第一篇:高中数学新课程创新教学设计案例50篇 9 函数的奇偶性
函数的奇偶性
教材分析
函数的奇偶性是函数的重要性质,是对函数概念的深化.它把自变量取相反数时函数值间的关系定量地联系在一起,反映在图像上为:偶函数的图像关于y轴对称,奇函数的图像关于坐标原点成中心对称.这样,就从数、形两个角度对函数的奇偶性进行了定量和定性的分析.教材首先通过对具体函数的图像及函数值对应表归纳和抽象,概括出了函数奇偶性的准确定义.然后,为深化对概念的理解,举出了奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数的函数和非奇非偶函数的实例.最后,为加强前后联系,从各个角度研究函数的性质,讲清了奇偶性和单调性的联系.这节课的重点是函数奇偶性的定义,难点是根据定义判断函数的奇偶性.
教学目标
1.通过具体函数,让学生经历奇函数、偶函数定义的讨论,体验数学概念的建立过程,培养其抽象的概括能力.
2.理解、掌握函数奇偶性的定义,奇函数和偶函数图像的特征,并能初步应用定义判断一些简单函数的奇偶性.
3.在经历概念形成的过程中,培养学生归纳、抽象概括能力,体验数学既是抽象的又是具体的.
任务分析
这节内容学生在初中虽没学过,但已经学习过具有奇偶性的具体的函数:正比例函数y=kx,反比例函数,(k≠0),二次函数y=ax2,(a≠0),故可在此基础上,引入奇、偶函数的概念,以便于学生理解.在引入概念时始终结合具体函数的图像,以增加直观性,这样更符合学生的认知规律,同时为阐述奇、偶函数的几何特征埋下了伏笔.对于概念可从代数特征与几何特征两个角度去分析,让学生理解:奇函数、偶函数的定义域是关于原点对称的非空数集;对于在有定义的奇函数y=f(x),一定有f(0)=0;既是奇函数,又是偶函数的函数有f(x)=0,x∈R.在此基础上,让学生了解:奇函数、偶函数的矛盾概念———非奇非偶函数.关于单调性与奇偶性关系,引导学生拓展延伸,可以取得理想效果.
教学设计
一、问题情景 1.观察如下两图,思考并讨论以下问题:(1)这两个函数图像有什么共同特征?
(2)相应的两个函数值对应表是如何体现这些特征的?
可以看到两个函数的图像都关于y轴对称.从函数值对应表可以看到,当自变量x取一对相反数时,相应的两个函数值相同.
对于函数f(x)=x2,有f(-3)=9=f(3),f(-2)=4=f(2),f(-1)=1=f(1).事实上,对于R内任意的一个x,都有f(-x)=(-x)2=x2=f(x).此时,称函数y=x2为偶函数.
2.观察函数f(x)=x和f(x)=说出这两个函数有什么共同特征. 的图像,并完成下面的两个函数值对应表,然后
可以看到两个函数的图像都关于原点对称.函数图像的这个特征,反映在解析式上就是:当自变量x取一对相反数时,相应的函数值f(x)也是一对相反数,即对任一x∈R都有f(-x)=-f(x).此时,称函数y=f(x)为奇函数.
二、建立模型
由上面的分析讨论引导学生建立奇函数、偶函数的定义 1.奇、偶函数的定义
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫作奇函数.
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫作偶函数.
2.提出问题,组织学生讨论
(1)如果定义在R上的函数f(x)满足f(-2)=f(2),那么f(x)是偶函数吗?(f(x)不一定是偶函数)
(2)奇、偶函数的图像有什么特征?
(奇、偶函数的图像分别关于原点、y轴对称)(3)奇、偶函数的定义域有什么特征?(奇、偶函数的定义域关于原点对称)
三、解释应用 [例 题] 1.判断下列函数的奇偶性.
注:①规范解题格式;②对于(5)要注意定义域x∈(-1,1].
2.已知:定义在R上的函数f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=x(1+x),求f(x)的表达式.
解:(1)任取x<0,则-x>0,∴f(-x)=-x(1-x),而f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x).∴f(x)=x(1-x).(2)当x=0时,f(-0)=-f(0),∴f(0)=-f(0),故f(0)=0.
3.已知:函数f(x)是偶函数,且在(-∞,0)上是减函数,判断f(x)在(0,+∞)上是增函数,还是减函数,并证明你的结论.
解:先结合图像特征:偶函数的图像关于y轴对称,猜想f(x)在(0,+∞)上是增函数,证明如下:
任取x1>x2>0,则-x1<-x2<0.
∵f(x)在(-∞,0)上是减函数,∴f(-x1)>f(-x2). 又f(x)是偶函数,∴f(x1)>f(x2). ∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
思考:奇函数或偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性有何关系? [练习]
1.已知:函数f(x)是奇函数,在[a,b]上是增函数(b>a>0),问f(x)在[-b,-a]上的单调性如何.
2.f(x)=-x3|x|的大致图像可能是()
3.函数f(x)=ax2+bx+c,(a,b,c∈R),当a,b,c满足什么条件时,(1)函数f(x)是偶函数.(2)函数f(x)是奇函数.
4.设f(x),g(x)分别是R上的奇函数和偶函数,并且f(x)+g(x)=x(x+1),求f(x),g(x)的解析式.
四、拓展延伸
1.有既是奇函数,又是偶函数的函数吗?若有,有多少个? 2.设f(x),g(x)分别是R上的奇函数,偶函数,试研究:(1)F(x)=f(x)·g(x)的奇偶性.(2)G(x)=|f(x)|+g(x)的奇偶性.
3.已知a∈R,f(x)=a-,试确定a的值,使f(x)是奇函数.
4.一个定义在R上的函数,是否都可以表示为一个奇函数与一个偶函数的和的形式?
点 评
这篇案例设计由浅入深,由具体的函数图像及对应值表,抽象概括出了奇、偶函数的定义,符合学生的认知规律,有利于学生理解和掌握.应用深化的设计层层递进,深化了学生对奇、偶函数概念的理解和应用.拓展延伸为学生思维能力、创新能力的培养提供了平台.
第二篇:人教版高中数学《函数的奇偶性》教学设计
课题:函数的奇偶性的教学设计
(一)[任务分析]
“函数的奇偶性”是函数的一个重要性质,常伴随着函数的其他性质出现。函数奇偶性揭示的是函数自变量与函数值之间的一种特殊的数量规律,直观反映的是函数图象的对称性。利用数形结合的数学思想来研究此类函数的问题常为我们展示一个新的思考视角。函数的奇偶性也是今后研究三角函数、二次曲线等知识的重要铺垫,而且灵活地应用函数的奇偶性常使复杂的不等式问题、方程问题、作图问题等变得简单明了。[方法简述] 本节课有着丰富的内涵,是继函数单调性以后的又一个重要性质。教法上本着“以教师为主导,学生为主体,问题解决为主线,能力发展为目标”的指导思想,结合我校学生实际,主要采用“问题导引,分析、比较,自主探究,讲练结合”的教学方法。通过复习提问呈上其下的引入,通过观察图像,从具体到抽象的引入,通过与单调性研究方法的的类比的引入,使学生对函数的奇偶性先有了一定的感性认识;通过设置一条问题链,采用多角度的,启发式的,学生积极参与的,有思想交锋的方式,引导学生在自主学习与合作交流中经历知识的形成过程;通过层层深入的例题与习题的配置,引导学生积极思考,灵活掌握知识,使学生从“懂”到“会”到“悟”,提高思维品质,力求把传授知识与培养能力融为一体。[目标定位]
数学教学不仅仅是知识的教学、技能的训练,更应使学生的能力得到提高。本节课应使学生掌握函数奇偶性的定义,会用定义判断简单函数的奇偶性。在学生经历函数奇偶性的探究和应用过程中,体会数形结合、分类讨论等数学思想方法,进一步培养学生归纳、类比、迁移能力,增强学生的数学应用意识和创新意识。注重培养学生积极参与、大胆探索的精神以及合作意识;通过让学生体验成功,培养学生学习数学的信心。在教学中,重点应为理解函数奇偶性概念的本质特征;掌握函数奇偶性的判别方法。对高一学生来说,由于初中代数主要是具体运算,因而代数推理能力较弱,许多学生甚至弄不清代数形式证明的意义和必要性。因此教学难点是有关偶函数问题的证明,与培养驾驭知识、解决问题的能力。突出重点、突破难点的关键是设计有一定思维含量的问题与实例,引导学生思考、分析讨论,加深学生对函数奇偶性的认识与应用。结合直观的图形,充分发挥数形结合思想的功能,使学生的感性认识提高到理性认识。[课堂设计]
一、复习旧知、引入定义
基于学生前面已经学习过函数的单调性,先从复习函数单调性入手。问题1:回顾上一节课如何定义增函数、减函数?试举例说明。由学生回答,学生应该容易得出定义,单调增、减函数(定义略)
并能举出一些常见的单调函数,如一次函数,三次函数。
设计意图:从学生已学过的函数单调性复习引入,因为函数的单调性的定义是学生第一次接触用函数的对应关系的性质来刻画函数的性质,他不同于初中是通过图像看性质。学生在复习中体验用代数手段刻画函数性质的方法, 为后面用函数对应关系来刻画函数的奇偶性做好准备。为突破难点奠定基础。
问题2:判断下列两函数在其定义域内单调性如何?
反比例函数f(x)21 x二次函数f(x)x1 设计意图:让学生注意函数的单调性要分区间讨论。对于同一函数而言,不同的区间上可能会有不同的单调性,为后面研究函数的奇偶性要注意自变量的范围埋下伏笔。
图示学生举出的例子和以上两个例题,(1)f(x)2x(2)f(x)x3(3)f(x)2x1(4)f(x)1(5)f(x)x21 x引导学生观察图像。
思考:除了显示了函数的单调性,是否还有其他特征?
引导学生发现初中就学过的优美的对称性——中心对称、轴对称。问题3:能否用函数的对应关系来刻划其对称性?
让学生先观察、思考、交流讨论,教师再引导。
启发:首先注意到自变量的对称性可以用x与-x来刻画,相应的考察f(x)与f(-x)的关系。
(请5个同学到黑板上板演计算f(x)与f(-x)的,并判断相应函数值的特点。板书课题,引出定义)。函数奇偶性定义:
(1)如果对于函数定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)叫奇函数。
(2)如果对于函数定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)叫偶函数。
设计意图:引导学生通过函数值的特征来描述函数对应关系的性质,实现由形到数的转化,同时为归纳引出定义以及判断函数奇偶性做好准备。
二、定义理解、揭示本质
问题4:定义中那一句话对刻划函数的性质更实质?
学生阅读定义,回答问题。归纳:验证恒等式f(-x)=-f(x)或 f(-x)=f(x)的重要性。让学生根据定义判别以上5个函数的奇偶性,教师作出点评。
设计意图:让学生深刻理解定义,解释函数奇偶性的本质。把探求新知的权利交给学生,为学生提供宽松、广阔的思维空间,让学生主动参与到问题的发现、讨论和解决等活动上来.而且在探究交流过程中学生对函数奇偶性的认识逐步由感性上升到理性。
2x22x问题5:判断函数f(x) 的单调性如何?
x1引发学生思考讨论。学生可能会有两种结论,一是奇函数,二不是奇函数,让学生辨别,引起学生思维的交锋,教师给与宏观的指导,看准火候,及时点拨。引导学生注意定义中定义域的重要性,得出推论。
推论:奇偶函数的的定义域在轴上对应的点集关于原点对称。
设计意图:强调对定义域的考虑,既帮助学生准确理解定义,又对函数奇偶性的概念进行反面理解,同时使学生进一步熟悉判断奇偶性的方法,为引出推论做准备。问题6:有没有既是奇函数又是偶函数的函数? 引导学生共同探究,得到f(x)=0,且定义域关于原点对称。共同归纳得到:函数按照奇偶性可分为四类:
A.是奇函数而不是偶函数 B.是偶函数而不是奇函数 C.既是奇函数而又是偶函数D.既不是奇函数又不是偶函数
设计意图:数学思维中最积极的的成分是问题,不断的提出问题,不断的解决问题,提出具有探究意义的问题,培养学生的探究意识,进一步完善函数奇偶性的概念。
三、手脑并用、概念应用
问题7:能否归纳函数奇偶性的判别方法及步骤:(1)求函数的定义域;(2)计算f(-x)(3)判断f(-x)与-f(x)或(x)是否相等;(4)下结论,指明是四类中的哪一类。在刚才归纳的基础上,学生练习例1:判断下列函数的奇偶性(1)f(x)xx31(2)f(x)2x43x2
(3)f(x)2x(4)f(x)1x2(5)f(x)f(x)a
x21
教师版书第一小题,学生口答第二小题,(3)、(4)(5)请三位学生板演。教师规范、订正版演。
设计意图:在归纳中掌握方法,巩固新知及时反馈,为灵活应用方法打下基础.
四、沟通联系、深化提高
例2 已知函数f(x)是奇函数,而且在(0,)上是增函数,f(x)在(,0)上是增函数还是减函数?并给出证明。
引导学生分析条件,探索思路,沟通已知与未知 的联系,实现单调性的转化。设计意图:沟通函数奇偶性与单调性的联系,揭示函数奇偶性对函数性质研究的作用。使学生进一步加深对知识的掌握,并体验数学在解决问题中的作用。
五、归纳小结、练习反馈 引导学生归纳小结(1)函数奇偶性的定义(2)判别函数奇偶性的方法(3)函数奇偶性的初步应用 设计意图:学生自己从所学到的数学知识、数学思想方法两方面进行总结,提高学生的概括、归纳能力.同时,学生在回顾、总结、反思的过程中,将所学知识条理化、系统化,使自己的认知结构更趋合理.注重数学思想方法的提炼,可使学生逐渐把经验内化为能力,从而走向一个新的制高点。反馈练习:课本P口答练习
在整个练习过程中,教师做好及时小结,加强对学生的个别指导,设计意图:巩固所学知识,进一步促进认知结构的内化,并且可使学生对自己的学习进行自我评价.也让教师及时了解学生的掌握情况,以便进一步调整自己的教学.
六、布置作业、引导复习
1.书面作业:P89 练习A2,练习B 1、2、3.2.研究与思考:
(1)若f(x)为奇函数,且x=0时与意义,则f(0)=?(2)判别函数的奇偶性
(3)在公共定义域上,函数的和、差、积、商的起偶性如何?
第一层次要求所有学生都要完成,第二层次则只要求学有余力的同学完成.研究思考的(1)(2)(3)不仅开阔了学生的思路,而且提高学生的探究热情。.设计意图:分层次作业既巩固所学,又为学有余力的同学留出自由发展的空间,培养学生的创新意识和探索精神。同时为下节课内容作好准备,将探究的空间由课堂延伸到课外.[教有所思] 这节课本着“课程标准为依据,教师为主导,学生为主体”的原则进行设计与教学,高中学生的思维水平已发展到辩证思维的形成阶段,从能力上讲,他们能通过观察、比较、归纳等方式来认识新知识。结合学生的特点及本节课的内容,在教学中采用了“问题导引,分析比较、自主探究、讲练结合”式的教学方法。通过问题激发学生求知欲,从学生已知问题已知的函数图形入手,使学生对函数的奇偶性有了一定的感性认识,并且形成各自对函数奇偶性概念的了解,再引导学生抓住实质,抛开个性的东西,抽取共性的内容,在相互交流、启发、补充、争论中,概括出定义,经历了知识的形成过程。使学生主动参与数学实践活动,在教师的有效指导下解决问题。应当说在知识的习得、能力的培养二个方面有收获,基本上达到了预期的教学目的。在概念-方法-应用当中,方法是本节课的重点。通过对问题3至问题6的分析、反思、深化,使学生的思维步步深入,在自我发现、自我解决问题的过程中,深刻理解了函数奇偶性的定义的实质。
从本堂课的教学实践中我还深刻体会到。数学教学不只是关心学生 “知道了什么”,而应是更多地关注学生 “怎么样知道的”。因此,在教学中注意引导学生主动参与,自主探究问题,并加强合作交流。
第三篇:高中数学《函数的奇偶性》说课稿
《函数的奇偶性》说课稿
老师、同学们,大家上午好。我是教育技术专业的邓彩红,今天我的说课题目是函数的奇偶性。下面开始我的说课。
一、教材分析
本节内容选自人教A版高中数学必修一第一章第3.2节。函数是高中数学的起始课程,同时也是重点和难点,函数的思想贯穿于整个高中数学之中。函数是描述事物运动变化的重要模型,函数的奇偶性是除单调性以外的另一个重要特征,它为我们之后学习它不仅与现实生活中的对称性密切相关联,而且为后面学习指数函数、对数函数、幂函数的性质作好了坚实的准备和基础,也常常使复杂的不等问题变得简单明了。
本节课的学生是高一学生,之前已经学习过函数的单调性,因此,对于探索函数的奇偶性有良好的认识基础,而且学生初中阶段已经学习过函数的轴对称性和中心对称性,这也为本节课的学习奠定了基础。但是学生对于使用抽象的数学语言表示轴对称性和中心对称性这些具体的几何特征感到一定的困难,就需要教师进行有效引导。
基于以上对教材和学生的分析,我将教学目标定为以下三点: 二.教学目标 1.知识与技能方面:
(1)教会学生用数学符号语言描述偶函数和奇函数的概念,并能够理解其几何意义。
(2)能够利用定义判断函数的奇偶性。
(3)学会运用函数图象理解和研究函数的性质。
(4)通过函数的奇偶性教学,培养学生从特殊到一般的概括归纳问题的能力。2.过程与方法方面:
(1)让学生经历数学概念的精确化和数学化过程,体会数学化原则这个重要的数学原则。
(2)让学生体会从具体到抽象、从特殊到一般的数学思维过程,以及数形结合的重要数学思想和方法。3.情感态度价值观方面:(1)让学生感受生活中的数学美,也让学生感受函数的变化规律,数列运动变化的唯物主义辩证观点。
(2)通过小组合作交流培养学生团结互助的精神。三.教学重点和难点:
教学重点:偶函数和奇函数的概念、几何意义及利用定义判断函数的奇偶性。
教学难点:对偶函数和奇函数的概念从图形表象到具体的数量关系这个精确化、数学化过程的推导。
四、教学方法
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,教师提出问题,让学生主动探究答案,激发学生求知欲,调动学生主体参与的积极性。
2、采用多媒体辅助教学方法,注意多媒体课件的使用。
3、在讨论环节,以学生为主体,鼓励学生主体参与的同时,不可忽视教师的主导作用。
五、学习方法
1、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质的飞跃。
2、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、研究问题和分析解决问题的能力。
3、在学习过程中,学生主要采用了自主探究法、合作交流法等方法。六.教学过程
(一)创设情景 引入新课
在概念教学时,教师要为学生提供一些思维情境,因此我将先从生活中的一些数学现象引入,比如建筑物、汽车标志、蝴蝶等具有对成性的图形。“对称”是大自然的一种美,这种“对称美”在数学中也有大量的反映,通过这种方式引入新课。
(二)逐步探索 发现新知
在这个步骤中,将通过f(x)x2 和f(x)|x|两个具体的函数来引入观察这两个函数的图像有什么特征,对于它们的几何特征又如何用数学符号语言来描述,从而慢慢得到偶函数的概念,并通过具体的例子强调概念中的几个注意点,比如定义域关于原点对称以及“任意”两个字怎么理解(如果对于函数f(x)的 定义域内任意的一个x,都有f(x)=f(-x),那么函数f(x)就叫做偶函数。)。这样从特殊到一般的学习过程更有利于学生概念的形成。接下来根据新课程的教学理念,课堂教学中要提倡合作学习,我将让学生通过小组交流学习的方式,让他们类比偶函数概念的得到过程,从而得到奇函数的概念。
(三)课堂练习评价反馈
通过例1让学生学习通过定义去判断函数的奇偶性,并总结利用定义判断函数奇偶性的一般步骤,来强化学习内容。通过设计例2让学生感受到运用函数的奇偶性这一重要性质在解决实际问题时有非常重要的作用,从而体会数学的应用价值。
(四)课堂小结 反思提高
先让学生进行小结,然后教师进行补充,在这个过程中既有利于学生巩固本节课所学的知识,也有利于教师对学生的学习情况的了解,可以进行适当的反思,为下一节的教学做准备。
(五)布置作业 分层练习
这个过程就是形成形成性评价的过程,采用分层练习,既能面向全体同学,也能让学有余力的同学获得进一步的提高。
以上就是我的说课内容,谢谢大家。
第四篇:第二部分高中数学新课程创新教学设计案例
第二部分 高中数学新课程创新教学设计案例
正弦函数的性质
教材分析
这篇案例的内容是在学生已经掌握正弦函数图像的基础上,通过观察、归纳和总结,得出正弦函数的五个重要性质,即正弦函数的定义域、值域、周期性、奇偶性和单调性.教学重点是正弦函数的图像特征及五个重要性质,难点是周期函数及最小正周期的意义.由于周期函数的概念比较抽象,因此,在引入定义之前,应注意通过具体实例让学生充分体会这种“周而复始”的现象,体会新概念的形成过程.
教学目标
1.引导学生通过观察,分析y=sinx的图像,进而归纳、总结出正弦函数的图像特征,并抽象出函数性质,培养学生观察、分析图像的能力和数形结合的能力.
2.理解和掌握正弦函数的五个重要性质,能够解决与正弦函数有关的函数的值域、最小正周期及单调区间等简单问题.
3.使学生进一步了解从特殊到一般、从一般到特殊的思维方法,体会分析、探索、化归、类比的科学研究方法在解决数学问题中的应用.
4.使学生初步体会事物周期变化的一些奥秘,进一步提高学生对数学的学习兴趣.
任务分析
这节内容是在学生已经掌握了正弦函数图像特征的基础上,运用数学的符号语言把图像特征进一步“量化”,从而得出正弦函数的五个性质.一般来说,从正弦曲线的形状,可以很清晰地看出正弦函数的定义域、值域、最值、符号、周期性、奇偶性、单调性等,但对于周期性及单调区间的表述,学生可能会有一定的困难.因此,在引入周期函数的定义之前,要让学生充分观察图像,必要时可把物理中的弹簧振动的实验再做一做,让学生体会“周而复始”的现象,体会概念的形成过程.
此外,对于周期函数,还应强调以下几点: 1.x应是“定义域内的每一个值”.
2.对于某些周期函数,在它所有的周期中,不一定存在一个最小的正周期,即某些周期函数没有最小正周期. 3.对于一个周期函数f(x),如果在它的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫作f(x)的最小正周期.今后涉及的周期,如果不加特殊说明,一般都是指函数的最小正周期.
教学设计
一、问题情境
1.教师提出问题,引导学生总结
我们学习过正弦函数图像的画法,并通过观察图像,得到了正弦曲线的一些特征,那么这些特征体现了正弦函数怎样的性质呢?
用投影胶片展示正弦曲线,引导学生探索正弦函数的性质:
注:由此学生得出正弦函数的如下性质:(1)定义域为R.
(2)值域为[-1,1],当且仅当x=2kπ+当且仅当x=2kπ-
(k∈Z)时,正弦函数取得最大值1,(k∈Z)时,正弦函数取得最小值-1.
注:在此处,教师应提醒学生注意前面的“2kπ”,使学生初步感受一下正弦函数的“周而复始”性.
2.教师进一步提出问题
从正弦曲线我们注意到,函数y=sinx在x∈[-2π,0],x∈[2π,4π],x∈[4π,6π],…时的图像与x∈[0,2π]的形状完全一样,只是位置不同,这种特征体现了正弦函数的什么性质呢?
(设计目的:引导学生从物理中弹簧的振动,即小球在平衡位置的往复运动,体会事物的“周期性”变化)
(2)数学中的这种周期性变化能否用一个数学式子来体现?
二、建立模型 1.引导学生探究
2.教师明晰
通过学生的讨论,归纳出周期函数的定义:
一般地,对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使定义域内的每一个x值,都满足f(x±T)=f(x),那么函数f(x)就叫作周期函数,非零常数T叫作这个函数的周期.
说明:若学生归纳和总结出周期函数的如下定义,也应给以充分的肯定.
如果某函数对于自变量的一切值每增加或减少一个定值,函数值就重复出现,那么这个函数就叫作周期函数.
给出最小正周期的概念:对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫作它的最小正周期.教科书中今后涉及的周期,如果不加特殊说明,一般都是指函数的最小正周期.
3.深化定义的内涵
(1)观察等式sin(y=sinx的周期?为什么?
+)=sin是否成立?如果成立,能不能说是正弦函数(2)函数f(x)=c是周期函数吗?它有没有最小正周期? 3.归纳正弦函数的性质
通过观察图像,我们得到了正弦函数的定义域、值域、周期性等性质,除此之外,正弦函数还有哪些性质呢?
教师引导学生归纳出以下两条性质:
奇偶性:由诱导公式sin(-x)=-sinx,知正弦函数是奇函数,其图像关于原点对称. 单调性:观察正弦曲线可以看出,当x由-由-1增大到1;当x由
增大到
增大到时,曲线逐渐上升,sinx的值
时,曲线逐渐下降,sinx的值由1减小到-1.因此,+2kπ](k∈Z)上都是增函数,其值从-1+2kπ](k∈Z)上都是减函数,其值从1减正弦函数在每一个闭区间[-增大到1;在每一个闭区间[小到-1.
三、解释应用 1.例题分析
+2kπ,+2kπ,例1 求使下列函数取得最大值和最小值的x的集合,并说出最大值和最小值是什么.(1)y=sin2x.
(2)y=sinx+2.
(3)y=asinx+b.
(4)y=2cos2x+5sinx-4.
解:(1)当2x=2kπ+(k∈Z),即x=kπ+(k∈Z)时,函数y=sin2x取得最
(k∈Z)时,函数y=sin2x大值,最大值是1;当2x=2kπ-取得最小值,最小值是-1.
(k∈Z),即x=kπ-∴使函数取得最大值的x的集合为{x|x=kπ+取得最小值的x的集合为{x|x=kπ-
(k∈Z)},最大值是1;使函数
(k∈Z)},最小值是-1.
(2)由于函数y=sinx与函数y=sinx+2同时取得最大值和最小值.因此,当x=2kπ+(k∈Z)时,函数y=sinx+2取得最大值,最大值为3;当x=2kπ-
(k∈Z)时,函数y=sinx+2取得最小值,最小值为1.
∴使函数取得最大值的x的集合为{x|x=2kπ+取得最小值的x的集合为{x|x=2kπ-
(k∈Z)},最大值为3;使函数
(k∈Z)},最小值为1.
(3)当a>0时,使函数取得最大值时的x的集合为{x|x=2kπ+=a+b;使函数取得最小值时的x的集合为{x|x=2kπ-
(k∈Z)},ymax
(k∈Z)},ymin=-a+b. 当a<0时,使函数取得最大值时的x的集合为{x|x=2kπ-a+b;使函数取得最小值时的x的集合为{x|x=2kπ+
(k∈Z)},ymax=-
(k∈Z)},ymin=a+b.
(4)y=2cos2x+5sinx-4=-2sin2x+5sinx-2=
设t=sinx,则y=二次函数的最大值和最小值问题了.,且t∈[-1,1],于是问题就变成求闭区间上当t=1,即sinx=1时,ymax=1,取最大值时x的集合为{x|x=2kπ+
(k∈Z)};
当t=-1,即sinx=-1时,ymin=-9,取最小值时x的集合为{x|x=2kπ-∈Z)}.[练习]
求下列函数的最值,以及使函数取得值时的自变量x的集合.
(k(1)y=|a|sinx+b.
(2)y=-sin2x+例2 求下列函数的周期.
sinx+.
(1)y=sin2x.
(2)y=.
解:(1)要求函数y=sin2x的周期,只须寻求使等式sin2(x+T)=sin2x恒成立的最小正数T即可.
∵使sin(2x+2T)=sin2x恒成立的正数2T的最小值是2π,∴当2T=2π时,T=π. 因此,函数y=sin2x的周期为π.
(2)要求函数y=的周期,只须寻求使等式 2.教师启发,诱导学生自主反思
(1)从上面的例题分析中,你是否有所发现?(这类函数的周期好像只与x的系数有关)
(2)一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A≠0,ω>0,x∈R)的周期是多少? [要求函数y=Asin(ωx+φ)的周期,只须寻求使等式Asin[ω(x+T)+φ]=Asin(ωx+φ),即Asin(ωx+φ+ωT)=Asin(ωx+φ)恒成立的最小正数T即可.
∵使Asin(ωx+φ+ωT)=Asin(ωx+φ)恒成立的正数ωT,最小值是2π,∴当ωT=2π时,T=.因此,函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω>0,x∈R)的周期为3.巩 固 [练习] 求下列函数的周期.
4.进一步强化
例3 不求值,指出下列各式大于零还是小于零.
例4 确定下列函数的单调区间.(1)y=1-sin3x.
(2)y=log2sin3x.
四、拓展延伸
1.若常数T为f(x)的周期,nT(n∈N*)是否也是它的周期? 2.你能证明正弦函数的最小正周期是2π吗?
3.某港口的水深y(m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,下面是该港口的水深表: 表35-1
经过长时间的观察,描出的曲线如图所示,经拟合,该曲线可近似地看成正弦函数y=Asinωt+B的图像.
(1)试根据数据表和曲线,求出函数y=Asinωt+B的表达式.
(2)一般情况下,船舶航行时船底同海底的距离不少于4.5m时是安全的.如果某船的吃水深度(船底与水面的距离)为7m,那么该船在什么时间段能够安全进港?若该船欲当天安全离港,它在港内停留的时间最多不能超过多长时间(忽略离港用的时间)?
第五篇:高中数学新课程创新教学设计案例50篇__8_函数的单调性
函数的单调性
教材分析
函数的单调性是函数的重要特性之一,它把自变量的变化方向和函数值的变化方向定性地联系在一起.在初中学习函数时,借助图像的直观性研究了一些函数的增减性.这节内容是初中有关内容的深化、延伸和提高.这节通过对具体函数图像的归纳和抽象,概括出函数在某个区间上是增函数或减函数的准确含义,明确指出函数的增减性是相对于某个区间来说的.教材中判断函数的增减性,既有从图像上进行观察的直观方法,又有根据其定义进行逻辑推理的严格方法,最后将两种方法统一起来,形成根据观察图像得出猜想结论,进而用推理证明猜想的体系.这节内容的重点是理解函数单调性的概念以及利用函数的单调性的概念证明函数的单调性,难点是理解函数单调性的概念.
教学目标
1.通过对增函数、减函数概念的归纳、抽象和概括,体验数学概念的产生和形成过程,培养学生从特殊到一般的抽象概括能力.
2.掌握增函数、减函数等函数单调性的概念,理解函数增减性的几何意义,并能初步运用所学知识判断或证明一些简单函数的单调性,培养学生对数学的理解能力和逻辑推理能力.
3.通过对函数单调性的学习,初步体会知识发生、发展、运用的过程,培养学生形成科学的思维.
任务分析
这节内容学生在初中已有了较为粗略的认识,即主要根据观察图像得出结论.这节函数增减性的定义,是运用数学符号将自然语言的描述提升到形式化的定义,学生接受起来可能比较困难.在引入定义时,要始终结合具体函数的图像来进行,以增强直观性,采用由具体到抽象,再由抽象到具体的思维方法,便于学生理解.对于定义,要注意对区间上所取两点x1,x2的“任意性”的理解,多给学生操作与思考的时间和空间.
教学设计
一、问题情境
1.如图为某市一天内的气温变化图:
(1)观察这个气温变化图,说出气温在这一天内的变化情况.
(2)怎样用数学语言刻画在这一天内“随着时间的增大,气温逐渐升高或下降”这一特征?
2.分别作出下列函数的图像:
(1)y=2x.
(2)y=-x+2.
(3)y=x2.
根据三个函数图像,分别指出当x∈(-∞,+∞)时,图像的变化趋势?
二、建立模型
1.首先引导学生对问题2进行探讨———观察分析
观察函数y=2x,y=-x+2,y=x2图像,可以发现:y=2x在(-∞,+∞)上、y=x2在(0,+∞)上的图像由左向右都是上升的;y=-x+2在(-∞,+∞)上、y=x2在(-∞,0)上的图像由左向右都是下降的.函数图像的“上升”或“下降”反映了函数的一个基本性质———单调性.那么,如何描述函数图像“上升”或“下降”这个图像特征呢? 以函数y=x2,x∈(-∞,0)为例,图像由左向右下降,意味着“随着x的增大,相应的函数值y=f(x)反而减小”,如何量化呢?取自变量的两个不同的值,如x1=-5,x2=-3,这时有x1<x2,f(x1)>f(x2),但是这种量化并不精确.因此,x1,x2应具有“任意性”.所以,在区间(-∞,0)上,任取两个x1,x2得到f(x1)=,f(x2)=
.当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2).这时,我们就说f(x)=x2在区间(-∞,0)上是减函数.
注意:在这里,要提示学生如何由直观图像的变化规律,转化为数学语言,即自变量x变化时对函数值y的影响.必要时,对x,y可举出具体数值,进行引导、归纳和总结.这里的“都有”是对应于“任意”的.
2.在学生讨论归纳函数单调性定义的基础上,教师明晰———抽象概括 设函数f(x)的定义域为I: 如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么我们就说函数f(x)在区间D上是增函数[如图8-2(1)]. 如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么我们就说函数f(x)在区间D上是减函数[如图8-2(2)].
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么我们就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫作y=f(x)的单调区间.
3.提出问题,组织学生讨论
(1)定义在R上的函数f(x),满足f(2)>f(1),能否判断函数f(x)在R是增函数?
(2)定义在R上函数f(x)在区间(-∞,0]上是增函数,在区间(0,+∞)上也是增函数,判断函数f(s)在R上是否为增函数.
(3)观察问题情境1中气温变化图像,根据图像说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数.
强调:定义中x1,x2是区间D上的任意两个自变量;函数的单调性是相对于某一区间而言的.
三、解释应用 [例 题]
1.证明函数f(x)=2x+1,在(-∞,+∞)是增函数. 注:要规范解题格式.
2.证明函数f(x)=,在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数.
思考:能否说,函数f(x)=在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)上是减函数? 3.设函数y=f(x)在区间D上保号(恒正或恒负),且f(x)在区间D上为增函数,求证:f(x)=在区间D上为减函数.
证明:设x1,x2∈D,且x1<x2,∵f(x)在区间D上保号,∴f(x1)f(x2)>0.
又f(x)在区间D上为增函数,∴f(x1)-f(x2)<0,从而g(x1)-g(x2)>0,∴g(x)在D上为减函数.
[练习]
1.证明:(1)函数f(x)=在(0,+∞)上是增函数.
(2)函数f(x)=x2-x在(-∞,]上是减函数.
2.判断函数的单调性,并写出相应的单调区间.
3.如果函数y=f(x)是R上的增函数,判断g(x)=kf(x),(k≠0)在R上的单调性.
四、拓展延伸
1.根据图像,简要说明近150年来人类消耗能源的结构变化情况,并对未来100年能源结构的变化趋势作出预测.
2.判断二次函数f(x)=ax2+bx+c,(a≠0)的单调性,并用定义加以证明. 3.如果自变量的改变量Δx=x2-x1<0,函数值的改变量Δy=f(x2)-f(x1)>0,那么函数f(x)在区间D上是增函数还是减函数?
4.函数值的改变量与自变量的改变量的比的平均变化率.
叫作函数f(x)在x1,x2之间(1)根据函数的平均变化率判断y=f(x)在区间D上是增函数还是减函数.
(2)比值的大小与函数值增长的快慢有什么关系?
点 评
这篇案例设计完整,思路清晰.案例首先通过实例阐述了函数单调性产生的背景,归纳、抽象概括出了增函数、减函数的定义,充分体现了数学教学的本质是数学思维过程的教学,符合新课程标准的精神.例题与练习由浅入深,完整,全面.“拓展延伸”的设计有新意,有深度,为学生数学思维能力、创造能力的培养提供了平台.
这篇案例的突出特点,体现在如下几个方面: 1.强调对基本概念和基本思想的理解和掌握
由于数学高度抽象的特点,注重体现基本概念的来龙去脉.在数学中要引导学生经历从具体实例抽象出数学概念的过程,在初步运用中逐步理解概念的本质.
2.注重联系,提高对数学整体的认识
数学的发展既有内在的动力,也有外在的动力.在高中数学的教学中,要注重数学的不同分支和不同内容之间的联系,数学与日常生活的联系,数学与其他学科的联系.例如,通过研讨本节课“拓展延伸”中的第1个问题,可以大大提高了学生学习的积极性和主动性. 3.注重数学知识与实际的联系,发展学生的应用意识和能力
在数学教学中,应注重发展学生的应用意识;通过丰富的实例引入数学知识,引导学生应用数学知识解决实际问题,经历探索、解决问题的过程,体会数学的应用价值,帮助学生认识到:数学与我有关,与实际生活有关;数学是有用的,我要用数学,我能用数学.