《函数的极值与导数》教学设计
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《函数的极值与导数》
教学设计
教村分析:
本节内容出自人教A版普通高中课程标准实验教科书数学选修2-2第一章《导数及其应用》1.3 导数在研究函数中的应用第二小节1.3.2 函数的极值与导数.
在《数学必修1》和数学必修4中,我们研究过函数,三角函数,知道函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型,变化规律可用函数的性为描述,函数的单调性是函数的重要性质之一,当时我们根据函数单调性的定义,研究函数的单调性,以及函数的最大(小)值。现在我们运用导数这个工具研究函数的单调性,体会导数在研究函数中的应用,并与《数学1》《数学4》中的方法进行比较,体会导数在研究函数中的优越性。
本节课是导数应用中的第二节(第一节是利用导数知识判断函数的单调性),已经了解了导数的一点用途,思想中已有一点运用导数的基本思想去分析和解决实际问题的能力,本节课将继续加强这方面的能力,而且还有函数的最值问题,因此本节课还要起到承上启下的作用。
由于学生对极限和导数的知识学习还谈不上深入细致,大学里还将继续深入学习,因此教学中更重视的是结论,而轻证明过程。让学生掌握的重点内容:求可导函数的极值的一般步骤,必须在课堂上就过手。对于难点问题:X0为函数极值点与f﹐(X0)=0的逻辑关系,可由教师层层递进性的主动提出,师生共同探究完成,体现教师的主导性和学生的主体性。
教学目标
(1)知识技能目标:
1、了解函数极值的概念,会从几何图形直观理解函数的极值与其导数的关系,增强学生数形结合的思维意识;
2、掌握求可导函数的极值的一般方法;了解函数极值点与f﹐(X)=0的逻辑关系;提高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:
1、通过图象的观察,从函数的单调性与导数值的变化,让学生感受极值的特点,进而分析并总结如何判断极值
2、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:
1、培养学生层层深入、一丝不苟研究事物的科学精神;体会渗透在数学中的局部与整体的关系。
教学重点和难点
重点:掌握求可导函数的极值的一般方法。
难点:X0为函数极值点与f﹐(X0)=0的逻辑关系。
教学方法与教学手段
1、师生互动探究式教学,遵循教师为主导、学生为主体的原则,结合高中学生的求知心理和已有的认知水平开展教学.由于学生对极限和导数的知识学习还谈不上深入细致(大学里还将继续学习),因此教学中更重视的是结论,而轻证明过程,教师的主导作用必须充分发挥。
2、运用多媒体课件向学生展示极值点附近导数值的变化。
教学过程设计:
一、创设情景,引入新课
1、简单回顾上节学习函数单调性与导数
判断函数单调性的常用方法:
(1)图像法
(2)定义法
(3)导数法
一般地,函数y=f(x)在某个区间(a,b)内
1) 如果恒有f′(x)>0,那么y=f(x) 在这个区间(a,b)内
单调递增2) 如果恒有f′(x)<0,那么y=f(x)在这个区间(a,b)内单调递减2、新课引入,观察高台跳水图象
3、探究活动
如图,函数y=f(x)在a,b,d,e,f,g,h,i点的
导数值是多少?
(1)在b,e,g,i点函数值与这些点附近的函数值有什么关系?
(2)在a,d,f,h点函数值与这些点附近的函数值有什么关系?
二、新课讲解
1、函数极值定义:
1)函数y=f(x)在x=a处的函数值f(a) 比它在点x=a附近
其它各点的函数值都小,f`(a)=0我们就说f(a)是函数
的一个极小值.点a叫做极小值点.
2)函数y=f(x)在x=b处的函数值f(b) 比它在点x=b附近其它各点的函数值都大,
f`(b)=0我们就说f(b)是函数的一个极大值,点b叫做极大值点.
3)产生极大值点,极小值点统称为极值点.
4)极大值与极小值统称为极值.
强调:帮助学生通过分析极值点定义,体会极值点是一个点还是一个值?
练习:在点a,b,d,e,f,g,h,i中哪些是极大值,哪些是极小值?
2、如何判断函数的极大值与极小值
1、通过单调性判断函数的极值
(1)活动,观察下图并填表
X b a
F(x)单调递增F(b)单调递减F(a)单调递增(2)请同学总结口诀,如何通过单调性判断函数的极大值与极小值
左增右减为极大,左减右增为极小
2、通过导数判断函数的极值
(1)活动:请学生观察几何画板展示的动态函数导数变化图像
(2)请同学们观察后,分析并总结极值与导数值的关系
(3)请同学试总结口诀
左正右负为极大,左负右正为极小
练习:
3、如何求函数的极值
1)如果b是f‘‘(x)=0的一个根,并且在b 的左侧附近f‘‘(x)>0,在b 右侧附近f‘‘(x)<0,那么f(b)是函数f(x)的一个极大值
2)如果a是f‘‘(x)=0的一个根,并且在a 的左侧附近f‘‘(x)<0,在a 右侧附近f‘‘(x)>0,那么f(a)是函数f(x)的一个极小值
X b a
+0-0+
F(x)单调递增F(b)单调递减F(a)单调递增
三、例题精讲
例一:求下列函数的极值
解析略:可由学生先分析,应该如何求极值以及求极值的步骤
例二:已知函数在点处取得极大值5,其导函数图像如图过点(1,0),(2,0),
(1)求的值(2)求函数的解析式
练习
思考一:导数值为0的点一定是函数的极值点吗?
解答:通过分析,并给出具体实例
思考二:函数的极大值一定比极小值大吗?
解答:给出具体实例
结论:函数的极大值不一定比极小值大
三、小结
1、本节学生了什么是函数的极值及极值点
2、如何通过单调性与导数值去判断函数极值(1)口诀:左增右减为极大,左减右增为极小(2)口诀:左正右负为极大,左负右正为极小
3、如何求函数的极值
四、板书设计
1.3.2 函数的极值与导数
多媒体例一板书例二板书小结
六、反思:一堂课结束以后,黑板上应留下完整的教学基本结构, 重点内容或是易错问题可以用彩色笔加以区别. 让学生有整体上的知识结构图,课后有回味.