幂函数教材分析
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本教材内容的外部知识结构
幂函数作为一类重要的函数模型,是学生在系统地学习了指数函
数、对数函数之后研究的又一类基本的初等函数.学生已经有了学习
指数函数和对数函数的图象和性质的学习经历,幂函数概念的引入以
及图象和性质的研究便水到渠成.因此,学习过程中,引入幂函数的概
念之后,尝试放手让学生自己进行合作探究学习.
幂函数是新课标教材新增的内容,位于必修1第三章基本初等函
数(Ⅰ)的第三节在过渡性教材中,曾将幂函数这一内容删掉了,新
课标又把幂函数重新编入教材,而相比起人教版的旧教材,幂函数的
地位和难度都有所下降,新教材将幂函数的位置放到了指数函数与对
数函数之后,并且将幂函数研究的对象限定为五个具体函数,通过研
究它们来了解幂函数的性质.
基
本
初
等
函
数
一次、二次函数
指数函数
对数函数
幂函数
三角函数
函数的概念及
表示方法
函数的图像
函数的性质:
单调性、奇偶性、
特殊点
函数的要素:定
义域、对应法则
一、 本教材内容的内部知识结构
1. 知识点
幂函数的概念
表示方法、图像、性质
2. 内部知识结构
二、 本教材内容的具体分析
1. 概念分析
一般地,形如y=x的函数叫作幂函数,其中x是自变量,是实常数即R。
地位与作用:教材安排学习幂函数,除内容本身外,掌握研究函数的一般思想方法
是另一目的.学习中学生容易将幂函数和指数函数混淆,因此在引出
幂函数的概念之后,可以组织学生对两类不同函数的表达式进行辨
析.。
理解了幂函数的概念,就知道了幂函数的基本形式,有利于幂函数
的应用
存在性:幂函数在生活中计算股票增长、利息利率等方面有广泛的应用。
概念的类:可定义概念
概念的定义:函数是属概念,幂函数是种概念,形如y=x是种差
幂
函
数
定义
图像
性质
定义域、值域
单调性、单调区间
奇偶性
练习B1
练习A3 练习B2
引例
练习A1
特殊点
2. 符号分析
形:x
音:x的次幂
意:个自变量x相乘,为实数
3. 性质分析
举例研究函数的性质
2
1
xy
xy
3
12xyxyxy
列出函数的对应值表
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
y=x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
y=x21
… 0 1 1.41 1.73 …
y=x2 … 9 4 1 0 1 4 9 …
y=x3 … -27 -8 -1 0 1 8 27 …
y=x-1 … 31 -21 -1 1 21 31 …
描点,画出函数图像
函
数 性质
y=x y=x2 y=x3 y=x21 y=x-1
定义域 R R R {x|x≥0} {x|x≠0}
值域 R {y|y≥0} R {y|y≥0} {y|y≠0}
奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇
单调性
在第Ⅰ象限单调递增 在第Ⅰ象限单调递增 在第Ⅰ象限单调递增 在第Ⅰ象限单调递增 在第Ⅰ象限
单调递减
特殊点 (1,1) (1,1) (1,1) (1,1) (1,1)
图象分布 第Ⅰ、Ⅲ象限 第Ⅰ、Ⅱ象限 第Ⅰ、Ⅲ象限 第Ⅰ象限
第Ⅰ、Ⅲ象
限
总结函数性质
(1)所有的幂函数在,0都有定义,并且图像都通过点(1,1);
(2)如果>0,则幂函数的图像通过原点,并且在区间[0,+ )都是增函数
(3)如果0<,则幂函数在区间(0,+ )上是减函数,在第一象限内,当x
从右边趋近于原点时,图像在y轴右方无限地逼近y轴,当x趋近于正无穷时,
图像在x轴上方无限地逼近x轴
4. 例题分析
例一. 比较下列两个代数式值的大小
1) (a+1)1.5,a1.5
2) (2+a2)-2/3 ,2-2/3
解题思路:
比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是:
(1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性;
(2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;
(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥
梁来比较大小.
解:考察幂函数y=x1.5,在第一象限内是单调增函数,a+1>a,所以
(a+1)1.5>a
1.5
考察幂函数y=x-2/3,在第一象限内是单调减函数,2+a2>2,所以
(2+a2)-2/3 <2-2/3
分析:(1)例题类型:比较大小 (底数不同,幂相同)
(2)例题的目的与作用:通过例题加深对幂函数性质的理解,是对性质的
一个具体应用。利用性质解答问题,实现知识的内化,知识向能力的
转化。
(3)解答例题所需数学水平:对幂函数的图像性质熟练掌握(这里主要是
单调性)
(4)例题、习题和练习题搭配关系:习题B第三题
都是比较两个幂的值的大小,以此来达到熟练掌握幂函数单调性的目
的
例二. 讨论函数y=𝑥23的定义域,奇偶性,做出图像并说明其增减性。
解题思路:先求函数的定义域,列表、描点、连线画出函数图像
根据偶函数的性质f(-x)=f(x)判断该函数是偶函数
观察图像,并参照幂函数的性质,判断函数的增减区间
解:f(-x)=f(x)=𝑥23 函数为偶函数,关于y轴对称 列表 描点 连线
定义域为R,[0,+∞)上增函数,(-∞,0上减函数。
分析:(1)例题类型:作图、解答题
(2)例题的目的与作用:熟练掌握幂函数图像的特征,分析归纳出幂函数
的性质
(3)解答例题所需数学水平:会画函数图像并掌握幂函数性质(定义域、
奇偶性、单调性)
(4)例题、习题和练习题搭配关系:A2、A3、A4、B2、B3
三、 教学目标、重点、难点
1. 教学目标
知识与技能:
(1)通过实例,掌握幂函数概念
(2)会画图像、表格
(3)理解并掌握幂函数的性质
过程与方法:使学生体会通过观察、分析函数图像来研究函数性质的方法
情感、态度与价值观:
(1)通过参与作图、分析图像的过程,培养探索精神
(2)同时在研究函数变化的过程中,渗透辩证唯物主义的观点,培养运用具
体问题具体分析的方法去分析和解决问题的能力。
2. 教学重点
幂函数的概念、图像和性质
如何突破:为了让学生自主发现函数的性质,教师用列表描点的方法在同一个坐
标轴上作出了函数图像,要求学生从图像的定义域、值域、分布象限以及图像的
单调性等几方面来观察图像,从而归纳出幂函数的性质。
教学过程中教师借助数形结合的思想,让学生养成利用函数图像来研究函数
这一思维方法。随后教师安排了几道例题,主要涉及确定函数的定义域、值域、
单调区间、奇偶性及特殊点等方面知识的考察,巩固今天学习的幂函数的知识,
完成了本堂课的数学教学。
3. 教学难点
幂函数的应用