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1、3.3.2 函數(shù)的極值與導數(shù) 教學設計
一、教學目標
1 知識與技能
〈1〉結(jié)合函數(shù)圖象,了解可導函數(shù)在某點取得極值的必要條件和充分條件
〈2〉理解函數(shù)極值的概念,會用導數(shù)求函數(shù)的極大值與極小值
2 過程與方法
結(jié)合實例,借助函數(shù)圖形直觀感知,并探索函數(shù)的極值與導數(shù)的關系。
3 情感與價值
感受導數(shù)在研究函數(shù)性質(zhì)中一般性和有效性,通過學習讓學生體會極值是函數(shù)的局部性質(zhì),增強學生數(shù)形結(jié)合的思維意識。
二、重點:利用導數(shù)求函數(shù)的極值
難點:函數(shù)在某點取得極值的必要條件與充分條件
三、教學基本流程
回憶函數(shù)的單調(diào)性與導數(shù)的關系,與已有知識的了解
提
2、出問題,激發(fā)求知欲
組織學生自主探索,獲得函數(shù)的極值定義
通過例題和練習,深化提高對函數(shù)的極值定義的理解
四、教學過程
〈一〉、創(chuàng)設情景,導入新課
1、通過上節(jié)課的學習,導數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關系是什么?
(提問學生回答)
2.觀察圖1.3.8 表示高臺跳水運動員的高度h隨時間t變化的函數(shù)=-4.9t2+6.5t+10的圖象,回答以下問題
(1)當t=a時,高臺跳水運動員距水面的高度最大,那么函數(shù)在t=a處的導數(shù)是多少呢?
(2)在點t=a附近的圖象有什么特點?
(3)點t=a附近的導數(shù)符號有什么變化規(guī)律?
共同歸納: 函數(shù)h(t
3、)在a點處h/(a)=0,在t=a的附近,當t<a時,函數(shù)單調(diào)遞增, >0;當t>a時,函數(shù)單調(diào)遞減, <0,即當t在a的附近從小到大經(jīng)過a時, 先正后負,且連續(xù)變化,于是h/(a)=0.
3、對于這一事例是這樣,對其他的連續(xù)函數(shù)是不是也有這種性質(zhì)呢?
<二>、探索研討
1、觀察1.3.9圖所表示的y=f(x)的圖象,回答以下問題:
(1)函數(shù)y=f(x)在a.b點的函數(shù)值與這些點附近的函數(shù)值有什么關系?
(2) 函數(shù)y=f(x)在a.b.點的導數(shù)值是多少?
(3)在a.b點附近, y=f(x)的導數(shù)的符號分別是什么,并且有什么關系呢?
2、極值的定義:
我們把點a叫做
4、函數(shù)y=f(x)的極小值點,f(a)叫做函數(shù)y=f(x)的極小值;
點b叫做函數(shù)y=f(x)的極大值點,f(a)叫做函數(shù)y=f(x)的極大值。
極大值點與極小值點稱為極值點, 極大值與極小值稱為極值.
3、通過以上探索,你能歸納出可導函數(shù)在某點x0取得極值的充要條件嗎?
充要條件:f(x0)=0且點x0的左右附近的導數(shù)值符號要相反
4、引導學生觀察圖1.3.11,回答以下問題:
(1)找出圖中的極點,并說明哪些點為極大值點,哪些點為極小值點?
(2)極大值一定大于極小值嗎?
5、隨堂練習:
1 如圖是函數(shù)y=f(x)的函數(shù),試找出函數(shù)y=f(x)的極值點,并指出哪些是極大
5、值點,哪些是極小值點.如果把函數(shù)圖象改為導函數(shù)y=的圖象?
<三>、講解例題
例4 求函數(shù)的極值
教師分析:①求f/(x),解出f/(x)=0,找函數(shù)極點; ②由函數(shù)單調(diào)性確定在極點x0附近f/(x)的符號,從而確定哪一點是極大值點,哪一點為極小值點,從而求出函數(shù)的極值.
學生動手做,教師引導
解:∵∴=x2-4=(x-2)(x+2)
令=0,解得x=2,或x=-2.
下面分兩種情況討論:
(1) 當>0,即x>2,或x<-2時;
(2) 當<0,即-2<x<2時.
當x變化時, ,f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-2)
-2
(-2,2)
2
(2,+
6、∞)
+
0
_
0
+
f(x)
單調(diào)遞增
單調(diào)遞減
單調(diào)遞增
因此,當x=-2時,f(x)有極大值,且極大值為f(-2)= ;當x=2時,f(x)有極
小值,且極小值為f(2)=
函數(shù)的圖象如:
歸納:求函數(shù)y=f(x)極值的方法是:
1求,解方程=0,當=0時:
(1) 如果在x0附近的左邊>0,右邊<0,那么f(x0)是極大值.
(2) 如果在x0附近的左邊<0,右邊>0,那么f(x0)是極小值
<四>、課堂練習
1、求函數(shù)f(x)=3x-x3的極值
2、思考:已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2-2x在x=-2,x=1處取得極值,
求
7、函數(shù)f(x)的解析式及單調(diào)區(qū)間。
<五>、課后思考題:
1、 若函數(shù)f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)內(nèi)有極小值,求實數(shù)b的范圍。
2、 已知f(x)=x3+ax2+(a+b)x+1有極大值和極小值,求實數(shù)a的范圍。
<六>、課堂小結(jié):
1、 函數(shù)極值的定義
2、 函數(shù)極值求解步驟
3、 一個點為函數(shù)的極值點的充要條件。
教學反思:
本節(jié)的教學內(nèi)容是導數(shù)的極值,有了上節(jié)課導數(shù)的單調(diào)性作鋪墊,借助函數(shù)圖形的直觀性探索歸納出導數(shù)的極值定義,利用定義求函數(shù)的極值.教學反饋中主要是書寫格式存在著問題.為了統(tǒng)一要求主張用列表的方式表示,剛開始學生都不愿接受這種格式,但隨著
8、幾道例題與練習題的展示,學生體會到列表方式的簡便,同時為能夠快速判斷導數(shù)的正負,我要求學生盡量把導數(shù)因式分解.本節(jié)課的難點是函數(shù)在某點取得極值的必要條件與充分條件,為了說明這一點多舉幾個例題是很有必要的.在解答過程中學生還暴露出對復雜函數(shù)的求導的準確率比較底,以及求函數(shù)的極值的過程板書仍不規(guī)范,看樣子這些方面還要不斷加強訓練.
研討評議:
教學內(nèi)容整體設計合理,重點突出,難點突破,充分體現(xiàn)教師為主導,學生為主體的雙主體課堂地位,充分調(diào)動學生的積極性,教師合理清晰的引導思路,使學生的數(shù)學思維得到培養(yǎng)和提高,教學內(nèi)容容量與難度適中,符合學情,并關注學生的個體差異,使不同程度的學生都得到不同效果的收獲.
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