高中数学必修一《函数的零点》优秀教学设计

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《函数的零点》课堂教学设计

一.教学内容

本课内容选自经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过的人教版普通高中课程标准试验教科书,数学必修①,B 版第二单元《函数》中的《函数的零点》,新授课,第一课时。

1.知识背景

2.4节《函数与方程》作为新课程改革试验教材中的新增内容,其课程目标是想通

过对本节的学习,使学生学会用二分法求函数零点近似解的方法,从中体会函数与方程之间的联系,同时达到“方法构建、技术运用、算法渗透”这一隐性的教学目标。建立实际问题的函数模型,利用已知函数模型解决问题,作为一条主线贯穿了全章的始终,而方程的根与函数的零点的关系、用二分法求函数零点的近似解,是在建立和运用函数模型的大背景下展开的。方程的根与函数的零点的关系、用二分法求函数零点的近似解中均蕴涵了“函数与方程的思想”,这也是本章渗透的主要数学思想. 2.本节内容

《函数的零点》通过对二次函数图像的绘制、分析,得到零点的概念,从而进一步

探索一般函数零点存在性的判定,这些活动就是想让学生在了解初等函数的基础上,对函数图像进行全新的认识,在函数与方程的联系中体验数学中的转化思想的意义和价值。 二.教学目标

知识与技能:(1)通过对二次函数增图像的描绘,理解函数零点的概念,体会我们在

研究和解决问题过程的一般思维方法。

(2)通过对一般函数图像的描绘分析,领会函数零点与相应方程之间的

关系,掌握零点存在的判定条件。

(3)培养学生对事物的观察、归纳能力和探究能力。

过程与方法: 通过画函数图像,分析零点的存在性。

情感态度与价值观: 使学生再次领略“数形”的有机结合,渗透由抽象到具体的思想,

理解动与静的辨证关系,体会数学知识之间的紧密联系。

三.教学重点

重点:理解零点的概念,判定二次函数零点的个数,会求函数的零点.

具体流程设计

一、创设情境

画函数322--=x x y 的图像,并观察其图象与其对应的一元二次方程0322=--x x 的根的关系。

[师生互动]

师:引导学生通过配方,画函数图象,分析方程的根与图象和x 轴交点坐标的关系。

x

y

O

x

O

x

y

O

生:独立画图,独立思考。

设计意图:通过数与形的结合说明函数图像与性质的关系。

再次利用《几何画板》绘制函数122+-=x x y 、223y x x =-+的图像,并观察它们的图像与对应的一元二次方程2210x x -+=、223=0x x -+的根的关系。

[师生互动]

师:引出零点的概念,将上述结论推广到一般的一元二次方程和二次函数又怎样? 生:完成解答,观察、思考、总结、概括得出结论,并进行交流.

设计意图:利用《几何画板》的帮助,使学生的认知起点与新知识平顺对接,形成零点概念的初步认识。几个特殊的函数与方程又具有很强的概括性,包括方程有两不相等的根、两相等的根、无根的情况,研究它们有利于培养学生思维的完整性,

为学生

归纳方程与函数的关系铺好了台阶。

二、组织探究

对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点(zero point). 函数零点的意义:

函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标.即:

方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点.

[师生互动]

师:引导学生仔细体会理解零点的概念,进而感悟其中的思想方法

生:结合图像认真理解函数零点的意义,并对零点出现的条件进行思考,根据函数零点的意义探索其求法.

设计意图:通过函数零点概念的形成过程,让学生对零点的概念由初步的认识到掌握,并且对一般概念的形成过程有一个更深刻的认识

三、意义构建

函数零点的求法: 求函数)(x f y =的零点:

1 (代数法)求方程0)(=x f 的实数根; ○

2 (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点. [师生互动]

师:引导学生就将由图象得到的概念进一步深化,得到函数零点的求法。 生:得到函数零点的求解方法,第一:代数法,即求解函数对应的方程;

第二:几何法,画出函数图像,找出零点。

设计意图:深刻认识图象与函数性质的关系,并掌握用几何法求函数的零点。 二次函数()20y ax bx c a =++≠零点个数的判定方法:

判别式

一元二次方程 ()200ax bx c a ++=≠ 二次函数

()20y ax bx c a =++≠

240b ac =-> 有两个不相等的实根 有两个零点

240b ac =-=

有两个相等的实根(重

根) 有一个二重的零点或有二阶零点

240b ac =-<

没有实根

没有零点 [师生互动]

师:引导学生运用函数零点的意义探索二次函数零点的情况.

生:根据函数零点的意义,探索研究二次函数的图像的性质,完全独立完成对二次函数零点情况的分析 ,总结概括形成结论,并进行交流。

设计意图:让学生对特殊的函数零点产生直观认识,深化零点概念

四、探索研究

(Ⅰ)观察二次函数32)(2--=x x x f 的图象

①在区间[3,1]-上有零点______;(3)f -=______,=)1(f _______,()(3)1f f -⋅_____0(>或<)

. ②在区间[2,4]上有零点______;)2(f ·(5)f ____0(>或<). 结论:二次函数零点的性质 (1)当函数的图象通过零点时(不是二重零点)函数的值变号. (2)相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.

(Ⅱ)观察下面函数)(x f y =的图象

①在区间],[b a 上______(有/无)零点;)(a f ·)

(b f _____0(>或<).

②在区间],[c b 上______(有/无)零点;)(b f ·)(c f _____0(>或<). ③在区间],[d c 上______(有/无)零点;)(c f ·)(d f _____0(>或<).

结论:零点存在性定理 如果函数()y f x =在区

间[],a b 上的图象是连续不间断的一条曲线,并且有

()()0f a f b ⋅<,

那么,函数()y f x =在区间(),a b 内至少存在一个零点,即存在(),c a b ∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根.

注意:(1)此性质成立的前提:函数图象是连续不间断的一条曲线;

(2)零点c 并不一定是唯一的,但一定存在;

(3)()()0>•b f a f 是函数)(x f y =在区间()b a ,内有零点的充分条件。但是若函数

)(x f y =是一次、二次函数时,则()()0>•b f a f 是函数)(x f y =在区间()b a ,内有

x

y

O x

y

O a b

c d