《2.3幂函数》教学设计
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【课标解读】
教科书从实际问题得到五个常用的幂函数,从而引出幂函数地概念,对他们的图象与基本性质进行认识,对一般的幂函数不做引伸和过多的介绍。在归纳五个幂函数的基本性质时,应注意引导学生类比前面研究一般的函数、指数函数、对数函数等过程中的思想方法,对研究这些函数的思路做出引导。
【教材分析】
《幂函数》选自高一数学新教材必修1第2章第3节。在过渡性教材中,曾将幂函数这一内容删掉了,新课标又把幂函数重新编入教材,而相比起人教版的旧教材,幂函数的地位和难度都有所下降,新教材将幂函数的位置放到了指数函数与对数函数之后,并且将幂函数研究的对象限定为五个具体函数,通过研究它们来了解幂函数的性质。该内容安排一课时。
【学情分析】
学习幂函数之前,学生在初中已经掌握了一次函数,二次函数,正比例函数,反比例函数几类基本初等函数,并且在高中阶段独立探究过指数函数与对数函数的图象与性质,基本掌握了研究函数的一般方法与过程.由于幂函数的情况比较复杂,学生在对图象共性的归纳与概括方面可能遇到困难。
【教学目标】
1、知识与技能
(1)理解幂函数概念,会画幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象。
(2)结合这几个幂函数的图象,理解幂函数图象的变化情况和性质。
(3)了解几个常见幂函数的性质,会用它们的单调性比较两个底数不同而指数相同的指数式的大小。
2、过程与方法
(1)通过观察、总结幂函数的性质,培养学生概括抽象和识图能力。
(2)使学生进一步体会数形结合的思想。.
3、情感、态度、价值观
(1)通过生活实例引出幂函数的概念,使学生体会到数学在实际生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
(2)利用计算机,了解幂函数图象的变化规律,使学生认识到现代技术在数学认知过程中的作用,从而激发学生的学习欲望。
【教学重点、难点】
教学重点:从五个具体函数归纳认识一般幂函数的一些性质并简单应用。
教学难点:幂函数的图像和性质的总结。
【教学方法】
1、采用师生互动的方式,由学生自我探索、自我分析,合作学习,充分发挥学生的积极性与主动性。
2、利用实物投影仪及计算机辅助教学。
【教学过程】
一、创设情境,引入概念
我们知道,ab=N,如果a一定,N随b的变化而变化,我们建立了指数函数y=ax;如果a一定,b随N的变化而变化,我们建立了对数函数
设想:如果b一定,N随a的变化而变化,是不是也应该确定一个函数呢?
(一)复习引入
我们先来看几个具体的问题:(多媒体显示以下5个问题,每个问题的结论由学生说出,然后再在多媒体屏幕上弹出)
问题1:如果张红购买了每千克1元的蔬菜w千克,那么她需要付的钱数p=w元,这里p是w的函数。
问题2:如果正方形边长为a,那么正方形的面积S=a2,这里S是a的函数。
问题3:如果正方体棱长为a,那么正方体的体积V=a3,这里V是a的函数。
问题4:如果正方形场地的面积为S,那么正方形的边长a=S,这里a是S的函数。
问题5:如果某人t s内骑车行进了1 km,那么他骑车的平均速度v=t-1 km/s,这里v是t的函数。
师生互动:学生口答,教师板书答案。幻灯片演示问题。
设计意图:由具体问题入手,从熟悉的情景引入,提高学生的参与程度。符合学生认识特点。
时间预设:4分钟
思考:以上问题中的函数有什么共同特征?(引入新课,书写课题)
师生互动:学生相互讨论,必要时,教师将解析式写成指数幂形式,以启发学生归纳。投影
演示定义。
设计意图:培养学生的观察、归纳、概括能力。
时间预设:2分钟
二、新课讲解
1、幂函数的定义
一般地,形如(R)的函数称为幂函数,其中是自变量,是常数。2、.幂函数的定义域:是使x a有意义的实数的集合,随a的不同而不同。
探究一:你能说出幂函数与指数函数的区别吗?
式子 | 名称 | ||
a(常数) | X(自变量) | Y(函数值) | |
指数函数y=ax | |||
幂函数 | |||
探究二:如何判断一个函数是幂函数还是指数函数?
看自变量的位置:x是指数还是底数
练习1:判断下列函数是否为幂函数.。
(1)(3)(5)(6)
师生互动:学生独立思考,回答。幻灯片演示题目。
设计意图:巩固概念,强化学生对概念形式特征的把握。
时间预设:4分钟
2、若幂函数y=f(x)的图像过点则函数的解析式为————。
设计意图:让学生体会待定系数法求解析式,提高学生指数运算的能力。
我们已经对幂函数的概念有了比较深刻的认识,根据我们前面学习指数函数、对数函数的学
习经历,你认为我们下面应该研究什么呢?(研究图象和性质)
设计意图:引导学生回想前面学习指数函数与对数函数的研究内容和过程。启发学生用类比思想进行研究幂函数。
时间预设:2分钟
(二)常见幂函数的图象和性质
在初中我们已经学习了幂函数y=x,y=x2,y=x-1的图象和性质,请同学们在同一坐标系中画出它们的图象。
问题思考:你能在刚才的坐标系内画出函数y=x3,y=x1/2的图象吗?幂函数定义
师生互动:学生作图,教师巡视。将学生作图用实物投影仪演示,指出优点和错误之处。教师利用几何画板演示,通过超级链接几何画板演示。
设计意图:训练学生作图的基本功,加强学生的实践,让学生在自己的经验中认识幂函数的图象。避免教师直接使用计算机演示图象,剥夺学生动手的机会。
时间预设:6分钟
探究三:观察函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x1/2图象,将你发现的结论写在下表内。
函数 | y=x | y=x2 | y=x3 | y=x1/2 | y=x-1 |
定义域 | R | R | R | [0,+∞) | (-∞,0)∪(0,+∞) |
值域 | R | [0,+∞) | R | [0,+∞) | (-∞,0)∪(0,+∞) |
奇偶性 | 奇 | 偶 | 奇 | 非奇非偶 | 奇 |
单调性 | 增 | [0,+∞)增 (-∞,0]减 | 增 | 增 | (0,+∞)减 (-∞,0)减 |
定点 | (1,1) | (1,1) | (1,1) | (1,1) | (1,1) |
师生互动:学生分小组讨论,总结。教师引导。注意学生语言叙述的严密性和正确性。
设计意图:让学生通过观察图象,分组讨论,探究幂函数的性质和图象的变化规律,教师注意引导学生类比研究指数函数,对数函数的方法探究幂函数的性质和图象的变化规律。
时间预设:4分钟
探究四:根据上表的内容并结合图象,试总结函数:y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x1/2的共同性质。
归纳总结得出幂函数的性质:
(1)、所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都通过点(1,1);
(2)、如果α>0,则幂函数图象过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数;
(3)、如果α<0,则幂函数图象在区间(0,+∞)上是减函数,在第一象限内,图象无限地逼近坐标轴;
(4)、当α为奇数时,幂函数为奇函数;当α为偶数时,幂函数为偶函数。
(5)、在直线x=1的右侧,α的值从上到下,由大变小。
师生互动:学生小组讨论,代表发言,教师点拨,注意学生语言叙述的严密性和正确性。
设计意图:训练学生的概括总结能力和语言叙述能力。
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