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2019-2020年高一數(shù)學(xué) 函數(shù)的應(yīng)用舉例 第十課時 第二章 ●課 題 2.9.3 函數(shù)的應(yīng)用舉例（三） ●教學(xué)目標 （一）教學(xué)知識點 1.數(shù)學(xué)建模的基本思想. 2.有關(guān)物理問題的數(shù)學(xué)模型. （二）能力訓(xùn)練要求 1.使學(xué)生適應(yīng)各學(xué)科的橫向聯(lián)系. 2.能夠建立一些物理問題的數(shù)學(xué)模型. 3.培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力. （三）德育滲透目標 1.用聯(lián)系的觀點看問題. 2.能夠?qū)⑸a(chǎn)實際、物理研究中的某些問題用數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)方法進行解決. ●教學(xué)重點 數(shù)學(xué)建模的方法 ●教學(xué)難點 如何把實際問題抽象為數(shù)學(xué)問題 ●教學(xué)方法 自學(xué)輔導(dǎo)法 在前幾節(jié)學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模基本思想及數(shù)學(xué)建模一般步驟的基礎(chǔ)上，直接給出學(xué)生例題，要求學(xué)習(xí)通過審題，自己抽象出其中的數(shù)量關(guān)系，在通過老師的幫助加以確認之后，再著手進行純數(shù)學(xué)問題的解決，最后在老師的引導(dǎo)下，把握好由數(shù)學(xué)問題的解向?qū)嶋H問題的還原. 引導(dǎo)學(xué)生在研究例6的過程中，了解函數(shù)思想在解決物理問題時所發(fā)揮的作用，同時對高考中具有導(dǎo)向意義的題目有所認識，了解高考命題趨勢的發(fā)展. ●教具準備 幻燈片 第一張：例題5（記作2.9.3 A） 第二張：例題6（記作2.9.3 B） ●教學(xué)過程 Ⅰ.復(fù)習(xí)回顧 ［師］上一節(jié)課，我們主要學(xué)習(xí)了有關(guān)增長率的數(shù)學(xué)模型，這種模型在有關(guān)產(chǎn)量、產(chǎn)值、糧食、人口等等增長問題常被用到.這一節(jié)，我們學(xué)習(xí)有關(guān)物理問題的數(shù)學(xué)模型. Ⅱ.講授新課 [例5]設(shè)在海拔x m處的大氣壓強是y Pa，y與x之間的函數(shù)關(guān)系式是y=cekx，其中c、k為常量.已知某地某天在海平面的大氣壓為1.01105 Pa，1000 m高空的大氣壓為0.90105 Pa.求600 m高空的大氣壓強（結(jié)果保留3個有效數(shù)字）. 分析：解決此題，應(yīng)排除題中專業(yè)術(shù)語的干擾，抽象概括出數(shù)量關(guān)系，準確地轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)表達式. 解：將x=0,y=1.01105,x=1000,y=0.90105 分別代入函數(shù)式y(tǒng)=cekx， 得 解之得 (由計算器算得) ∴函數(shù)式y(tǒng)=1.01105 將x=600代入上述函數(shù)式得 y=1.01105 由計算器算得y=0.943105(Pa) 答：在600 m高空的大氣壓約為0.943105 Pa. 評述：（1）此題利用數(shù)學(xué)模型解決物理問題；（2）需由已知條件先確定函數(shù)式；（3）此題實質(zhì)為已知自變量的值，求對應(yīng)的函數(shù)值的數(shù)學(xué)問題；（4）此題要求學(xué)生能借助計算器進行比較復(fù)雜的運算. 例6：在測量某物理量的過程中，因儀器和觀察的誤差，使得n次測量分別得到a1,a2,……,an共n個數(shù)據(jù)，我們規(guī)定所測量的物理量的“最佳近似值”a是這樣一個量：與其他近似值比較a與各數(shù)據(jù)差的平方和最小.依次規(guī)定，從a1,a2,a3,……an推出的a= . (1994年全國高考試題) 分析：此題應(yīng)排除物理因素的干擾，抓準題中的數(shù)量關(guān)系，將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)求最值問題. 解：由題意可知，所求a應(yīng)使y=(a－a1)2+(a－a2)2+…+(a－an)2最小 由于y=na2－2(a1+a2+…+an)a+(a12+a22+…+an2) 若把a看作自變量，則y是關(guān)于a的二次函數(shù)，于是問題轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的最小值. 因為n＞0,二次函數(shù)f(a)圖象開口方向向上. 當a= (a1+a2+…+an)時，y有最小值. 所以a= (a1+a2+…+an)即為所求. 評述：此題在高考中是具有導(dǎo)向意義的試題，它以物理知識和簡單數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)，并以物理學(xué)科中的統(tǒng)計問題為背景，給出一個新的定義，要求學(xué)生讀懂題目，抽象其中的數(shù)量關(guān)系，將文字語言轉(zhuǎn)化為符號語言，即 y=(a－a1)2+(a－a2)2+…+(a－an)2然后運用函數(shù)的思想、方法去解決問題，解題關(guān)鍵是將函數(shù)式化成以a為自變量的二次函數(shù)形式，這是函數(shù)思想在解決實際問題中的應(yīng)用. Ⅲ.課堂練習(xí) 課本P89習(xí)題2.9 5 某種放射性元素的原子數(shù)N隨時間t的變化規(guī)律是N=N0e－λt,其中N0，λ是正的常數(shù). （1）說明函數(shù)是增函數(shù)還是減函數(shù)； （2）把t表示成原子數(shù)N的函數(shù)； （3）求當N=時，t的值. 解：（1）由于N0＞0,λ＞0，函數(shù)N=N0e－λt是屬于指數(shù)函數(shù)y=e-x類型的，所以它是減函數(shù)，即原子數(shù)N的值隨時間t的增大而減少 （2）將N=N0e－λt寫成e－λt= 根據(jù)對數(shù)的定義有－λt=ln 所以t=－ (lnN－lnN0)= (lnN0－lnN) (3)把N=代入t= (lnN0－lnN)得t= (lnN0－ln)= (lnN0－lnN0+ln2)= ln2. Ⅳ.課時小結(jié) ［師］通過本節(jié)學(xué)習(xí)，進一步熟悉數(shù)學(xué)建模的方法，能運用數(shù)學(xué)模型解決一定的關(guān)于物理的實際問題，提高解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題的應(yīng)變能力. Ⅴ.課后作業(yè) （一）課本P90習(xí)題2.9 6 （二）1.預(yù)習(xí)內(nèi)容：P93～P94 2.預(yù)習(xí)提綱： （1）實習(xí)作業(yè)的要求； （2）實習(xí)報告的內(nèi)容. ●板書設(shè)計 2.9.3 函數(shù)應(yīng)用舉例 例5 解答 評述 例6 解答 評述 學(xué)生練習(xí)