第一篇:北师大版数学选修1-1教案:第3章-拓展资料:用辨证的观点学导数
拓展资料:用辨证的观点学导数
导数的重要性是人所共知的.它不仅仅应用于数学、物理、化学,而且在天文、地理、经济等科学领域中也有非常广泛而重要地应用;学好它是应该的也是必须的.但这个内容与我们前面学习的东西又有很大的区别,如何理解它呢?只要你能辨证的看问题也许就不难了.下面我们看几个例题:
例1 自由落体的瞬时速度问题
我们知道自由落体运动是一种变速运动,它的下落高度h12.如图,当物体gt(g为自由落体加速度,t为下落的时间)2从点A处自由下落时,由B到C的过程是变速的,但当h很小时,我们可以把它看成是匀速运动.若由B到C的时间为t,则此时的11g(tt)2gt2h212gtt.由于t很小,当t0速度为vtt2
时,点B与点C将无限接近,当趋于一点时,就得到了我们平时用的自由落体的瞬时速度公式vgt.
例2 交流电的瞬时电流强度问题
由物理知识我们知道,对于直流电,单位时间内流过导线截面的电量叫做电流强度.设t从t0变到t0t时,通过导线截面的电量为q,电流强度公式为:电流强度q. t
对于交流电,电量是随时间变化的.设电量q与时间t的关系为qq(t),当t从t0变到t0t时,电量为qq(t0t)q(t0),从而电流强度qq(t0t)q(t0),tt显然,这只是在时间段t内的平均电流强度.当t很小,即t0时,t0tt0,此时,就得到了t0时的瞬时电流强度.
例3 非均匀细棒的密度问题
所谓细棒是指棒的横断面很小,且在任何部位的横断面面积都相等.如果棒的任何长度相等的两段质量都相等,就说棒是均匀的,否则,棒就是非均匀的.因此,非均匀细棒有的地方质量分布较密、有的地方质量分布较疏.对于均匀的细棒的密度可用公式:密度质量长度,来计算.
下面我们来探求非均匀细棒的密度.设棒的一端为A,棒上的任意一点为P,且PAx,PA段的质量记为pp(x),当PA由x变到xx时,质量的改变量pp(xx)p(x),则此时的密度p(xx)p(x),显然,这是由x到xx的平
x均密度.当x很小,即x0时,xxx,此时,就得到了P处的密度.
可以看出:以上三例的处理方式很相近,无论是“当h很小时,我们可以把它看成是匀速运动”,还是“这只是在时间段t内的平均电流强度”、“这是由x到xx的平均密度”都是一个辨证的过程,在这个辨证的过程中,量变促使了质变.
第二篇:高中数学 3.3 计算导数教案 北师大选修11
3.3 计算导数
教学过程:
一、复习
1、导数的定义;
2、导数的几何意义;
3、导函数的定义;
4、求函数的导数的流程图。(1)求函数的改变量yf(xx)f(x)
yf(xx)f(x) xxy(3)取极限,得导数y/=f(x)lim
x0x(2)求平均变化率本节课我们将学习常见函数的导数。首先我们来求下面几个函数的导数。(1)、y=x(2)、y=x(3)、y=x 问题1:yx1,yx2,yx3呢?
问题2:从对上面几个幂函数求导,我们能发现有什么规律吗?
二、新授
1、基本初等函数的求导公式:
⑴(kxb)k(k,b为常数)⑵(C)0(C为常数)⑶(x)1 ⑷(x)2x
32⑸(x)3x ⑹()2
231x1 x2⑺(x)12x1 由⑶~⑹你能发现什么规律? ⑻(x)xxx(为常数)
⑼(a)alna(a0,a1)
11logae(a0,且a1)xxlna1xx)-sinx ⑾(e)e ⑿(lnx) ⒀(sinx)cosx ⒁(cosxx⑽(logax)从上面这一组公式来看,我们只要掌握幂函数、指对数函数、正余弦函数的求导就可以了。例
1、求下列函数导数。
(1)yx(2)y
4(3)y5xxxx
第三篇:高中数学 3.1.1 导数与函数的单调性(一) 教案 北师大选修2-2
3.1.1 导数与函数的单调性
教学过程: 【引 例】
1、确定函数yx24x3在哪个区间内是增函数?在哪个区间内是减函数? 解:yx24x3(x2)21,在(,2)上是减函数,在(2,)上是增函数。问:
1、为什么yx24x3在(,2)上是减函数,在(2,)上是增函数?
2、研究函数的单调区间你有哪些方法?
都是反映函数随自(1)观察图象的变化趋势;(函数的图象必须能画出的)
变量的变化情况。(2)利用函数单调性的定义。(复习一下函数单调性的定义)
322、确定函数f(x)=2x-6x+7在哪个区间内是增函数?哪个区间内是减函数?
(1)能画出函数的图象吗?那如何解决?试一试。提问一个学生:解决了吗?到哪一步解决不了?(产生认知冲突)
(2)(多媒体放映)
【发现问题】定义是解决单调性最根本的工具,但有时很麻烦,甚至解决不了。尤其是在不
32知道函数的图象的时候,如函数f(x)=2x-6x+7,这就需要我们寻求一个新的方法来解决。
(研究的必要性)事实上用定义研究函数yx24x3的单调区间也不容易。【探 究】
我们知道函数的图象能直观的反映函数的变化情况,下面通过函数的图象规律来研究。
32问:如何入手?(图象)从函数f(x)=2x-6x+7的图象吗?
1、研究二次函数yx4x3的图象;(1)(2)(3)(4)(5)学生自己画图研究探索。
提问:以前我们是通过二次函数图象的哪些特征来研究它的单调性的?(开口方向,对称轴)既然要寻求一个新的办法,显然要换个角度分析。
提示:我们最近研究的哪个知识(通过图象的哪个量)能反映函数的变化规律? 学生继续探索,得出初步规律。几何画板演示,共同探究。得到这个二次函数图象的切线斜率的变化与单调性的关系。(学生总结): ①该函数在区间(,2)上单调递减,切线斜率小于0,即其导数为负; 在区间(2,)上单调递增,切线斜率大于0,即其导数为正;
注:切线斜率等于0,即其导数为0;如何理解?
②就此函数而言这种规律是否一致?是否其它函数也有这样的规律呢?
2、先看一次函数图象;
3、再看两个我们熟悉的函数图象。(验证)(1)观察三次函数yx的图象;(几何画板演示)
(2)观察某个函数的图象。(几何画板演示)
指出:我们发现函数的单调性与导数的符号有密切的关系。这节课我们就来学习如何用导数
专心
爱心
用心
∴y=x-9x+24x的单调增区间是(4,+∞)和(-∞,2)令3(x-2)(x-4)<0,解得2<x<4 32.∴y=x-9x+24x的单调减区间是(2,4)322(2)解:y′=(3x-x)′=3-3x=-3(x-1)=-3(x+1)(x-1)令-3(x+1)(x-1)>0,解得-1<x<1.3∴y=3x-x的单调增区间是(-1,1).令-3(x+1)(x-1)<0,解得x>1或x<-1.3∴y=3x-x的单调减区间是(-∞,-1)和(1,+∞)
2、设yf(x)是函数yf(x)的导数, yf(x)的 图象如图所示, 则yf(x)的图象最有可能是()32小结:重点是抓住导函数的图象与原函数的图象从哪里发生联系? 【课堂小结】
1.函数导数与单调性的关系:若函数y=f(x)在某个区间内可导, ′如果f(x)>0, 则f(x)为增函数;如果f′(x)<0, 则f(x)为减函数.2.本节课中,用导数去研究函数的单调性是中心,能灵活应用导数解题是目的,另外应注意数形结合在解题中的应用.3.掌握研究数学问题的一般方法:从特殊到一般,从简单到复杂.【思考题】
32对于函数f(x)=2x-6x+7 思考
1、能不能画出该函数的草图? 思考2、2x76x在区间(0,2)内有几个解? 【课后作业】 3课本p42习题2.4 1,2
专心
爱心
用心
第四篇:2014年人教A版选修4-5教案 二 用数学归纳法证明不等式
二 用数学归纳法证明不等式
教学要求:
了解数学归纳法的原理,并能以递推思想作指导,理解数学归纳法的操作步骤,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题,并能严格按照数学归纳法证明问题的格式书写.教学重点:
能用数学归纳法证明几个经典不等式.教学难点:
理解经典不等式的证明思路.教学过程:
一、复习准备:
12221.求证:13352.求证:1n2n(n1),nN*.(2n1)(2n1)2(2n1)1112341n,nN*.n2
1二、讲授新课: 1.教学例题:
① 出示例1:比较n2与2n的大小,试证明你的结论.分析:试值n1,2,3,4,5,6 → 猜想结论 → 用数学归纳法证明
→ 要点:(k1)2k22k1k22kkk23kk2k2….小结:试值→猜想→证明
11② 练习:已知数列an的各项为正数,Sn为前n项和,且Sn(an),归纳出an的公式
2an并证明你的结论.解题要点:试值n=1,2,3,4,→ 猜想an → 数学归纳法证明 ③ 出示例2:证明不等式|sinn|n|sin|(nN).要点:|sin(k1)||sinkcoscosksin||sinkcos||cosksin|
|sink||sin|k|sin||sin|(k1)|sin|
④ 出示例3:证明贝努利不等式.(1x)n1nx(x1,x0,nN,n1)
22证明:(1)当n=2时,由x0得(1x)12xx12x,即不等式成立;
(2)假设当n=k(k≥2)时不等式成立,即有(1x)1kx:,则当n=k+1时,k(1x)k1(1x)(1x)k(1x)(1kx)1xkxkx21(k1)x,所以当n=k+1时,原不等式也成立; 由(1)(2)知,贝努利不等式成立;
注:事实上,把贝努利不等式中的正整数n改为实数仍有类似不等式成立.当是实数,且或0时,有(1x)≥1x(x1)当是实数,且01时,有(1x)≤1x(x1)
2.练习:试证明:不论正数a、b、c是等差数列还是等比数列,当n>1,n∈N*且a、b、c互不相等时,均有an+cn>2bn.解答要点:当a、b、c为等比数列时,设a=
b, c=bq(q>0且q≠1).∴ an+cn=….qancnacn 当a、b、c为等差数列时,有2b=a+c,则需证>()(n≥2且n∈N*).22ak1ck11k+1k+1k+1k+11(a+c+a+c)>(ak+1+ck+1+ak·c+ck·a)….当n=k+1时,244=1kkackacack+1(a+c)(a+c)>()·()=().42223.小结:应用数学归纳法证明与正整数n有关的不等式;技巧:凑配、放缩.三、巩固练习:
已知nN,n2,证明: 1211n1n211.2n
第五篇:陕西省蓝田县高中数学第四章导数应用4.1.1导数与函数的单调性1教案北师大版选修1_1
4.1.1 导数与函数的单调性
(1)三维目标:
①知识与技能:能探索并应用函数的单调性与导数的关系求单调区间,能由导数信息绘制函数大致图象。
②过程与方法:培养学生的观察能力、归纳能力,增强数形结合的思维意识。③情感、态度与价值观:
通过在教学过程中让学生多动手、多观察、勤思考、善总结,引导学生养成自主学习的学习习惯。(2)教学重点
探索并应用函数单调性与导数的关系求单调区间。(3)教学难点
利用导数研究函数单调性的步骤及方法。教学过程:【教学引入】
1、确定函数yx4x3在哪个区间内是增函数?在哪个区间内是减函数?
2、研究函数的单调区间你有哪些方法?
(1)观察图象的变化趋势;(函数的图象必须能画出的)2都是反映函数随自
变量的变化情况。
(2)利用函数单调性的定义。(复习一下函数单调性的定义)
2、确定函数f(x)=2x-6x+7在哪个区间内是增函数?哪个区间内是减函数?
(1)能画出函数的图象吗?那如何解决?试一试。提问一个学生:解决了吗?到哪一步解决不了?(产生认知冲突)
(2)(多媒体放映)
【发现问题】定义是解决单调性最根本的工具,但有时很麻烦,甚至解决不了。尤其是在不知道函数的图象的时候,如函数f(x)=2x-6x+7,这就需要我们寻求一个新的方法来解决。(研究的必要性)事实上用定义研究函数yx4x3的单调区间也不容易。【探 究】
我们知道函数的图象能直观的反映函数的变化情况,下面通过函数的图象规律来研究。问:如何入手?(图象)从函数f(x)=2x-6x+7的图象吗?
1、研究二次函数yx4x3的图象;(1)学生自己画图研究探索。2
323
22(2)提问:以前我们是通过二次函数图象的哪些特征来研究它的单调性的?(3)(开口方向,对称轴)既然要寻求一个新的办法,显然要换个角度分析。(4)提示:我们最近研究的哪个知识(通过图象的哪个量)能反映函数的变化规律?(5)学生继续探索,得出初步规律。几何画板演示,共同探究。
得到这个二次函数图象的切线斜率的变化与单调性的关系。(学生总结): ①该函数在区间(,2)上单调递减,切线斜率小于0,即其导数为负; 在区间(2,)上单调递增,切线斜率大于0,即其导数为正; 注:切线斜率等于0,即其导数为0;如何理解?
②就此函数而言这种规律是否一致?是否其它函数也有这样的规律呢?
2、先看一次函数图象;
3、再看两个我们熟悉的函数图象。(验证)
(1)观察三次函数yx3的图象;(几何画板演示)(2)观察某个函数的图象。(几何画板演示)
指出:我们发现函数的单调性与导数的符号有密切的关系。这节课我们就来学习如何用导数研究函数的单调性(幻灯放映课题)。【新课讲解】
4、请同学们根据刚才观察的结果进行总结:导数与函数的单调性有什么关系?请一个学生回答。(幻灯放映)
一般地,设函数yf(x)在某个区间可导,则函数在该区间内 如果在这个区间内f(x)0,则yf(x)为这个区间内的增函数; 如果在这个区间内f(x)0,则yf(x)为这个区间内的减函数。若在某个区间内恒有f(x)0,则f(x)为常函数。
这个结论是我们通过观察图象得到的,只是一个猜想,正确吗?答案是肯定的。严格的证明需要用到中值定理,大学里才能学到。这儿我们可以直接用这个结论。小结:数学中研究问题的常规思想方法是:从特殊到一般,从简单的复杂。结论应用:
由以上结论知:函数的单调性与其倒数有关,因此我们可以用导数法去探讨函数的单调性。''' 2 下面举例说明: 【例题讲解】
例
1、求证:yx31在(,0)上是增函数。(可选)由学生叙述过程老师板书:
即y'0,x20,y'(x31)'2x2,x(,0),函数yx31在(,0)上是增函数。
注:我们知道yx31在R上是增函数,课后试一试,看如何用导数法证明。学生归纳步骤:
1、求导;
2、判断导数符号;
3、下结论。
例
2、确定函数f(x)=2x-6x+7在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数.由学生叙述过程老师板书:
解:f′(x)=(2x-6x+7)′=6x-12x, 令6x-12x>0,解得x>2或x<0 ∴当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0,f(x)是增函数;当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.令6x-12x<0,解得0<x<2.∴当x∈(0,2)时,f′(x)<0,f(x)是减函数.例
3、判定函数y=e-x+1的单调区间.学生小结:用导数求函数单调区间的步骤:(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求函数f(x)的导数f′(x).(3)令f′(x)>0解不等式,得x的范围就是递增区间.令f′(x)<0解不等式,得x的范围,就是递减区间
【课堂练习】
1、函数f(x)=x-3x+1的减区间为()(A)(-1,1)(B)(1,2)(C)(-∞,-1)(D)(-∞,-1),(1, +∞)
(33,)33,a的取值范围为()3x2
322、函数y=a(x-x)的减区间为 3(A)a>0(B)–11(D)0 2、当x∈(-2,1)时,f(x)=2x+3x-12x+1是() 2(A)单调递增函数(B)单调递减函数(C)部份单调增,部分单调减(D)单调性不能确定 小结:重点是抓住导函数的图象与原函数的图象从哪里发生联系? 【课堂小结】 1.函数导数与单调性的关系:若函数y=f(x)在某个区间内可导, ′如果f(x)>0, 则f(x)为增函数;如果f′(x)<0, 则f(x)为减函数.2.本节课中,用导数去研究函数的单调性是中心,能灵活应用导数解题是目的,另外应注意数形结合在解题中的应用.3.掌握研究数学问题的一般方法:从特殊到一般,从简单到复杂.4