《函数的应用(二)》示范公开课教学设计
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第五章函数的应用(二)4.5.3 函数模型的应用本节课选自《普通高中课程标准实验教科书数学必修1本(A版)》的第五章的4.5.3函数模型的应用。
函数模型及其应用是中学重要内容之一,又是数学与生活实践相互衔接的枢纽,特别在应用意识日益加深的今天,函数模型的应用实质是揭示了客观世界中量的相互依存有互有制约的关系,因而函数模型的应用举例有着不可替代的重要位置,又有重要的现实意义。
本节课要求学生利用给定的函数模型或建立函数模型解决实际问题,并对给定的函数模型进行简单的分析评价,发展学生数学建模、数学直观、数学抽象、逻辑推理的核心素养。
课程目标学科素养1. 能建立函数模型解决实际问题.2.了解拟合函数模型并解决实际问题.3.通过本节内容的学习,使学生认识函数模型的作用,提高学生数学建模,数据分析的能力.a.数学抽象:由实际问题建立函数模型;b.逻辑推理:选择合适的函数模型;c.数学运算:运用函数模型解决实际问题;d.直观想象:运用函数图像分析问题;e.数学建模:由实际问题建立函模型;f.数据分析:通过数据分析对应的函数模型;教学重点:利用给定的函数模型或建立确定性函数模型解决实际问题.教学难点:利用给定的函数模型或建立确定性函数模型解决实际问题,并对给定的函数模型进行简单的分析评价.多媒体教学过程设计意图核心教学素养目标(一)创设问题情境1.常见函数模型常用函数模型(1)一次函数模型y=kx+b(k,b为常数,k≠0)(2)二次函数模拟y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)(3)指数函数模型y=ba x+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1) (4)对数函数模型y=m log a x+n(m,a,n为常数,m≠0,a>0且a≠1)(5)幂函数模型y=ax n+b(a,b为常数,a≠0)2.建立函数模型解决问题的基本过程(二)问题探究我们知道,函数是描述客观世界变化规律的数学模型,不同的变化规律需要用不同的函数模型来刻画.面临一个实际问题,该如何选择恰当的函数模型来刻画它呢?通过对常见函数模型的回顾,提出新的问题,提出运用函数模型分析解决实际问题,培养和发展数据分析、数学建模和数学抽象、直观想象的核心素养。
《三角函数的应用(第二课时)》教学设计 1.通过分析和解决现实生活中的实际问题,使学生经历利用三角函数近似刻画实际问题的过程,了解利用数学知识解决实际问题的一般思路,提高数形结合能力. 2.通过例题分析和练习巩固,促进学生养成运用几何直观思考问题的习惯,发展学生的直观想象核心素养.教学重点:通过实例,使学生经历完整的数学建模过程.教学难点:将实际问题转化为数学问题.视频、Geogebra 软件、PPT 课件.资源引用:【数学探究】画函数y =Asin (ωx +φ)的图象【情景演示】潮汐运动(一)整体感知 引导语:匀速圆周运动、简谐运动和交变电流都是理想化的运动变化现象,可以用三角函数模型准确的描述它们的运动变化.在现实生活中也有大量运动变化现象,仅在一定范围内呈现出近似于周期变化特点,这些现象也可以借助三角函数近似的描述.(二)新知探究例1 如图1,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数b x A y ++=)sin(ϕω.(1)求这一天6~14时的最大温差;(2)写出这段曲线的函数解析式.问题1:如何根据温度变化曲线得到这一天6~14时的最大温差?预设的师生活动:学生回答.预设答案:曲线在自变量为6~14时,图形中的最高点的纵坐标减去最低点的纵坐标就◆ 教学过程◆ 课前准备 ◆ 教学重难点◆ ◆ 教学目标 图1是这一天6~14时的最大温差,观察图形得出这段时间的最大温差为20℃.设计意图:通过问答形式得到(1)的解答.问题2:如何求温度随时间的变化满足的函数关系“b x A y ++=)sin(ϕω”中A ,ω,ϕ,b 的值?★资源名称:【数学探究】画函数y =Asin (ωx +φ)的图象 ★使用说明:本资源为“画函数y =Asin (ωx +φ)的图象”知识探究,通过交互式动画的方式,运用了本资源,可以吸引学生的学习兴趣,增加教学效果,提高教学效率.适合教师课堂进行演示讲解.注:此图片为“动画”缩略图,如需使用资源,请于资源库调用.预设的师生活动:学生回答,教师补充,之后学生板演解答过程,教师强调要注意自变量的变化范围.预设答案:A 为最大值减去最小值的差的一半,ω可以利用半周期为14-6=8建立方程得解,ϕ可以利用特殊值求得.所求解析式为π3π10sin()20[416]84y x x =++∈,,. 设计意图:启发学生利用待定系数法解决(2).例2 海水受日月的引力,在一定时候发生涨落的现象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常的情况下,船在涨潮时驶进巷道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.表1是某港口某天的时刻与水深关系的预报.(1)选用一个函数来近似描述这个港口的水深与时间的函数关系,给出整点时的水深的近似值(精确到0.001 m).(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4 m,安全条例规定至少要有1.5 m 的安全间隙(船底与海底的距离),该船何时能进入港口?在港口能呆多久?(3)若船的吃水深度为4 m,安全间隙为1.5 m,该船在两点开始卸货,吃水深度以0.3 m/h的速度减少,那么该船在什么时间必修停止卸货,将船驶向较深的水域?★资源名称:【情景演示】潮汐运动★使用说明:本资源通过生活中有关海水潮汐运动的展示,激发学生学习的兴趣.也体现数学来源于生活,又服务于生活.适合教师课堂展示播放.注:此图片为“情景视频”缩略图,如需使用资源,请于资源库调用.问题3:观察表1中的数据,你发现了什么规律?根据数据做出散点图,观察图形,你可以用怎样的函数模型来刻画其中的规律?请试着完成(1)的解答.预设的师生活动:教师提出问题,学生观察数据,发现规律.教师引导学生作散点图,根据散点图特点,选择函数模型,学生根据散点图及有关数据,求出这个函数模型的解析式.得出解析式之后,教师让学生根据解析式填写整点时的水深,完成(1)的解答.预设答案:观察表格中数据可以看出,水深的变化具有周期性,根据表中数据画出散点图如图2.表1从散点图的形状可以判断,这个港口的水深y 与时间x 的关系可以用形如sin()y A x h ωϕ=++的函数来刻画,从数据和图形可以得出:A =2.5,h =5,T =12.4,φ=0; 由2π124T ω==.,得ω=5π31. 所以各港口的水深与时间的关系可用函数y =2.5sin5π31x +5近似描述. 将整点对应的自变量代入解析式求出相应的水深,得到表2完成(1)的解答.设计意图:从所给数据中发现周期性变化规律,引导学生根据散点图特点选择函数模型,并求出函数解析式,并得到(1)的解答.问题4:(2)中,货船需要的安全深度是多少?从函数的解析式来看,满足怎样的条件时,该船能够进入港口?从图象上看呢?预设的师生活动:学生回答,教师补充.预设答案:货船需要的安全水深为4+1.5=5.5 m .从函数的解析式来看,满足y ≥5.5,即2.5sin 5π31x +5≥5.5,该船能够进入港口;从图象上看,就是函数y =2.5sin 5π31x +5的图象在直线y =5.5上方时,该船能够进入港口.利用信息技术绘出两个函数的图象如图3.图2表2求得交点的横坐标分别为:x A ≈0.3975,x B ≈5.8025,x C ≈12.7975,x D ≈18.2025. 问题5:可以将A ,B ,C ,D 点的横坐标作为进出港时间吗?为什么?预设的师生活动:教师请学生们自由回答,答案不唯一.预设答案:事实上为了安全,进港时间要比算出的时间推后一些,出港时间要比算出的时间提前一些,这样才能保证货船始终在安全水域.因此,货船可以在零时30分左右进港,早晨5时45分左右出港;或在下午13时左右进港,下午18时左右出港.每次可以在港口停留5小时左右.设计意图:启发学生数形结合得到(2)的解答.问题6:(3)中,设在x h 时货船的安全水深为y m ,y 与时间x 满足怎样的函数关系?从解析式来看,满足怎样的条件时,该船必须停止卸货?从图象上看呢?预设的师生活动:学生回答,教师补充.预设答案:设在x h 时货船的安全水深为y m ,那么y =5.5-0.3(x -2)(x ≥2).从函数的解析式来看,满足y ≥5.5-0.3(x -2),即2.5sin 5π31x +5≥5.5-0.3(x -2)时,该船能够进入港口;从图象上看,就是函数y =2.5sin5π31x +5的图象在直线y =5.5-0.3(x -2)上方时,该船能够进入港口.利用信息技术绘出两个函数的图象如图4.可以看到在6~8时之间两个函数只有一个交点P ,求得P 点的横坐标为7.016.≈P x 问题7:在船的安全水深正好等于港口水深时停止卸货可以吗?图3图4预设的师生活动:教师请学生们自由回答,答案不唯一.预设答案:为了安全,船停止卸货驶向安全水域的时间要比算出的时间提前一些.因此为了安全,货船最好在6.6时停止卸货,将船驶向较深的水域.设计意图:让学生感受利用数学模型得到的答案要根据实际情况进行检验和调整。
第二章二次函数2.4二次函数的应用第2课时一、教学目标1.经历计算最大利润问题的探索过程,体会二次函数是一类最优化问题的数学模型,并感受数学是应用价值.2.能够分析和表示实际问题中变量之间的二次函数关系,并运用二次函数的知识求出实际问题的最大(小)值,增强解决问题的能力.二、教学重点及难点重点:1.探索销售中的最大利润问题.2.能分析并表示实际问题中变量之间的二次函数关系,运用二次函数的相关知识解决实际问题中的最大(小)值,提高解决实际问题的能力.难点:运用二次函数的知识解决实际问题.三、教学用具多媒体课件、直尺或三角板。
四、相关资源《生产服装》动画,,.五、教学过程【情境导入】【情景演示】生成服装,描写工厂生产服装的场景。
服装厂生产某品牌的T恤衫成本是每件10元.根据市场调查,以单价13元批发给经销商,经销商愿意经销5000件,并且表示单价每降价0.1元,愿意多经销500件.请你帮助分析,厂家批发单价是多少时可以获利最多?同学们,你们能解决这个问题吗?这就是我们今天要研究的内容——何时获得最大利润.师生活动:教师出示问题,引出本节课所学内容.设计意图:通过问题情境引出本节课要研究的内容,激发学生的学习兴趣.【探究新知】教师引导学生分析问题中的数量关系,设出未知数,将销售量、销售额、获得的利润用含未知数的式子表示出来,然后利用二次函数模型确定获得的最大利润.设厂家批发单价是x元时可以获利最多,获得的最大利润为y元.那么销售量可表示为1350005000.1x-⎛⎫+⨯⎪⎝⎭件.所以销售额为1350005000.1xx-⎛⎫+⨯⎪⎝⎭;所获利润135000500(10)0.1xy x-⎛⎫=+⨯-⎪⎝⎭.整理,得y=-5000(x-14)(x-10)=-5000(x2-24x+140)=-5000(x-12)2+20000.∵a=-5000<0,∴二次函数有最大值.当x=12时,y最大值=20000.答:厂家批发单价是12元时可以获利最多.设计意图:培养学生把文字语言转化为数学符号的能力.议一议在本章开始“种多少棵橙子树”的问题中,我们得到表示增种橙子树的数量x (棵)与橙子总产量y(个)的二次函数表达式y=(600-5x)(100+x)=-5x2+100x+60000.(1)利用函数图象描述橙子的总产量与增种橙子树的棵数之间的关系.(2)增种多少棵橙子树,可以使橙子的总产量在60400个以上?师生活动:教师出示问题,学生画出函数的图象并回答问题.解:(1)列表:描点、连线,如下图所示,由图象知,当0≤x≤10时,橙子的总产量随橙子树的增种而增加;当x≥10时,橙子的总产量随橙子树的增种而减少.(2)由图象知,当增种6棵、7棵、8棵、9棵、10棵、11棵、12棵、13棵或14棵时,都可以使橙子的总产量在60400个以上.设计意图:进一步用图象刻画橙子的总产量与增种橙子树之间的关系,并利用图象解决问题.通过运用函数模型让学生体会数学的实际价值,通过建模学会用函数的观点认识问题,解决问题,体会数形结合思想,激发学生的探索精神,并提高学生解决问题的自信心.【典例精析】例某旅馆有客房120间,每间房的日租金为160元时,每天都客满.经市场调查发现,如果每间客房的日租金增加10元,那么客房每天出租数会减少6间.不考虑其他因素,旅馆将每间客房的日租金提高到多少元时,客房日租金的总收入最高?旅馆的客房师生活动:教师出示问题,学生小组讨论,师生共同完成解题过程.解:设每间客房的日租金提高10x元,则每天客房出租数会减少6x间.设客房日租金总收入为y元,则y=(160+10x)(120-6x)=-60(x-2)2+19440.∵x≥0,且120-6x>0,∴0≤x<20.当x=2时,y最大=19440.这时每间客房的日租金为160+10×2=180(元).因此,每间客房的日租金提高到180元时,客房总收入最高,最高收入为19440元.设计意图:培养学生分析问题和解决问题的能力.【课堂练习】1.某民俗旅游村为接待游客住宿,开设了有100张床位的旅馆,当每张床位每天收费10元时,床位每天可全部租出,若每张床位每天的收费每提高2元,则相应地每天就减少了10张床位的租出.如果每张床位每天以2元为单位提高收费,为使每天租出的床位少且总租金高,那么每张床位每天最合适的收费是().A.14元B.15元C.16元D.18元2.某产品进货单价为90元,按每个100元售出时,每周能售出500个,如果这种商品的销售单价每上涨1元,其每周的销售量就减少10个,那么为了获得最大利润,其销售单价应定为().A.130元B.120元C.110元D.100元3.某商店购进一批单价为20元的日用商品,如果以单价30元销售,那么半月内可售出400件.根据销售经验,提高销售单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件.销售单价为多少元时,半月内获得的利润最大?4.某网店以每件60元的价格购进一批商品,若以单价80元销售,每月可售出300件.调查表明:单价每上涨1元,该商品每月的销量就减少10件.(1)请写出每月销售该商品的利润y(元)与单价上涨x(元)间的函数关系式;(2)单价定为多少元时,每月销售该商品的利润最大?最大利润为多少?5.某市政府大力扶持大学生创业.李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似地看作一次函数:y= -10x+500.(1)设李明每月获得的利润为w(元),当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?(2)如果李明想要每月获得2 000元的利润,那么销售单价应定为多少元?师生活动:教师先找几名学生板演,然后讲解出现的问题.参考答案1.C.2.B.3.销售单价为35元时,半月内可以获得最大利润4500元.4.解:(1)因为单价上涨x元后,每件商品的利润是(80+x-60)元,每月售出的件数为(300-10x)件,所以y与x之间的函数关系式为y=(x+20)(300-10x)=-10x2+100x+6 000.(2)将y=-10x2+100x+6 000配方,得y=-10(x-5)2+6250.因为a=-10<0,所以y有最大值.因为300-10x≥0,且x≥0,所以0≤x≤30.所以当x=5时,y有最大值,最大值为6 250.所以当单价定为85元时,每月销售该商品的利润最大,最大利润为6 250元.5.解:(1)由题意,得w=(x-20)·y=(x-20)·(-10x+500)= -10x2+700x-10 000.当x=7003522(10)ba-=-=⨯-时,w有最大值,符合题意,所以当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润.(2)由题意,得-10x2+700x-10 000=2 000.解这个方程,得x1=30,x2=40.答:李明想要每月获得2 000元的利润,销售单价应定为30元或40元.设计意图:通过本环节的学习,让学生巩固所学知识.六、课堂小结利用二次函数解决实际问题的一般步骤:(1)根据题意,列出二次函数表达式,注意实际问题中自变量x的取值范围;(2)将二次函数表达式配方为顶点式的形式;(3)根据二次函数的图象及其性质,在自变量的取值范围内求出函数的最值.师生活动:教师引导学生归纳、总结本节课所学内容.设计意图:通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心内容.七、板书设计2.4二次函数的应用(2)1.一般步骤。
第四章一次函数4 一次函数的应用第2课时一、教学目标1.能通过函数图象获取信息,解决简单的实际问题.2.通过对函数图象的观察与分析,培养学生数形结合的意识,发展形象思维;通过具体问题的解决,培养学生的数学应用能力.3.在解决问题过程中,初步体会方程与函数的关系,建立各种知识之间的联系.4.引导学生从事观察、操作、交流、归纳等探索活动,使学生初步形成多样的学习方式.二、教学重难点重点:正确地根据图象获取信息,并解决现实生活中的有关问题.难点:在解决问题过程中,初步体会方程与函数的关系,建立各种知识的联系.三、教学用具电脑、多媒体、课件、教学用具等四、教学过程设计【探究】【引例】由于持续高温和连日无雨,某水库的蓄水量随时间的增加而减少.蓄水量V(万m3)与干旱持续时间t(天)的关系如图所示,回答下列问题:(1)水库干旱前的蓄水量是多少?(2)干旱持续10天,蓄水量是多少?干旱持续23天呢?(3)蓄水量小于400万m3时,将发出严重干旱警报.干旱持续多少天后将发出严重干旱警报?(4)按照这个规律,预计干旱持续多少天水库将干涸?预设答案:解:(1)水库干旱前的蓄水量是1200万m3.(2)干旱持续10天,蓄水量是1000万m3.干旱持续23天,蓄水量是约是750万m3. (3)干旱持续40天后将发出严重干旱警报. (4)预计干旱持续60天水库将干涸.教师活动:如何解答实际情境函数图象的信息?(1)理解横、纵坐标分别表示的的实际意义;(2)分析已知,通过作x轴或y轴的垂线,在图象上找到对应的点,由点的横坐标或者纵坐标的值读出要求的值;(3)利用数形结合的思想:将“数”转化为“形”由“形”定“数”.某种摩托车加满油后,油箱中的剩余油量y(L)与摩托车行驶路程x(km)之间的关系如图所示.根学生小组讨论思考完成问题.同伴间进行交流,教师适时引导,让学生能对所用解决方法进行总结归纳,学生从被动学习到主动探究,激发学生的学习热情.据图象回答下列问题:(1)油箱最多可储油多少升?(2)一箱汽油可供摩托车行驶多少千米?(3)摩托车每行驶100 km消耗多少升汽油?(4)油箱中的剩余油量小于1 L时,摩托车将自动报警.行驶多少千米后,摩托车将自动报警?教师活动:当车未行驶时,油箱油量最多.解:(1)观察图象,得当x=0时,y=10.因此,油箱最多可储油10 L.(2)教师活动:当油箱油量为0时,即为摩托车行驶的最远路程.当y=0时,x=500.因此,一箱汽油可供摩托车行驶500 km.(3)x从0增加到100时,y从10减少到8,减少了2,因此摩托车每行驶100 km消耗2 L汽油.(4)教师活动:令y=1,解得x的值即为摩托车自动报警油量值.当y=1时,x=450.因此,行驶450 km后,摩托车将自动报警.【做一做】下图是某一次函数的图象,根据图象填空:(1)当y =0时,x = ;(2)这个函数的表达式是.预设答案:-2,y =0.5x+1【议一议】一元一次方程0.5x+1=0与一次函数y=0.5x+1有什么联系?(1)从“数”的方面看,当一次函数y=0.5x+1的函数值y=0时,相应的自变量的值即为方程0.5x+1=0解;(2)从“形”的方面看,函数y=0.5x+1与x轴交点的横坐标,即为方程0.5x+1=0的解.【典型例题】教师提出问题,学生先独立思考,然后再小组交流探讨.教师板书一道例题书写过程,其余题目可由学生代表板书完成,最终教师展示完整答题过程.例1某生物小组观察一植物生长,得到植物高度y(厘米)与观察时间x(天)之间的关系,并画出如图所示的图象(AC是线段,直线CD平行于x轴).(1)该植物从开始观察时起,多少天以后停止长高?(2)求线段AC的表达式,并求该植物最高长到多少厘米?解:(1)该植物从开始观察时起,50天以后停止长高.教师活动:利用待定系数法即可求出直线AC的表达式;当x=50时,求出y的值即可得到植物最高长多少厘米.(2)设线段AC 的表达式为y =kx +b (k ≠0). ∵线段AC 经过点A (0,6),B (30,12), ∵b =6,30k +b =12,解得k = 15 . ∵线段AC 的表达式为165y x =+ (0≤x ≤50)当x =50时, 1506=165y =⨯+ , 即该植物最高长到16厘米.例2 如图,根据函数y =kx +b (k ,b 为常数,且k ≠0)的图象,求: (1)方程kx +b =0的解; (2)式子k +b 的值; (3)方程kx +b =-3的解.教师活动:看函数图象与x 轴的坐标可求方程kx +b =0的解.解:(1)由 图 可知,函数图象与x 轴的交点坐标为(2,0),∴方程kx +b =0的解为x =2.教师活动:利用待定系数法可求出k 、b 的值哦. 解:(2)根据函数图象可知,该直线经过点(2,0)和(0,-2),将(2,0)和(0,-2)代入y =kx +b 得: 2k +b =0 ①预设答案:806.如图,是生活委员小华带着钱去给班上购买某种奖品,所剩钱数y(元)与所买奖品x(个)之间的关系图,根据图象回答下列问题:(1)小华买奖品的钱共是多少元?(2)每个奖品多少元?(3)写出这个图象的函数关系式;(4)若买15个奖品,还剩多少元?预设答案:解:(1)根据题意知,小华买奖品的钱的总数就是没买奖品时所剩的钱数.∵由图可知小华买奖品的钱共是100元.(2)由图知小华一共花100元买了40个奖品.∵100÷40=2.5(元),∵每个奖品是2.5元.(3)设图象的函数关系式为y=kx+b.由图得,该函数图象经过点(0,100),(40,0),代入函数关系式得:b=100,40k+b=0解得b=100,k=-2.5.∵函数关系式为y=-2.5x+100.(4) 由(2)知每个奖品是2.5元,由题意得:100-15×2.5=62.5(元)∵若买15个奖品,还剩62.5元.思维导图的形式呈现本节课的主要内容:。
单元教学设计:4.5 函数的应用(二)一、内容和内容解析1.内容函数的零点与方程的解;用二分法求方程的近似解;函数模型在实际问题中的应用.2.内容解析“函数的应用(二)”是在第三章“函数的应用(一)”的基础上,从两个方面介绍函数的应用.一是数学学科内部的应用,利用所学过的函数研究一般方程的解;二是实际应用,建立实际问题的函数模型,并通过函数模型反映实际问题的变化规律,从而分析和解决实际问题.通过“函数的应用(二)”,使学生进一步理解指数函数和对数函数,学会选择合适的函数类型刻画现实问题的变化规律.基于以上分析,确定本单元教学的重点:函数零点与方程解的关系,函数零点存在定理的应用,用二分法求方程近似解的思路与步骤,用函数建立数学模型解决实际问题的基本过程.二、目标和目标解析1.目标(1)结合二次函数的图象,了解函数零点存在定理.(2)结合具体连续函数及其图象的特点,探索用二分法求方程近似解的思路与步骤.(3)进一步理解函数模型是描述客观世界中变量关系和规律的重要数学语言和工具.2.目标解析达成上述目标的标志是:(1)结合二次函数的图象,进一步了解函数的零点与方程解的关系,并能用函数取值规律来刻画图象穿过x轴的图象特点.(2)结合具体连续函数及其图象的特点,探索用二分法求方程近似解的思路,能借助计算工具用二分法求方程近似解,了解用二分法求方程近似解具有一般性并了解二分法中的算法思想.(3)结合现实情境中的具体问题,能利用已知函数模型解决实际问题.通过比较对数函数、线性函数、指数函数增长速度的差异,理解“对数增长”、“直线上升”、“指数爆炸”等术语的现实含义,会选择合适的函数模型解决实际问题.三、教学问题诊断分析在零点存在定理的教学中,学生从具体的函数图象概括出一般化的特征,并用取值规律这一代数形式来表达,这种从形到数的转化是学生思维的障碍.在二分法教学中,从具体的函数出发利用二分法求方程的近似解较为容易,但把二分法的步骤抽象成一般化的算法并用符号来表示是一个难点.在函数模型的应用教学中,利用已知函数模型解决实际问题容易操作,但选择合适的函数模型解决实际问题,需要对不同函数模型的增长规律有一定的了解,并且需要符合实际问题中的条件限制.结合以上分析确定本节课的教学难点:函数零点存在定理的导出,用二分法求方程近似解的算法,选择恰当的函数模型分析和解决实际问题.四、教学过程设计4.5.1 函数的零点与方程的解(一) 引言思考:我们已经学习了用二次函数的观点认识一元二次方程,知道一元二次方程的实数根就是相应二次函数的零点,像ln 260x x +-=这样不能用公式求解的方程,是否也能采用类似的方法,用相应的函数研究它的解的情况呢?(二) 函数的零点与方程的解的关系对于一般函数=y f x (),我们把使=0f x ()的实数x 叫做函数=y f x ()的零点. 这样,函数=y f x ()的零点就是方程=0f x ()的实数解,也就是函数=y f x ()的图象与x 轴的公共点的横坐标.所以方程=0f x ()有实数解 ⇔函数=y f x ()有零点⇔函数=y f x ()的图象与x 轴有公共点.由此可知,求方程=0f x ()的实数解,就是确定函数=y f x ()的零点.对于不能用公式求解的方程=0f x (),我们可以把它与相应的函数=y f x ()联系起来,利用函数的图象和性质找出零点,从而得到方程的解.(三) 零点存在定理的导出探究:对于二次函数2=23f x x x --(),观察它的-2 -1 O 1 2 3 4 xy 2 1 -1 -2-2 -1O 1 2 3 4 x y2 1-3 -4 -1 -2图象,发现它在区间24[,]上有零点.这时,函数图象与x 轴有什么关系?在区间20-[,]上是否也有这种关系?你认为应如何利用函数f x ()的取值规律来刻画这种关系?可以发现,在零点附近,函数图象是连续不断的,并且“穿过”x 轴.函数在端点=2x 和=4x 的取值异号,即240f f ()()<,函数2=23f x x x --()在区间24(,)内有零点=3x ,它是方程223=0x x --的一个根.同样地,200f f -()()<,函数2=23f x x x --()在20-(,)内有零点=1x -,它是方程223=0x x --的另一个根.一般地,我们有:函数零点存在定理:如果函数=y f x ()在区间a b [,]上的图象是一条连续不断的曲线,且有0f a f b ()()<,那么,函数=y f x ()在区间a b (,)内至少有一个零点,即存在c a b ∈(,),使得=0f c (),这个c 也就是方程=0f x ()的解.问题1:条件“连续不断”可以去掉吗?师生活动:学生画出反例,教师强调,图象间断了,虽然函数值异号,仍然没有零点.所以我们要求函数图象连续不断.追问:反之成立吗?即如果函数=y f x ()在区间a b (,)内存在零点,是否有0f a f b ()()<?师生活动:学生举例说明,教师强调,“连续不断”和“0f a f b ()()<”是“函数存在零点的”充分条件,而非必要条件. 设计意图:让学生理解零点存在定理的功能是给出一个判定零点存在的充分条件.(四) 零点存在定理的应用例1 求方程ln 260x x +-=的实数解的个数.分析:可以先列出函数=ln 26y x x +-的对应值表,为观察、判断零点所在区间提供帮助.解:设函数=ln 26f x x x +-(),列出函数=y f x ()的对应值表.根据已有对数知识容易发现2=ln 220f -()<,3=ln 30f ()>,则230f f ()()<. 由函数零点存在定理可知,函数=ln 26f x x x +-()在区间23(,)内至少有一个零点. 再利用画图软件画出函数=ln 26f x x x +-()的图象,我们看到f x ()是定义域上的单调递增函数,f x ()在区间23(,)内只有一个零点.问题2:为什么由230f f ()()<还不能说明函数f x ()? 师生活动:学生举例说明已知0f a fb ()()<,函数在区间a b (,)内可能存在多个零点.追问1:在原有条件的基础上添加什么条件能够保证f x ()只有一个零点?师生活动:如果函数具有单调性,就能保证只有一个零点. 由此我们得出函数零点存在定理的推论:若=y f x ()在区间a b [,]上是单调函数,其图象是一条连续不断的曲线,且有O 5 10 x y14 12 10 8 6 4 2-2 -4 -60f a f b ()()<,则函数=y f x ()在区间a b (,)内有且仅有一个零点,即存在唯一的c a b ∈(,),使得=0f c ().事实上,=ln y x 与=26y x -在0x ∈+∞(,)上都是增函数,所以=ln 26f x x x +-(),0x ∈+∞(,)是增函数.所以它只有一个零点,即相应方程ln 260x x +-=只有一个实数解.追问2:你能用定义法证明函数=y f x ()是增函数吗? 师生活动:120x x ∀∈+∞,(,),且12x x <,有121122=ln 26ln 26f x f x x x x x -+-+-()()()-()1122=ln2x x x x +-().因为120x x <<,所以1201x x <<,所以12ln0x x <,又因为120x x -<,于是1122ln20x x x x +-()<,即12f x f x ()<(). 所以,函数=ln 26f x x x +-()在区间0+∞(,)上单调递增.设计意图:让学生认识到零点存在定理可以证明函数有零点,但不能断定函数无零点或零点个数,如果要判断零点的个数,还要与结论“函数在单调区间上最多有一个零点”相结合.4.5.2 用二分法求方程的近似解(一) 二分法的引入我们已经知道,函数=ln 26f x x x +-()在区间23(,)内存在一个零点.进一步的问题是,如何在满足一定精确度的前提下求出这个零点呢?(二) 二分法的形成这个问题中设定的精确度为01.,可以理解为近似值与精确值之间的误差不超过01.. 一个直观的想法是:如果能将零点所在的区间尽量缩小,直到区间长度小于等于01.,那么区间内的任意一点都可以作为函数零点的近似值.为了方便,可以通过取区间中点的方法,逐步缩小零点所在的范围.取区间23(,)的中点25.,用计算工具算得250084f ≈-(.)..因为2530f f (.)()<,所以零点在区间253(.,)内,区间长度为0.5.再取区间253(.,)的中点275.,用计算工具算得2750512f ≈(.)..因为252750f f (.)(.)<,所以零点在区间25275(.,.)内,区间长度为0.25.由于23(,) 253(.,) 25275(.,.),所以零点所在的范围变小了. 如果重复上述步骤,那么零点所在的范围会越来越小.零点所在区间 区间长度 中点的值 中点的函数值23(,) 125. 0084-. 253(.,) 05. 275. 0512. 25275(.,.) 025. 2625. 0215. 252625(.,.) 0125.25625 .0066.2525625 (.,.)00625 .……这样,我们就可以通过有限次重复相同的步骤,将零点所在范围缩小到满足一定精确度的区间.因为区间2525625 (.,.)的长度为00625.,所以区间2525625 (.,.)内任意一点都可以作为零点的近似值,为了方便,我们把区间的一个端点=25x .作为函数=ln 26f x x x +-()零点的近似值,也即方程ln 260x x +-=的近似解.2.5 2.75 2.625 O 2 3 x y0.5 - 0.4 - 0.3 - 0.2 - 0.1 --0.1- -0.2- -0.3- -0.4- -0.5-这样求方程近似解的方法称为二分法,我们来看二分法的定义:对于在区间a b [,]上图象连续不断且0f a f b ()()<的函数=y f x (),通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.(三) 二分法的步骤我们依据解决上述问题的过程来概括一下:给定精确度ε,用二分法求函数=y f x ()零点0x 的近似值的一般步骤: 1.确定零点0x 的初始区间a b [,],验证0f a f b ()()<. 2.求区间a b (,)的中点c .3.计算f c (),并进一步确定零点所在的区间:(1)若=0f c ()(此时0=x c ),则c 就是函数的零点; (2)若0f a f c ()()<(此时0x a c ∈(,)),则令=b c ; (3)若0f c f b ()()<(此时0x c b ∈(,)),则令=a c . 4.判断是否达到精确度ε:若|a b ε-|<,则得到零点近似值a (或b );否则重复步骤2~4.(四) 二分法的应用例2 借助信息技术,用二分法求方程237xx +=的近似解(精确度为0.1)解:原方程即237=0xx -+,令=237xf x x -+(),用信息技术画出函数=y f x ()的图象,结合计算容易发现120f f ()()<,说明该函数在区间12(,)内存在零点0x .-5 O 5 10 xy16141210 8 64 2-2 -4 -6取区间12(,)的中点1=15x .,用信息技术算得15033f ≈(.)..因为1150f f ()(.)<,所以0115x ∈(,.).再取区间115(,.)的中点2=125x .,用信息技术算得125087f ≈-(.)..因为125150f f (.)(.)<,所以012515x ∈(.,.).同理可得,0137515x ∈(.,.),0137514375 x ∈(.,.). 由于137514375|=0062501 -|...<., 所以,原方程的近似解可取为1375..问题3:如果精确度改为0.01?0.001?0.000 1?怎样做才不会给我们带来过大的运算负担呢?师生活动:我们从二分法中提炼出了算法思想,借助于Excel 表格当中的函数功能呈现出来,具体来看:我们利用Excel 表格中的七列依次呈现区间端点a ,b ,区间中点c ,函数值f a (),f c (),f b ()和区间长度b a -,首先,我们输入初始区间12(,),然后,我们对单元格D3到H3依次应用公式完成输入,公式在编辑栏可见.对于单元格B4,我们利用Excel 的内置函数If 语句,它实现的功能是,如果0f a f c ()()<,则区间的左端点就是a ,否则是c ,同样,对于单元格C4,如果0f a f c ()()<,则区间的右端点就是c ,否则是b .接下来,我们选中单元格D3到H3,将鼠标移到单元格的右下角,鼠标指针变成十字形状,按住鼠标向下拖动一行,即可实现对单元格D4到H4的自动填充,更进一步的,我们选中单元格B4到H4,重复相同的操作,可以实现对以下若干行的自动填充.我们可以根据题目精确度的要求,选择拖动到哪一行结束.这个问题的解决让我们体会到,对于人工运算很耗时耗力的问题,如果借助于计算机,可以瞬间完成,既省时省力,又准确无误,可见,工具的选择和使用至关重要.设计意图:让学生体会信息技术在处理计算量较大而且有重复步骤的问题时的重要价值.4.5.3 函数模型的应用引言:以上,我们学习了函数在数学内部的应用,接下来我们学习函数模型的实际应用. (一) 已知函数模型例3 阅读下面资料并回答问题.良渚遗址位于浙江省杭州市余杭区良渚和瓶窑镇,1936年首次发现.这里的巨型城址,面积近630万平方米,包括古城、水坝和多处高等级建筑.2010年,考古学家对良渚古城水利系统中一条水坝的建筑材料(草裹泥)上提取的草茎遗存进行碳14年代学检测,检测出碳14的残留量约为初始量的55.2%,于是推测古城存在时期为公元前3300年~前2500年.你知道考古学家在测定遗址年代时用了什么数学知识吗?在前面的学习中,我们得到了一个预备知识,注释:当生物死亡后,它机体内原有的碳14含量y 会随死亡年数x 在初始量k 的基础上按确定的比率p 衰减(p 称为衰减率),并满足函数关系=1xy k p k -∈R ()(,010 k p x ≠且0;<<;≥),大约每经过5 730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.分析:首先,我们需要求出函数关系中的参数p ,明确函数解析式.然后,把0.552k 作为函数值代入解析式,求出死亡年数.解:根据已知条件,573011=2k p k -(),从而51=p -,所以生物体内碳14含量y 与死亡年数x 之间的函数解析式是5=xy k (.由样本中碳14的残留量约为初始量的55.2%可知,5=552xk (.%k ,即 5=0552x(..解得5=log552x ..由计算工具得 4 912x ≈.因为2010年之前的4 912年是公元前2903年,所以推断此水坝大概是公元前2903年建成的.设计意图:培养学生阅读理解的能力,培养学生从数学的角度分析和解决问题的能力. (二) 选择恰当的函数模型在实际问题中,有的能应用已知的函数模型解决,有的需要根据问题的条件建立函数模型加以解决.例4 假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下:方案一:每天回报40元;方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元; 方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番. 请问,你会选择哪种投资方案?问题1:你能根据对三种投资回报的描述,建立三种投资方案所对应的函数模型吗?师生活动: 设第x 天所得回报是y 元,则方案一可以用函数*=40y x ∈N ()进行描述;方案二可以用函数*=10y x x ∈N ()进行描述;方案三可以用函数1*=042x y x -⨯∈N .()进行描述.设计意图:培养学生把实际问题数学化的意识和能力.问题2:要对三个方案作出选择,就要对它们的增长情况进行分析.怎样借助已有函数模型,分析解决当前的问题?师生活动:首先我们可以画出三个函数的图象.通过图象我们直观地看到,方案一的函数是常数函数,方案二、方案三的函数都是增函数,但是增长情况并不精确,不能体现投资收益与投资期限之间的关系.接下来,我们计算三种方案每天的回报数以及回报数的增长情况.x方案一方案二方案三y增加量/元y 增加量/元y增加量/元1 40 10 10 04.2 40 0 20 10 08. 04.3 40 0 30 10 16. 08.4 40 0 40 10 32. 16.5 40 0 50 10 64. 32.6 40 0 60 10 128.64.7 40 0 70 10 256. 128. 8 40 0 80 10 512. 256. 9 40 0 90 10 1024. 512. 10 40 0 100 10 2048.1024.… … … … … ……3040300102147483648 . 1073741824 .通过表格,我们可以发现,每天的回报数,在第1~3天,方案一最多;在第4天,方案一和方案二一样多;在第5~8天,方案二最多;第9天开始,方案三最多.但是,这似乎也不能体现投资收益与投资期限之间的关系.接下来,我们再看累计的回报数,=10y x =40y1=042x y -⨯.问题3:根据以上对函数模型增长情况的分析,我们该如何选择投资方案呢?师生活动:教师引导学生根据累计的回报数作为划分投资期限的标准.投资1~6天,应选择方案一;投资7天,应选择方案一或方案二;投资8~10天,应选择方案二;投资11天(含11天)以上,则应选择方案三.设计意图:使学生认识到要作出正确选择,除了考虑每天的收益外,还要考虑一段时间内累计的回报.通过以上三种呈现方式可知,尽管方案一、方案二在第1天所得回报远大于方案三,但它们的增长量固定不变,而方案三是“指数增长”,其“增长量”是成倍增加的.由此,我们更直观的理解了“直线上升”、“指数爆炸”的实际含义.接下来,我们一起来归纳一下用函数建立数学模型解决实际问题的基本过程:首先,我们要把实际问题化归为函数模型,经过运算和推理求出函数模型的解,然后,用数学问题的解来解释说明实际问题,使实际问题得以解决。
第四章一次函数4.4一次函数的应用第2课时教学设计一、教学目标1.经历分析实际问题中两个变量之间关系,并解决有关问题的过程,发展应用意识。
2.进一步体会数形结合的思想,发展数形结合解决问题的能力。
3.利用一次函数图象分析、解决简单实际问题,发展几何直观。
4.初步体会函数与方程的联系。
二、教学重点及难点重点:一次函数图象的应用.难点:正确地根据图象获取信息.三、教学用具多媒体课件四、相关资源《水库水量减少》动画,《摩托车行驶中油箱油量变化》动画。
五、教学过程【情境导入】由于持续高温和连日无雨,某水库的蓄水量随着时间的增加而减少.干旱持续时间t(天)与蓄水量V(万米3)的关系如下图所示,回答下列问题:(1)水库干旱前的蓄水量是多少?(2)干旱持续10天,蓄水量为多少?连续干旱23天呢?(3)蓄水量小于400万米3时,将发生严重干旱警报.干旱持续多少天后将发出严重干旱警报?(4)按照这个规律,预计持续干旱多少天水库将干涸?[师]请大家根据图象回答问题,有困难的请大家互相交流.[生甲]答:(1)水库干旱前的蓄水量是1200万米3[生乙](1)求干旱持续10天时的蓄水量,也就是求t等于10时所对应的V的值.当t=10时,V约为1000万米3.同理可知当t为23天时,V约为750万米3.[生丙](2)当蓄水量小于400万米3时,将发出严重干旱警报,也就是当V等于400万米3时,求所对应的t的值.当V等于400万米3时,所对应的t的值约为40天.[生丁]水库干涸也就是V为0,所以求函数图象与横轴交点的横坐标即为所求.当V为0时,所对应的t的值约为60天.设计意图:培养学生的识图能力,只须分别观察出t=0,10,23时对应的V值(约1200,1000,750)和V=400,0时对应的t值(约40,60)即可。
问题意在增进对一次函数中b 的实际意义的理解。
【典例精讲】某种摩托车的油箱最多可储油10升,加满油后,油箱中的剩余油量y(升)与摩托车行驶路程x(千米)之间的关系如图所示.根据图象回答下列问题:(1)一箱汽油可供摩托车行驶多少千米?(2)摩托车每行驶100千米消耗多少升汽油?(3)油箱中的剩余油量小于1升时,摩托车将自动报警,行驶多少千米后,摩托车将自动报警?分析:(1)函数图象与x轴交点的横坐标即为摩托车行驶的最长路程.(2)x从0增加到100时,y从10开始减少,减少的数量即为消耗的数量.(3)当y小于1时,摩托车将自动报警.[生]答:(1)观察图象,得当y=0时,x=500因此一箱汽油可供摩托车行驶500千米.(2)x从0增加到100时,y从10减少到8,减少了2,因此摩托车每行驶100千米消耗2升汽油.(3)当y=1时,x=450因此行驶了450千米后,摩托车将自动报警.设计意图:有多种解法。
《函数的应用Ⅱ》教学设计教学过程设计意图(一)新课引入观课视频:西安王先生信用卡透支11万五,五年后被银行要求支付本金利息44万多思考:王先生的11万是如何变成44万的呢?(二)课标分析①理解用函数构建数学模型的基本过程②运用模型思想发现和提出问题、分析和解决问题(三)新课讲授1、例题:按复利计算利息的一种储蓄,本金为a元,每期利率为r,设本利和为y,存期为x写出本利和y随存期x变化的函数式。
2、教师引导:复利的意义?本利和是本金加利息。
让学生自主探究经过1、2、3期后的本利和为多少?进而让学生归纳出经过x期后的本利和为多少?得到本节课的重点:函数模型让学生观察,了解日常生活中的实际问题转化为数学问题,提高学生对数学学习的兴趣。
通过复利计算存款这个生活实际问题作为例题,让学生理解并掌握数学模型在实际生活中的应用。
培养学生观察能力、分析能力。
注意渗透由具体到一般的思想,促进学生数学思想方法的形成,引导学生归纳总结规律。
带领学生分析数学建模的方法和流程,突出重点突破难点。
《函数的应用Ⅱ》学情分析优势:1.愿意思考,求知欲强,有一定的表现欲,喜欢透过形象的事物看联系和本质。
2.学习过指数,对数函数图像和性质。
劣势:1.对学习抽象理论知识存在畏难情绪,缺乏主动性.2.学生层次参差不齐,个体差异比较明显。
《函数的应用Ⅱ》效果分析学习效果评价标准:《函数的应用Ⅱ》教材分析1、教材的地位与作用《函数的应用Ⅱ》是高中数学必修一人教B版第三章第四节的内容,其主要内容是函数的应用。
学生已经学习了函数的性质和指数函数和对数函数两个基本初等函数后对函数在实际生活中的应用的研。
本节课的教学对学生全面认识函数,培养团结协作,自主学习的能重要的作用。
2、教学重点和难点教学重点:理解函数模型在实际中的应用教学难点:从实际问题转化到数学模型问题即数学建模的过程二、目标分析基于本节内容在函数学习和能力培养中的作用,结合学生的实际水平,制定本节课的教学目标如下。
《二次函数的应用》教学设计一.教学目标:1、经历数学建模的基本过程。
2、会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值。
3、体会二次函数是一类最优化问题的重要数学模型,感受数学的应用价值。
二.教学重点及难点:重点:利用二次函数的图象与性质求实际问题中的最大值或最小值。
难点:正确分析问题,找到解决问题的途径,建立适当的数学模型解决实际问题。
三.教学准备:略四.教学过程:一、课前检测:1.二次函数y=x2-2x+3的顶点坐标是,当x时,y随x的增大而增大,当x时,y有最值,是。
2. 已知二次函数y=x2-2x+3,当0≤x<4时,当x时,y有最值,是。
3.已知二次函数y=x2-2x+3,当2≤x<4时,当x时,y有最值,是。
(学生自主做完后,交流答案,教师适时进行纠错指导。
)(设计意图:学生经历由易到难求二次函数最值的过程,为二次函数应用做好铺垫。
)二、新知体验:一“形”多“模”体验一:如图,矩形ABCD的一边靠墙,另三边用长为60米的竹篱笆围成,若矩形的宽为x米,面积是450平方米,求这个矩形的长。
体验二:若矩形的宽AB长为x米,面积为60平方米,写出矩形的长y(米)与x(米)的函数关系式.体验三:若矩形的宽AB长为x米,另三边的长为60米,写出矩形的长y(米)与宽x (米)的函数关系式.体验四:若矩形的宽AB长为x米,另三边的长为60米,写出矩形的面积s(平方米)与宽x(米)的函数关系式.(学生积极思考,自己解答,小组内讨论,教师给予引导。
)(设计意图:这四个体验的求解分别是一元二次方程、反比例函数、一次函数、二次函数,它们都是数学中的模型,函数的取值在自变量的取值范围内有无数个,其中二次函数还有最值,从而进入本节的学习。
)三、新知应用:一题多变(一)例1 用篱笆围成一个有一边靠墙的矩形养鸡场,已知篱笆的长度为60m,问:应该怎样设计才能使养鸡场的面积最大?最大面积是多少?(高程生到黑板板演,其余同学在练习本上做出;然后小组内展示、交流,最后教师根据学生存在的问题进行讲解。
《函数的应用》教学设计教学目标:1.让学生了解函数的概念和原理;2.培养学生运用函数解决问题的能力;3.提高学生的思维逻辑能力和编程能力。
教学重点:1.函数的定义和调用;2.函数的参数和返回值;3.函数的应用。
教学难点:1.函数的嵌套和递归;2.函数的调用和返回值的理解。
教学准备:1.讲义、黑板、粉笔;2.电脑和投影仪;3.编程软件和相关教学案例。
教学过程:一、导入(5分钟)1.预习检测:复习上节课的内容,让学生回答函数的概念和作用;2.引入新课:告诉学生,本节课将学习函数的定义和应用,并告诉学生函数在编程中的重要性。
二、讲解函数的定义和调用(15分钟)1.定义:向学生简要解释函数是什么,并给出函数的定义;2.函数的调用:向学生演示如何定义一个函数,并调用该函数,让学生理解函数的调用过程。
三、讲解函数的参数和返回值(20分钟)1.函数的参数:给学生讲解参数的概念和作用,并给出参数的使用方法;2.函数的返回值:向学生解释返回值的意义和用法,并举例说明。
四、讲解函数的应用(25分钟)1.函数的局部变量:让学生了解函数中的局部变量的作用和使用方法;2.函数的应用:给学生介绍函数的常见应用场景,并通过具体案例让学生掌握函数的使用方法。
五、练习与提问(20分钟)1.练习1:让学生编写一个函数,输入一个数字,判断该数字是奇数还是偶数,并返回结果;2.练习2:让学生编写一个函数,输入两个数字,比较两个数字的大小,并返回较大的数字;3.提问:随机提问学生,让他们回答函数的定义、调用、参数、返回值等问题。
六、总结与展望(10分钟)1.总结:向学生总结本节课所学的内容,强调函数在编程中的重要作用;2.展望:告诉学生下节课将学习函数的嵌套和递归,并鼓励学生在学习过程中多动手实践。
教学评价:1.教学中的问答环节,检查学生对函数的理解情况;2.练习题的完成情况,检查学生对函数应用的掌握程度;3.学生的课堂表现和参与度,评价学生对函数的兴趣和学习态度。
函数应用》公开课教案
了解函数的基本概念和应用场景
学会定义函数和调用函数
掌握函数的参数传递和返回值
学会使用函数解决实际问题
2.1 函数的定义和调用
介绍函数的概念和作用
演示如何定义一个简单的函数
解释如何调用函数并传递参数
讲解函数的参数传递方式:位置参数、关键字参数和默认参数演示如何在函数中使用参数和返回值
强调函数的封装性和代码复用性
提供一些实际问题,如求解数列的和或平均值
引导学生思考如何设计函数来解决这些问题
主要通过示例代码来演示函数的实际应用
理论讲解结合示例演示,使学生更好地理解函数的概念和应用
适当引导学生积极思考和参与课堂讨论
给予学生一定的练和编程任务,巩固所学知识
定期组织小测验,检验学生对函数的掌握情况
鼓励学生在编程任务中展示自己的思考和创造力
提供个别辅导和反馈,帮助学生克服困难和提高能力
讲义和示例代码
编程环境和相关工具
第一课时:函数的定义和调用
第二课时:参数传递和返回值
第三课时:函数的应用实例
第四课时:综合练和回顾
以上为《函数应用》公开课教案的概要内容,希望能够帮助学生理解和掌握函数的基本知识和应用技巧。
函数的应用教案二《函数的应用》教案12教学目标:利用数形结合的数学思想分析问题解决问题。
利用已有二次函数的知识经验,自主进行探究和合作学习,解决情境中的数学问题,初步形成数学建模能力,解决一些简单的实际问题。
在探索中体验数学来源于生活并运用于生活,感悟二次函数中数形结合的美,激发学生学习数学的兴趣,通过合作学习获得成功,树立自信心。
教学重点和难点:运用数形结合的思想方法进行解二次函数,这是重点也是难点。
教学过程:(一)引入:分组复习旧知。
探索:从二次函数y=x2+4x+3在直角坐标系中的图象中,你能得到哪些信息?可引导学生从几个方面进行讨论:(1)如何画图(2)顶点、图象与坐标轴的交点(3)所形成的三角形以及四边形的面积(4)对称轴从上面的问题导入今天的课题二次函数中的图象与性质。
(二)新授:1、再探索:二次函数y=x2+4x+3图象上找一点,使形成的图形面积与已知图形面积有数量关系。
例如:抛物线y=x2+4x+3的顶点为点a,且与x轴交于点b、c;在抛物线上求一点e使sbce= sabc。
再探索:在抛物线y=x2+4x+3上找一点f,使bce与bcd 全等。
再探索:在抛物线y=x2+4x+3上找一点m,使bom与abc 相似。
2、让同学讨论:从已知条件如何求二次函数的解析式。
例如:已知一抛物线的顶点坐标是c(2,1)且与x轴交于点a、点b,已知sabc=3,求抛物线的解析式。
(三)提高练习根据我们学校人人皆知的`船模特色项目设计了这样一个情境:让班级中的上科院小院士来简要介绍学校船模组的情况以及在绘制船模图纸时也常用到抛物线的知识的情况,再出题:船身的龙骨是近似抛物线型,船身的最大长度为48cm,且高度为12cm。
求此船龙骨的抛物线的解析式。
让学生在练习中体会二次函数的图象与性质在解题中的作用。
(四)让学生讨论小结(略)(五)作业布置1、在直角坐标平面内,点o为坐标原点,二次函数y=x2+(k—5)x—(k+4)的图象交x轴于点a(x1,0)、b (x2,0)且(x1+1)(x2+1)=—8。
函数应用二的教案一、教学目标1. 理解函数的实际应用。
2. 掌握函数应用二的相关概念和方法。
3. 能够运用函数应用二解决实际问题。
二、教学重难点1. 函数应用二的概念和原理。
2. 如何将实际问题转化为函数应用二的形式。
三、教学过程1. 导入新知识通过一个实际例子引入函数应用二的概念。
例如,某学生去超市购买面包,面包的价格为每袋5元。
学生购买了n袋面包,我们要求学生写一个函数来计算购买n袋面包所需的总金额。
2. 理解函数应用二的概念和原理向学生解释函数应用二的概念和原理。
函数应用二是指在函数应用的基础上,进一步运用函数的特性和性质解决实际问题。
函数应用二是数学学科的一个重要分支,也是数学与实际生活紧密结合的体现。
3. 讲解函数应用二的方法和步骤首先,将实际问题转化为函数的形式。
例如,购买面包的问题可以转化为函数f(n)=5n,其中n为购买的面包袋数,f(n)为购买n袋面包所需的总金额。
然后,根据问题的要求,通过函数的运算来解决问题。
例如,如果问题是求购买10袋面包所需的总金额,只需要将n=10代入函数f(n)=5n中即可得到结果。
最后,对结果进行分析和解释。
例如,购买10袋面包所需的总金额为50元,可以得出结论:购买面包的金额与购买袋数成正比,每袋面包的价格为5元。
4. 练习与运用让学生进行一些练习和应用,加深对函数应用二的理解和掌握。
例如,给学生一些实际问题,要求他们转化为函数的形式,并求解问题。
5. 总结和归纳通过讨论和总结,归纳函数应用二的方法和步骤。
强调函数应用二在解决实际问题中的重要性和实用性。
四、教学反思通过本节课的教学,学生对函数应用二的概念和方法有了初步的理解和掌握。
但是,部分学生在将实际问题转化为函数的形式时还存在一定的困难。
因此,在后续的教学中,需要加强实例讲解和练习,帮助学生更好地理解和运用函数应用二。
同时,可以引导学生思考更多的实际问题,培养他们运用函数解决问题的能力。
第四章一次函数4. 4 一次函数的应用第 2 课时教学设计本节课是北师大版义务教育教科书八年级上册第四章第四节的第2课时,主要是利用一次函数图象解决有关现实问题,与原传统教材相比,新教材更注重借助材料让学生在具体操作中获取一次函数图象的有关信息,从而回答和解决现实生活中的具体问题,也就是说,新教材注重在图象信息的识别与分析中,提高学生的识图能力,进一步培养学生的数形结合能力和数学应用能力,发展形象思维.1.能通过函数图象获取信息,解决简单的实际问题;在解决问题过程中,初步体会方程与函数的关系,建立各种知识的联系.2.通过对函数图象的观察与分析,培养学生数形结合的意识和数学阅读能力,发展形象思维;通过具体问题的解决,发展学生的数学应用能力;引导学生从事观察、操作、交流、归纳等探索活动,使学生初步形成多样的学习方式.3.在解决实际问题中,使学生认识到数学与生活是密不可分的,培养学生学习数学的兴趣,进而更好的解决实际问题.【教学重点】一次函数图象的应用.【教学难点】从函数图象正确读取信息,解决实际问题.学生每人准备好草稿纸、铅笔、直尺;◆教材分析◆教学目标◆教学重难点◆◆课前准备◆教师准备课件,图片.一、复习回顾从一次函数图象可获得哪些信息?1. 由一次函数的图象可确定 k 和 b 的符号;2. 由一次函数的图象可估计函数的变化趋势;3. 可直接观察出: x 与 y 的对应值;4. 由一次函数的图象与 y 轴的交点的坐标可确定 b 值,从而确定一次函数的图象的表达式.内容:在前几节课里,我们通过从生活中的实际问题情景出发,分别学习了一次函数,一次函数的图象,一次函数图象的性质,从中对一次函数在现实生活中的广泛应用有了一定的了解.怎样应用一次函数的图象和性质来解决现实生活中的实际问题,是我们这节课的主要内容.首先,想一想一次函数具有什么性质?在一次函数y kx b =+中当0k >时,y 随x 的增大而增大,当0b >时,直线交y 轴于正半轴,必过一、二、三象限;当0b <时,直线交y 轴于负半轴,必过一、三、四象限.当0<k 时,y 随x 的增大而减小,当0b >时,直线交y 轴于正半轴,必过一、二、四象限;当0b <时,直线交y 轴于负半轴,必过二、三、四象限.目的:在前面的学习中我们已得到一次函数的图象是一条直线,并且讨论了k 、b 的正负对图象的影响.通过对上节课学习内容的回顾,为进一步研究一次函数图象和性质的应用做好铺垫.效果:学生通过知识回顾,再次明确一次函数图象和性质,为学习本节课在知识上作好准备.◆教学过程二、合作交流,探究新知(一)一次函数图像的应用内容:由于持续高温和连日无雨,某水库的蓄水量随着时间的增加而减少.蓄水量V (万米3) 与干旱持续时间t (天)的关系如下图所示,回答下列问题:(1)水库干旱前的蓄水量是多少?(2)干旱持续10天后,蓄水量为多少?连续干旱23天后呢?(3)蓄水量小于400万米3时,将发生严重干旱警报.干旱多少天后将发出严重干旱警报?(4)按照这个规律,预计持续干旱多少天水库将干涸?(根据图象回答问题,有困难的可以互相交流.)答案:(1)当0x =,1200y =,水库干旱前的蓄水量是1200万米3.(2)求干旱持续10天时的蓄水量,也就是求t 等于10时所对应的V 的值.当10t =时,V 约为1000万米3.同理可知当t 为23天时,V 约为750万米3.(3)当蓄水量小于400万米3时,将发出严重干旱警报,也就是当V 等于400万米3时,求所对应的t 的值.当V 等于400万米3时,所对应的t 的值约为40天.(4)水库干涸也就是V 为0,所以求函数图象与横轴交点的横坐标即为所求.当V 为0时,所对应的t 的值约为60天.目的:通过生动的现实情景引入一次函数图象的应用,目的是培养学生的识图能力. 效果:本题插图中干涸的河床势必给学生一个很强的视觉刺激,从而渗透环保教育.(二)一次函数与一元一次方程一元一次方程0.510x +=与一次函数0.51y x =+有什么联系?(请大家根据刚做的练习来进行解答.)答案: 一元一次方程0.510x +=的解为2x =-,一次函数0.51y x =+包括许多点.因此0.510x +=是0.51y x =+的特殊情况.当一次函数0.51y x =+的函数值为0时,相应的自变量的值即为方程0.510x +=的解. 函数0.51y x =+与x 轴交点的横坐标即为方程0.510x +=的解.练一练1. 直线 y = 2x + 20与 x 轴交点坐标为(____,_____)这说明方程 2x +20=0的解是x =_____.2. 若方程kx +b =0的解是x =5,则直线y =kx +b 与x 轴交点坐标为(____,_____). 一次函数与一元一次方程的关系目的:通过本题让学生认识到一次函数与一元一次方程的联系,从“数”的角度看,当一次函数0.51y x =+的函数值为0时,相应的自变量的值即为方程0.510x +=的解;从“形”的角度看,函数0.51y x =+与x 轴交点的横坐标即为方程0.510x +=的解.效果:通过练习,学生明晰了函数与方程的关系,能用函数关系解决方程问题,同时也能用方程的观点来看待函数.三、运用新知例1 某种摩托车加满油后,油箱中的剩余油量 y (升)与摩托车行驶路程 x (千米)之间的关系如图所示:(1)油箱最多可储油多少升?(2)一箱汽油可供摩托车行驶多少千米?(3)摩托车每行驶 100 千米消耗多少升?(4)油箱中的剩余油量小于1 升时将自动报警.行驶多少千米后,摩托车将自动报警?如何解答实际情景函数图象的信息?1. 理解横纵坐标分别表示的的实际意义;2. 分析已知条件,通过作x 轴或y 轴的垂线,在图象上找到对应的点,由点的横坐标或者纵坐标的值读出要求的值;3. 利用数形结合的思想:将“数”转化为“形” 由“形”定“数”.例2 一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0)的图象如图所示,根据图象信息可求得关于x 的方程kx+b=0的解为()A.x=-1 B.x=2 C.x=0 D.x=3四、巩固新知1. 某地长途汽车客运公司规定旅客可随身携带一定质量的行李,如果超过规定,则需要购买行李票,行李票费用y 元与行李质量x 千克的关系如图:(1)旅客最多可免费携带多少千克行李?(2)超过30千克后,每千克需付多少元?2. 全国每年都有大量土地被沙漠吞没,改造沙漠,保护土地资源已经成为一项十分紧迫的任务,某地区现有土地面积100万千米2,沙漠面积200万千米2,土地沙漠化的变化情况如下图所示.(1)如果不采取任何措施,那么到第5年底,该地区沙漠面积将增加多少万千米2?(2)如果该地区沙漠的面积继续按此趋势扩大,那么从现在开始,第几年底后,该地区将丧失土地资源?(3)如果从现在开始采取植树造林措施,每年改造4万千米2沙漠,那么到第几年底,该地区的沙漠面积能减少到176万千米2.解:(1)如果不采取任何措施,那么到第5年底,该地区沙漠面积将新增加10万千米2.(2)从图象可知,每年的土地面积减少2万千米2,现有土地面积100万千米2,÷,故从现在开始,第50年底后,该地区将丧失土地资源.1002=50(3)如果从现在开始采取植树造林等措施,每年改造4万千米2沙漠,每年沙化2万-÷=,故到第12年底,该地区千米2,实际每年改造面积2万千米2,由于(200176)212的沙漠面积能减少到176万千米2.目的:通过土地沙漠化的问题进一步培养学生的识图能力,让学生能从图象中获取信息,建立相关的代数式,从而求解较复杂的问题;同时,通过土地沙漠化的问题情景引导学生关注自己身边的生存环境.效果:通过对较复杂的问题的探究,培养了学生分析问题和解决问题的能力,并渗透德育教育.3. 近几年来,由于经济和社会发展迅速,用电量越来越多.为缓解用电紧张,某电力公司特制定了新的用电收费标准,每月用电量x(度)与应付电费y(元)的关系如图所示.⑴请你根据图象所描述的信息,分别求出当0 ≤ x ≤ 50 和x > 50时y 与x 的函数表达式.⑵根据你的分析:当每月用电量不超过50 度时,收费标准是多少?当每月用电量超过50 度时,收费标准是多少?五、归纳小结1. 能通过函数图象获取信息.2. 能利用函数图象解决简单的实际问题.3. 初步体会方程与函数的关系.目的:引导学生自己小结本节课的知识要点及数学方法,使这节课知识系统化,感性认识上升为理性认识.效果:学生畅所欲言,相互进行补充,从小结中感知了一次函数的图象在生活中的应用.略.◆教学反思。
初中函数2教案教学目标:1. 知识与技能:使学生了解函数的概念,理解函数的表示方法,能够找出实际问题中的函数关系。
2. 过程与方法:培养学生通过实例探究函数特点的能力,提高学生运用函数解决实际问题的能力。
3. 情感、态度与价值观:培养学生对数学的兴趣,使学生感受数学与生活的联系,培养学生的团队协作精神。
教学重难点:1. 重点:函数的概念及表示方法。
2. 难点:函数关系在实际问题中的应用。
教学过程:一、情境导入(5分钟)1. 教师展示一些生活中的实例,如温度与高度的关系,物体运动的路程与时间的关系等,引导学生发现这些实例中都存在一种变量之间的依赖关系。
2. 学生通过观察实例,初步理解函数的概念。
二、新课讲解(15分钟)1. 教师讲解函数的定义,引导学生理解函数的概念。
2. 学生通过实例,学习函数的表示方法,如解析式、表格、图象等。
3. 教师引导学生找出实际问题中的函数关系,并运用函数的表示方法进行表示。
三、课堂练习(10分钟)1. 学生独立完成练习题,巩固所学知识。
2. 教师选取部分学生的练习进行点评,指出优点和不足。
四、拓展与应用(10分钟)1. 教师展示一些实际问题,引导学生运用函数知识解决。
2. 学生分组讨论,合作解决问题,培养团队协作精神。
3. 各组汇报解题过程和结果,教师进行点评。
五、总结与反思(5分钟)1. 教师引导学生总结本节课所学内容,巩固函数的概念和表示方法。
2. 学生分享自己在解决实际问题中的收获和体会。
教学评价:1. 课后作业:检查学生对函数概念和表示方法的掌握程度。
2. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、思考问题和解决问题的能力。
3. 实际应用:评估学生在解决实际问题中的运用能力。
教学反思:本节课通过生活实例,引导学生认识函数的概念,理解函数的表示方法,并能够找出实际问题中的函数关系。
在教学过程中,注意调动学生的积极性,培养学生的团队协作精神。
在课堂练习和拓展应用环节,注重培养学生的实际应用能力。
《函数的应用》教学设计一、教学内容解析本节课是《普通高中课程标准实验教科书•数学1》(人教B版)第三章第四节第一课时《函数的应用》.函数的应用是在学生学习了函数,指数函数、对数函数和幂函数的概念与性质后进行的一次综合应用,它不仅能加深学生对所学函数知识的理解,同时能提高学生利用所学知识解决实际问题的能力.通过经历由实际问题建立函数模型,再利用模型分析、解决问题的过程,学生体验了数学在解决实际问题中的价值和作用,体验了数学与日常生活的联系,有助于增强学生的应用意识,激发他们学习数学的兴趣,发展他们的实践能力.二、教学目标设置根据教学内容,以及学生现有的认知水平和数学能力,我把本节课的教学目标确定为以下三个方面:1.了解数学建模的基本步骤,会建立函数模型解决实际问题;2.经历建立函数模型解决实际问题的过程,体验数学在解决实际问题中的价值和作用,提高综合运用数学知识和方法解决实际问题的能力;3.加深学生对数学应用问题的理解,培养学生的科学态度和反思意识,提高学习数学的兴趣.本节课的教学重点是建立函数模型解决实际问题;本节课的教学难点是选择适当的方案和函数模型解决问题.三、学生学情分析学生已经研究了一次函数、二次函数、指数函数等基本初等函数的图象和性质,能利用函数知识解决简单的数学应用问题.他们初步掌握了图形计算器的使用方法,能根据给定数据进行指定函数模型的拟合.授课班级的学生思维活跃,能积极参与课堂讨论.学生已经对北京的交通情况作了初步的调查和数据整理,对问题背景有一定的了解.但学生应用数学的意识不强,数据处理能力不足,也缺乏利用数学模型对实际问题进行分析和评价的经验.四、教学策略分析本节课以探究学习作为主要的学习方式,通过情境引入、初步探究、综合应用、总结提升四个环节,逐步将研究引向深入.引导学生通过自主探究、合作交流,经历数学建模的过程,培养应用数学的能力.为了突破难点,落实重点,我采取了以下措施:首先,学生使用图形计算器辅助学习,避免繁琐的计算,为从多角度,多层次研究问题提供了支持.其次,以北京的热点问题——交通问题作为研究背景,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性.第三,将资料的采集和整理工作交给学生课前完成,让学生提前熟悉问题背景,降低探究难度,提高课堂效率.本节课的效果评价以当堂反馈为主,教师通过巡视、提问的方式关注学生的学习过程和学习进展.学生通过自主探索,交流讨论,上台展示等方式,展示学习的效果,发现认知障碍,以便得到及时的引导、分析和纠正.教师还将通过开放式作业进一步评估学生的学习效果.五、教学过程(一)创设情境,引入新课(1)教师对学生之前的调查作简单小结,引导学生回顾他们所提出的问题,引出本节课的课题——函数的应用.设计意图:让学生体会到数学来源于生活,激发学生的学习兴趣,并做好利用所学知识解决实际问题的准备,为后续探究做好铺垫.(2)ppt展示学生作业,师生共同梳理解题过程,并进行题后反思.设计意图:1. 复习利用确定函数模型解决应用问题的基本方法和步骤.2. 引发认知冲突,引导学生对问题进行反思,意识到实际问题往往数据多且没有确定的函数模型,从而引出后续的探究活动.(二)初步探究,归纳步骤展示阅读材料,探究问题一阅读材料——北京机动车保有量作为一个人口约为2000万的特大城市,北京市的交通拥堵问题一直比较严重.为了缓解拥堵,2011年,小客车(含私人小客车和非私人小客车)限购政策正式实施.从2011到2015年,小客车限购指标分别为24..万.、24..万.、24..万.、12..万.、12..万.,在未来几年中,小客车限购指标将减少至每年1.0.万..通过调控,北京市机动车(包含小客车和非小客车(如货车、摩托车等))增长趋势得到了一定的控制(见下图),截至2015年年底,北京市机动车保有量为562万.市交通委此前发布规划:力争到2020年将工作日高峰时段交通指数保持在6.0及以下,全市机动车保有量控制在630万辆以内.问题1 请你估计一下若不实行限购,2015年底北京市机动车保有量约为多少?学生分析、处理数据,利用图形计算器进行探究.之后学生上台展示探究过程,师生共同对探究过程和结果作简单评价并总结解决问题的基本步骤.设计意图:1.经历利用函数拟合解决实际问题的过程,了解解决实际问题的基本步骤,提高提取数据,分析数据的能力.2.通过选择不同的函数模型解决问题并对结果的合理性进行评价,学生感受到应用问题的现实意义.(三)综合应用,小结反思根据问题1总结的步骤,学生进一步探究问题2.问题2 请你预测一下按照现行的小客车限购政策,2020年北京市机动车的保有量控制目标能否达到?学生交流探究结果并对不同的问题处理方案进行简单评价.方案预设数据处理:(1)对总体数据(机动车保有量)进行拟合;(2)对调控部分(小客车)和非调控部分分别拟合.拟合函数:(1)y ax b =+;(2)2y ax bx c =++;(3)x y a b =⋅;(4)b y a x =⋅;(5)分段函数.设计意图:1.通过对问题的进一步探究,掌握解决实际问题的基本步骤.2.在对不同方案进行比较、评价的过程中,意识到解决实际问题应注意根据问题背景选择较合理的方案.题后反思: 1.请你对之前总结的流程图作适当修改,总结出利用函数知识解决实际问题的步骤.2.请你评价一下这个应用问题.设计意图:1.反思问题探究过程,归纳解决问题的一般方法,提高数学实践能力.2.体会到函数应用的现实意义,尝试从背景的现实性、方法的合理性、结果的有效性方面对应用问题进行反思.教师说明,现实问题往往受到很多因素的影响,并通过视频,让学生进一步了解问题背景.(四)课堂总结,提升认识师生共同回顾本节课的学习过程,归纳数学建模的过程与方法,了解了数学建模的两种方式.1.建立函数解决实际问题的步骤;2.建立函数模型的两种途径:(1)匹配确定模型(2)函数拟合3. 数学应用问题的现实意义背景的现实性、方法的合理性、结果的有效性设计意图:回顾本节课内容,总结解决问题的一般方法,体会到数学来源于生活,应用于生活,加深了对数学应用问题的理解,培养反思的意识.作业:1. 阅读教材113—115页,了解数学建模的第三种途径——创造新的函数模型.2. 请你利用本节课所学的知识和方法,整理和补充相关信息,建立适当的模型解决你提出的问题,并写出一篇小论文.设计意图:作业1给学有余力的同学以拓展的空间,完善学生的知识结构.通过开放式作业2,学生评估自身的学习效果,同时通过解决自己提出的问题,再次经历学数学、用数学的过程,提高数学实践能力.《函数应用》点评本节课研究的是北京市汽车保有量的问题,这是一堂数学建模课。
课题:6.4用一次函数解决问题(2)【教学目标】1.经历分析一次函数图像获取信息的过程,发展几何直观.2.利用一次函数图像解决简单实际问题,发展应用意识.3.进一步体会数形结合的思想.【教学重点】1.建立函数模型.2.灵活运用数学模型解决实际问题.【教学难点】能结合一次函数表达式及其图像解决简单的实际问题,体会分类.【教学过程】1.课前作业展示根据下面三个图像,从生活中寻找三个函数,说说它们的实际意义。
姓名:主题:我们组最有代表性的成果说明:第一个第二个第三个说明为什么选这三个设计意图:这是对前面所学内容灵活应用的检测,也为后面学习内容的深入做了回顾与铺垫;另一方面学生要进行小组协作探究,通过亲身体验和感知从生活中发现一次函数应用的实例,并进一步抽象出数学问题进行解决,学生能够有充足的时间和空间经历数学问题的观察、实验等活动过程,对真实情境的感知必然引发真实数学问题的提出。
2.创设情境,引入新课。
根据下面图像,说说它们的生活情境。
设计意图:为下一个研究函数图像活动做好了铺垫、准备和过渡,为函数图像与实际问题的关系播种萌芽.3.对比探究,发现新问题。
活动一今年国庆70周年阅兵,某参阅部队的两名机动车驾驶员小明和小华进行体能训练----在同一条跑道上练习跑步,小明让小华先跑9米,然后自己开始跑,已知小华每秒跑3米,小明每秒跑4米。
(1)小明出发几秒后追上小华?(2)在小明出发后的哪段时间小华跑在小明的前面?(3)哪段时间小明跑在小华的前面?(4)谁先跑过20米?谁先跑过50米?设计意图:为学生提供富有内涵的行程问题情境,在读题分析过程中唤醒学生解读函数图象的能力,挖掘两人同向而行图中蕴含的丰富信息,数形结合,通过建模巧妙转化.活动二根据图像,根据我给你的文字语言描述你获得哪些信息,把你的想法在小组之内进行交流,小明和小华练习跑步,已知小华每秒跑3米,小明每秒跑4米。
图像如图所示设计意图:引导学生体验函数图象与解析式的互化,体会函数解析式可以简明扼要地刻画运动变化过程中路程y与时间x的变化关系。
函数的应用二教案目标设计1、知识与技能:通过本节学习,巩固二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质,理解顶点与最值的关系,会用顶点的性质求解最值问题。
能力训练要求1、能够分析实际问题中变量之间的二次函数关系,并运用二次函数的知识求出实际问题的最大(小)值发展学生解决问题的能力,学会用建模的思想去解决其它和函数有关应用问题。
2、通过观察图象,理解顶点的特殊性,会把实际问题中的最值转化为二次函数的最值问题,通过动手动脑,提高分析解决问题的能力,并体会一般与特殊的关系,培养数形结合思想,函数思想。
情感与价值观要求1、在进行探索的活动过程中发展学生的探究意识,逐步养成合作交流的习惯。
2、培养学生学以致用的习惯,体会体会数学在生活中广泛的应用价值,激发学生学习数学的兴趣、增强自信心。
方法设计由于本节课是应用问题,重在通过学习总结解决问题的方法,故而本节课以“启发探究式”为主线开展教学活动,解决问题以学生动手动脑探究为主,必要时加以小组合作讨论,充分调动学生学习积极性和主动性,突出学生的主体地位,达到“不但使学生学会,而且使学生会学”的目的。
为了提高课堂效率,展示学生的学习效果,适当地辅以电脑多媒体技术。
教学过程导学提纲设计思路:最值问题又是生活中利用二次函数知识解决最常见、最有实际应用价值的问题之一,它生活背景丰富,学生比较感兴趣,对九年级学生来说,在学习了一次函数和二次函数图象与性质以后,对函数的思想已有初步认识,对分析问题的方法已会初步模仿,能识别图象的增减性和最值,但在变量超过两个的实际问题中,还不能熟练地应用知识解决问题,而面积问题学生易于理解和接受,故而在这儿作此调整,为求解最大利润等问题奠定基础。
从而进一步培养学生利用所学知识构建数学模型,解决实际问题的能力,这也符合新课标中知识与技能呈螺旋式上升的规律。
目的在于让学生通过掌握求面积最大这一类题,学会用建模的思想去解决其它和函数有关应用问题,此部分内容既是学习一次函数及其应用后的巩固与延伸,又为高中乃至以后学习更多函数打下坚实的理论和思想方法基础。
《函数的应用(二)》教学设计◆教学目标1.通过实例了解指数函数、对数函数、幂函数在复利计算、增长率等实际问题中的应用,进一步培养数学建模能力;2.在解决相关问题的过程中,巩固指对幂运算,提升数学运算的核心素养;3.通过实际问题的解决,逐步培养分析问题、解决问题的能力,渗透德育教育.◆教学重难点◆教学重点:能够运用指数函数、对数函数、幂函数解决某些简单的实际应用问题.教学难点:根据实际问题建立相应的数学模型.◆课前准备PPT课件.◆教学过程一、整体概览问题1:阅读课本第42-44页,回答下列问题:(1)本节将要研究哪类问题?(2)本节要研究的问题在数学中的地位是怎样的?师生活动:学生带着问题阅读课本,老师指导学生概括总结本节的内容.预设的答案:本节课要学的内容是函数的应用(二),主要讨论的是指数函数、对数函数和幂函数的应用,类似的内容能加深学生对所学函数知识的理解,同时能提高学生利用所学知识解决实际问题的能力,在学习本节知识之前,可引导学生回顾一下有关内容,如指数函数、对数函数、幂函数的单调性等.设计意图:通过本节课内容的预习,让学生明晰下一阶段的学习目标,初步搭建学习内容的框架.二、问题导入引语:因为生活中很多量与量的关系都可以归结为指数关系,因此指数函数、对数函数和幂函数有着广泛的应用.下面举例说明.(板书:函数的应用(二))【新知探究】问题2:复利计息与“70原则”复利计息,俗称“利滚利”,是把前一期的本金和利息加在一起,作为下一期的本金进行计息的一种方式.所谓“70原则”,是指在复利计息的情况下,本息和翻倍的一种简算方思考与讨论:①复利问题中涉及到哪些变量?这些变量之间有什么数量关系?②“70原则”研究的问题中,所需满足的数量关系是什么?所需求解的变量是什么?③如何说明“70原则”包含的数学道理?师生活动:学生尝试自己得出问题的结果.并思考运用的是何种函数模型.预设的答案:①本金、利率、存期、本息和,本息和=本金×(1+利率)存期.②设本金为a元,每期利率为r,存期为x*f x元,则x∈N,到期的本息和为()()=+.()(1)xf x a r设计意图:银行利率问题是我们身边最常见的一种经济指数模型,银行计息在存款与贷款中必不可少.通过这一例子,可以让学生初步认识到指数函数在利息计算中的应用,体现到用所学知识解决表面看起来很深奥的问题,为今后研究借贷计息作一铺垫.例 1 有些银行存款是按复利的方式和计算利息的,即把前一期的利息与本金加在一起作为本金,再计算下一期的利息,假设最开始本金为a元,每期的利率为r,存x期后本息和为f(x)元.(1)写出f(x)的解析式;(2)至少要经过多少期后,本息和才能不小于本金的2倍?解:(1)不难看出,f(1)=a+ar=a(1+r),f(2)=a(1+r)+a(1+r)r=a(1+r)2f(3)=a(1+r)2+a(1+r)2r=a(1+r)3......因此f (x )=a (1+r )x ,x ∈N*.(2)由f (x )≥2a ,由此可解得 x ≥ln2ln 1r +()设不小于ln2ln 1r +()的最小整数为0x ,则至少要经过0x 期后,本息和才能不小于本金的2倍.由例1的(2)可以得到银行业中经常使用“70原则”:因为ln2≈0.69315,而且当r 比较小时,ln (1+r )≈r ,所以ln20.6931570ln 1100r r r≈≈+() 即利率为r 时,本息和大约要70100r期才能“倍增”(即为原来的2倍).例如,当年利率为5%时,约要经过14年,本息和才能“倍增”问题3: 年均下降率与节能减排问题按照《国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知》(国发[2016]74号)的要求,到2020年,全国二氧化硫排放总量要控制在1580万吨以内,要比2015年下降15%. 师生活动:①2015年二氧化硫排放总量的最大值是多少万吨?(精确到1万吨) ②年均下降率是指一定年限内,平均每年下降的速度.请问在“十三五”期间,全国每年二氧化硫排放的年均下降率是多少?(精确到0.001)③如果2016~2019这四年的年均下降率均为3%,那么2020年的年均下降率应为多少?(精确到0.001)④2019年全国二氧化硫排放总量应控制在多少万吨以内?(精确到1万吨)预设的答案:一般地,若记2015年之后的第x (0,1,2,3,4,5)x =年二氧化硫排放总量的最大值为()f x 万吨,则()(0)(1)x f x f r =⋅-.设计意图:节能减排,节约能源,保护环境,这是当前国家一项重要的工作举措.随着现代社会物质生活条件的提高,各种能源消耗也增大不少,而我们往往忽视能源的减少还会带来环境的恶化,危害人们的生活乃至生命.本例意图是给学生渗透一种节能环保的意识. 例3 已知某地区第一年的经济增长率为a (a ∈[0,1]且a 为常数),第二年的经济增长率为x (x ≥0),这两年的平均经济增长率为y ,写出y 与x 的关系,并求y 的最小值.师生活动:学生充分思考后,写出并有老师给出答案.预设的答案:解:根据题意有 (1+a )(1+x )=(1+y )2,从而有y =0,1)1)(1(≥-++x x a显然,上述函数是增函数,因此x =0时,y 1.设计意图:平均增长率是学生不太熟悉的,讲解时要重点解释为什么(1+a )(1+x )=(1+y )2, 问题4:声强等级与噪声污染人们通常以分贝(符号是dB )为单位来表示声音强度的等级,其中0dB 是人能听到的等级最低的声音.一般地,声强级()f x 是指该处的声强x (单位:瓦/米2)与参考声强的比值的常用对数再乘以10,参考声强是12110-⨯瓦/米2,即:师生活动:①人能听到的等级最低的声音的强度是多少?②为了防止噪音,我国著名声学家马大猷教授曾总结和研究了国内外现有各类噪音的危害和标准,提出了三条建议:(1)为了保护人们的听力和身体健康,噪音的允许值在 75~90 dB .(2)保障交谈和通讯联络,环境噪音的允许值在 45~60 dB .(3)对于睡眠时间建议在 35~50 dB .请你计算,90dB 、60dB 、50dB 的声音强度之比.预设的答案强度:310-瓦/米2、610-瓦/米2、710-瓦/米2,它们的比值为10000:10:1.嘈杂的马路声音等级为90dB ,其声音强度至少是正常交谈的1000倍,是睡眠的10000倍.人不宜长时间呆在嘈杂的环境之中.设计意图:噪声污染属于感觉公害,对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害,其危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间.防止噪音,不制造噪音,这需要大家共同行动.通过这个例子渗透另一种环保意识,甚至激发有志者投身研究如何防止和利用噪音.生活中类似的应用还有很多,如地震的级别.练习:教科书第44页习题A1,2题.师生活动:学生做练习,教师根据学生练习情况给予反馈.【课堂小结】1.板书设计:4.6函数的应用(二)1.复利计息与“70原则”例12.年均下降率与节能减排问题例23.声强等级与噪声污染例3练习与作业:教科书第44页习题A3,4题;教科书第45页习题B 1,2题.2.总结概括:问题:(1)本节课我们学习了哪些常见的数学模型?2. 应用函数解决实际问题的一般步骤有哪些?其关键环节是什么?师生活动:学生尝试总结,老师适当补充.预设的答案:(1)指数函数模型:f(x)=ab x+c(a、b、c为常数,a≠0,b>0,b≠1);对数函数模型:f(x)=m log a x+n(m、n、a为常数,a>0,a≠1);幂函数模型:f(x)=ax n+b(a、b、n为常数,a≠0,n≠1);(2)第一步:阅读、理解;第二步:建立数学模型,把应用问题转化为数学问题;第三步:解答数学模型,求得结果;第四步:把数学结果转译成具体问题的结论,做出解答.而这四步中,最为关键的是把第二步处理好.只要把数学模型建立妥当,所有的问题即可在此基础上迎刃而解.但是,很多同学在建模过程中忽视了一些细节,导致“满盘皆输”. 设计意图:通过梳理本节课的内容,能让学生更加明确函数的应用,随着新课标的实施,指数、对数函数模型将会起到越来越重要的作用,在高考的舞台上将会扮演愈来愈重要的角色. 布置作业:教科书第45页习题B 3,4题.【目标检测】1.有一个受到污染的湖泊,其湖水的体积为V 立方米,每天流出湖泊的水量等于流入湖泊的水量,都为r 立方米.现假设下雨和蒸发正好平衡,且污染物质与湖水能很好地混合.用g (t )表示某一时刻t 每立方米湖水所含污染物质的克数,我们称其为在时刻t 时的湖水污染质量分数.已知目前污染源以每天p 克的污染物质污染湖水,湖水污染质量分数满足关系式g (t )=p r +[g (0)-p r ]e -r vt (p ≥0),其中g (0)是湖水污染的初始质量分数. (1)当湖水污染质量分数为常数时,求湖水污染的初始质量分数;(2)求证:当g (0)<p r时,湖泊的污染程度将越来越严重; (3)如果政府加大治污力度,使得湖泊的所有污染停止,那么需要经过多少天才能使湖水的污染水平下降到开始时(即污染停时)污染水平的5%?(1)解 设0≤t 1<t 2,∵g (t )为常数,∴g (t 1)=g (t 2),即[g (0)-p r ]·[e -r v t 1-e -r vt 2]=0, ∴g (0)=p r. (2)证明 设0≤t 1<t 2,则g (t 1)-g (t 2)=[g (0)-p r ]·[e -r v t 1-e -r vt 2] =[g (0)-p r ]·2112r r e t e t v v r e t t v-+, ∵g (0)-p r<0,t 1<t 2, ∴g (t 1)-g (t 2)<0,∴g (t 1)<g (t 2).在湖泊污染质量分数随时间变化而增加,污染越来越严重.(3)解 污染源停止,即p =0,此时g (t )=g (0)·e -r vt . 设要经过t 天能使湖水的污染水平下降到开始时污染水平的5%.即g (t )=5%·g (0),即有5%·g (0)=g (0)·e -r vt . 由实际意义知g (0)≠0,∴120=e -r vt . ∴t =v r ln 20(天),即需要v rln 20天时间. 点评 高考数学试题中联系生活实际和生产实际的应用问题,其创意新颖,设问角度独特,解题方法灵活,一般文字叙述长,数量关系分散且难以把握.解决此类问题关键要认真审题,确切理解题意,进行科学的抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题,然后利用函数、方程、不等式等有关知识解答.设计意图:高考数学试题中联系生活实际和生产实际的应用问题,其创意新颖,设问角度独特,解题方法灵活,一般文字叙述长,数量关系分散且难以把握.解决此类问题关键要认真审题,确切理解题意,进行科学的抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题,然后利用函数、方程、不等式等有关知识解答.。