(新)高中数学第三章直线与方程3_1_1方程的根与函数的零点说课稿新人教A版必修2
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3.1.1《方程的根与函数的零点》
说课稿
一、教材分析
函数是中学数学的核心概念,核心的原因之一就在于函数与其他知识具有广泛的联系性,而函数的零点就是其中的一个链结点,它从不同的角度,将数与形,函数与方程有机的联系在一起。
本节课是在学生学习了基本初等函数及其相关性质,具备初步的数形结合的能力基础之上,利用函数图象和性质来判断方程的根的存在性及根的个数,从而掌握函数在某个区间上存在零点的判定方法,为下节“用二分法求方程的近似解”和后续学习奠定基础。
因此本节内容具有承前启后的作用,地位至关重要.
二、教学目标分析
根据本节课的教学内容以及新课标对本节课的教学要求,结合以上对教材以及学情的分析,我制定以下教学目标:
1.认知目标:结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及个数,从而了解函数的零点与方程的根的联系.理解并会用零点存在性定理.
2.能力目标:培养学生观察、思考、分析、猜想、验证的能力,并从中体验从特殊到一般及函数与方程互相转化的重要思想.
3.情感态度与价值观:在引导学生通过自主探究,发现问题,解决问题的过程中,激发学生学习热情和求知欲,体现学生的主体地位,提高学习数学的兴趣.
三、重难点分析
教学重点:判定函数零点的存在及其个数的方法。
教学难点:探究发现函数零点的存在性,及利用函数的图像和性质判别函数零点的个数。
四、教法分析和学法指导
结合本节课的教学内容和学生的认知水平:
在教法上,我借助多媒体和几何画板软件,采用“启发—探究—讨论”的教学模式。
充分发挥教师的主导作用,引导、启发、充分调动学生学习的主动性,让学生真正成为教学活动的主体。
在学法上,我体会到“授人以鱼,不如授人以渔”,因此我以培养学生探究精神为出
发点,着眼于知识的形成和发展,注重学生的学习体验,精心设置一个个问题链,并以此为主线,由浅入深、循序渐进,给不同层次的学生提供思考、创造、表现和成功的舞台。
五、教学过程
(一)创设问题情境,引入新课
问题1 求下列方程的根.
(1)0322=--x x ;
(2)0122=+-x x ;
(3)083ln =-+x x .其中(3)是设问激疑.
问题2 观察下表,求出表中一元二次方程的实数根,画出相应的二次函数图象的简图,并
写出函数图象与x 轴交点的坐标.
方程
2230x x --= 2210x x -+= 2230x x -+= 函
数
223y x x =-- 221y x x =-+ 223y x x =-+ 函数
图象
(简图)
方程的实
数根
121;3x x =-= 121x x == 无实数根
函数的图
像与
x 轴的交
点 (-1,0),(3,0)
(1,0) 无交点
更一般地:方程f (x )=0的根,就是使函数y=f (x )的函数值为0的x 值,从函数的角度我们称之为零点.
(二)建构函数零点概念
函数零点的概念:
对于函数()y f x =,我们把使()0f x =的实数x 叫做函数()y f x =的零点.
思考:零点是一个点吗?
结论:函数()y f x =的零点就是方程()0f x =实数根,亦即函数()y f x =的图象与轴交点的横坐标.即:
指出有了上述的等价关系,我们就可用函数的观点看待方程,方程()0=x f 的根即函数()x f y =的零点,可以把解方程()0=x f 的问题转化为思考函数()x f y =图象与x 轴的交点问题.方程转化为函数的思想,正是高中数学学习的
重要思想.
试一试:观察图象
(1)此图象是否能表示函数?
(2)你能从中分析函数有哪些零点吗?
思考:任何函数都有零点吗?
例1 已知函数 2
21y x x =--.
()的实数根是方程00=x f x
())轴有交点(的图象与函数0,0x x x f y = ()的零点是函数x f y x =0
(1)判断该函数零点的个数,并说明理由; (2)它在区间( 2 , 3)和(-1 , 1)上存在零点吗?
学生回答:可以求方程()221f x x x =--的根的个数或用判别式,从而确定零点的个数.
产生分歧:求解方程后发现方程有两个不相等的实数根,那到底零点的个数是一个还是两个?
教师指出:这里的两个根是不同的,利用我们得到的方程的根与函数零点之间关系的结论,原函数有两个零点.
(三)探究发现零点存在性定理
问题3观察下列两组画面,请你判断一下他的行程中是否一定趟过这条小溪?
引申: 若一个函数图像在区间[a ,b]上是连续的,在什么情况下,图像在区间(a ,b)内肯定与x 轴有交点呢?
发现零点存在性定理
如果函数()x f y =在区间[]b a ,上的图像是连续不断的一条曲线,并且有()()0f a f b ⋅<,那么,函数()x f y =在区间()b a ,内有零点,即存在()b a c ,∈使得()0=c f 这个c 也就是方程 ()0=x f 的根.
问题4:(1)若一个函数图像在[a ,b]上连续,但()()0f a f b ⋅>,函数在区间(a ,b)内有零点吗?你能举例说明吗?
(2)若一个函数图像在[a ,b]上连续,并且()()0f a f b ⋅<,能否确定函数f(x)在[a,b]内有几个零点?
(3)若一个函数图像在[a ,b]上连续,并且函数f(x)在[a,b]上有零点,是否一定有()()0f a f b ⋅<?
(四)知识内化,演练反馈
1、例题:
例2 试证明函数32()1f x x x =++在区间(-2,-1)上有零点. 证明:(2)30,(1)10,f f -=-<-=<
(2)(1)0,f f ∴-⋅-<
又∵ 函数()f x 在区间( -2,-1 )上的图象是连续的.
∴ 函数()f x 在区间(-2,-1)上存在零点.
例3 求函数()ln 26f x x x =+-的零点的个数.
法一:解:用计算机或计算器做出,()x f x 的对应值表(如课本),
x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 f (x) -4 -1.309 1.0986 3.3863 5.6094 7.7918 9.9459 12.079 14.197 (2)0,(3)0f f <>(2)(3)0,f f ⋅<说明这个函数在区间(2,3)内有零点.
由于函数()f x 在定义域(0,)+∞内是增函数,
所以它仅有一个零点.
法二:解:由已知得,即求方程 ln 260x x +-=的根;
方程变形为:ln 26,x x =-+
令ln ,26,y x y x ==-+
由图像可得两函数的图像只有一个公共点,所以函数只有一个零点.
2、试一试:
1、函数()x
x x f 2ln -= 的零点所在的大致区间是 ( ) A. (1,2) B. (2,3) C. ⎪⎭⎫
⎝⎛1,1e 和(3,4) D. ()+∞,e
(五)小结:
(1)函数零点的概念;(2)三个等价关系;(3)零点的求法;(4)零点存在性定理.
(六)作业:教材P92习题3.1(A 组)第2题.
(七).附板书设计
§3.1.1方程的根与函数的零点
函数的零点:
例2。