第三章基本初等函数(I)教材分析
良乡附中孟宁
通过对数学新课程标准的研讨和学习,特别是经历了第一阶段的几天集中培训,几位专家和老师们的悉心辅导,收获很大。经过了一个假期的自我学习,以及和同事们的交流、互动,下面就我们的学习体会、感受,分三个方面,汇报如下:
第一方面:人教B版数学必修1 第三章基本初等函数(I)教材分析
1.本单元教学内容的范围
3.1指数与指数函数
3.1.1实数指数幂及其运算
3.1.2指数函数
3.2对数与对数函数
3.2.1对数及其运算
3.2.2对数函数
3.2.3指数函数与对数函数的关系
3.3幂函数
3.4函数的应用(II)
2.本单元的教学内容在模块内容体系中的地位和作用
本章是在上一章学习函数及其性质的基础上,具体研究指数函数、对数函数、幂函数这三个高中阶段重要的函数。这是高中函数学习的第二个阶段,目的是使学生在这一阶段获得较为系统的函数知识,并初步培养函数应用意识,为今后的学习打下坚实的基础,同时使学生对函数的认识由感性上升到理性。可以说这一章起到了承上启下的作用,本章所涉及的一些重要思想方法,如数形结合、分类原则、函数思想、转化思想、构造思想、数学建模等,对学生掌握基础的数学语言,学好高中数学起着重要的作用。
3.本单元的教学内容总体教学目标
(1)理解分数指数幂的概念,理解有理指数幂的意义,通过具体实例了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算。
(2)理解指数函数的概念和意义,能画出具体指数函数的图象,探索并理解其单调性与特殊点。
(3)理解对数的概念及其运算性质,知道换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;通过阅读材料,了解对数的发现历史及对简化运算的作用。
(4)通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,能画出具体对数函数的图象,探索并理解其单调性与特殊点。 (5)知道同底的指数函数与对数函数互为反函数。能以具体函数为例对反函数进行解释和直观理解。
(6)通过实例,了解幂函数的概念,结合函数
21
3
2,1,,,x y x y x y x y x y =====的图象,了解它们的变化情况。
(7)能够运用函数(指数函数、对数函数、幂函数)的性质,解决某些简单的实际问题。通过收集一些社会生活中普遍使用的此类函数模型的实例,了解和体会函数模型的广泛应用。培养学生应用数学的意识以及分析问题、解决问题的能力。
(8)实习作业应以开阔数学视野,强化应用意识为内容,根据某个主题,收集17世纪前后发生的一些对数学发展起重大作用的历史事件和人物的有关资料或现实生活中的函数为例,采取小组合作的方式写一篇有关函数概念的形成,发展或应用的文章,在班级中交流。 4.本单元教学内容与旧教材的区别 (1)课时上
旧教材约16课时,新教材约14课时 (2)内容上
原教材重视科学性和系统性,文字表达严谨、准确,重视基础知识的讲授和基本技能的训练,新教材吸收了其优点,删去了陈旧繁琐的相关知识,如对数表、利用对数进行计算等,增加了对计算器的使用,增加了幂函数,不同程度上减轻了学生的负担,也使得学生有更多的时间空间进行新知识的探索思考。具体汇总如下:
函数
5.本单元的教学内容重点和难点
重点:指数函数和对数函数的性质
指数函数是高中阶段学习的一个重要基本代数函数,是高考考察的重要知识点,要研究每一个概念和性质,要注意底a 对指数函数图象和性质的影响,重视运用概念和性质在解题中的应用。
难点:无理指数幂的含义以及指数和对数的关系
研究指数函数与对数函数间的关系.增加对两个函数变化率的直观描述,了解反函数概念. 6.本章的知识结构
强调三点:
一、与本单元教学内容相适应的教学方式和教学方法
1.通过复习回顾初中所学整数幂运算,用类比的思想来完成实数指数幂的学习。
2.借助计算器或计算机进一步体会“用有理数逼近无理数”的数学思想。
3.根据图象探索、理解指数函数、对数函数的单调性欲特殊点,感受数形结合的数学思想。
4.根据几个特殊幂函数的图象,探求两类幂函数性质的异同。
5.通过梳理知识点、查阅资料,仿照课本的例题,收集现实生活中的有关素材,尝试用建立数学模型的方式分析、解决实际问题。
6.通过阅读材料以及利用互联网资源,了解幂、指、对函数产生的背景,体会其中所蕴含的数学思想和方法。
7.利用计算工具,比较指数函数、对数函数以及幂函数的增长差异;结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义。
二、教学资源建议
课本与教参;与教材相关的课件;与内容相关的数学发展史;信息技术等
三、本单元学时建议
3.1指数与指数函数
3.1.1有理指数幂及其运算 2课时
3.1.2指数函数 2课时
3.2对数与对数函数
3.2.1对数及其运算 3课时
3.2.2对数函数 1课时
3.2.3指数函数与对数函数的关系 1课时
3.3幂函数 1课时
3.4函数的应用(II) 1课时
实习作业 1课时
小结与复习 2课时
确定二次函数表达式 一、导入新课 复习回顾:先复习二次函数的概念及二次函数的表达式,再通过一次函数,反比例函数的求法,引入确定二次函数表达式的方法。 二、学习目标 1.经历确定二次函数表达式的过程,体会求二次函数表达式的思 想方法,培养数学应用意识. 2.会利用待定系数法求二次函数的表达式. 3.灵活应用二次函数的三种形式:一般式,顶点式,交点式,以 便在用待定系数法求解二次函数表达式时减少未知数的个数,简化运算过程。 三、教学过程 1、先复习二次函数的概念及二次函数的表达式,再通过一次函数, 反比例函数的求法,引入确定二次函数表达式的方法----待定系数法。 2、指出本节课的教学目标: (1)经历确定二次函数表达式的过程,体会求二次函数表达式的思想方法,培养数学应用意识. (2)会利用待定系数法求二次函数的表达式.
(3)灵活应用二次函数的三种形式:一般式,顶点式,交点式,以便在用待定系数法求解二次函数表达式时减少未知数的个数,简化运算过程。 3、精讲例题1,学习具体求解方法。 例1 已知二次函数y=ax2+c 的图象经过点(2,3)和 (-1,-3),求出这个二次函数的表达式. 解:将点(2,3)和(-1,-3)分别代入二次函数y=ax 2+c 中,得 ? ??4a+c=3a+c=-3 解这个方程组,得? ??a=3c=-5 ∴所求二次函数表达式为:y=2x 2-5. 4、让学板演评测题:做一做,并点评,介绍两种解法。说明什么时候设一般式。 做一做:已知二次函数的图象与y 轴交点的纵坐标为1,且经过点(2,5)和(-2,13),求这个二次函数的表达式. 5、继续学习例题2,例3,并讲解不同解法,说明什么时候设顶点式,什么时候设交点式 例题2二次函数y=ax2+bx+c 的图象过点A(0,5),B(5,0)两点,它的对称轴为直线x=3,求这个二次函数的解析式。 例3已知二次函数图象经过点 (1,4),(-1,0)和(3,0)三点,求二次函数的表达式。
指数函数的说课稿 一、说教材 1.《指数函数》在教材中的地位、作用和特点 今天说课的内容为“指数函数”第一课时它是在学习指数概念和幂函数的基础上学习指数函数的概念和性质通过学习指数函数的 定义图像及性质可以进一步深化学生对函数概念的理解与认识使学 生得到较系统的函数知识和研究函数的方法并且为学习对数函数尤 其是利用互为反函数的图象间的关系来研究对数函数的性质打下坚 实的概念和图象基础所以指数函数起到了承上启下的作用 此外《指数函数》的知识与我们的日常生产、生活和科学研究有着紧密的联系尤其体现在细胞分裂、贷款利率的计算、股市的涨跌、服饰的打折和化学中对放射性物质的变化研究等方面因此学习这部 分知识还有着广泛的现实意义与在专业知识中的应用作用本节内容 的特点之一是概念性强特点之二是凸显了数学图形在研究函数性质 时的重要作用 2.教学目标、重点和难点 通过初中学段的学习和职业高中对集合、函数等知识的系统学习学生对函数和图象的关系已经构建了一定的认知结构主要体现在 三个方面: 知识维度:初中已经学习了正比例函数、反比例函数和一次函数上册第三章又进一步学习了函数的概念及其通性并对一次函数、二次函数作了更深入研究学生已经初步掌握了研究函数的一般方法能
够从初中运动变化的角度认识函数初步转化到从集合与对应的观点来认识函数 能力维度:学生对采用“描点法”描绘函数图象的方法已基本掌握能够为研究指数函数的性质做好准备 素质维度:由观察到抽象的数学活动过程已有一定的体会已初步了解了数形结合的思想 (1)教学目标 知识目标:①了解指数函数模型的实际背景认识数学与现实生活、其他学科的联系②掌握指数函数的概念③掌握指数函数的图象和性质 能力目标:①渗透数形结合的基本数学思想方法②培养学生观察、联想、类比、猜测、归纳的能力; 情感目标:①在学习的过程中体会研究具体函数及其性质的过程和方法如体验从特殊到一般的学习规律认识事物之间的普遍联系与相互转化培养学生用联系的观点看问题②通过教学互动促进师生情感激发学生的学习兴趣提高学生抽象、概括、分析、综合的能力 (2)教学重点和难点 教学重点:指数函数的图象和性质 教学难点:指数函数的图象性质与底数a的关系 (3)教学关键:从实际出发使学生在获得一定的感性认识和基础上通过观察、比较、归纳提高到理性认识以形成完整的概念;在理解概念的基础上充分结合图象利用数形结合来扫清障碍
2.4.1《函数的零点》教学设计 一、教材与教学分析 1.函数的零点在教材中的地位 本节课是人教B版必修一2.4.1《函数与方程》第一课时的内容,它是在学习了一次函数和二次函数以及函数的基本性质基础上,对函数知识的进一步延伸和拓展,为了下节学习“求函数零点近似解的一种计算方法——二分法”和后续的“算法学习”做好了铺垫。它在整个高中数学教材体系中起着承上启下的作用,地位至关重要。 2.教学目标分析 ①知识能力方面: (1).掌握函数零点的概念,会求函数的零点. (2).掌握二次函数零点的判定方法. (3).会运用性质做出简单三次函数的大致图像. ②数学核心素养方面: (1).在探索方程根与函数零点的关系中,构建函数零点的概念,提升学生数学抽象与数学建模素养; (2).在判定二次函数零点的个数及探索零点性质的过程中;培养学生数形结合与直观想 象的核心素养. 3.教学的重点:函数零点的概念与性质;判定二次函数零点的个数;会求函数的零点. 教学的难点:函数零点的应用
值为 四、函数零点的性质 性质1, 问题1.请同学们通过列表研究一次,二次函数零点左右的函数值的符号如何变化的? 问题2.如果函数图象通过零点但是不穿过x 轴时,函数值变号吗? 问题3.如果零点左右的函数值连续变号,函数图象与x 轴一定有什么关系? 性质2, 问题4.通过几何画板观察一次函数,二次函数在零点分成的区间上,函数值有什么特点? 1.通过列表,学生从数上理解函数零点的性质1 2.通过几何画板的演示,使学生直观地观察到连续i 函数在零点分成的区间上函数值保持同号。 3.培养学生分析问题探究问题的能力,培养学生数形结合思想,直观想象的核心素养。 师:观察函数12-=x y , 2()6f x x x =--的图像,在零点两侧 附近函数值的符号是如何变化的? 一生投影展示,大胆给出结论 师:性质1.(板书) 师:如果函数图象通过零点但是不穿过x 轴时,函数值变号吗? 生:不变号 师:如果零点左右的函数值连续变号,函数图象与x 轴有什么关系? 生:相交 师:通过几何画板观察一次函数,二次函数在零点分成的区间上,函数值有什么特点? 师:性质2(板书) 五、性质简单应用 1.运用零点的性质,求函数 22)(23+--=x x x x f 的 零点,画出函数的图像。 2.变式:求函数 f (x )= 通过例题的练习,初步掌握利用三次函数图像的大致 画法。 例2教师板书:规范步骤。 强调:(1)求函数的零点 (2)取值列表 取与x 轴交点,与y 轴交点,以及零点分成区间内部至少一点。遇到对称值,可以再取点。 (3)描点连线,用平滑的曲线连接。 师:明确了作三次函数图像的步骤,变式:求f (x )=12432 3 +--x x x 的零点,并画出它的图象.
中考一轮复习一次函数教学设计 一、教学内容分析 一次函数是初中数学中的一种最简单、最基本的函数,是反映现实世界的数量关系和变化规律的常见数学模型之一,它的研究方法具有一般性和代表性,是进一步研究反比例函数及二次函数的基本工具,也是学习高中代数、解析几何及其他数学分支的重要基础。这部分的难点是构建一次函数模型解决实际问题的能力以及综合运用所学知识解决、分析问题的能力,学好这部分知识对发展学生的数学应用意识和建模能力起着至关重要的作用。一次函数在中考中常常考察一次函数关系式的确定、图像和性质、一次函数的实际应用、一次函数与反比例函数、二次函数的综合题等., 二、学情分析 大部分学生都感觉函数比较难,有些学生对一次函数的性质与图像遗忘了,还有些同学上新课时对这部分知识没有理解,学好这部分知识很重要一点就是会用数形结合思想去解决问题、构建一次函数模型解决实际问题,目前这两部分都是学生的难点,综合复习时与其他知识联系也较多,所以对于解决综合题学生感觉难度也较大。鉴于以上分析本节课分三个模块来进行复习,第一模块复习一次函数的定义、图像及性质,第二模块复习确定一次函数的表达式,第三模块复习用一次函数解决实际问题。 三、教学目标、重难点分析
新课标指出,三维目标是紧密联系的一个有机整体,在教学中应以知识与技能为主线,渗透情感态度价值观,并把前面两者充分体现在过程与方法中。因此确定本节课的教学目标为: 知识目标:1、掌握一次函数的系统知识,提高学生解题能力。 2、利用数形结合思想,解决函数问题,破解中考难点。 过程与方法:通过问题的解决体会用数形结合解题的优越性,培养学生的观察能力。 情感目标:体会数学来源于生活,增强用数学的意识 教学重点:一次函数的图像、性质,确定一次函数的表达式以及实际应用。 教学难点:一次函数的实际应用,数形结合的灵活运用。 四、教学媒体:电子白板、几何画板、课件 五、教学过程分析 一次函数复习 学习目标: (1)结合具体情境体会一次函数的意义,根据已知条件确定一次函数表达式。 (2)会画一次函数的图象,并理解其性质。 (3)能根据一次函数的图象求二元一次方程组的近似解、求不等式的解。 (4)能用一次函数解决实际问题、体会数形结合。
《指数函数及其性质》 教材分析 本节安排的内容蕴涵了许多重要的数学思想方法,如推广的思想(指数幂运算律的推广)、类比的思想、逼近的思想(有理数指数幂逼近无理数指数幂)、数形结合的思想(用指数函数的图像研究指数函数的性质)等,同时,编写时充分关注与实际问题的结合,体现数学的应用价值. 根据本节内容的特点,教学中要注意发挥信息技术的力量,尽量利用计算器和计算机创设教学情景,为学生的数学探究与数学思维提供支持. 教学目标 1.理解指数函数的概念和意义,能画出具体指数函数的图像,掌握指数函数的性质. 2.采用具体到一般、数形结合的思想方法,体会研究具体函数的性质. 3.使学生了解指数函数模型的实际背景,认识数学与现实其他学科的联系;感受探究未知世界的乐趣,从而培养学生对数学的热爱情感. 教学重难点 【教学重点】 掌握指数函数的概念和性质. 【教学难点】 用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的性质. 课前准备 引导学生通过实际问题了解指数函数的实际背景,通过本节课导学案的使用和预习,初步理解指数函数的概念和意义,根据图像理解指数函数的性质,带着问题学习. 教学过程
(一)创设情景,揭示课题 1.对任意实数x,3x的值存在吗?(-3)x的值存在吗?1x的值存在吗? 2.y=3x是函数吗?若是,这是什么类型的函数? 3.(备选引例) (1)思考1:用清水漂洗含1个质量单位污垢的衣服,若每次能洗去残留污垢的,则漂洗x次后,衣服上的残留污垢y与x的函数关系是什么? (2)(合作讨论)人口问题是全球性问题,由于全球人口迅猛增加,已引起全世界关注.世界人口2000年大约是60亿,而且以每年1.3%的增长率增长,按照这种增长速度,到2050年世界人口将达到100多亿,大有“人口爆炸”的趋势.为此,全球范围内敲起了人口警钟,并把每年的7月11日定为“世界人口日”,呼吁各国要控制人口增长. ○1按照上述材料中的1.3%的增长率,从2000年起,x年后我国的人口将达到2000年的多少倍? ○2到2050年我国的人口将达到多少? ○3你认为人口的过快增长会给社会的发展带来什么样的影响? (3)上一节中GDP问题中时间x与GDP值y的对应关系y=1.073x(x∈N*,x≤20)能否构成函数? (4)一种放射性物质不断变化成其他物质,每经过一年的残留量是原来的84%,那么以时间x年为自变量,残留量y的函数关系式是什么? 提出问题:上面的几个函数有什么共同特征? (二)研探新知 1.指数函数的概念
个性化教学辅导教案 学科: 数学任课教师:张老师授课时间:年11 月16 日
图像性质 1.作法与图形:通过如下3个步骤: (1)列表. (2)描点;[一般取两个点,根据“两点确定一条直线”的道理,也可叫“两点法”。] 一般的y=kx+b(k≠0)的图象过(0,b)和(-b/k,0)两点画直线即可。 正比例函数y=kx(k≠0)的图象是过坐标原点的一条直线,一般取(0,0)和(1,k)两点。(3)连线,可以作出一次函数的图象——一条直线。 因此,作一次函数的图象只需知道2点,并连成直线即可。 (通常找函数图象与x轴和y轴的交点分别是-k分之b与0,0与b). 2.性质: (1)在一次函数上的任意一点P(x,y),都满足等式:y=kx+b(k≠0)。 (2)一次函数与y轴交点的坐标总是(0,b),与x轴总是交于(-b/k,0)正比例函数的图像都是过原点。 () () ()3 2 1 . k ? ? ? ? ? < = > < b b b 3. 在一次函数y=kx+b中: 当0 k>时,y随x的增大而增大, 当0 b>时,直线交y轴于正半轴,必过一、二、三象限; 当0 b<时,直线交y轴于负半轴,必过一、三、四象限. 当0
三、例题讲析 一次函数的图像及性质 1、一次函数的图象过点(0,2),且函数y的值随自变量x的增大而增大,请写出一个符合条件的函数解析式: 2、已知关于x、y的一次函数()12 y m x =--的图象经过平面直角坐标系中的第一、三、四象限,那么m的取值范围是 3、函数(0) y kx k k =+≠在直角坐标系中的图象可能是() 4.一次函数21 y x =-的图象大致是() 5.在平面直角坐标系中,直线1 y x =+经过() A.第一、二、三象限B.第一、二、四象限 C.第一、三、四象限D.第二、三、四象限 6、如图,直线l上有一动点P(x, y),则y随x的增大而_____________。 7、已知f (x)为一次函数。若f (-3)>0且f (-1)=0,判断下列四个式子, 哪一个是正确的?( ) A (A) f (0)<0 (B) f (2)>0 (C) f (-2)<0 (D) f (3)>f (-2) 8、已知一次函数的图象过点(03) ,与(21),,则这个一次函数y随x的增大而. O x y O x y O x y y x O A.B.C.D.
9.1 反比例函数 【教学目标】 知识与能力:(1)理解反比例函数的概念,能判断两个变量之间的关系是否是函数关系,进而识别反比例函数; (2)能根据已知条件确定反比例函数的表达式; 过程与方法:经历从实际问题中概括出反比例函数模型的过程,体会反比例函数来源于实际问题。 情感、态度与价值观:(1)经历反比例函数的形成过程,使学生体会到函数是描 述变量间对应关系的重要数学模型。 (2)通过学习反比例函数,培养学生合作交流和探索的能 力。 【教学重难点】 重点:根据已知条件确定反比例函数的表达式. 难点:理解反比例函数的意义. 【教学过程】 一、创设情境,引入新课 同学们,你们还记得在小学里学过的,两个变量满足什么条件时成反比例关系吗?你能写出下列例子中的等式吗? 1.当路程s 一定时,时间t 与速度v的关系 2.当矩形面积S一定时,长a与宽b的关系 3.当三角形面积S 一定时,三角形的底边y 与高x的关系 学生通过回忆已学知识回答:如果两个量x和y满足xy=k(k为常数, k ≠0)那么x、y就成反比例关系. 现在我们来看生活中的例子。 活动一汽车从南京出发开往上海(全程约300km),全程所用的时间t(h)随着速度v(km/h)的变化而变化。 (1)你能用含v的代数式表示t吗?
(2)利用(1)的关系式完成下表: 随着速度的变化,全程所用时间发生怎样的变化? (3)时间t是速度v的函数吗? (4)时间t是速度v的一次函数吗?是正比例函数吗? 引导学生回忆函数、一次函数、正比例函数有关的概念,引出新知:反比例函数. 二、引导学生探索反比例函数的概念和表达式 活动二用函数关系式表示下列问题中两个变量之间的关系: 1.一个面积是64002 m的长方形的长a(m)随宽b(m)的变化而变化,则a与b的关系式为_____. 2.京沪线铁路全程为1463 km,某列车平均速度为v(km/h),全程运行时间为t(h),则v与t的关系式为_____ 3.已知三角形的面积是8,它的底边长y与底边上的高x之间的关系式为_____ 4.实数m与n的积是—200,m与n的关系式为_____ 【讨论、交流】 1. 函数关系式 6400 a b =、 1463 v t =、 16 y x =、 200 m n =-具有什么共同特征? 2它们与正比例函数关系式有什么不同? 3.你能仿照y=kx的形式表示一下上面函数的一般形式吗? 结论:反比例函数的定义: 一般的,形如 (k为常数,k ≠0)的函数称为反比例函数.其中x是自变量,y是x的函数,k是比例系数。 注:(1)有时反比例函数也写成y=1 kx-或k=xy的形式. (2)反比例函数的自变量x的取值范围是不等于0的一切实数。
数学课程标准与数学教材教法研究 - 1 - “指数函数”教材分析 一、课程标准要求 ① 理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用。 ② 通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图像,探索并了解对数函数的单调性与特殊点。 ③ 知道指数函数ax y =与对数函数x y a log =互为反函数。(a > 0, a ≠1) 二、教材分析 函数是高中数学学习的重点和难点,对数函数是函数的一个重要分支,对数函数的知识在数学和其它许多学科中有着广泛的应用。“对数函数”这节教材,是在没学习反函数的基础上研究的指数函数和对数函数的自变量与因变量之间的关系,同时对数函数作为常用数学模型在解决社会生活中的实例有广泛的应用,本节课的学习为学生进一步学习、参加生产和实际生活提供必要的基础知识. 1.概念分析 对数函数:函数()0,1,0,log >≠>=x a a x y a 叫做对数函数 (1).概念的地位与作用 本节内容是在前面学习了指数函数的性质和简单的对数运算的基础上,进一步研究对数函数,以及对数函数的图象与性质,它一方面可以进一步深化学生对函数概念的理解与认识,使学生得到较系统的函数知识和研究函数的方法,同时也为今后研究等比数列的性质打下坚实的基础。 (2).概念的存在性 教材根据函数的定义,对 ()1,0,log ≠>=a a y x a 这个式子确定了正实数集上的一个函数关系,又根据自变量与因变量的表达形式,得出对数函数的定义,说明了对数函数的存在性。 (3).概念的类与概念的定义 对数函数是可定义概念。定义方法是“属+种差” (4).概念的理解补充说明 1.10≠>a a 且。由前面学习的对数定义可知对数必须满足且,那么在对数 函数中这个条件仍必须满足。