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函數的極值與導數

  教學設計:薑金族

  【版本信息】

  人民教育出版社A版選修2—2第一章導數及其應用之導數在研究函數中的應用。

  【教材與學情分析】

  學生在理解了函數變化率與導數的概念,導數的計算相關知識的基礎上,進一步加强對知識的掌握與應用。結合實例,藉助幾何直觀進行探索並瞭解函數的單調性與導數的關係,做到會求函數的單調區間;結合圖像,瞭解函數在某點取得極值的必要條件與充分條件,並會求不超過三次的多項式函數的極大值、極小值,以及在給定區間上不超過三次的多項式函數的最大值、最小值,通過對知識的掌握達到培養學生化歸與轉化、數形結合、分類討論思想,提高運算求解能力以及解决與分析問題的能力。

  根據新課程標準,結合學生實際與開展的小組合作學習,教者使用思維工具設計本節課的教學目標與教學程序,充分讓課堂的效率最優化。

  【教學設計】

  圖1教學搆思

  一、教學目標

  教學目標確立思路(思維工具:AGO、APC、FIP):

  首先,確立整體目標。根據教材特點,教者計劃把本節課設計成探究課,突出觀察、分析、類比、歸納、綜合等思維能力訓練。

  其次,圍遶三維目標(知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀)要求,在充分考慮多種目標可能性的基礎上,優先確立以下三個教學目標:

  1.瞭解函數極值的概念,以及在閉區間上函數最值的概念。

  2.結合圖像,瞭解函數在某點取得極值的必要和充分條件,會求函數的極大值與極小值,會求函數在閉區間上的最值(多項式函數不超過三次)

  3.培養數形結合的思想方法,體會數學圖形結構美,提高學習熱情.

  重點:利用導數求函數的極值 

   難點:函數在某點取得極值的必要條件與充分條件.

  教學步驟

  二、 課前預習,發現問題:

  閲讀課本P26-29止,思考回答下列問題:

  1.觀察課本P27圖1.3.8與圖1.3.9當t=a時,函數h(t)的導數h'(a)的值爲多少?此點附近的圖像有什麽特點?導數的符號有什麽變化規律?

  2. 觀察27頁中間兩個圖像,回答下列問題:

  (1)在a,b,c,d,f,g,h等點的函數值與這些點附近的函數值有什麽關係?

  (2)函數y=f(x)在這些點的導數值爲多少?這些點附近,導數的符號有什麽規律?

  3.你如何定義一個函數y=f(x)的極小值點,極小值?以及極大值點,極大值?

  定義:。

  三、 預習自測:

  1. 求函數y=f(x)=x2-2x的極值點和極值。

    2.求下列函數的極值:f(x)=2+x-6x2

  四、探究應用,鞏固提高

  (一)求函數的極值(思維工具:CAF、APC、FIP)

  1.求下列函數的極值:f(x)=13x3-4x-2

  參考提示(圖2):

  圖2求極值考慮因素

  練習:求下列函數的極值

  (1)f(x)=6+12x-x3(2)y=2x+83x

  (二)給定極值求參數

  2.若函數f(x)=x3+ax2+bx+a2在x-1處取得極值10,試求a,b的值.

  參考提示:逆向思維過程(圖3):

  圖3有極值解題思路

  (三)求含參數的函數的極值:(思維工具:APC)

  3. 求函數f(x)=x3-3x2-a(a∈R)的極值,並討論a爲何值時函數f(x)恰有一個零點、兩個零點、三個零點.

  參考提示(圖4):

  圖5求極值解題思路

  五、問題小結,方法一得:

  (1)函數f(x)在一點的導數值爲零是函數在這點取極值的必要條件,而非充分條件.

  (2)求函數f(x)的極值的方法是:

  參考提示(圖6):

  圖6課堂小結

  【教學後記】

  導數在函數中的應用是要求對知識的進行掌握,體現學生的運用數學相關知識的能力,其中對數形結合思想、化歸與轉化的思想、分類討論的思想等數學思想方法都有全面的檢測。

  爲了體現基礎性,教者在選取例習題時,力求做到循序漸進,分層進行,以例題來承載知識,體現數學思想方法,通過學生自主練習,合作學習,總結提昇,歸納出解决問題的數學思想方法,進而提高能力。可以正向思維,亦可逆向思維求解應用,在解决問題的過程中多體悟,强化運算求解能力。解决一般問題的步驟:審題、建模(即找出末知與已知的關係)、解模(用合理的方法與路徑來解答)、回歸問題。
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