选修1-1第一章教案
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人教版高中化学选修1教案全册完整版第一章元素及其化合物I. 学习目标了解元素及其分类、元素的性质及其规律,化合物的种类及特点,掌握元素间的化学反应。
II. 学习内容1. 元素的概念与分类2. 元素的性质与规律3. 化合物的种类及特点4. 元素间的化学反应III. 学习重难点1. 化学元素的概念及其分类2. 化学元素的周期性规律3. 化合物的种类与性质4. 元素间的化学反应及其规律IV. 学习方法1. 精读课本,理解概念及规律2. 积极参与课堂讨论3. 做好课后题目,每周复习V. 学习评价1. 学习情况统计2. 课堂表现评价3. 课后作业评价VI. 教学过程1. 元素及其分类1)化学元素的概念化学元素是指由同种原子组成的物质。
它是一种不能用简单化学反应使之分解成其他物质的物质,是构成物质的基本单位。
2)元素的分类根据元素的性质,化学元素可以分为两大类:金属元素和非金属元素。
金属元素的性质包括金属光泽、导电性、热导性和延展性。
例如铜、铁、铝等。
非金属元素的性质包括不易导电、不易发光、易于被氧化、不易被化学量化等。
例如氢、氧、氮等。
3)元素的周期表1869年,俄国化学家门捷列夫首次提出元素周期律的概念,随后他把已知的元素按照它们的原子质量,分别放在由短至长的列中,列为一张表,即我们今天所熟悉的元素周期表。
元素周期表共有七个周期,每个周期从第一种元素(氢)开始,到周期表中同一类元素的最后一个元素结束。
周期表中元素还可以按照其相似性质划分为多个族,如碱金属族、稀有气体族、卤素族等。
2. 元素的性质及其规律1)氢的性质氢是最简单的元素,是一种无色、无味、无毒,易燃易爆的气体。
它比空气的密度小,具有很高的热传导率。
在常温下,通常由H2分子化合而成。
氢的等电状态是单质状态。
2)周期表的性质及其规律(1)周期表的基本结构周期表的结构由短周期和长周期构成。
短周期包括第1~2周期,长周期包括第3~7周期。
周期表中,同一行元素的电子排布类似,同一列元素的电子容易相似。
1.4 存在量词-人教A版选修1-1教案
一、教学目标
1.了解存在量词的含义;
2.掌握存在量词的常见使用方式;
3.能够正确使用存在量词描述事物。
二、教学重难点
1.理解存在量词的使用方式;
2.掌握存在量词的不同含义。
三、教学内容及课时安排
第一课时
学习内容
•了解存在量词的定义及含义;
•学习存在量词的使用方式及注意事项;
•掌握存在量词与数词的区别。
课时安排
时间教学过程
10分钟师生互动,激发学生学习积极性
15分钟讲解存在量词的含义和使用方式
15分钟学生自主练习存在量词的使用
10分钟汇报讨论及点拨
10分钟练习题演练
第二课时
学习内容
•复习上节课所学内容;
•学习使用存在量词描述事物的方法;
•练习运用不同存在量词描述事物。
课时安排
时间教学过程
10分钟复习上节课所学内容
15分钟讲解使用存在量词描述事物的方法
15分钟学生自主练习存在量词描述事物的方法
10分钟汇报讨论及点拨
10分钟练习题演练
四、教学方法
1.讲授法;
2.互动式教学;
3.组织讨论。
五、教学工具
1.电子课件;
2.练习题。
六、课后作业
1.完成课后习题;
2.阅读相关文章,进一步加深对存在量词的理解。
七、教学评估
1.师生互评;
2.课堂测验。
1.2 充分条件和必要条件(2)[教学目标]:1.进一步理解并掌握充分条件、必要条件、充要条件的概念;2.掌握判断命题的条件的充要性的方法; [教学重点、难点]:理解充要条件的意义,掌握命题条件的充要性判断[教学过程]:一、复习回顾一般地,如果已知p q ⇒,那么我们就说p 是q 成立的充分条件,q 是p 的必要条件 ⑴“a b c >>”是“()()()0a b b c c a ---<”的 充分不必要 条件. ⑵若a 、b 都是实数,从①0ab >;②0a b +>;③0ab =;④0a b +=;⑤220a b +>;⑥220a b +=中选出使a 、b 都不为0的充分条件是 ①②⑤ .二、例题分析条件充要性的判定结果有四种,判定的方法很多,但针对各种具体情况,应采取不同的策略,灵活判断.下面我们来看几个充要性的判断及其证明的例题.1.要注意转换命题判定,培养思维的灵活性例1:已知p :2x y +≠-;q :x 、y 不都是1-,p 是q 的什么条件?分析:要考虑p 是q 的什么条件,就是判断“若p 则q ”及“若q 则p ”的真假性 从正面很难判断是,我们从它们的逆否命题来判断其真假性“若p 则q ”的逆否命题是“若x 、y 都是1-,则2x y +=-”真的“若q 则p ”的逆否命题是“若2x y +=-,则x 、y 都是1-”假的故p 是q 的充分不必要条件注:当一个命题很难判断其真假性时,我们可以从其逆否命题来着手.练习:已知p :2x >或23x <;q :2x >或1x <-,则p ⌝是q ⌝的什么条件? 方法一:2:23p x ⌝≤≤ :12q x ⌝-≤≤ 显然p ⌝是q ⌝的的充分不必要条件方法二:要考虑p ⌝是q ⌝的什么条件,就是判断“若p ⌝则q ⌝”及“若q ⌝则p ⌝”的真假性“若p ⌝则q ⌝”等价于“若q 则p ”真的“若q ⌝则p ⌝”等价于“若p 则q ”假的故p ⌝是q ⌝的的充分不必要条件2.要注意充要条件的传递性,培养思维的敏捷性例2:若M 是N 的充分不必要条件,N 是P 的充要条件,Q 是P 的必要不充分条件,则M 是Q 的什么条件?分析:命题的充分必要性具有传递性M N P Q ⇒⇔⇒ 显然M 是Q 的充分不必要条件3.充要性的求解是一种等价的转化例3:求关于x 的一元二次不等式21ax ax +>于一切实数x 都成立的充要条件 分析:求一个问题的充要条件,就是把这个问题进行等价转化由题可知等价于000004040a a a a a a ≠⎧⎪=>⇔=<<⇔≤<⎨⎪∆<⎩或或4.充要性的证明,关键是理清题意,特别要认清条件与结论分别是什么例4:证明:对于x 、y ∈R ,0xy =是220x y +=的必要不充分条件.分析:要证明必要不充分条件,就是要证明两个,一个是必要条件,另一个是不充分条件必要性:对于x 、y ∈R ,如果220x y +=则0x =,0y = 即0xy =故0xy =是220x y +=的必要条件不充分性:对于x 、y ∈R ,如果0xy =,如0x =,1y =,此时220x y +≠故0xy =是220x y +=的不充分条件综上所述:对于x 、y ∈R ,0xy =是220x y +=的必要不充分条件.例5:p :210x -≤≤;q :()110m x m m -≤≤+>.若p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,求实数m 的取值范围. 解:由于p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,则p 是q 的充分不必要条件于是有12101m m -≤-⎧⎨≤+⎩9m ∴≥ 三、练习:1.若命题甲是命题乙的充分不必要条件,命题丙是命题乙的必要非充分条件,命题丁是命题丙的充要条件,那么:命题丁是命题甲的什么条件.(必要不充分的条件)2.对于实数x 、y ,判断“x+y ≠8”是“x ≠2或y ≠6”的什么条件.(充分不必要条件)3.已知0ab ≠,求证:1a b +=的充要条件是:33220a b ab a b ++--=.。
高二数学选修1-1 圆锥曲线及轨迹-苏教版一、复习的目标、重点1、通过用平面截圆锥面,经历从具体情境中抽象出圆锥曲线的过程,掌握它的定义。
2、通过用平面截圆锥面,感受、了解双曲线、抛物线的定义。
3、理解圆锥曲线的统一定义4、理解曲线与方程的关系,掌握求轨迹方程的一般方法和步骤。
二、知识结构1、圆锥曲线的定义,并利用定义解决有关问题。
2、求轨迹方程并判断是什么曲线 三、基础训练1、设定点F 1(0,-3),F 2(0,3),动点P(x ,y )满足条件|PF 1|+|PF 2|=a (a >0),则动点P 的轨迹是 椭圆或线段或不存在2、已知A 、B 两地相距800m ,在A 地听到炮弹爆炸声比在B 地晚2s ,且声速为340m /s ,则炮弹爆炸点的所在曲线为 双曲线的一支3、如果M(x ,y )在运动过程中,总满足关系式10)3()3(2222=-++++y x y x ,则M 的轨迹是 椭圆4、若动圆与定圆(x -2)2+y 2=1外切,又与直线x +1=0相切,则动圆圆心的轨迹是 抛物线5、“点M 在曲线y 2=4x 上”是“点M 的坐标满足方程y =x 2-”的 必要不充分 条件6、若P(2,-3)在曲线x 2-ay 2=1上,则a 的值为31四、典例选讲例1、若一个动点P(x ,y )到两个定点F 1(-1,0)、F 2(1,0)的距离之差的绝对值为定值a (0≤a ≤2),试探求点P 的轨迹。
解:当a =0时,|PF 1-PF 2|=0,从而PF 1=PF 2,所以点P 的轨迹为直线:x =0 当a =2时,|PF 1-PF 2|=2=F 1F 2,点P 的轨迹为两条射线:y =0(|x |≥1)当0<a <2时,|PF 1-PF 2|=a <F 1F 2,点P 的轨迹是以F 1、F 2为焦点,a 为实轴长的双曲线。
例2、已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,求动圆圆心M 的轨迹。
命题及其关系辅导教案学生姓名性别年级学科数学授课教师上课时间年月日第()次课共()次课课时:2课时教学课题人教版选修1-1 第一章命题及其关系同步教案教学目标知识目标: 1. 理解命题的概念,了解命题“若p,则q”的形式及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2. 理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.能力目标:掌握命题之间的相互关系情感态度价值观:通过合作与交流,让学生体会数学的理性与严谨,感受探索的乐趣教学重点与难点重点:四个命题与充分必要条件的理解与判定难点:充要条件的判定教学过程(一)命题知识梳理1. 命题的定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题。
其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题。
2. 四种命题:(一)四种命题的形式原命题:“若,则”;逆命题:“若,则”;实质是将原命题的条件和结论互相交换位置;否命题:“若非,则非”,或“若,则”;实质是将原命题的条件和结论两者分别否定;逆否命题:“若非,则非”,或“若,则”;实质是将原命题的条件和结论两者分别否定后再换位或将原命题的条件和结论换位后再分别否定。
(二)四种命题之间的关系(三)四种命题之间的真假关系表原命题逆命题否命题逆否命题真真真真真假假真假真真假假假假假例题精讲【题型一、命题的定义】【例1】判断下列语句是否为命题?若是,判断其真假.(1) ;(2) 时, ;(3) 你是男生吗?(4) 求证:是无理数.【方法技巧】对于命题真假的判断应根据已学习过的已有定义、定理、公理及已有结论等进行。
【题型二、命题的四种形式】【例2】写出下列的命题的逆命题,否命题和逆否命题,并判断它们的真假.(1)在中,若,则;(2)直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方;(3)当时,若, 则.【方法技巧】①一般地,先将命题改写成“如果…,那么…”的形式,再写出其他命题形式;某些命题存在大前提,写其它命题时应注意保留.②互为逆否命题的两个命题是等价的,同为真或同为假,因此在判定真假时,只需判定二者中的一个.巩固训练1.下列语句中是命题的是()A.B.{0}∈N C.元素与集合 D.真子集2.判断下列语句是否是命题。
1.1.1 命题(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能理解命题的概念和命题的构成,能判断给定陈述句是否为命题,能判断命题的真假;能把命题改写成“若p,则q”的形式.2.过程与方法多让学生举命题的例子,培养他们的辨析能力;以及培养他们的分析问题和解决问题的能力.3.情感、态度与价值观通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣.●重点、难点重点:命题的概念、命题的构成.难点:分清命题的条件、结论和判断命题的真假.(教师用书独具)●教学建议命题的概念在初中已经学习过,可以通过回顾初中知识引入,讲清命题概念中的两个问题,判断是否为陈述句,能否判断真假;重点放在命题的形式和判断命题真假的教学中,基于教材内容简单且以前曾经接触过,可以采用提问式、讨论式的教学方法,让学生在讨论、回答问题的过程中学习知识,增长技能,进而突破重难点.●教学流程创设问题情境,引出命题的概念,通过实例形成概念原型.⇒引导学生结合初中学习过的命题概念,比较、分析,揭示命题的特点及构成形式.⇒通过引导学生回答所提问题理解判断命题真假的方法.⇒通过例1及其变式训练,使学生掌握如何判断一个语句是否为命题.⇒通过例2及其互动探究,使学生掌握命题真假的判断方法,并对相关知识进行复习.⇒通过例3及其变式训练,完成对命题形式的认识与巩固,学会对命题进行改写.⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识.⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正.(对应学生用书第1页)课标解读1.了解命题的概念及构成.(重点)2.会判断命题的真假.(难点、易错点) 命题的概念【问题导思】观察下列实例:①一条直线l,不是与平面α平行就是相交;②4是集合{1,2,3,4}的元素;③若x∈R,方程x2-x+2=0无实根;④作△ABC∽△A′B′C′上述语句中,哪些能判断真假?【提示】①、②、③、④是祈使句不能判断真假.1.定义在数学中,把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.2.分类①真命题:判断为真的语句叫做真命题;②假命题:判断为假的语句叫做假命题.命题的形式【问题导思】1.“同位角相等”是命题吗?如果是命题,是真命题还是假命题?【提示】是命题,为假命题.2.你能把“同位角相等”写成“若……,则……”的形式吗?【提示】若两个角为同位角,则这两个角相等.命题的形式:“若p,则q”,其中命题的条件是p,结论是q.(对应学生用书第1页)命题的判断判断下列语句是否为命题,并说明理由.(1)x-2>0;(2)梯形是不是平面图形呢?(3)若a与b是无理数,则ab是无理数;(4)这盆花长得太好了!(5)若x<2,则x<3.【思路探究】(1)这些语句是陈述句吗?(2)你能判断它们的真假吗?【自主解答】(1)不是命题,因为变量x的值没有给定,不能判断真假.(2)不是命题,疑问句不是命题.(3)是命题,因为此语句是陈述句且是假的.(反例a=b =2)(4)不是命题,感叹句不是命题.(5)是命题,因为此语句是陈述句且是真的.判断一个语句是否为命题的步骤:(1)语句格式是否为陈述句,只有陈述句才有可能是命题.(2)该语句能否判断真假,语句叙述的内容是否与客观实际相符,是否符合已学过的公理、定理,是明确的,不能模棱两可.判断下列语句是否为命题,并说明理由.(1)一条直线l,与平面α不是平行就是相交;(2)若xy=1,则x,y互为倒数;(3)作△ABC∽△A′B′C′.【解】(1)是命题.直线l与平面α有相交、平行、l在平面α内三种关系,为假.(2)是命题.因xy=1时,x,y互为倒数,为真.(3)不是命题,祈使句不是命题.命题真假的判定判断下列语句是否是命题,若是,判断其真假,并说明理由.(1)函数y=sin4x-cos4x的最小正周期是π;(2)若x=4,则2x+1<0;(3)一个等比数列的公比大于1时,该数列为递增数列;(4)求证:x∈R时,方程x2-x+2=0无实根.【思路探究】语句――→命题定义判定是否是命题――→证明举反例真假命题【自主解答】(1)(2)(3)是命题,(4)不是命题.命题(1)中,y=sin4x-cos4x=sin2x-cos2x=-cos 2x,显然其最小正周期为π,为真命题.命题(2)中,当x=4,2x+1>0,是假命题.命题(3)中,当等比数列的首项a1<0,公比q>1时,该数列为递减数列,是假命题.(4)是一个祈使句,没有作出判断,不是命题.1.真假命题的判定方法:(1)真命题的判定方法:真命题的判定过程实际就是利用命题的条件,结合正确的逻辑推理方法进行正确逻辑推理的一个过程.判断命题为真的关键是弄清命题的条件,选择正确的逻辑推理方法.(2)假命题的判定方法:通过构造一个反例否定命题的正确性,这是判断一个命题为假命题的常用方法.2.解决本类问题的难点是对相关知识的理解与掌握.在本例中,把不是命题的改为命题后,再把假命题改为真命题.【解】(2)是假命题,改为真命题为:若x=4时,则2x+1>0.(3)是假命题,改为真命题为:一个等比数列的公比大于1,首项大于零时,该数列为递增数列.(4)不是命题,改为真命题为:若x∈R,则方程x2-x+2=0无实根.命题的形式及改写把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断命题的真假.(1)两个周长相等的三角形面积相等;(2)已知x,y为正整数,当y=x+1时,y=3,x=2;(3)当m>1时,x2-2x+m=0无实根;(4)当abc=0时,a=0且b=0且c=0.【思路探究】(1)这些命题的条件与结论分别是什么?(2)第2小题中大前提“已知x、y为正整数”该怎样处理?【自主解答】(1)若两个三角形周长相等,则这两个三角形面积相等,假命题;(2)已知x,y为正整数,若y=x+1,则y=3,x=2,假命题;(3)若m>1,则x2-2x+m=0无实根,真命题;(4)若abc=0,则a=0且b=0且c=0,假命题.1.解决本例问题的关键是找准命题的条件和结论,进而化成“若p,则q”的形式.2.对于命题的大前提,应当写在前面,不要写在条件中;对于改写时语句不通顺的情况,要适当补充使语句顺畅.把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断命题的真假.(1)奇数不能被2整除;(2)当(a-1)2+(b-1)2=0时,a=b=1;(3)两个相似三角形是全等三角形;(4)在空间中,平行于同一个平面的两条直线平行.【解】(1)若一个数是奇数,则它不能被2整除,是真命题;(2)若(a-1)2+(b-1)2=0,则a=b=1,是真命题;(3)若两个三角形是相似三角形,则这两个三角形是全等三角形,是假命题.(4)在空间中,若两条直线平行于同一个平面,则这两条直线平行,是假命题.(对应学生用书第4页)因知识欠缺,导致对命题真假判断失误判断下列命题的真假.(1)若a >b ,则1a <1b; (2)x =1是方程(x -1)(x -2)=0的一个根.【错解】 (1)真命题. (2)假命题.【错因分析】 (1)误认为“两数比较大小时,大数的倒数反而小”,而忽视a 、b 的条件,当a >0,b <0时,a >b 但1a >1b. (2)因为方程的根为x =1或x =2,解题时误认为x =1不全面,而没有分析清逻辑关系.【防范措施】 平时学习时一定要对每一个基础知识理解透彻.【正解】 (1)假命题 (2)真命题1.判断一个语句是否是命题要注意两点:(1)是不是陈述句;(2)能否判断真假.2.命题的真假判断要结合已有知识,进行严格的逻辑推理,对于描述较为简洁的命题可以分清条件和结论后改写成“若p ,则q ”的形式再加以判断.(对应学生用书第4页)1.下列语句中是命题的是( )A.π2是无限不循环小数 B .3x ≤5C .什么是“温室效应”D .《非常学案》真好呀! 【解析】 疑问句和祈使句不是命题,C 、D 不是命题,对于B 无法判断真假,只有A 是命题.【答案】 A2.下列命题中是假命题的是( )A .5是15的约数B .对任意实数x ,有x 2<0C .对顶角相等D .0不是奇数 【解析】 对任意实数x ,有x 2≥0,所以B 为假命题.A 、C 、D 均为真命题.【答案】 B3.把命题“垂直于同一平面的两条直线互相平行”改写成“若p ,则q ”的形式为________.【答案】 若两条直线都垂直于同一个平面,则这两条直线互相平行4.判断下列语句是否为命题,若是命题,判断其真假.(1)求证:2是无理数.(2)若G 2=ab ,则a 、G 、b 成等比数列.(3)末位数字是0的整数能被5整除.(4)你是高二的学生吗? 【解】 (1)不是命题,(2)假命题,(3)真命题,(4)不是命题.一、选择题1.(2013·郑州高二检测)在空间,下列命题正确的是( )A .平行直线的平行投影重合B .平行于同一直线的两个平面平行C .垂直于同一平面的两个平面平行D .垂直于同一平面的两条直线平行【解析】 A 中平行投影可能平行,A 为假命题.B 、C 中的两个平面可以平行或相交,为假命题.由线面垂直的性质,D 为真命题.【答案】 D2.命题“6的倍数既能被2整除,也能被3整除”的结论是( )A .这个数能被2整除B .这个数能被3整除C .这个数既能被2整除,也能被3整除D .这个数是6的倍数【解析】 “若p ,则q ”的形式:若一个数是6的倍数,则这个数既能被2整除,也能被3整除.【答案】 C3.下列命题中,是真命题的是( )A .{x ∈R |x 2+1=0}不是空集B .若x 2=1,则x =1C .空集是任何集合的真子集D .若1x =1y,则x =y 【解析】 A 中方程在实数范围内无解,故为假命题;B 中,若x 2=1,则x =±1,也为假命题;因为空集是任何非空集合的真子集,故C 为假命题,D 为真.【答案】 D4.给出命题:方程x 2+ax +1=0没有实数根,则使该命题为真命题的a 的一个值可以是( )A .4B .2C .0D .-3【解析】 方程无实根应满足Δ=a 2-4<0即a 2<4,故当a =0时适合条件.【答案】 C5.有下列命题:①若xy =0,则|x |+|y |=0;②若a >b ,则a +c >b +c ;③矩形的对角线互相垂直. 其中真命题共有( )A .0个B .1个C .2个 【解析】 ①由x ·y =0得到x =0或y =0,所以|x |+|y |=0不正确,是假命题;②当a >b 时,有a +c >b +c 成立,正确,所以是真命题;③矩形的对角线不一定垂直,不正确.是假命题.【答案】 B二、填空题6.把“正弦函数是周期函数”写成“若p ,则q ”的形式是________.【答案】 若函数为正弦函数,则此函数是周期函数.7.如果命题“若x ∈A ,则x +1x≥2”为真命题,则集合A 可以是________.(写出一个即可)【解析】 当x >0时,有x +1x≥2,故A 可以为{x |x >0}. 【答案】 {x |x >0}8.下列命题:①若xy =1,则x ,y 互为倒数,②平行四边形是梯形,③若a >b ,则ac 2>bc 2,④若x 、y 互为相反数,则x +y =0,其中真命题为________.【解析】 ①是真命题,②平行四边形不是梯形,假命题,③若a >b ,则ac 2≥bc 2,故为假命题,④为真命题.【答案】 ①④三、解答题9.把下列命题改写成“若p ,则q ”的形式,并判断真假:(1)实数的平方是非负数;(2)等底等高的两个三角形是全等三角形;(3)当ac >bc 时,a >b ;(4)角的平分线上的点到角的两边的距离相等.【解】 (1)若一个数是实数,则它的平方是非负数,真命题.(2)若两个三角形等底等高,则这两个三角形是全等三角形,假命题.(3)若ac >bc ,则a >b ,假命题.(4)若一个点是一个角的平分线上的点,则该点到这个角的两边的距离相等,真命题.10.判断下列命题的真假并说明理由.(1)合数一定是偶数;(2)若ab >0,且a +b >0,则a >0且b >0;(3)若m >14,则方程mx 2-x +1=0无实根. 【解】 (1)假命题.例如9是合数,但不是偶数.(2)真命题.因为ab >0,则a 、b 同号.又a +b >0故a 、b 不能同负,故a 、b 只能同正,即a >0且b >0.(3)真命题.因为当m >14时,Δ=1-4m <0; ∴方程无实根.11.若命题“ax 2-2ax -3>0不成立”是真命题,求实数a 的取值范围.【解】 因为ax 2-2ax -3>0不成立,所以ax 2-2ax -3≤0恒成立.(1)当a =0时,-3≤0成立;(2)当a ≠0时,应满足⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,Δ≤0,解之得-3≤a <0.由(1)(2),得a 的取值范围为[-3,0].(教师用书独具)下列四个命题:①若向量a ,b 满足a·b <0,则a 与b 的夹角为钝角;②已知集合A ={正四棱柱},B ={长方体},则A ∩B =B ;③在平面直角坐标系内,点M (|a |,|a -3|)与N (cos α,sin α)在直线x +y -2=0的异侧;④规定下式对任意a ,b ,c ,d 都成立.⎝ ⎛⎭⎪⎫a b c d 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a b c d ·⎝ ⎛⎭⎪⎫a b c d =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+bc ab +bd ac +cd bc +d 2,则⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin α cos α cos α sin α2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1 00 1. 其中真命题是________(将你认为正确的命题序号都填上).【解析】 当a 与b 的夹角为π时,有a·b <0,但此时的夹角不为钝角,所以①是错误的;因为正四棱柱的底面是正方形,所以A ∩B =A ,故②也是错误的;因为|a |+|a -3|-2≥|a -a +3|-2=1>0,cos α+sin α-2=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-2<0,所以点M ,N 在直线x +y -2=0的异侧,故③是真命题;根据题意有⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin α cos α cos α sin α2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin α cos α cos α sin α·⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin α cos α cos α sin α =⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin α2+cos 2α -sin αcos α+cos αsin α-sin αcos α+cos αsin α cos 2α+sin 2α=⎝ ⎛⎭⎪⎫1 001, 所以④是真命题,故填③④.【答案】 ③④把下面命题补充完整,使其成为一个真命题.若函数f (x )=3+log 2x (x >0)的图象与g (x )的图象关于x 轴对称,则g (x )=________.【解析】 设g (x )图象上任一点(x ,y ),则它关于x 轴的对称点为(x ,-y ),此点在f (x )的图象上,故有:-y =3+log 2x 成立,即y =-3-log 2x (x >0).【答案】 -3-log 2x (x >0)。
3.3.3 函数的最大(小)值与导数一、教学目标 1.核心素养通过学习函数的最大(小)值与导数,形成基本的逻辑推理和数学运算能力,能围绕讨论问题的主题,观点明确,论述有理有据,并依据运算法则解决数学问题. 2.学习目标(1)借助函数图像,直观地理解函数的最大值和最小值的概念。
(2)弄清函数最大值、最小值与极大值、极小值的区别与联系,理解和熟悉)(x f 必有最大值和最小值的充分条件。
(3)掌握求在闭区间],[b a 上连续的函数)(x f 的最大值和最小值的思想方法和步骤。
3.学习重点利用导数求函数的最大值和最小值的方法. 4.学习难点函数的最大值、最小值与函数的极大值和极小值的区别与联系.二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务 任务1结合函数2)(x x f =在]2,1[-上的图像,想一想:函数2)(x x f =在]2,1[-上的极小值是多少?函数2)(x x f =在]2,1[-上的最大值、最小值分别是多少? 任务2预习教材P96—P98,完成P98相应练习题,并找出疑惑之处.2.预习自测1.下列说法正确的是( )A .函数的极大值就是函数的最大值B .函数的极小值就是函数的最小值C .函数的最值一定是极值D .在闭区间上的连续函数一定存在最值 解:D 最值是极值与闭区间端点处的函数值比较之后得到的.2.函数)(x f 在区间],[b a 上的最大值是M ,最小值是m ,若M=m ,则)(x f '( ) A .等于0 B .大于0 C .小于0 D .以上都有可能 解:A 由题意知函数在闭区间上所有函数值相等,故其导数为0. 3.函数x xe y -=在]4,2[∈x 上的最小值为 .解:44e xx x x e x e xe e y -=-='1)(2,当]4,2[∈x 时,0<'y ,即函数xxe y -=在]4,2[∈x 上单调递减,故当4=x 时,函数有最小值为44e. 4.设b ax ax x f +-=236)(在区间]2,1[-上的最大值为3,最小值为29-,且0>a ,求a ,b 的值 . 解:2=a)4(3123)(2-=-='x ax ax ax x f ,令0)(='x f ,得0=x 或4=x ,则函数)(x f 在]2,1[-上的单调性及极值情况如下表所示: ∴3)0(==b f ,又∵3736)1(+-=+--=-a a a f ,3163248)2(+-=+-=a a a f)1(-<f ,∴29316)2(-=+-=a f ,∴2=a .(二)课堂设计 1.知识回顾⑴常见函数的导数公式及导数的四则运算法则.⑵求函数极值的方法和求解步骤. 2.问题探究问题探究一 函数最大(小)值与导数 ●活动一观察与思考:极值反映的是函数在某一点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质,但是我们往往更关心函数在某个区间上哪个值最大,哪个值最小,观察图中一个定义在闭区间[]b a ,上的函数)(x f 的图象,你能找出函数)(x f y =在闭区间],[b a 上的最大值、最小值吗?一般地,在闭区间[]b a ,上函数()y f x =的图像是一条连续不断的曲线,那么函数()y f x =在[]b a ,上必有最大值与最小值.说明:⑴如果在某一区间上函数()y f x =的图像是一条连续不断的曲线,则称函数()y f x =在这个区间上连续.⑵给定函数的区间必须是闭区间,在开区间(,)a b 内连续的函数)(x f 不一定有最大值与最小值.如函数xx f 1)(=在),0(+∞内连续,但没有最大值与最小值; ⑶在闭区间上的每一点必须连续,即函数图像没有间断,⑷函数)(x f 在闭区间[]b a ,上连续,是)(x f 在闭区间[]b a ,上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件. ●活动二想一想:函数的极值与最值有怎样的关系?函数极值与最值的区别与联系:⑴最值”是整体概念,是比较整个定义域内的函数值得出的,具有绝对性;而“极值”是个局部概念,是比较极值点附近函数值得出的,具有相对性.⑵从个数上看,一个函数在其定义域上的最值是唯一的;而极值不唯一.⑶函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个⑷极值只能在定义域内部取得,而最值可以在区间的端点处取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点必定是极值.(5)对于在闭区间上图像连续不断的函数,函数的最大(小)值必在极大(小)值点或区间端点处取得.问题探究二 函数的最大值与最小值的求解●活动一阅读教材P97的例5,根据例5及最值与极值的关系归纳出求函数)(x f y =在闭区间[]b a ,上的最值的步骤.利用导数求函数的最值步骤:一般地,求函数)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: ⑴求)(x f 在(,)a b 内的极值;⑵将)(x f 的各极值与端点处的函数值)(a f 、)(b f 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数)(x f 在[]b a ,上的最值.●活动二 初步运用 求函数的最值例 1 已知函数4431)(3+-=x x x f ,⑴求曲线)(x f y =在点)4,0(处的切线方程;⑵若]3,3[-∈x ,求函数)(x f 的最大值与最小值.【知识点:导数的几何意义、函数的最值;数学思想:数形结合】详解:⑴4)(2-='x x f ,所以曲线)(x f y =在点)4,0(处的切线的斜率4)0(-='=f k ,故曲线)(x f y =在点)4,0(处的切线方程为44+-=x y .⑵令0)(='x f 得2=x 或2-,列表如下:3)2()(=-=f x f 极大值,3)2()(-==f x f 极小值,又7)3(=-f ,1)3(=f ,∴)(x f 在]3,3[-的最大值是328,最小值是34-.点拨:⑴求函数最值时,若函数)(x f 的定义域是闭区间,则需比较极值点处函数值与端点函数值的大小才能确定函数的最值.⑵若)(x f 的定义域是开区间且只有一个极值点,则该极值点就是最值点. ⑶若)(x f 为单调函数,则端点就是最值点. ●活动三 对比提升 由函数的最值求参数例2 已知函数()ln f x ax x =-,当(]0,e x ∈(e 为自然常数),函数()f x 的最小值为3,求实数a 的值.【知识点:根据函数最值求参数值;数学思想:分类讨论】详解:由()ln f x ax x =-得()1f x a x '=-,因为(]0,e x ∈,所以当1ea ≤时,()f x 在(]0,e x ∈是减函数,最小值为()e e 10f a =-≤,不满足题意;当1a e >时, ()f x 在10,a ⎛⎤ ⎥⎝⎦是减函数,1,e a ⎛⎤⎥⎝⎦是增函数,所以最小值为211ln 3e f a a a ⎛⎫=+=⇒= ⎪⎝⎭,∴实数a 的值为2e .问题探究三 利用最值解不等式恒成立问题函数恒成立问题是高中数学里非常具有探讨价值的问题,下列是一些常见结论:(1)不等式0)(≥x f 在定义域内恒成立⇔0)(min ≥x f ; (2)不等式0)(≤x f 在定义域内恒成立⇔0)(max ≤x f ;(3)不等式)()(x g x f >,),(b a x ∈恒成立⇔0)()()(>-=x g x f x F ,),(b a x ∈恒成立. ●活动一 初步运用例 3 已知函数x x x f ln )(=.⑴ 求()f x 的最小值;⑵若对所有1≥x 都有1)(-≥ax x f ,求实数a 的取值范围.【知识点:求函数的最小值、不等式恒成立;数学思想:转化与化归】详解:⑴)(x f 的定义域为),0(+∞,x x f ln 1)(+=',令0)(>'x f ,解得ex 1>;令0)(<'x f ,解得e x 10<<,从而)(x f 在)1,0(e 上单调递减,在),1(+∞e 上单调递增,∴当e x 1=时,)(x f 取得最小值e1-.⑵依题意,得1)(-≥ax x f 在),1[+∞上恒成立,即不等式xx a 1ln +≤对于),1[+∞∈x 恒成立.令x x x g 1ln )(+=,则)11(111)(2xx x x x g -=-=',当1>x 时,0)(>'x g ,故)(x g 在),1(+∞上是增函数,∴1)1()(min ==g x g ,∴实数a 的取值范围是]1,(-∞. ●活动二 对比提升例4 已知函数()()()()21ln ,22f x a x x g x f x ax a R ⎛⎫=-+=-∈ ⎪⎝⎭.(1)当0a =时,求()f x 在区间1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值;(2)若对()()1,,0x g x ∀∈+∞<恒成立,求a 的取值范围.【知识点:求函数最值、不等式恒成立;数学思想:转化与化归、分类讨论】详解:(1)函数21()()ln 2f x a x x =-+的定义域为(0,)+∞,当0=a 时,21()ln 2f x x x =-+,211(1)(1)()x x x f x x x x x -+-+-'=-+==;当11<<x e时,有()0f x '>;当e x <<1时,有()0f x '<,∴()f x 在区间[1e ,1]上是增函数,在[1,e]上为减函数,又211()12f e e=--,2()12e f e =-,1(1),2f =- ∴2min ()()12e f x f e ==-,max 1()(1)2f x f ==-.(2)21()()2()2ln 2g x f x ax a x ax x =-=--+,则()g x 的定义域为(0,)+∞.21(21)21(1)[(21)1]()(21)2a x ax x a x g x a x a x x x --+---'=--+==. ①若12a >,令()0g x '=,得极值点11x =,2121x a =-,当211x x >=,即112a <<时,在)1,0(上有0)(>'x g ,在),1(2x 上有0)(<'x g ,在),(2+∞x 上有0)(>'x g ,此时)(x g 在区间),(2+∞x 上是增函数,并且在该区间上有),),(()(2+∞∈x g x g 不合题意;当112=≤x x ,即1≥a 时,同理可知,)(x g 在区间),1(+∞上,有()((1),),g x g ∈+∞也不合题意;②若12a ≤,则有012≤-a ,此时在区间),1(+∞上恒有0)(<'x g ,从而)(x g 在区间),1(+∞上是减函数;要使()0g x <在此区间上恒成立,只须满足1(1)02g a =--≤12a ⇒≥-,由此求得a 的范围是11[,]22-.综合①②可知,当11[,]22a ∈-时,对x ∀∈(1,)+∞,()0g x <恒成立.点拨:恒成立问题总是要化为求函数的最值问题来解决,常用分类讨论(求最值)法或分离参数法.在不等式或方程中,参数只出现一次,或在几个项中出现的参数只是一次的形式,可以对不等式或方程进行变形,把参数分离到一边去,而另一边则是x 的表达式. 3.课堂总结 【知识梳理】 数学知识:⑴最值的存在性定理. ⑵最值的求解步骤.一般地,求函数)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: ①求)(x f 在(,)a b 内的极值;②将)(x f 的各极值与端点处的函数值)(a f 、)(b f 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数)(x f 在[]b a ,上的最值. ⑶恒成立问题. 常见结论:(1)不等式0)(≥x f 在定义域内恒成立⇔0)(min ≥x f ; (2)不等式0)(≤x f 在定义域内恒成立⇔0)(max ≤x f ;(3)不等式)()(x g x f >,),(b a x ∈恒成立⇔0)()()(>-=x g x f x F ,),(b a x ∈恒成立. 数学思想:分类讨论、化归与转化等思想. 【重难点突破】 求函数最值的注意点(1)我们讨论的函数是在闭区间[]b a ,上图像连续不断,在开区间),(b a 上可导的函数.在闭区间[]b a ,上图像连续不断,保证函数有最大值和最小值;在开区间),(b a 上可导,才能用导数求解.(2)求函数的最大值和最小值需要先确定函数的极大值和极小值.因此,函数的极大值和极小值的判定是关键.(3)如果仅仅是求最值,可以将上面的方法简化,因为函数)(x f 在),(b a 内的全部极值,只能在)(x f 的导数为零的点或导数不存在的点处取得(以下称这两种点为可疑点),所以只要将这些可疑点求出来,然后将函数)(x f 在可疑点处的函数值与区间端点处的函数值进行比较,就能得到函数的最大值和最小值.(4)当图像连续不断的函数)(x f 在),(b a 内只有一个可疑点时,若在这一点处函数)(x f 有极大(小)值,则可以判定函数)(x f 在该点处取到最大(小)值,这里),(b a 也可以是无穷区间. (5)当图像连续不断的函数)(x f 在[]b a ,上单调时,其最大值和最小值分别在两个端点处取得. 4.随堂检测1.函数)(x f y =在],[b a 上( )A .极大值一定比极小值大B .极大值一定是最大值C .最大值一定是极大值D .最大值一定大于极小值 【知识点:极值与最值的关系】 解:D2.函数x x x f cos 2)(-=在),(+∞-∞上( )A .无最值B .有极值C .有最大值D .有最小值【知识点:单调函数的最值】 解:A3.函数343)(x x x f -=在]1,0[上的最大值是( )A .1B .21C .0D .1- 【知识点:函数的最大值】解:A4.函数x x y -=sin 在区间]2,0[π上的最小值为( ) A .π- B .21π-C .0D .π2- 【知识点:函数的最小值】 解:D5.设5221)(23+--=x x x x f ,当]2,1[-∈x 时,m x f <)(恒成立,则实数m 的取值范围为 .【知识点:不等式恒成立问题】 解:),7(+∞ (三)课后作业 基础型 自主突破1.函数f (x )=x 3-3ax -a 在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围是( )A .[0,1)B .(0,1)C .(-1,1)D .1(0,)2【知识点:函数最值与极值的关系;数学思想:转化与化归】解:B ∵f '(x )=3x 2-3a ,令f '(x )=0,可得a =x 2,又∵x ∈(0,1),∴0<a <1,故选B . 2.函数ln xy x=的最大值为( ) A .1-e B .e C .e 2 D .103【知识点:函数最大值】 解:A 令22(ln )'ln '1ln 'x x x x xy x x ⋅-⋅-===0(x >0).解得x =e .当x >e 时,y ′<0;当0<x <e时,y ′>0.y 极大值=f (e)=1e ,在定义域内只有一个极值,所以y max =1e.3.函数241xy x =+在定义域内( )A .有最大值2,无最小值B .无最大值,有最小值-2C .有最大值2,最小值-2D .无最值 【知识点:函数的最值;数学思想:数形结合】解:C 令2222224(1)4244'(1)(1)x x x x y x x +-⋅-+==++=0,得x =±1.2. 4.已知函数f (x )=e x -2x +a 有零点,则a 的取值范围是________. 【知识点:函数最值与零点关系;数学思想:转化与化归】 解:(-∞,2ln2-2]函数f (x )=e x -2x +a 有零点,即方程e x -2x +a =0有实根,即函数g (x )=2x -e x ,y =a 有交点,而g '(x )=2-e x ,易知函数g (x )=2x -e x 在(-∞,ln 2)上递增,在(ln2,+∞)上递减,因而g (x )=2x -e x 的值域为(-∞,2ln2-2],所以要使函数g (x )=2x -e x ,y =a 有交点,只需a ≤2ln 2-2即可.5.函数y =x +2cos x 在区间[0,]2π上的最大值是________.【知识点:函数最大值】解:6π+y ′=1-2sin x =0,x =6π,比较0,6π,2π处的函数值,得y max =6π+6.已知函数f (x )=2x 3-6x 2+a 在[-2,2]上有最小值-37,求a 的值及f (x )在[-2,2]上的最大值.【知识点:函数的最值;数学思想:数形结合】 解:a =3;f (x )的最大值为3.f '(x )=6x 2-12x =6x (x -2),令f '(x )=0,得x =0或x =2,当x 变化时,f '(x ),f (x )的变化情况如下表:∴当x =-2时,f (x )min =-40+a =-37,得a =3. ∴当x =0时,f (x )的最大值为3. 能力型 师生共研7. 若函数3()3f x x x =-在区间2(,6)a a -上有最小值,则实数a 的取值范围是( ) A.( B.[ C .[2,1)- D.(2]- 【知识点:函数的最值;数学思想:数形结合】解:C 由于函数()f x 在开区间2(,6)a a -有最小值,则函数()f x 的极小值点在2(,6)a a -内,且在2(,6)a a -内的单调性是先减再增. 2'()333(1)(1)f x x x x =-=+-,当11x -<<时,'()0f x <,当1x >,'()0f x >,所以()f x 得最小值为(1)f . ∴只需{216()(1)a a f a f <<-≥,得到21a -≤<,故选C.8. 设01a <≤,函数2(),()ln a f x x g x x x x =+=-,若对任意的[]12,1,x x e ∈,都有12()()f xg x ≥成立,则实数a 的取值范围是 .【知识点:不等式恒成立、函数的最值;数学思想:转化与化归】解:]1,2[-e 22222()1a x a f x x x-'=-=,当01a <≤,且[]1,x e ∈时,()0f x '≥,∴()f x 在[]1,e 上是增函数,21min ()(1)1f x f a ==+,又1()1(0)g x x x'=->,∴()g x 在[]1,e 上是增函数,2max ()()1g x g e e ==-.由条件知只需1min 2max ()()f x g x ≥.即211a e +≥-.∴22a e ≥-.即1a ≤≤.9. 已知a 是实数,函数f (x )=x 2(x -a ),求f (x )在区间[-1,0]上的最大值. 【知识点:函数的最大值;数学思想:分类讨论】解:3max31,243(),02720,0.a a f x a a a ⎧---⎪⎪⎪=--⎨⎪⎪⎪⎩≤,<<,≥解析:令f '(x )=0,解得x 1=0,x 2=23a ,①当2323a ≥0,即a ≥0时,f (x )在[-1,0]上单调递增,从而f (x )max =f (0)=0;②当23a ≤-1,即a ≤-32时,f (x )在[-1,0]上单调递减,从而f (x )max =f (-1)=-1-a ; ③当-1<23a <0,即-32<a <0时,f (x )在2[1,]3a -上单调递增;在2[,0]3a 上单调递减,则f (x )max =324()327f a a =-.综上所述:3max31,243(),02720,0.a a f x a a a ⎧---⎪⎪⎪=--⎨⎪⎪⎪⎩≤,<<,≥10. 设函数12)(22-++=t x t tx x f (x ∈R ,t >0). (1)求f (x )的最小值h (t );(2)若h (t )<-2t +m 对t ∈(0,2)恒成立,求实数m 的取值范围.【知识点:不等式恒成立、函数的最值;数学思想:转化与化归、数形结合】 解:(1) h (t ) =-3t +t -1;(2) (1,+∞) .解析:(1)∵f (x )=t (x +t )2-3t +t -1(x ∈R ,t >0),∴当x =-t 时,f (x )取最小值f (-t )=-t 3+t -1,即h (t )=-3t +t -1.(2)令g (t )=h (t )-(-2t +m )=-3t +3t -1-m ,由g '(t )=-3t 2+3=0得t =1,t =-1(不合题意,舍去).当t 变化时g '(t )、g (t )的变化情况如下表:∴对t ∈(0,2),当t =1时,g (t )max 恒成立,也就是g (t )<0,对t ∈(0,2)恒成立,只需g (t )max =1-m <0,∴m >1. 故实数m 的取值范围是(1,+∞) . 探究型 多维突破 11. 已知函数()()2ln 2=-∈a f x x x x a R . (Ⅰ)若不等式()0>f x 有解,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)研究函数的极值点个数情况.【知识点:不等式有解与函数的最值的关系、函数的极值;数学思想:转化与化归、分类讨论】 解:(Ⅰ)2<a e;(Ⅱ)()1,∈+∞a 时,有0个极值点;1a =时,有0个极值点;()0,1a ∈时,有两个极值点;(],0∈-∞a 时,有一个极值点解析:(Ⅰ)()0>f x 有解等价于2ln <x a x 有解,即max 2ln ⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭x a x ,设()2ln =xg x x ,则()()22ln 1'-=x g x x ,当()0,∈x e 时,()'0>g x ;当(),∈+∞x e 时,()'0<g x ,所以当x e =时,()max 2=g x e ,即2<a e. (2)令()'0=f x 得到ln 10x ax +-=,得到ln 1x a x +=,()()2ln 1ln ,'+-==x xh x h x x x,当()0,1x ∈时,()'0>h x ;当()1,∈+∞x 时,()'0<h x ,又()()0,,,0→→-∞→+∞→x h x x h x ,所以()1,∈+∞a 时,ln 1+=x a x无解,有0个极值点; 1a =时,ln 1+=x a x有一解,但不是极值点;()0,1∈a 时,ln 1+=x a x 有二解,有两个极值点;(],0∈-∞a 时,ln 1+=x a x有一解,有一个极值点.12. 已知函数()ln 2x m f x e x -=-. (1)若1m =,求函数()f x 的极小值; (2)设2m ≤,证明:()ln 20f x +>.【知识点:函数的极值、不等式的证明、函数的最值;数学思想:转化与化归】 解:(1)()11ln 2f =-;(2)证明见解析.解析:(1)()11ln 2ln 2ln x x f x e x e x e -=-=⋅--,所以()1111x x f x e e e x x-'=⋅-=-,观察得()111101f e e '=⋅-=,而()1111x x f x e e e x x-'=⋅-=-在(0,)+∞上单调递增,所以当(0,1)x ∈时()0f x '<,当()1+∞,时()0f x '>;所以()f x 在()0,1单调递减,()f x 在()1+∞,单调递增,故()f x 有极小值()11ln 2f =-.证明:(2)因为2m ≤,所以()2ln 2ln 2x m x f x e x e x --=-≥-, 令221()ln 2ln 2ln x x g x e x e x e -=-=⋅--,则21()x g x e x-'=-,易知()g x '在(0,)+∞单调递增,1(1)10g e '=-<,1(2)102g '=->,所以设02001()0x g x e x -'=-=,则0(1,2)x ∈;当0(0,)x x ∈时,()0g x '<,当0(,)x x ∈+∞时,()0g x '>;所以()g x 在()00,x 上单调递减,()0,x +∞上单调递增, 所以02min 00()()ln 2x g x g x e x -==-,又因为02001()0x g x e x -'=-=,故0201x e x -=,所以02000001ln ln2ln 2ln x e x x x x x -=⇒-=-⇒-=,所以0022min 000()()ln 2ln 2ln x x g x g x e x e x --==-=--001ln 22x x =--+ 0012ln 2ln 2x x =+--≥-当且仅当001x x =,即01x =时等号成立,而0(1,2)x ∈,所以min ()ln 2g x >-,即()ln 2g x >-,所以()ln 2f x >-,即()ln 20f x +>. (四)自助餐1. 函数()ln f x x x =-在区间(0,e](e 为自然对数的底)上的最大值为( ) A.1- B.0 C.1 D.1e - 【知识点:函数的最大值】解:A ()()''1110x f x f x x x-=-=∴>得1x <,所以增区间为()0,1,减区间为()1,+∞,所以函数最大值为()11f =-. 2.函数f (x )=x 3-3x (|x |<1)( ) A .有最大值,但无最小值 B .有最大值,也有最小值 C .无最大值,但有最小值 D .既无最大值,也无最小值【知识点:函数的最值】解:D )(x f '=3x 2-3=3(x +1)(x -1),当x ∈(-1,1)时,)(x f '<0,所以f (x )在(-1,1)上是单调递减函数,无最大值和最小值,故选D . 3.函数y =x -sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π的最大值是( )A .π-1B .π2-1 C .π D .π+1 【知识点:函数的最大值】解:C 因为y ′=1-cos x ,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π时,y ′>0,则函数在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上为增函数,所以y 的最大值为y max =π-sin π=π,故选C .4.已知函数4)(23-+-=ax x x f 在2=x 处取得极值,若]1,1[,-∈n m ,则)()(n f m f '+的最小值是( )A .13-B .15-C .10D .15 【知识点:函数的极值、最小值】解:A 求导得ax x x f 23)(2+-=',由函数)(x f 在2=x 处取得极值知0)2(='f ,即02243=⨯+⨯-a ,∴3=a .由此可得43)(23-+-=x x x f ,x x x f 63)(2+-=',已知)(x f 在)0,1(-上单调递减,在)1,0(上单调递增,∴当]1,1[-∈m 时,4)0()(min -==f m f .又x x x f 63)(2+-='的图像开口向下,且对称轴为1=x ,∴当]1,1[-∈n 时,9)1()(min -=-'='f n f ,故)()(n f m f '+的最小值是13-.故选A .5. 已知函数)(x f ,)(x g 均为],[b a 上连续且)()(x g x f '<',则)()(x g x f -的最大值为( ) A .)()(a g a f - B .)()(b g b f - C .)()(b g a f - D .)()(a g b f - 【知识点:单调函数的最大值】解:A ='-])()([x g x f 0)()(<'-'x g x f ,∴函数)()(x g x f -在],[b a 上单调递减,∴)()(x g x f -的最大值为)()(a g a f -.6.当]1,2[-∈x 时,不等式03423≥++-x x ax 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .]3,5[--B .]89,6[-- C .]2,6[-- D .]3,4[--【知识点:不等式恒成立;数学思想:转化与化归】解:C 当]1,0(∈x 时,得x x x a 1)1(4)1(323+--≥,令xt 1=,则),1[+∞∈t ,令t t t t g +--=2343)(,),1[+∞∈t ,则)19)(1(189)(2-+-=+--='t t t t t g ,显然在),1[+∞∈t 上,0)(<'t g ,)(t g 单调递减,∴6)1()(max -==g t g ,因此6-≥a ;同理,当)0,2[-∈x 时,的2-≤a ,当0=x 时对任意实数a 不等式也成立,故实数a 的取值范围是26-≤≤-a . 7.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xax y +=22(a 为常数)过点1(-P ,)30-,则函数xax y +=22在区间]4,1[的最大值与最小值的和为________. 【知识点:函数的最值】解:64 曲线过点1(-P ,)30-,∴a -=-230,∴32=a ,∴xx y 3222+=,232324324xx x x y -=-=',令0='y 得2=x ,当1=x 时,34322=+=y ;当2=x 时,24168=+=y ;当4=x 时,40832=+=y ,∴最大值与最小值的和为64.8.函数x x x f cos sin )(+=在]2,2[ππ-∈x 时的最大、最小值分别是 . 【知识点:函数的最值】解:2,1-. 0sin cos )(=-='x x x f ,即1tan =x ,)(4Z k k x ∈+=ππ.而]2,2[ππ-∈x ,当2π-<x <4π时,0)(>'x f ,当4π<x <2π时,)(x f ',∴)4(πf 是极小值.又)4(πf=,1)2(-=-πf ,∴1)2(=πf .∴函数的最大值为2,最小值为1-.9.函数x exy =在[0,2]上的最大值为 .【知识点:函数的最值】解:e 1. 函数x f y ==)(函数)(x f 单调递增;当x ∈(1,2]时,)(x f '<0,此时函数)(x f 单调递减.∴当x =1时,函数)(x f 取得最大值,f )1(=10.已知函数f (x )=x 3-ax 2+a ,b ,c ∈R ).(1)若函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值,试求a ,b 的值; (2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,6]时,f (x )<2|c |恒成立,求c 的取值范围. 【知识点:函数的极值、不等式恒成立;数学思想:转化与化归】解:(1)39a b =⎧⎨=-⎩;(2)(-∞,-18)∪(54,+∞).解析:(1)f '(x )=3x 2-2ax +b ,∵函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值,∴-1,3是方程3x 2-2ax +b =0的两根.∴2133133a b⎧-+=⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,∴39a b =⎧⎨=-⎩.(2)由(1)知f (x )=x 3-3x 2-9x +c ,f '(x )=3x 2-6x -9.当x 变化时,f '(x ),f (x )随x 的变化如下表:而f (-2)=c -2,f (6)=c +54,∴当x ∈[-2,6]时,f (x )的最大值为c +54,要使f (x )<2|c |恒成立,只要c +54<2|c |即可,当c ≥0时,c +54<2c ,∴c >54;当c <0时,c +54<-2c ,∴c <-18. ∴c ∈(-∞,-18)∪(54,+∞),此即为参数c 的取值范围.11.已知函数)(ln )(R a x ax x f ∈+=,(1)若2=a ,求曲线)(x f y =在1=x 处切线的斜率;(2)求)(x f 的单调区间;(3)设22)(2+-=x x x g ,若对任意∈1x (0,+∞),均存在∈2x [0,1],使得)()(21x g x f <,求a 的取值范围.【知识点:导数的几何意义、函数的单调性、不等式有解与最值的关系;数学思想:转化与化归、分类讨论】解:(1) 3;(2)当0≥a 时,)(x f 的单调递增区间为(0,+∞);当0<a 时,函数)(x f 的单调递为3;的单调递增区间为(0,+∞);(3)由题意知,转化为max max )()(x g x f < (其中∈1x (0,+∞),∈2x [0,1]),由(2)知,当0≥a 时,12.已知函数()xf x e=(e 是自然对数的底数),()1ln h x x x x =--. (1)求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(2)求()h x 的最大值;(3)设()'()g x xf x =,其中'()f x 为()f x 的导函数.证明:对任意0x >,2()1g x e -<+. 【知识点:导数的几何意义、函数的最值、不等式证明;数学思想:转化与化归】解:(1)1y e=;(2)()h x 的最大值为22()1h e e --=+;(3)证明见解析.解析:(1)由ln 1()x x f x e +=,得1(1)f e =,1ln '()xx x xf x xe --=,所以'(1)0k f ==,所以曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为1y e=.(2)()1ln h x x x x =--,(0,)x ∈+∞.所以'()ln 2h x x =--.令'()0h x =得,2x e -=.因此当2(0,)x e -∈时,'()0h x >,()h x 单调递增;当2(,)x e -∈+∞时,'()0h x <,()h x 单调递减.所以()h x 在2x e -=处取得极大值,也是最大值.()h x 的最大值为22()1h e e --=+. (3)证明:因为()'()g x xf x =,所以1ln ()xx x xg x e--=,0x >,2()1g x e -<+等价于21ln (1)x x x x e e ---<+.由(2)知()h x 的最大值为22()1h e e --=+,故21ln 1.x x x e ---≤+只需证明0x >时,1x e >成立,这显然成立.所以221ln 1(1)x x x x e e e ----≤+<+,因此对任意0x >,2()1g x e -<+.。
人教版高中地理选修1-1全册教案一. 简介本教案是根据人教版高中地理选修1-1全册的教学内容编写而成。
教案旨在帮助教师在教授该课程时更好地组织教学,提供有效的教学方法和资源。
二. 教学目标1. 了解地理学的基本概念和研究内容。
2. 理解地理学在解释和分析地球上的自然和人文现象方面的作用。
3. 掌握地理学中的常用工具和研究方法。
4. 培养对地球环境和地理问题的观察和思考能力。
5. 培养对地球资源利用和环境保护的意识。
三. 教学内容本教案围绕以下几个模块展开教学:1. 地理学的基本概念与研究内容2. 地球与地理环境3. 地理信息技术与地理学研究4. 地理学的工具与方法5. 地理学在解释和分析地球现象中的作用四. 教学方法1. 授课讲解:通过课堂讲解,向学生介绍和解释地理学的基本概念和研究内容。
2. 案例分析:通过真实案例的分析,激发学生的兴趣并帮助他们理解地理学的实际应用。
3. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,加深对地理学的理解和思考。
4. 实地考察:安排实地考察活动,让学生亲身感受地理环境,并帮助他们掌握地理学中的工具和方法。
五. 教学资源1. 人教版高中地理选修1-1全册教材2. 多媒体设备:投影仪、电脑等3. 案例资料库:收集和整理地理学的案例资料,供教师和学生参考。
六. 评估方法1. 课堂练:通过课堂上的小测验和练,检查学生对地理学知识的掌握程度。
2. 作业评估:布置相关的作业任务,评估学生对地理学的理解和应用能力。
3. 实地考察报告:要求学生撰写实地考察报告,评估他们对实地考察内容的理解和分析能力。
七. 教学进度安排根据课程教学需要,合理安排各个模块的教学进度,确保教学内容的有机衔接和学生研究的连贯性。
以上为《人教版高中地理选修1-1全册教案》的简要介绍,旨在为教师提供教学方案的参考。
具体的教学内容和步骤,以教案中的详细描述为准。
祝您教学顺利!。
2.2.2双曲线的简单几何性质一、教学目标 1.核心素养培养直观想象、逻辑推理、数学建模、数据分析素养 2.学习目标(1)类比椭圆的性质,能根据双曲线的标准方程,了解它的简单几何性质(范围、对称性、顶点、实轴长、虚轴长等).(2)理解渐近线和离心率的定义、范围,掌握参数,,,a b c e 间的关系 (3)能运用双曲线的几何性质解决一些简单的问题. (4)了解直线与双曲线的位置关系 3.学习重点双曲线的几何性质. 4.学习难点双曲线性质的应用,渐近线的理解. 二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务 任务1预习教材4953P P - ,类比椭圆几何性质的研究,你认为应该研究双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的哪些性质?如何研究这些性质? 任务2 完成53P 的练习 2.预习自测1.已知双曲线2213x y m m-=的一个焦点为()2,0,则此双曲线的实轴长为( ) A .1 B .3C .2D .23 答案:C解析:考查双曲线简单几何性质.2. .已知双曲线()222103x y a a -=>的离心率为2,则a =( ) A .2 B .62C .52D .1 答案:D解析:考查双曲线简单几何性质.3.椭圆222134x y n +=和双曲线222116x y n -=有共同的焦点,则双曲线的离心率为( ) A .415B .53C .43D .不能确定 答案:B解析:考查双曲线简单几何性质. (二)课堂设计 1.知识回顾1.焦点在x 轴上的双曲线的标准方程为()222210,0x y a b a b-=>>,焦点()()12,0,,0F c F c -,其中222c a b =+;2.焦点在y 轴上的双曲线的标准方程为()222210,0y x a b a b-=>>,焦点()()120,,0,F c F c -其中222c a b =+.3.()0l y kx b C F x y 直线:,与圆锥曲线:,=+=相交于1122()()A x y B x y ,,,两点,则:222121212114AB k x x k x x x x =+-=+(+)-或21212122211114AB y y y y y y k k=+-=+(+)- 2.问题探究问题探究一 双曲线的几何性质根据双曲线的标准方程()222210,0x y a b a b-=>>研究它的性质1.(1)从形的角度看:双曲线位于直线x a =和x a =-的外侧,即在不等式x a ≤-与x a ≥所表示的平面区域内.(2)从数的角度看:利用方程研究,双曲线上点的坐标满足222210x y a b -=≥,故22x a ≥,即x a ≤-或x a ≥;这说明双曲线在不等式x a ≤-或x a ≥与所表示的平面区域内.2. (1)从形的角度看:双曲线与椭圆一样,既是中心对称图形,也是轴对称图形.(2)从数的角度看:在双曲线方程中,以-x 、-y 代替x 、y 方程不变,因此双曲线是以x 轴、y 轴为对称轴的轴对称图象;也是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心叫做双曲线的中心.3.双曲线与它的对称轴的两个交点叫做双曲线的顶点,双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的顶点是(,0)a ±,这两个顶点之间的线段叫做双曲线的实轴,它的长等于2a ,同时在另一条对称轴上作点()()120,,0,B b B b -,线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴,它的长等于2b ,a 、b 分别是双曲线的实半轴长和虚半轴长.4. 双曲线()222210,0x y a b a b -=>>各支向外延伸时,与两条直线y =±b a x 逐渐接近,但永不相交,我们把这两条直线称为双曲线的渐近线,方程为y =±ba x. 5.双曲线的半焦距c 与实半轴长a 的比叫做双曲线的离心率,其取值范围是(1,)+∞.问题探究二 能运用双曲线的几何性质解决一些简单的问题例1.求双曲线22194x y -=的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程.【知识点:双曲线的几何性质】详解:222229,4,13,3,2,13a b c a b a b c ===+====, 顶点()()123,0,3,0A A -,焦点()()1213,0,13,0F F -,实轴长26a =,虚轴长24b = 离心率133c e a ==, 在方程22194x y -=中将1换成0,得22094x y -=,即032x y ±=. ∴23y x =±为双曲线的渐近线方程.变式引伸:已知双曲线的渐近线方程为43y x =±,并且焦点都在圆22100x y +=上,求双曲线方程.解法一:(1)当焦点在x 轴上时,设双曲线方程为22221x y a b -=,因为渐近线方程为43y x =±,则43b a =.又由焦点在圆22100x y +=上知10c =,所以222100a b c +==,可求得6a =,8b =.所求双曲线方程为2213664x y -=.(2)当焦点在y 轴上时,设双曲线方程为22221y x a b-=.由题设得22210043a b c a b ⎧+==⎪⎨=⎪⎩,解得:8,6a b ==.焦点在y 轴上时,双曲线方程为2216436y x -=.综上所述,所求双曲线方程为2213664x y -=或2216436y x -=. 解法二:因为双曲线的渐近线方程为43y x =±.设双曲线方程为222234x y λ-=(0)λ≠. 又焦点都在圆22100x y +=上,所以2100c =.则22(3)(4)100λλ+=.解得4λ=±.所求双曲线方程为2222434x y -=±.即:2213664x y -=±. 点拔:双曲线与其渐近线的关系是:以0x ya b ±=为渐近线的双曲线系方程为2222(0)x y a b λλ-=≠;双曲线2222(0)x y a b λλ-=≠的渐近线方程为0x y a b ±=. 例2.求与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且经过点(3,23)M -的双曲线的方程.【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】详解:设所求双曲线方程为22(0)916x y λλ-=≠,由于双曲线过点(3,23)M -,有:22(3)(23)19164λ-=-=.故双曲线方程为2219164x y -=,即:221944x y -=. 点拔:与双曲线22221x y a b-=有共同渐近线的双曲线方程可设为2222(0)x y a b λλ-=≠的形式.当λ的值为正时,焦点在x 轴上,为负时焦点在y 轴上.例3.设双曲线22221x y a b-=(0)a b <<的半焦距为c ,直线l 过(,0)(0,)a b 、两点,且原点到直线l 的距离为34c ,求双曲线的离心率. 解:由直线l 过(,0)(0,)a b 、两点,得l 的方程为0bx ay ab +-=. 由点到l 的距离为34c ,得2234ab c a b=+.将22b c a =-代入,平方后整理得:2222216()1630a a c c -⨯+=.令22a x c=,则:2161630x x -+=,解得34x =或14x =. 由c e a =得,1e x=.故233e =或2e =. 因为0a b <<,故222212c a b b e a a a+===+>.所以应舍去233e =. 故所求离心率为2e =.点拔:此题易得出错误答案2e =或233e =,其原因是未注意到题设条件0a b <<,从而离心率2e >,而2323<,应舍去. 问题探究三 直线与双曲线的位置关系1.设直线方程为y kx m =+,双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>,联立方程得22221y kx m x y a b =+⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 并化简()22222222220b a k x a mkx a m a b ----=①当2220b a k -=,即bk a =±时,直线与渐近线平行,则直线与双曲线只有一个公共点.②当2220b a k -≠,即bk a ≠±时,0∆>⇔直线与双曲线相交⇔直线与双曲线有两个公共点; 0∆=⇔直线与双曲线相切⇔直线与双曲线有且只有一个公共点0∆<⇔直线与双曲线相离⇔直线与双曲线无公共点 2.弦长问题设直线方程为y kx m =+,双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>于点()()111222,,P x y P x y 两点,则()()22121212PP x x y y =-+-()221212121y y x x x x ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥=-+ ⎪-⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()22121x x k =-+2121k x x =+-()22121214kx x x x =++-同理可得1212211PP y y k =+-()212122114y y y y k=++-()0k ≠3.双曲线的通径过双曲线的焦点且垂直于实轴的直线被双曲线截得的弦称为双曲线的通径,通径长为22b a.例4.过点(8,1)P 的直线与双曲线2244x y -=相交于A 、B 两点,且P 是线段AB 的中点,求直线AB 的方程.【知识点:双曲线的几何性质,直线与双曲线的位置关系】详解一:设A 、B 的坐标分别为11(,)x y 、22(,)x y .则:221144x y -= ① 222244x y -= ② ①-②得:12121212()()4()()0x x x x y y y y +--+-=. ∵P是线段AB 的中点, ∴121216,2x x y y +=+= . ∴1212121224()y y x xx x y y -+==-+.∴直线AB 的斜率为2. ∴直线AB 的方程为12(8)y x -=-. 即2150x y --=.详解二:设A (,)x y ,则B (16,2)x y --. ∵A 、B 为双曲线上的点, ∴2244x y -= ①22(16)4(2)4x y ---= ② ①-②得2321616160x y --+=. 整理得2150x y --=.例5.已知曲线C :221x y -=及直线l :1y kx =-. (1)若l 与C 有两个不同的交点,求实数k 的取值范围;(2)若l 与C 交于A 、B 两点,O 是原点,且△OAB 的面积为2,求实数k 的值.【知识点:双曲线的几何性质,直线与双曲线的位置关系】 详解:(1)曲线C与直线l 有两个不同的交点.则方程组2211x y y kx ⎧-=⎨=-⎩有两个不同的解,整理得:22(1)220k x kx -+-=,此方程必有两个不等的实根1x 、2x .∴22210△48(1)0k k k ⎧-≠⎪⎨=+->⎪⎩. 解得22k -<<且1k ≠±时,曲线C 与直线l 有两个不同的交点. (2)设交点A 11(,)x y 、B 22(,)x y ,直线l 与y 轴交于点D (0,-1).∴1221222121k x x k x x k -⎧+=⎪⎪-⎨-⎪⋅=⎪-⎩. ∵△△△121()2OAB OAD OBD S S S x x =+=+12122x x =-=.∴2212()(22)x x -=, 即22228811k k k-⎛⎫+= ⎪--⎝⎭.解得0k =或62k =±. 又∵22k -<<且1k ≠±,∴0k =或62k =±时,△OAB 的面积为2. 3.课堂总结 【知识梳理】椭圆、双曲线的标准方程的区别和联系双曲线的几何性质与椭圆的几何性质有不少相同或类似之处,要注意它们的区别与联系,不能混淆,列表如下 椭圆双曲线方程()2222+10,0x y a b a b=>> ()222210,0x y a b a b-=>> 图形范围 b y a ≤≤||,|x | R y a x ∈≥,||对称性对称轴:x 轴、y 轴对称中心:原点对称轴:x 轴、y 轴 对称中心:原点顶点 轴长 ,0,0(0,)0,a a b b ()、()、()--长轴长2a ,短轴长2b,0,0a a ()、()-实轴长2a虚轴长2b离心率 ,(01)ce e a=<< ,(1)ce e a=> 渐近线无 有两条,其方程为b y x a=±【重难点突破】 1.双曲线的渐近线(1)对圆锥曲线来说,渐近线是双曲线的特有性质,画双曲线时应先画出它的渐近线.(2)要明确双曲线的渐近线是哪两条直线,过双曲线实轴的两个端点与虚轴的两个端点分别作对称轴的平行线,它们围成一个矩形,其两条对角线所在直线即为双曲线的渐近线.(3)“渐近”两字的含义:当双曲线的各支向外延伸时,与这两条直线逐渐接近,接近的程度是无限的.(4)根据双曲线的标准方程求它的渐近线方程的方法:把标准方程中“1”用“0”替换得出的两条直线方程,即双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的渐近线方程为02222=-b y a x 即b y x a =±;双曲线22221(0,0)y x a b a b -=>>的渐近线方程为22220y x a b-=,即a y x b =±. (5)渐近线是刻画双曲线的一个重要概念,根据双曲线的渐近线方程可设出双曲线方程.渐近线为n y x m =的双曲线方程可设为:2222(0);x y m nλλ-=≠如果两条渐近线的方程为0Ax By ±=那么双曲线的方程可设为2222(0);A x B y m m -=≠与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线方程可设为.02222)(≠=-λλby a x 2.双曲线上两个重要的三角形(1)实轴端点、虚轴端点及对称中心构成一个直角三角形,边长满足222c a b =+称为双曲线的特征三角形.(2)焦点,F 过F 作渐近线的垂线,垂足为D ,则||,||,||,O F c F D b O D a O F D Δ===|亦是直角三角形,满足,||||||222OD FD OF +=也称为双曲线的特征三角形. 3.学习双曲线中应注意的几个问题:(1)双曲线是两支曲线,而椭圆是一条封闭的曲线; (2)双曲线只有两个顶点,离心率1e >;(3)等轴双曲线是一种比较特殊的双曲线,其离心率为2,实轴长与虚轴长相等,两条渐近线互相垂直;(4)注意双曲线中a b c e 、、、的等量关系与椭圆中a b c e 、、、的不同. 4.随堂检测1.已知双曲线221ax y +=的虚轴长是实轴长的2倍,则a =( )A .14-B .4-C .4D .14答案:A解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】2.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的两条渐近线相互垂直,则双曲线的离心率为( )A.3 B.2C.5 2D.2 2答案:B解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】3.已知双曲线C的焦点、顶点恰好分别是椭圆2212516x y+=的长轴端点、焦点,则双曲线的渐近线方程为()A.430x y±=B.340x y±=C.450x y±=D.540x y±=答案:A解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】4. 过双曲线2212yx-=的右焦点F作直线l交双曲线于A、B两点,若4AB=,则这样的直线有()A.1条B.2条C.3条D.4条.答案:C解析:【知识点:双曲线的几何性质,直线与双曲线的标准方程及几何性位置】5. 已知,,,a b c分别为双曲线的半实轴长、半虚轴长、半焦距,且方程20ax bx c++=无实根,则双曲线离心率e的取值范围是()A . 152e <<-B .12e <<C .13e <<D .152e <<+ 答案:D解析:【知识点:双曲线的几何性质】 由已知,04b 2<-=∆ac2222c 40,()4()10,410.c ca ac e e a a∴--<∴--<--<即2525,1,125e e e ∴-<<+><<+又故. (三)课后作业 基础型 自在突破1.双曲线221916x y -=的一个焦点到一条渐近线的距离等于( ) A.3 B.3 C.4 D.2 答案:C解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】2.双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )A .22144x y -=B .22144y x -=C .22148y x -=D .22184x y -= 答案:B解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】3.双曲线与椭圆2211664x y +=有相同的焦点,它的一条渐近线为y x =-,则双曲线的方程为( ) A .2296x y -= B .22160y x -= C .2280x y -=D .2224y x -= 答案:D解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质,椭圆的几何性质】4.中心在原点,离心率为53的双曲线的焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( )A .54y x =±B .45y x =±C .43y x =±D .34y x =±答案:D解析:【知识点:双曲线的几何性质】5. 已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的两条渐近线均和圆22:650C x y x +-+=相切,且双曲线的右焦点为圆C 的圆心,则该双曲线的方程为( )A.22154x y -=B.22145x y -= C.22136x y -=D.22163x y -= 答案:A解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质,圆的几何性质】6.双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的两焦点分别为12F F 、,以12F F 为边作等边三角形,若双曲线恰平分三角形的另两边,则双曲线的离心率为( ) A .1+ 3B .4+2 3C .23-2D .23+2解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】 答案:A 能力型 师生共研7.设12F F 、分别为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足212PF F F =,且2F 到直线1PF 的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近方程为( ) A .450x y ±= B .340x y ±= C .430x y ±= D .540x y ±= 答案:C解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】8.双曲线221x y -=与直线y kx =没有公共点,则k 的取值范围是______________. 答案: 11k k ≤-≥或解析:【知识点:直线与双曲线的位置关系】9.设1a >,则双曲线()222211x y a a -=+的离心率的取值范围是_________. 答案:25e <<解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】10.求与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且经过点(3,23)M -的双曲线的方程.答案:见解析解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】设所求双曲线方程为22(0)916x y λλ-=≠,由于双曲线过点(3,23)M -,有: 22(3)(23)19164λ-=-=.故双曲线方程为2219164x y -=,即:221944x y -=. 探究型 多维突破11. 已知F 1和F 2是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左,右焦点,P 在双曲线右支上,且124PF PF =,求双曲线的离心率的取值范围. 答案:见解析解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】点P 在双曲线右支上,故有1212||||2,||4||,PF PF a PF PF 又-==所以21121228||,||.||||||,33a aPF PF PF PF F F ==+≥当且仅当三点共线时取等号.所以28102,333a a a c +=≥即53c a ≤,双曲线的离心率1e >.所以双曲线离心率的取值范围为]351,(. 12. 设双曲线C :2221x y a -=(0a >)与直线l :1x y +=相交于不同的两点A 、B .(1)求双曲线C 的离心率e 的取值范围; (2)设直线l 与y 轴的交点为P ,且512PA PB =.求a 的值. 答案:见解析解析:【知识点:直线与双曲线的位置关系】(1)由C 与直线l 相交于不同的两点A 、B 得方程:22211x y a x y ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩有两个不同的实数解.消去y 并整理得2222(1)220a x a x a -+-=. ①所以22221048(1)0a a a a ⎧-≠⎪⎨+->⎪⎩解得02a <<且1a ≠. 双曲线的离心率22111a e a a +==+. ∵02a <<且1a ≠,∴62e >且2e ≠. (2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,(0,1)P .∵512PA PB =, ∴11225(,1)(,1)12x y x y -=-由此得12512x x =.由于1x 、2x 是方程①的两根,且210a -≠,所以222172121a x a =--,222252121a x a=--. 消去2x 得222289160a a -=-, 由0a >得1713a =.(四) 自助餐1.双曲线2233x y -=的渐近线方程是( ) A .3y x =±B .13y x =±C .3y x =±D .33y x =± 答案:C解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】2. 已知点P 在双曲线221916x y -=上,则P 到双曲线焦点距离的最小值是( )A .9B .3C .2D .无最大值和最小值 答案:C解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】3.经过点1(,2)2P 且与双曲线2241x y -=仅有一个公共点的直线有( )A .4条B .3条C .2条D .1条 答案:A解析:【知识点:直线与双曲线的位置关系】4. 若双曲线221x y -=的右支上一点(,)P a b 到直线y x =的距离为2,则a b +的值为( )A .12-B.1 2C.1 2±D.2±答案:B解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】5. 双曲线2214x yb+=的离心率e∈(1,2),则b的取值范围是()A.012b<<B.102b-<<-C.120b-<<D.80b-<<答案:C解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】6.已知双曲线22221x ya b-=(0,0)a b>>的离心率152e+=,A与F分别是左顶点和右焦点,B点的坐标为(0,)b,则∠ABF等于()A.120B.90C.60D.30答案:B解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】7.若过双曲线2213yx-=的右焦点2F,作直线l与双曲线的两支都相交,则直线l的倾斜角α的取值范围是______________.答案:233,,⎡⎫⎛⎫⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭πππ解析:【知识点:直线与双曲线的位置关系】8.双曲线221169x y -=上有点P ,1F 、2F 是双曲线的焦点,且123F PF π∠=,则△12F PF 的面积是__________. 答案:93解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】9.已知PQ 为过双曲线的一个焦点F 且垂直于实轴的弦,F '是另一个焦点,若90PF Q '∠=,则双曲线的离心率为__________. 答案:12+解析:【知识点:双曲线的几何性质】10.若双曲线的渐近线方程为230x y ±=,且两顶点间的距离为6,求该双曲线的标准方程. 答案:见解析解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质】设所求双曲线方程为()22094x y λλ-=≠ 分00λλ><与讨论,焦点在x 轴上双曲线标准方程为22194x y -=,焦点在y 轴上双曲线标准方程为2241981y x -= 11.已知双曲线的中心在原点,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,10)-.(1)求此双曲线的方程;(2)若直线系30kx y k m --+=(k 为参数)所过定点M恰在双曲线上,求证:12F M F M ⊥. 答案:见解析解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质,直线与椭圆的位置关系】 ①2222222212c a b b e a a a +===+=, ∴1b a=.设双曲线的方程为22x y λ-=. ∵点(4,10)-在双曲线上,∴24106λ=-=.∴双曲线的方程为:226x y -=.②证明:直线系方程为:(3)()0k x m y -+-=过定点(3,)M m .∵M 在双曲线上,∴2236m -=, ∴3m =±.∴(3,3)M ±. 又∵双曲线的焦点为1(23,0)F -、2(23,0)F .∴121F M F M k k ⋅=-, ∴12F M F M ⊥.12.已知直线1y ax =+与双曲线2231x y -=交于A 、B 两点.(1)若以AB 为直径的圆过坐标原点,求实数a 的值;(2)是否存在这样的实数a ,使A 、B 两点关于直线12y x =对称?若存在,请求出a 的值;若不存在,请说明理由.答案:见解析解析:【知识点:双曲线的标准方程及几何性质,直线与椭圆的位置关系】(1)由22131y ax x y =+⎧⎨-=⎩消去y 得: 22(3)220a x ax ---= ①依题意得:230△0a ⎧-≠⎨>⎩,解得:66a -<<且3a ≠± ② 设11(,)A x y 、22(,)B x y ,则:1221222③32④3a x x a x x a ⎧+=⎪⎪-⎨-⎪∙=⎪-⎩∵以AB 为直径的圆过坐标原点.∴OA ⊥OB . ∴12120x x y y += ⑤2121212()1y y a x x a x x =+++.由③④⑤得:22222(1)1033a a a a a -+⋅+⋅+=--. 解得1a =±满足②∴1a =±(2)假设存在实数a ,使A 、B 两点关于直线12y x =对称.则直线1y ax =+与12y x =垂直. ∴112a ⋅=-,即2a =-.直线l 的方程为21y x =-+. 将2a =-代入③得124x x +=.∴A 、B 中点的横坐标为2,纵坐标为2213y =-⨯+=-.但A 、B 中点(2,-3)不在直线12y x =上. 故不存在实数a ,使A 、B 两点关于直线12y x =对称. 三、 数学视野回顾椭圆定义的拓展,我们在教材第46页双曲线标准方程的推导过程中,对()()2222x c y x c y a ++--+=±和()()22222222c a x a y a c a --=-分别进行变形整理,类似可以得到.双曲线的第二定义:点P 满足,1,PF e e F l d=>∉,则P 点的轨迹为椭圆.其中F 为定点,l 为定直线,e 为离心率,d 为点P 到直线l 的距离.双曲线的第三定义:点P 满足21,1PA PB k k e e ⋅=->,则P 点的轨迹为椭圆,其中,k k分别表示点P与两定点A,B连线的斜率,e为离心率. PA PB。
命题-北师大版选修1-1教案教学目标1.理解文学作品的阅读和分析方法;2.掌握文学作品的基本技术和技巧;3.培养学生对文学作品的欣赏和表达能力。
教学重点1.掌握文学作品的阅读和分析方法;2.理解文学作品的意义和内涵;3.培养学生的阅读兴趣和文学鉴赏能力。
教学难点1.如何分析文学作品的主题和意义;2.如何理解文学作品中的隐喻和象征意义;3.如何用语言表达对文学作品的感受和评价。
教学内容及安排1.课时一:文学作品的类型和特点–理解文学作品的分类和特点;–阅读和分析文学作品中的人物描写和环境描写;–讨论文学作品的主题和意义。
2.课时二:文学作品的结构和技巧–理解文学作品的结构和叙述技巧;–掌握文学作品的叙述方式和节奏控制;–分析文学作品中的象征和隐喻意义。
3.课时三:文学作品的情感与表达–研究文学作品中的情感表达和心理描写;–培养学生的文学鉴赏能力和表达能力;–分析文学作品中的形象和语言表达。
教学方法1.案例教学法:选取经典文学作品用以分析和讲解;2.互动式教学法:通过小组讨论和课堂互动来加深对文学作品的理解;3.任务式教学法:让学生进行文学作品的写作和创作练习,提高表达能力。
教学评价1.课堂表现:根据学生在课堂中的活跃度和参与度进行评价;2.作业评估:针对学生的书面作业进行评价,包括对文学作品的阅读和分析;3.文学作品创作:鼓励学生进行文学作品的创作和展示,对学生的创意和表达进行评价。
教学后记通过本次教学,学生深入理解了文学作品的阅读和分析方法、掌握了文学作品的基本技术和技巧、培养了学生对文学作品的欣赏和表达能力。
在后续的教学中,需要继续引导学生进行创意和表达练习,提高学生的综合素质和文学鉴赏能力。
第一章常用逻辑用语1.1命题及其关系1.1.1 命题(一)教学目标1、知识与技能:理解命题的概念和命题的构成,能判断给定陈述句是否为命题,能判断命题的真假;能把命题改写成“若p,则q”的形式;2、过程与方法:多让学生举命题的例子,培养他们的辨析能力;以及培养他们的分析问题和解决问题的能力;3、情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
(二)教学重点与难点重点:命题的概念、命题的构成难点:分清命题的条件、结论和判断命题的真假教具准备:与教材内容相关的资料。
教学设想:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
(三)教学过程学生探究过程:1.复习回顾初中已学过命题的知识,请同学们回顾:什么叫做命题?2.思考、分析下列语句的表述形式有什么特点?你能判断他们的真假吗?(1)若直线a∥b,则直线a与直线b没有公共点.(2)2+4=7.(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.(4)若x2=1,则x=1.(5)两个全等三角形的面积相等.(6)3能被2整除.3.讨论、判断学生通过讨论,总结:所有句子的表述都是陈述句的形式,每句话都判断什么事情。
其中(1)(3)(5)的判断为真,(2)(4)(6)的判断为假。
教师的引导分析:所谓判断,就是肯定一个事物是什么或不是什么,不能含混不清。
4.抽象、归纳定义:一般地,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.命题的定义的要点:能判断真假的陈述句.在数学课中,只研究数学命题,请学生举几个数学命题的例子.教师再与学生共同从命题的定义,判断学生所举例子是否是命题,从“判断”的角度来加深对命题这一概念的理解.5.练习、深化判断下列语句是否为命题?(1)空集是任何集合的子集.(2)若整数a是素数,则是a奇数.(3)指数函数是增函数吗?(4)若平面上两条直线不相交,则这两条直线平行.(5)2)2(=-2.(6)x>15.让学生思考、辨析、讨论解决,且通过练习,引导学生总结:判断一个语句是不是命题,关键看两点:第一是“陈述句”,第二是“可以判断真假”,这两个条件缺一不可.疑问句、祈使句、感叹句均不是命题.解略。
引申:以前,同学们学习了很多定理、推论,这些定理、推论是否是命题?同学们可否举出一些定理、推论的例子来看看?通过对此问的思考,学生将清晰地认识到定理、推论都是命题.过渡:同学们都知道,一个定理或推论都是由条件和结论两部分构成(结合学生所举定理和推论的例子,让学生分辨定理和推论条件和结论,明确所有的定理、推论都是由条件和结论两部分构成)。
紧接着提出问题:命题是否也是由条件和结论两部分构成呢?6.命题的构成――条件和结论定义:从构成来看,所有的命题都具由条件和结论两部分构成.在数学中,命题常写成“若p,则q”或者“如果p,那么q”这种形式,通常,我们把这种形式的命题中的p叫做命题的条件,q 叫做命题结论.7.练习、深化指出下列命题中的条件p和结论q,并判断各命题的真假.(1)若整数a能被2整除,则a是偶数.(2)若四边行是菱形,则它的对角线互相垂直平分.(3)若a>0,b>0,则a+b>0.(4)若a>0,b>0,则a+b<0.(5)垂直于同一条直线的两个平面平行.此题中的(1)(2)(3)(4),较容易,估计学生较容易找出命题中的条件p和结论q,并能判断命题的真假。
其中设置命题(3)与(4)的目的在于:通过这两个例子的比较,学更深刻地理解命题的定义——能判断真假的陈述句,不管判断的结果是对的还是错的。
此例中的命题(5),不是“若P,则q”的形式,估计学生会有困难,此时,教师引导学生一起分析:已知的事项为“条件”,由已知推出的事项为“结论”.解略。
过渡:从例2中,我们可以看到命题的两种情况,即有些命题的结论是正确的,而有些命题的结论是错误的,那么我们就有了对命题的一种分类:真命题和假命题.8.命题的分类――真命题、假命题的定义.真命题:如果由命题的条件P通过推理一定可以得出命题的结论q,那么这样的命题叫做真命题.假命题:如果由命题的条件P通过推理不一定可以得出命题的结论q,那么这样的命题叫做假命题.强调:(1)注意命题与假命题的区别.如:“作直线AB”.这本身不是命题.也更不是假命题.(2)命题是一个判断,判断的结果就有对错之分.因此就要引入真命题、假命题的的概念,强调真假命题的大前提,首先是命题。
9.怎样判断一个数学命题的真假?(1)数学中判定一个命题是真命题,要经过证明.(2)要判断一个命题是假命题,只需举一个反例即可.10.练习、深化例3:把下列命题写成“若P,则q”的形式,并判断是真命题还是假命题:(1)面积相等的两个三角形全等。
(2)负数的立方是负数。
(3)对顶角相等。
分析:要把一个命题写成“若P,则q”的形式,关键是要分清命题的条件和结论,然后写成“若条件,则结论”即“若P,则q”的形式.解略。
11、巩固练习:P42、312.教学反思师生共同回忆本节的学习内容.1.什么叫命题?真命题?假命题? 2.命题是由哪两部分构成的?3.怎样将命题写成“若P,则q”的形式.4.如何判断真假命题.教师提示应注意的问题:1.命题与真、假命题的关系. 2.抓住命题的两个构成部分,判断一些语句是否为命题.3.判断假命题,只需举一个反例,而判断真命题,要经过证明.13.作业:P9:习题1.1A组第1题1.1.2四种命题 1.1.3四种命题的相互关系(一)教学目标◆知识与技能:了解原命题、逆命题、否命题、逆否命题这四种命题的概念,掌握四种命题的形式和四种命题间的相互关系,会用等价命题判断四种命题的真假.◆过程与方法:多让学生举命题的例子,并写出四种命题,培养学生发现问题、提出问题、分析问题、有创造性地解决问题的能力;培养学生抽象概括能力和思维能力.◆情感、态度与价值观:通过学生的举例,激发学生学习数学的兴趣和积极性,培养他们的辨析能力以及培养他们的分析问题和解决问题的能力.(二)教学重点与难点重点:(1)会写四种命题并会判断命题的真假;(2)四种命题之间的相互关系.难点:(1)命题的否定与否命题的区别;(2)写出原命题的逆命题、否命题和逆否命题;(3)分析四种命题之间相互的关系并判断命题的真假.教具准备:与教材内容相关的资料。
教学设想:通过学生的举例,激发学生学习数学的兴趣和积极性,培养他们的辨析能力以及培养他们的分析问题和解决问题的能力.(三)教学过程学生探究过程:1.复习引入初中已学过命题与逆命题的知识,请同学回顾:什么叫做命题的逆命题?2.思考、分析问题1:下列四个命题中,命题(1)与命题(2)、(3)、(4)的条件与结论之间分别有什么关系?(1)若f(x)是正弦函数,则f(x)是周期函数.(2)若f(x)是周期函数,则f(x)是正弦函数.(3)若f(x)不是正弦函数,则f(x)不是周期函数.(4)若f(x)不是周期函数,则f(x)不是正弦函数.3.归纳总结问题一通过学生分析、讨论可以得到正确结论.紧接结合此例给出四个命题的概念,(1)和(2)这样的两个命题叫做互逆命题,(1)和(3)这样的两个命题叫做互否命题,(1)和(4)这样的两个命题叫做互为逆否命题。
4.抽象概括定义1:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么我们把这样的两个命题叫做互逆命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆命题.让学生举一些互逆命题的例子。
定义2:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,那么我们把这样的两个命题叫做互否命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的否命题.让学生举一些互否命题的例子。
定义3:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,那么我们把这样的两个命题叫做互为逆否命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆否命题.让学生举一些互为逆否命题的例子。
小结:(1)交换原命题的条件和结论,所得的命题就是它的逆命题:(2)同时否定原命题的条件和结论,所得的命题就是它的否命题;(3)交换原命题的条件和结论,并且同时否定,所得的命题就是它的逆否命题.强调:原命题与逆命题、原命题与否命题、原命题与逆否命题是相对的。
5.四种命题的形式让学生结合所举例子,思考:若原命题为“若P,则q”的形式,则它的逆命题、否命题、逆否命题应分别写成什么形式?学生通过思考、分析、比较,总结如下:原命题:若P,则q.则:逆命题:若q,则P.否命题:若¬P,则¬q.(说明符号“¬”的含义:符号“¬”叫做否定符号.“¬p”表示p的否定;即不是p;非p)逆否命题:若¬q,则¬P.6.巩固练习写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题并判断它们的真假:(1)若一个三角形的两条边相等,则这个三角形的两个角相等;(2)若一个整数的末位数字是0,则这个整数能被5整除;(3)若x2=1,则x=1;(4)若整数a是素数,则是a奇数。
7.思考、分析结合以上练习思考:原命题的真假与其它三种命题的真假有什么关系?通过此问,学生将发现:①原命题为真,它的逆命题不一定为真。
②原命题为真,它的否命题不一定为真。
③原命题为真,它的逆否命题一定为真。
原命题为假时类似。
结合以上练习完成下列表格:由表格学生可以发现:原命题与逆否命题总是具有相同的真假性,逆命题与否命题也总是具有相同的真假性.由此会引起我们的思考:一个命题的逆命题、否命题与逆否命题之间是否还存在着一定的关系呢?让学生结合所做练习分析原命题与它的逆命题、否命题与逆否命题四种命题间的关系. 学生通过分析,将发现四种命题间的关系如下图所示:8.总结归纳若P ,则q . 若q ,则P .由于逆命题和否命题也是互为逆否命题,因此四种命题的真假性之间的关系如下:(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.由于原命题和它的逆否命题有相同的真假性,所以在直接证明某一个命题为真命题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题,来间接地证明原命题为真命题.9.例题分析例4: 证明:若p 2 + q 2 =2,则p + q ≤ 2.分析:如果直接证明这个命题比较困难,可考虑转化为对它的逆否命题的证明。
将“若p 2 + q 2 =2,则p + q ≤ 2”视为原命题,要证明原命题为真命题,可以考虑证明它的逆否命题“若p + q >2,则p 2 + q 2 ≠2”为真命题,从而达到证明原命题为真命题的目的.证明:若p + q >2,则p 2 + q2 =21[(p -q )2+(p +q )2]≥21(p +q )2>21×22=2 所以p 2 + q 2≠2.这表明,原命题的逆否命题为真命题,从而原命题为真命题。