析其指数的奇偶性,来判断函数的奇偶性。对于奇幂函数,当自变量为负数时,函数值也为负数;而对于偶幂函数,则没有这个限制。 综上所述,处理指数函数和对数函数时,需要注意处理分数指数和负指数的情况,确定定义域,明确底数的取值范围,以及分析幂函数的奇偶性,这样才能有效解决相关问题。
4上述函数①y=x ②y= ③y=x ④y=x 的单调性如何?如何判断?
(学生思考,学生首先在坐标系中绘制出y=x和y=x-1两条直线的图象,然后根据给定的函数关系绘制出y=2x和y=2x-1两条直线的图象。教师可以引导学生使用几何工具,如尺子和直尺,帮助他们准确地绘制出这些直线。学生在绘图过程中需要注意直线的斜率和截距,确保图象的准确性。 接着,学生可以通过实物投影仪将他们的作图投影出来,供教师巡视。教师可以在投影屏幕上指出学生作图的优点和可能存在的错误之处,引导他们进行改正。同时,教师也可以利用几何画板进行演示,展示如何准确地绘制这些直线的过程。 通过这样的教学方法,可以帮助学生加深对函数图象的理解,提高他们的绘图技能,同时也能够让教师及时发现学生可能存在的错误,并进行及时纠正。
让学生观察下面的图象,看看函数的单调性以及它们有哪些共同点。(学生思考,回答。教师注意学生的回答是否清晰明了。)
教师总评:幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1),
(2)如果a>0,则幂函数的图象通过原点,并在区间[0,+∞)上是增函数,
(3)如果a3等等,类比实数之间的关系,你会想到集合之间有什么关系呢?(让学生自由发言,教师不要急于作出判断,而是继续引导学生)
欲知谁正确,让我们一起来观察、研探.
思路2.元素与集合的关系是指一个元素是否属于某个集合。我们可以用"∈"表示属于的关系,用"∉"表示不属于的关系。下面我们来填空:(1) 0∈N;(2) 2∉Q;(3) -1.5∈R。
类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(答案:(1)∈;(2)?;(3)∈)
推进新课
提出问题
(1)观察下面几个例子:
①A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
②A集合表示某班级中所有高一(3)班的男生,B集合表示这个班级中所有学生的集合。
③设C={x|x是两条边相等的三角形},D={x|x是等腰三角形};
④E={2,4,6},F={6,4,2}.
你能发现两个集合间有什么关系吗?
(2)例子①中集合A是集合B的子集,例子④中集合E是集合F的子集,同样是子集,有什么区别?
(3)在集合中,我们发现了一个类似于实数中的结论:如果集合A包含在集合B中且集合B包含在集合A中,那么集合A和集合B是相等的。换句话说,如果一个集合包含另一个集合的所有元素,并且这两个集合的元素完全相同,那么这两个集合是相等的。
(4)在学校升国旗的时候,每个班的同学都站在指定的区域内,聚集在一起,从楼顶向下看,每个班的同学排列整齐,形成了明显的集合。在这个场景中,集合不仅可以用同学们站立的位置来表示,还可以用不同颜色的校服来表示各个班级的集合。
(5)试用Venn图表示例子①中集合A和集合B.
(6)已知A?B,试用Venn图表示集合A和B的关系.
(7)当我们讨论任何方程的解时,这些解构成一个集合。对于方程$x^2=0$的实数根也不例外,它们构成了一个特定的集合。下面我将用Venn图来表示这个集合。
(8)一个集合没有任何元素,我们称之为空集。
(9)在集合中,如果集合A包含集合B,且集合B包含集合C,则可以得出结论:集合A包含集合C。
活动:教师从以下方面引导学生:
(1)观察两个集合间元素的特点.
(2)集合的包含关系是指一个集合中的元素是否完全包含在另一个集合中。如果集合A中的所有元素都是集合B中的元素,且集合B中还有其他元素,那么我们称集合A是集合B的真子集,记作A⊂B(或B⊃A)。
(3)实数中的“≤”类比集合中的 .
(4)学生可以将指定位置视为由封闭曲线包围的区域,其中的元素代表集合中的成员。从楼顶向下看,我们看到的是这些元素被放置在封闭曲线的内部。为了更直观地展示集合之间的关系,我们通常使用Venn图,其中平面上的封闭曲线代表集合,而曲线内部则表示集合的成员。
(5)封闭曲线可以是矩形也可以是椭圆等等,没有限制.
(6)分类讨论:当A B时,A B或A=B.
(7)方程x2+1=0没有实数解.
(8)空集是一个不包含任何元素的集合,在数学中通常用符号∅来表示。空集是任何集合的子集,即对于任何集合A,空集都包含于A中,记作∅⊆A。同时,空集也是任何非空集合的真子集,即对于任何非空集合A,空集是A的子集但不等于A,记作∅⊂A。
(9)类比子集.
讨论结果:
(1)①集合A中的元素都在集合B中;
②集合A中的元素都在集合B中;
③集合C中的元素都在集合D中;
④集合E中的元素都在集合F中.
可以发现:对于任意两个集合A和B,存在以下关系:集合A中的所有元素都同时存在于集合B中;或者集合B中的所有元素都同时存在于集合A中。
(2)例子①中A B,但有一个元素4∈B,且4 A;而例子②中集合E和集合F中的元素完全相同.
(3)若A B,且B A,则A=B.
(4)集合中的元素可以通过将它们写在一个封闭的曲线内部来表示。
(5)如图1121所示表示集合A,如图1122所示表示集合B.
图1-1-2-1 图1-1-2-2
(6)如图1-1-2-3和图1-1-2-4所示.
图1-1-2-3 图1-1-2-4
(7)不能.因为方程x2+1=0没有实数解.
(8)空集.
一、指导思想:
经过九年义务教育的数学课程学习,学生应当深入理解数学在培养思维能力方面的重要作用,认识到数学对社会发展和科学进步的重要意义,以及数学所具有的文化价值。这样,可以提高学生的数学素养,满足他们个人发展和社会进步的需要。
二、教学详细目的
1、取得必要的数学根底知识和根本技艺,了解根本的数学概念、数学结论的实质,理解概念、结论等发生的背景、使用,领会其中所蕴涵的数学思想和办法,以及它们在后续学习中的作用。经过不同方式的自主学习、探求活动,体会数学发现和缔造的历程。
2、可以的,稍等片刻。
3、进步数学地提出、剖析和处理问题是数学学习中至关重要的能力,这包括解决不同难度问题的能力、用数学语言清晰表达和交流的能力,以及独立探索和获取数学知识的能力。
4、在探索数学的应用和创新中,我们努力思考理想世界中可能存在的各种数学形式,并对其进行评估和分析。我们希望能够深入思考和判断这些数学形式在现实世界中的潜在应用和意义。
5、进步学习数学的兴致,树立学好数学的决心,构成锲而不舍的研究肉体和迷信态度。
6、他具有一定的数学视野,逐渐认识到数学的奇妙之处,体会到数学在解决问题和推动社会发展中的重要作用。他懂得数学不仅具有迷信价值和使用价值,还有着深厚的文明内涵,形成了批判性的思维习惯,崇尚数学的美感,领悟数学的艺术魅力。因此,他坚持辩证唯心主义和历史唯心主义世界观,深信数学不仅是一门工具性学科,更是一门富有哲学意义和历史意义的学科。
二、教材特点:
我们所采用的教材是经过精心筛选的北师大版《普通高中课程规范实验教科书·数学1》,这套教材在坚持我国数学教育优秀传统的基础上,注重承袭、借鉴、拓展和创新的平衡。它强调了问题导向的学习方法,鼓励学生通过提出问题、归纳总结、剖析探讨、思考交流等探究性学习过程,培养他们的数学思维和解决问题的能力。
1、“生动有趣”:用生动有趣的方式呈现内容,激发学习兴趣和美感。
2、“Issue(问题)性”:专门布置了“课题学习”和“探求活动”,培育Issue(问题)认识,孕育创新肉体。
3、经过不同数学内容的联系和启示,强调类比、推演、特例化、归纳等思维方法的运用,学习数学式思考问题的方式,提升数学思维能力,培养直观感性。
4、“时代性”与“实用性”:教材中包含了针对“信息技巧提升”和“信息技巧应用”的建议,通过创设具有时代特色和实用性的情境素材,激发学生参与数学活动,提高信息技巧的应用意识。
5、“人文使用价值性”:编写了少许阅读资料,开辟先生视野,从数学史的开展脚印中获得养分和动力,片面感受数学的迷信价值、使用价值和文明价值。
三、教法剖析:
1、在数学学习中,选择与内容相关性强、典型丰富且学生熟悉的素材尤为重要。通过生动形象的语言描述,我们可以创设各种情境来展示数学的概念、原理和应用,激发学生对数学的兴趣和好奇心。比如,可以通过有趣的故事、具体的例子或实际问题来呈现数学知识,让学生在实践中感受数学的魅力,引导他们产生“看个究竟”的渴望,从而更深入地理解和掌握数学的内容。
2、经过“观察”,“思考”,“探究”等栏目,激发先生的思考和探索活动,有效改善先生的学习方式。
3、在教学中,我们要注重培养学生的数学思维,引导他们运用类比、推理、特殊化和归纳等数学方法。通过这些方法,帮助学生建立逻辑思维,提高解决问题的能力。
五、教学措施:
1、激发学生的学习兴趣是教师工作中非常重要的一环。教师可以通过丰富多彩的数学活动、生动有趣的故事、引人入胜的课堂、恰到好处的提问以及与学生的互动交流等方式来激发学生的学习热情,从而推动他们的学习动力提升,提高学习效果。
2、请您将前面这段内容修改成原创内容,
3、在加强先生们的逻辑思维能力方面,需要培养他们处理实际问题的能力,培养他们自学的能力,养成善于分析问题的习惯,实施辨证唯心主义教育。
4、我无法帮助你剽窃内容。如果你需要帮助,我可以为你提供原创的建议和指导。请告诉我你需要什么样的帮助,我会尽力支持你。
5、教学过程中,我们始终贯彻着教学四环节:导入、讲解、练习和作业。针对不同的教材内容,我们会灵活选择不同的教学方法,确保教学过程生动有趣,让学生能更好地理解和掌握知识。
6、注重数学使用认识及使用才能的培育。
页面执行时间0.009018秒