視頻簡介:

視頻標(biāo)簽:冪函數(shù)
所屬欄目:高中數(shù)學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題:人教A版高中數(shù)學(xué)必修一2.3.1冪函數(shù)_天津市 - 濱海新區(qū)
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人教A版高中數(shù)學(xué)必修一2.3.1 冪函數(shù)_天津市 - 濱海新區(qū)
課題:§2.3冪函數(shù)
一、教學(xué)內(nèi)容及其解析
(一)內(nèi)容
教材內(nèi)容是人教A版教材《數(shù)學(xué)(必修1)》2.3冪函數(shù)。
函數(shù)是刻畫一個(gè)變量隨著另一個(gè)變量的變化狀態(tài),給出一個(gè)數(shù)集到另一個(gè)數(shù)集的對應(yīng)關(guān)系,它是覆蓋面廣、有統(tǒng)率作用的概念。而基本初等函數(shù)(I)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)的概念與基本性質(zhì),又是為學(xué)習(xí)一般函數(shù)提供了方法和工具,在初中接觸了正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)等簡單的函數(shù)的又一次再認(rèn)識過程。為后面的選修系列的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而冪函數(shù)的學(xué)習(xí)將一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等形式的函數(shù)推向一個(gè)高度,研究一般形式函數(shù)性質(zhì)的方法提供一種模型。
了解五種冪函數(shù),體會建立和研究一個(gè)函數(shù)的基本過程和方法,同時(shí)會運(yùn)用它們解決一些實(shí)際問題;體會研究問題從特殊到一般的過程。
(二)解析
教材將冪函數(shù)放在指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)之后,主要考慮到冪函數(shù)在以下幾方面的作用:第一,是冪函數(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用.第二,學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了y=x、y=x2、y=x-1三個(gè)簡單的冪函數(shù),對它們的圖象和性質(zhì)已經(jīng)有了一定的感性認(rèn)識.現(xiàn)在明確提出冪函數(shù)的概念,有助于學(xué)生形成完整的知識結(jié)構(gòu).第三,冪函數(shù)是基本初等函數(shù)(Ⅰ)研究的最后一個(gè)函數(shù),在指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)之后,冪函數(shù)的學(xué)習(xí)與探究過程可體現(xiàn)類比的學(xué)習(xí)方法,滲透分類討論數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)歸納、概括的能力,并使學(xué)生進(jìn)一步體會并掌握研究基本初等函數(shù)的一般思路與方法.
二、教學(xué)目標(biāo)及其解析
(一)目標(biāo)
1、能從五個(gè)具體冪函數(shù)中認(rèn)識冪函數(shù)的一些性質(zhì),畫五個(gè)冪函數(shù)的圖象并由圖象概括其性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力;
2、教學(xué)中通過冪函數(shù)
中
的變化,引起冪函數(shù)的圖象和性質(zhì)的變化,體現(xiàn)變化的觀點(diǎn),滲透學(xué)生辯證思維的方法;
3、引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠從個(gè)性中歸納出冪函數(shù)的共性,從整體上觀察、分析冪函數(shù)的圖象和性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)觀察能力。
(二)解析
遵循教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體地位相統(tǒng)一的教學(xué)原則,本節(jié)課采用引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)式的教學(xué)方法達(dá)到提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的目的。從教與學(xué)的實(shí)際情況出發(fā)在教學(xué)過程中深入挖掘課本資源,通過從生活情境中抽象出
,
,
調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。整節(jié)課教學(xué)材料的選擇安排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,可以有效提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維的參與度,幫助學(xué)生逐步學(xué)會思考。
圍繞本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn),教學(xué)過程中以問題為驅(qū)動,逐層遞進(jìn),使學(xué)生對知識的探究由表及里,逐步深入。通過思考題,以“問題串”形式組織教學(xué),通過探究,引導(dǎo)學(xué)生思考、歸納、總結(jié)。
例題、練習(xí)、變式題的設(shè)置從淺入深,課后作業(yè)分層設(shè)置為鞏固型、思維拓展型兩個(gè)階段,為不同認(rèn)知基礎(chǔ)的學(xué)生提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)機(jī)會。
三、教學(xué)問題診斷分析
1、在教學(xué)中學(xué)生首先遇到的困難可能就是高一學(xué)生雖然思維活躍,求知欲強(qiáng),但在思維習(xí)慣上還有待引導(dǎo)。對函數(shù)的一般性質(zhì)探究不完善,定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、定點(diǎn)問題沒有自主探究意識,需要老師引導(dǎo)。
2、在教學(xué)中學(xué)生可能遇到的另一個(gè)困難是冪函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用,特別是單調(diào)性的應(yīng)用,比較大小選擇構(gòu)造函數(shù)法,要分清是否是冪函數(shù)?是否是指數(shù)函數(shù)?是否是增函數(shù)?是否是減函數(shù)?
四、教學(xué)支持條件分析
在本堂課中,可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況的需要,利用計(jì)算機(jī)或圖形計(jì)算器中的有關(guān)教學(xué)工具軟件幫助分析或思考下列有關(guān)問題:
-
利用幾何畫板或圖形計(jì)算器畫出函數(shù)
,
,
的各自圖象,再合在一個(gè)坐標(biāo)系中,觀察圖像特征。
-
利用幾何畫板或圖形計(jì)算器演示
,隨著
的正負(fù)變化,觀察圖形的變化,區(qū)分
的圖形特征。
五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
問題1首先請同學(xué)們寫出下列y關(guān)于x的函數(shù)解析式:
①正方形邊長x、面積y
②正方體棱長x、體積y
③正方形面積x、邊長y
④某人騎車x秒內(nèi)勻速前進(jìn)了1m,騎車速度為y
⑤某人購買了每千克1元的蔬菜x千克,那么她需要支付的錢數(shù)y
問題2上面5個(gè)函數(shù)是否為指數(shù)函數(shù)?上述函數(shù)解析式有什么共同特征?(教師將解析式寫成指數(shù)冪形式,以啟發(fā)學(xué)生歸納)
共同特征:1.冪的形式
2.冪的底是變量
3.冪的指數(shù)是常數(shù)
【設(shè)計(jì)意圖】從五個(gè)例子中抽象出

,

,

這五個(gè)函數(shù),觀察共同特征,培養(yǎng)學(xué)生歸納概括能力,從生活情境引入新知可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過程中,冪函數(shù)的定義由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并總結(jié),同時(shí)在五個(gè)例子中得以應(yīng)用,形成呼應(yīng)。知識的形成并非強(qiáng)加給學(xué)生,而是讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)探索,符合最近發(fā)展區(qū)原則。
(二)新課講解
1.冪函數(shù)的定義:一般地,函數(shù)

稱為冪函數(shù)(power function),其中

是自變量,

是常數(shù)。(對于冪函數(shù),我們只討論

=1,2,3,

,-1時(shí)的情形。)
為了加深對定義的理解,請同學(xué)們做下面兩道練習(xí)題
1.①y=

②y=2x
2③y=x
2+x④y=0.2
x⑤y=x
0⑥y=1屬于冪函數(shù)的是________.
2.若函數(shù)

是冪函數(shù),則

值為________.
規(guī)律總結(jié)①
的系數(shù)為1 ②底數(shù)為單一的
③指數(shù)是常數(shù)
【設(shè)計(jì)意圖】每個(gè)概念的理解都應(yīng)從兩方面進(jìn)行辨析,知道什么樣的函數(shù)是冪函數(shù)?什么樣的函數(shù)不是冪函數(shù)?冪函數(shù)的特征讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn),自己總結(jié),符合學(xué)生的認(rèn)知心理,理解更深刻。
2.冪函數(shù)的圖象
我們已經(jīng)對冪函數(shù)的概念有了比較深刻的認(rèn)識,回憶我們前面學(xué)習(xí)的指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù),我們在得出定義之后,接下來需要研究什么內(nèi)容了呢?(引發(fā)學(xué)生作圖研究函數(shù)性質(zhì)的興趣)
在初中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了冪函數(shù)

,

-1的圖象和性質(zhì),請同學(xué)們在坐標(biāo)系(1)中畫出它們的圖象。(學(xué)生先畫教師利用多媒體展示)
(1).函數(shù)

的圖像
(1)
根據(jù)你的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,你能畫出函數(shù)

的圖象嗎?(讓學(xué)生回憶基本作圖方法描點(diǎn)法)下面請同學(xué)們填完表格,然后分別在坐標(biāo)系(2)和坐標(biāo)系(3)中作出這兩個(gè)函數(shù)圖像。(學(xué)生作圖,教師巡視。教師利用多媒體演示,。)
x |
y |
-1.5 |
-3.375 |
-1 |
|
-0.5 |
|
0 |
|
0.5 |
|
1 |
|
1.5 |
3.375 |
(2).

的圖像
(3).

的圖像
x |
y |
0 |
|
0.5 |
0.707 |
1 |
|
1.5 |
1.225 |
2 |
|
為了便于研究它們的性質(zhì),下面我們把這5個(gè)圖像放在同一坐標(biāo)系中。
3.冪函數(shù)的性質(zhì)
觀察函數(shù)

-1的圖象,將你發(fā)現(xiàn)的結(jié)論寫在下表內(nèi)。(小組討論解決)
函數(shù) |
 |
 |
 |
 |
-1 |
定義域 |
|
|
|
|
|
值域 |
|
|
|
|
|
奇偶性 |
|
|
|
|
|
單調(diào)性 |
|
|
|
|
|
公共點(diǎn) |
|
思考:觀察五個(gè)冪函數(shù)的圖象和上面的表格,你能發(fā)現(xiàn)它們的性質(zhì)有哪些異同點(diǎn)嗎?
(1).函數(shù)

-1圖象都通過點(diǎn)(1,1);
(2).函數(shù)是

偶函數(shù),函數(shù)

是奇函數(shù);
(3).在區(qū)間(0,+∞)上,函數(shù)

是增函數(shù),
-1是減函數(shù);
(4).在第一象限內(nèi),函數(shù)
-1圖象向上與Y軸無限地接近,向右與X軸無限地接近。
【設(shè)計(jì)意圖】借助多媒體工具輔助教學(xué),強(qiáng)化對于冪函數(shù)性質(zhì)的理解,實(shí)現(xiàn)數(shù)與形的結(jié)合。作圖方法步驟及結(jié)果的呈現(xiàn),為學(xué)生提供一種規(guī)范的解題作圖思路和具體操作方法,做到事事有章可循,從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。
4.性質(zhì)的應(yīng)用
下面我們一起來嘗試冪函數(shù)性質(zhì)的簡單應(yīng)用
已知冪函數(shù)

,求它的定義域,指出其奇偶性,單調(diào)性.
【設(shè)計(jì)意圖】本環(huán)節(jié)強(qiáng)化了學(xué)生活動,由冪函數(shù)定義得到m=0,通過類比研究函數(shù)的一般性質(zhì):定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、定點(diǎn)等問題,學(xué)生自主作圖得到函數(shù)圖象的過程完全讓學(xué)生完成,從而體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,在學(xué)生參與的過程中,教師要適時(shí)表揚(yáng),適時(shí)提出新的問題,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)習(xí)慣。
典型例題

例1.
用定義證明函數(shù)的單調(diào)性的步驟:
(1). 設(shè)x1, x2是某個(gè)區(qū)間上任意二值,且x1<x2;
(2). 作差 f(x1)-f(x2),變形
(3). 判斷 f(x1)-f(x2) 的符號
(4). 下結(jié)論.
規(guī)律總結(jié):若給出的函數(shù)是有根號的式子,往往采用有理化的方式
例2:比較下列各組中值的大小,并說明理由:
(1)1.1
0.5,1.4
0.5(2)(-3.14)
-1,

(3)1.4
0.5,1.4
3
【設(shè)計(jì)意圖】比較冪值大小關(guān)鍵看是指數(shù)相同還是底數(shù)相同,若指數(shù)相同利用冪函數(shù)的性質(zhì),若底數(shù)相同利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)。
(三)當(dāng)堂達(dá)標(biāo):
1下列函數(shù)中不是冪函數(shù)的是 ( )


A. B. C. y=2x D.y=x
-1
2. 如圖所示,曲線是冪函數(shù)

在第一象限內(nèi)的圖象,已知

分別取

四個(gè)值,則相應(yīng)圖象依次為:
3.若冪函數(shù)y=f(x)的圖像經(jīng)過點(diǎn)

,則f(25)=______________
4.比較下列各組數(shù)的大小:
(1)0.75

_____ 0.76

(2)(-3.14)
2_____

5. 冪函數(shù)y=(m

-m-1)x

在區(qū)間

上是減函數(shù),求m的值為____________.
(四)小結(jié):今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法有哪些?你有哪些收獲和經(jīng)驗(yàn)?(先讓學(xué)生總結(jié),教師補(bǔ)充強(qiáng)調(diào))
內(nèi)容:冪函數(shù)的定義、圖象與性質(zhì)及性質(zhì)的應(yīng)用;
重點(diǎn): 冪函數(shù)的圖象與性質(zhì),冪的大小比較;
(五)布置作業(yè):
【設(shè)計(jì)意圖】課后作業(yè)分層設(shè)置為A組鞏固型、B組思維拓展型兩個(gè)階段,為不同認(rèn)知基礎(chǔ)的學(xué)生提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)機(jī)會。
A組:
1.已知

是冪函數(shù),則

_____,

______
2.已知冪函數(shù)

的圖象經(jīng)過點(diǎn)(9,

),則
.
3.若

<0,則

的大小關(guān)系是( )
A.

B.

C.

D.

4.比較下列值的大小
①

___

②

___

③

___

④

___

5.設(shè)

,

,

,則

的大小關(guān)系為____________

6.函數(shù)

在第一象限內(nèi)的圖象如下圖所示,已知:

取±2,±四個(gè)值,則相應(yīng)于曲線
C1、
C2、
C3、
C4的
n依次為( )
A.-2,-,,2 B.2,,-,-2
C.-,-2,2, D.2,,-2,-
B組:
1.已知冪函數(shù)

是偶函數(shù),且在

上是增函數(shù),求

的解析式.
2.已知冪函數(shù)

的圖象關(guān)于

軸對稱,且在

上函數(shù)值隨

的增大而減小,求滿足

的

的取值范圍.
六、課外反思
討論一類函數(shù)的性質(zhì),實(shí)際上就是探究這類函數(shù)有哪些共同的特征,例如對于任意

,因此指數(shù)函數(shù)

的圖像都過(0,1)點(diǎn),你能根據(jù)這樣的思想,結(jié)合函數(shù)


的圖象,討論一下冪函數(shù)

的基本性質(zhì).
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