北师大版高中数学必修1《四章 函数应用 1 函数与方程 1.1 利用函数性质判定方程解的存在》优质课教案_7

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4.1.1 利用函数性质判定方程解的存在

一、教材分析

本节课是北师版高中数学教材必修一第四章函数应用第一节函数与方程第一课时

利用函数性质判定方程解的存在,函数作为高中的重点知识有着广泛的应用,与其他数学内容有着有机联系。课本选取探究具体的一元二次方程的根与其对应的二次函数的图像与横轴的焦点的横坐标之间的关系作为本节内容的入口,其意图是让学生从熟悉的环境中发现新知识,使新知识与原有知识形成联系。本节设计特点是由特殊到一般,由易到难,这符合学生的认知规律,本节体现的数学思想是“数形结合”思想和“转化”思想,本节充分体现了函数图象和性质的应用。

二、教学目标

①正确认识函数与方程的关系,求方程()0fx的实数解就是求函数()fx的零点

②能够利用函数的性质判定方程解的存在性.

③体会数学不同内容之间的联系.

三、过程与方法

结合二次函数图象,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数的零点与方程根的联系,找到连续函数在某个区间上存在零点的判断方法,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.

四、教学重点、难点

重点:利用函数性质判断方程解的存在

难点:零点的确定。

五、教学设计

(一)创设情景,揭示课题

我们在初中学过一元一次方程,二元一次方程组,一元二次方程,并掌握了一些方程的求解公式。实际上,绝大部分方程没有求解公式,比如你能说出方程3x=x2解的情况吗?这一节,我们就讨论如何利用函数性质判定方程解的存在。

(二) 互动交流 研讨新知

判断方程x2-x-6=0解的存在

分析:考察函数f(x)= x2-x-6, 其

图像为抛物线容易看出,f(0)=-6<0,

f(4)>0,f(-4)>0由于函数f(x)的图像是连续曲线,

因此,点B (0,-6)与点C(4,6)之间的那部分曲线

必然穿过x轴,即在区间(0,4)内至少有点X1,

使f(X1)=0;同样,在区间(-4,0) 内也至少有点X2,

使f( X2)=0,而方程至多有两个解,所以在(-4,0),(0,4)内各有一解.

师:引导画函数图象,判断此方程存在解,师生共同分析方程的根与相应函数图象和x轴交点坐标的关系,引出零点的概念.

1.函数零点的概念:

我们把函数()yfx的图像与横轴的交点的横坐标称为这个函数的零点。 f(x)=x2-x-6 8642-2-4-6-8-10-5510fx = x2-x-6A

B 函数零点的意义:函数)(xfy的零点就是方程0)(xf实数解,亦即函数)(xfy的图象与x轴交点的横坐标.

即:方程0)(xf有实数根函数)(xfy的图象与x轴有交点函数)(xfy有零点 ,函数的零点个数就决定了相应方程解的个数

练习:1.观察下面的四个函数图像,指出在区间

(-∞,0)内,方程0ifx(i=1,2,3,4)哪个有解?说明理由.

O12xy12f1(x)O12xy12f2(x)f3(x)O12xy12f4(x)O12xy12

再次让学生结合函数图象,思考、讨论、总结归纳得出函数零点存在的条件,并进行交流、评析,得出

2.零点存在性的判断方法:

若yfx的图像在闭区间,ab上是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号相反,即0fafb,则在,ab内至少有一个零点,即0fx在 ,ab内至少有一个实数解。

师:引导学生理解函数零点存在定理,分析其中各条件的作用.得出同时满足这两个条件一定存在零点,只满足一个有可能存在,也有可能不存在,举例说明,如21(),()fxfxxx

六、知识应用w w w .x k b 1.c o m

例2:已知23xfxx ,问方程0fx在区间[-1,0]内没有实数解?为什么?

解:23xfxx的图像是连续曲线, 因为

12(1)3(1)2/30f, 02(0)3010f

所以(1)(0)0ff,在区间[-1,0]内有零点,即0fx在区间[-1,0]内有实数解

练习:1.判定函数3()415fxxx在区间[1,2]内实数解的存在性,并说明理由?

例3 判定251xx有两个相异的实数解,且有一个大于5,一个小于2。

解:考虑函数251fxxx,有

 5525511f

 2222511f

又因为fx的图像是开口向上的抛物线,所以抛物线在) ,2(内存在一点1,使(1)0f,在(5,)内存在一点6,(6)0f。所以抛物线与横轴在(5,6)有一个交点,在(1,2)内也有一个交点,所以方程式251xx有两个相异数解,且一个大于5,一个小于2。

师:指出“若0fafb,则在区间(,)ab内,方程()0fx至少有一个实数解”,指出了方程()0fx实数解的存在,并不能判断具体有多少个实数解。

练习2. 指出下列方程存在实数解,并给出一个实数解的存在区

⑴10xx ⑵lg0xx

思考:若方程270xxt有两个相异的实数解,且一个大于5小于6,一个大于1小于2,求t的取值范围

七、课后作业

P119 A组 第1,2题

八、课后小结

(1)函数零点的定义;

(2)函数的零点与方程的根的关系;

(3)确定函数的零点的方法。

九、板书设计

利用函数性质判定方程解的存在

1.零点的定义 例2 练习

2.判定零点存在的方法 例3

十、教学反思

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