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在線播放:高中數(shù)學(xué)人教A版選修2-2第一章1.3.2函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)-天津市優(yōu)課

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高中數(shù)學(xué)人教A版選修2-2第一章1.3.2函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)-天津市優(yōu)課

視頻標(biāo)簽:函數(shù)的極值,與導(dǎo)數(shù)

所屬欄目:高中數(shù)學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題:高中數(shù)學(xué)人教A版選修2-2第一章1.3.2函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)-天津市優(yōu)課

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《函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)
:   人教A版·普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·數(shù)學(xué)·選修2-2
一、       教學(xué)內(nèi)容解析
1、教材分析
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)》是人教A選修2-2第一章《導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用》§1.3.2的內(nèi)容,本節(jié)課為第一課時(shí)。
微積分學(xué)是人類思維的偉大成果之一,它開(kāi)創(chuàng)了向近代數(shù)學(xué)過(guò)渡的新時(shí)期,為研究變量和函數(shù)提供了重要的方法。導(dǎo)數(shù)是微積分的核心概念之一,有極其豐富的實(shí)際背景和廣泛的應(yīng)用。函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)是整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)對(duì)函數(shù)研究的進(jìn)一步深化。在此之前學(xué)生已經(jīng)掌握了導(dǎo)數(shù)的基本概念,初步具備了運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的能力這為《函數(shù)的最值與導(dǎo)數(shù)》奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),具有承上啟下的作用。本節(jié)課用導(dǎo)數(shù)的方法來(lái)研究函數(shù)的性質(zhì),是對(duì)函數(shù)研究的深化與提升。
同時(shí)本節(jié)教材是貫徹實(shí)施素質(zhì)教育,充分體現(xiàn)新課標(biāo)精神,培養(yǎng)學(xué)生探究能力很好的教學(xué)載體,有利于培養(yǎng)學(xué)生用觀察、比較、分析、歸納等方法解決一些實(shí)際問(wèn)題。
  2、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo):
①掌握函數(shù)極值的定義,了解可導(dǎo)函數(shù)極值點(diǎn)的必要條件和充分條件;
②掌握利用導(dǎo)數(shù)求不超過(guò)三次多項(xiàng)式函數(shù)極值的一般方法;
 ③通過(guò)對(duì)比原函數(shù)的增減和導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),利用函數(shù)的圖像,給函數(shù)的極值以直觀的驗(yàn)證。
(2)能力目標(biāo):
①會(huì)從幾何圖形中直觀理解函數(shù)的極值與其導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力,提升其思維水平;
②培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,能綜合運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)、思想和方法解決相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)對(duì)函數(shù)極值的研究,提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,體會(huì)用導(dǎo)數(shù)方法研究函數(shù)性質(zhì)的有效性;培養(yǎng)學(xué)生大膽創(chuàng)新、勇于探索、互相合作的精神;同時(shí)也發(fā)展其邏輯思維能力,并培養(yǎng)辯證唯物主義觀點(diǎn)。
3、重點(diǎn)、難點(diǎn)的確定及依據(jù)
    教學(xué)經(jīng)驗(yàn)使我認(rèn)識(shí)到,學(xué)生對(duì)函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件的把握有一定的困難。因此,在教學(xué)過(guò)程中我把該知識(shí)點(diǎn)作為難點(diǎn)講解。根據(jù)教學(xué)大綱及高考的要求,結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平和認(rèn)知能力,我把利用導(dǎo)數(shù)求不超過(guò)三次的多項(xiàng)式函數(shù)極值的一般方法作為本節(jié)課的重點(diǎn)。通過(guò)學(xué)生觀察圖像特征、自主探究、小組合作等形式來(lái)突破難點(diǎn),并總結(jié)歸納出求極值的方法與步驟,了解極值存在的充分條件和必要條件。
二、學(xué)情分析
    學(xué)生已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了運(yùn)用導(dǎo)數(shù)去研究函數(shù),但還不夠深入,因此在學(xué)習(xí)上還有一定困難。本節(jié)課能進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的能力,讓學(xué)生體會(huì)導(dǎo)數(shù)的工具作用。
三、教法與學(xué)法
1、教法分析:      
本節(jié)課重在突出“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,以問(wèn)題探究的形式,遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,自主學(xué)習(xí)與合作探究相結(jié)合的模式,教師在整堂課中引導(dǎo)學(xué)生探索函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系。對(duì)于學(xué)習(xí)效果,采用問(wèn)題和練習(xí)的形式予以檢查和糾正。
2、學(xué)法指導(dǎo):
教學(xué)中始終本著“以學(xué)生為主體”的教學(xué)思想,在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生真正地參與到知識(shí)的生成過(guò)程中。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行指導(dǎo):
(1)引導(dǎo)學(xué)生觀察圖像,產(chǎn)生認(rèn)知沖突。(極值好像是最值,又不是最值。)
(2)激發(fā)探究欲望。學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)之后,指導(dǎo)學(xué)生思考怎樣解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
(3)指導(dǎo)合作探究,小組討論并得出結(jié)論。
四、教學(xué)過(guò)程

教學(xué)過(guò)程 教學(xué)內(nèi)容 設(shè)計(jì)意圖
 自主     學(xué)習(xí)
 
課前將學(xué)案發(fā)給學(xué)生讓學(xué)生明確目標(biāo),有的放矢進(jìn)行預(yù)習(xí),解答相關(guān)問(wèn)題。通過(guò)檢查學(xué)案,了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況,設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)思路與措施。 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
     
合作探究
 
 
對(duì)學(xué)生解決不了的問(wèn)題,重點(diǎn)講解思路與方法,進(jìn)行引導(dǎo)。
 
 
 
 
 
分組討論
 
小組匯報(bào)
 
 
 
 
 
 
教師點(diǎn)撥
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
北京奧運(yùn)會(huì)中國(guó)跳水隊(duì)獲得全部8枚金牌中的7枚。
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(1)當(dāng)t<a時(shí)h(t)的單調(diào)性___________
 
(2)當(dāng)t>a時(shí)h(t)的單調(diào)性
___________
(3)當(dāng)t=_______時(shí)運(yùn)動(dòng)員
距水面高度最大,h(t)在此點(diǎn)的
導(dǎo)數(shù)是_______
(4)導(dǎo)數(shù)的符號(hào)有什么變化規(guī)律?
 
 
2觀察下圖中的曲線
 
  (1)觀察圖(1)中 a點(diǎn)的函數(shù)值f(a),比較它與其臨近點(diǎn)的函數(shù)值
(2)觀察圖(2)中 b點(diǎn)的函數(shù)值f(b),比較它與其臨近點(diǎn)的函數(shù)值
3觀察函數(shù)                  的圖象,
                             
                             
思考
函數(shù)yf(x)在點(diǎn)x0x2處的
函數(shù)值,與它們附近所有各點(diǎn)處
的函數(shù)值,比較有什么特點(diǎn)?         
  
 
 
 
定義:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)在點(diǎn)a、b附近有定義,
如果對(duì)a附近的所有的點(diǎn),都有f(x)f (a) ,我們
就說(shuō)f (a)是函數(shù)f(x)的一個(gè)極大值,
            記作: y極大值= f (a)
    如果對(duì)b附近的所有的點(diǎn),都有f(x)f (b)
我們就說(shuō)f (b)是函數(shù)f(x)的一個(gè)極小值,
           記作: y極小值=f (b).    
極大值與極小值統(tǒng)稱為極值.
點(diǎn)a叫做函數(shù)y=f(x)的極大值點(diǎn).
點(diǎn)b叫做函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn)
 
激發(fā)民族自豪感,培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義精神.激發(fā)學(xué)生的求知欲。
 
 
 
用高臺(tái)跳水的例子發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
 
 
用信息技術(shù)輔助教學(xué),突破難點(diǎn)。
 
 
學(xué)生經(jīng)歷直觀感知、觀察發(fā)現(xiàn)、歸納類比的思維過(guò)程.
 
 引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生大膽創(chuàng)新、勇于探索、互相合作的精神。
 
理論依據(jù):建構(gòu)主義理論
 
根據(jù)探究,學(xué)生總結(jié)極值點(diǎn)、極值的定義。培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。
     
 
 
 
教師點(diǎn)撥
 
1、極值是函數(shù)的局部性質(zhì),反映了函數(shù)值在某一點(diǎn)附近的大小變化情況;
2、極值點(diǎn)是自變量的某個(gè)值,極值指的是其函數(shù)值;
3、函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系:
(1)如果f¢(x) =0, 并且在x0 附近的左側(cè)
f¢(x) >0,右側(cè)f¢(x) <0, 那么f(x0 )是極大值。
(2)如果f¢(x) =0, 并且在x0 附近的左側(cè) f¢(x) <0 ,右側(cè)f¢(x) >0, 那么f(x0 )是極小值。
 
導(dǎo)數(shù)左正右負(fù)為極大,右正左負(fù)為極小
函數(shù)左增右減為極大,右增左減為極小
老師點(diǎn)撥,學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系,鞏固完善、升華所學(xué)。
 
 
理論依據(jù):建構(gòu)主義理論
學(xué)生活動(dòng) 函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)y'與函數(shù)值和極值之間的關(guān)系為(   )
A、導(dǎo)數(shù)y'由負(fù)變正,則函數(shù)y由減變?yōu)樵?/strong>,且有極大值
B、導(dǎo)數(shù)y'由負(fù)變正,則函數(shù)y由增變?yōu)闇p,且有極大值
C、導(dǎo)數(shù)y'由正變負(fù),則函數(shù)y由增變?yōu)闇p,且有極小值
D、導(dǎo)數(shù)y'由正變負(fù),則函數(shù)y由增變?yōu)闇p,且有極大值
及時(shí)反饋
鞏固提高
 
 
 
 
教師板演
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
完成練習(xí)
 
 
 
 
 
 
分組討論
 
學(xué)生總結(jié)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
自主完成
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
課堂小結(jié)
學(xué)生歸納
 
例題:求函數(shù) 的極值。
解: f¢(x)=x24=(x+2)(x2)
f¢(x)=0,解得x1=2x2=2
下面分兩種情況討論:
(1)    當(dāng)f¢(x) >0,即x>2,<-2
(2)    當(dāng) f¢(x)<0,即-2<x<2
當(dāng)x變化時(shí), f¢(x) f(x) 的變化情況如下表:
 x (-∞,-2) -2 (-2,2) 2 (2,+∞) 
f¢(x) + 0 0 +
 f(x) 單調(diào)遞增
單調(diào)遞減↘ 單調(diào)遞增↗
 
∴當(dāng)x=2時(shí), 有極大值,并且極大值為
 
當(dāng)x=2時(shí), 有極小值并且極小值為
函數(shù) 的圖像如圖所示
 030
 
解題方法總結(jié):
求函數(shù)y=f(x)極值的方法:
(1)求導(dǎo)
(2)求極值點(diǎn)
(3)討論單調(diào)性
(4)列表
(5)寫出極值.
求下列函數(shù)的極值。
 

漸入佳境篇
拓展(1)導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)一定是函數(shù)的極值點(diǎn)嗎?
x =0是否為函數(shù)f(x)=x3的極值點(diǎn)?
 
x0 是極值,則f¢(x0)  =0
反之,若f¢(x0) =0,則x0 不一定是極值
 
 
 
 
y=f(x)在一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)為0是函數(shù)y=f(x)在這點(diǎn)取得極值的必要條件。
函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x0取極值的充分條件是:
①函數(shù)在點(diǎn)x0處的導(dǎo)數(shù)值為0
②在該點(diǎn)附近的左右兩側(cè)導(dǎo)數(shù)異號(hào)。
 
拓展(2)極大值一定比極小值大嗎?
不一定,極值是函數(shù)的局部性概念。
 
拓展(3)(天津高考題)函數(shù)的定義域?yàn)殚_(kāi)區(qū)間
 導(dǎo)函數(shù)內(nèi)的圖像如圖所示,則函數(shù)
在開(kāi)區(qū)間 內(nèi)有(       )個(gè)極小值點(diǎn)。

 
 注意:數(shù)形結(jié)合以及原函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖像的區(qū)別
課堂練習(xí):
1. 函數(shù)   時(shí)有極值10,則ab的值為( 
A            
B
C                   
D 以上都不對(duì)
2函數(shù)f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+3既有極大值,又有極小值,則a的取值范圍為                        。
 
 
這節(jié)課你有什么收獲?
鞏固新知識(shí),通過(guò)對(duì)典型例題的板演,讓學(xué)生明確求極值的方法,突出本節(jié)課的重點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的表達(dá)能力,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
 
 
 
 
 
 通過(guò)作圖,使學(xué)生掌握數(shù)形結(jié)合思想及作圖的一般步驟。
 
 
 
 
學(xué)生總結(jié)解題方法,培養(yǎng)歸納能力。
 
 變式訓(xùn)練,突出重點(diǎn),使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
 
通過(guò)拓展(1),突出判斷極值點(diǎn)的條件,從而突破難點(diǎn)。
 
 通過(guò)拓展(2)幫助學(xué)生理解極值是函數(shù)的局部性質(zhì)。
 
 拓展(3)進(jìn)一步讓學(xué)生區(qū)分如何用導(dǎo)函數(shù)的圖像判斷函數(shù)的極值,從而突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。
 
分層練習(xí),讓各層面學(xué)生都能學(xué)有所獲,不斷增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心,最終獲得成功。
 理論依據(jù):斯騰伯格的成功智力理論
 
     
 
板書設(shè)計(jì) 
函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與極值
   1、定義:
極大值與極小值
極值點(diǎn)
極值
 
 
2、典型例題求函數(shù)的極值。
解: f¢(x) =x24
=(x+2)(x2)
f¢(x) =0,解x1=2x2=2
下面分兩種情況討論:
 
3、求極值的步驟:
(1)求導(dǎo);
(2)求極值點(diǎn);
(3)討論單調(diào)性;
(4)列表;
(5)求出極值.
設(shè)計(jì)意圖:老師板書,給學(xué)生留下的印象深刻,幫助學(xué)生構(gòu)建清晰的知識(shí)體系。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
教學(xué)反思:
    本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是導(dǎo)數(shù)的極值,有了上節(jié)課導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性作鋪墊,借助函數(shù)圖形的直觀性探索歸納出導(dǎo)數(shù)的極值定義,利用定義求函數(shù)的極值.教學(xué)反饋中主要是書寫格式存在著問(wèn)題,為了統(tǒng)一要求,主張用列表的方式表示,剛開(kāi)始學(xué)生都不愿接受這種格式,但隨著幾道例題與練習(xí)題的展示,學(xué)生體會(huì)到列表方式的簡(jiǎn)便,同時(shí)能夠快速判斷導(dǎo)數(shù)的正負(fù).我要求學(xué)生盡量把導(dǎo)數(shù)因式分解,在解答過(guò)程中學(xué)生還暴露出對(duì)復(fù)雜函數(shù)的求導(dǎo)的準(zhǔn)確率比較低以及不求函數(shù)的定義域.本節(jié)課的難點(diǎn)是函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件與充分條件,為了說(shuō)明這一點(diǎn),多舉幾個(gè)例題是很有必要的.極值的過(guò)程板書仍不規(guī)范,看樣子這些方面還要不斷加強(qiáng)訓(xùn)練.
導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)單調(diào)性,極值和最值最佳的重要工具,得出的一般結(jié)論具有科學(xué)方法論價(jià)值,廣泛運(yùn)用在討論函數(shù)圖象的變化趨勢(shì)及證明不等式等方面.導(dǎo)數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的新增內(nèi)容,是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容,它在中學(xué)數(shù)學(xué)教材中的出現(xiàn),使中學(xué)數(shù)學(xué)與大學(xué)數(shù)學(xué)之間又多了一個(gè)無(wú)可爭(zhēng)辯的銜接點(diǎn).
    我們常說(shuō):“現(xiàn)代的文盲不是不識(shí)字的人,而是沒(méi)有掌握學(xué)習(xí)方法的人”,因而在學(xué)習(xí)中要特別重視學(xué)法的學(xué)習(xí)總結(jié)。轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,倡導(dǎo)主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力 ,從而順利完成學(xué)習(xí)目標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)我們上大學(xué)的理想
作業(yè)設(shè)計(jì)
1.
C:\Users\admin\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.IE5\F19FXVLS\G4.TIF
函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?strong>R,導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象如圖,則函數(shù)f(x)(  )
A.無(wú)極大值點(diǎn),有四個(gè)極小值點(diǎn)
B.有三個(gè)極大值點(diǎn),兩個(gè)極小值點(diǎn)
C.有兩個(gè)極大值點(diǎn),兩個(gè)極小值點(diǎn)
D.有四個(gè)極大值點(diǎn),無(wú)極小值點(diǎn)
2.已知函數(shù)f(x),xR,且在x=1處,f(x)存在極小值,則(  )
A.當(dāng)x∈(-∞,1)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)<0
B.當(dāng)x∈(-∞,1)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)>0
C.當(dāng)x∈(-∞,1)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)>0
D.當(dāng)x∈(-∞,1)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)<0
3.函數(shù)f(x)=x+在x>0時(shí)有(  )
A.極小值B.極大值C.既有極大值又有極小值D.極值不存在
4.函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?ab),導(dǎo)函數(shù)f′(x)在(ab)內(nèi)的圖象如圖所示,則函數(shù)f(x)在開(kāi)區(qū)間(ab)內(nèi)有極小值點(diǎn)(  )
C:\Users\admin\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.IE5\F19FXVLS\G5.TIF
A.1個(gè)        B.2個(gè)        C.3個(gè)        D.4個(gè)
5.函數(shù)f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)內(nèi)有且只有一個(gè)極小值,則(  )
A.0<b<1        B.b<1   C.b>0          D.b<
6.已知f(x)=x3ax2+(a+6)x+1有極大值和極小值,則a的取值范圍為(  )
A.-1<a<2              B.-3<a<2
C.a<-1或a>2          D.a<-3或a>6
7.函數(shù)f(x)=ax3bxx=1處有極值-2,則ab的值分別為_(kāi)_______、________.
8.函數(shù)f(x)=x3-3a2xa(a>0)的極大值為正數(shù),極小值為負(fù)數(shù),則a的取值范圍是________.
9求下列函數(shù)的極值.f(x)=x3-12x
C:\Users\admin\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.IE5\F19FXVLS\左括.TIF能力提升C:\Users\admin\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.IE5\F19FXVLS\右括.TIF
10.已知函數(shù)f(x)=xex(xR),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.

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