第一篇:3.1 變化率與導(dǎo)數(shù) 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.理解平均變化率的概念.2.了解瞬時(shí)速度、瞬時(shí)變化率、的概念.3.理解導(dǎo)數(shù)的概念
4.會(huì)求函數(shù)在某點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)或瞬時(shí)變化率.過(guò)程與方法
理解平均變化率的概念,了解平均變化率的幾何意義,會(huì)計(jì)算函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的平均變化率.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感受數(shù)學(xué)模型刻畫客觀世界的作用,進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)變量數(shù)學(xué)的思想,提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
平均變化率的概念. 教學(xué)難點(diǎn)
平均變化率概念的形成過(guò)程.
3.教學(xué)用具
多媒體、板書
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
創(chuàng)設(shè)情景、引入課題
【師】十七世紀(jì),在歐洲資本主義發(fā)展初期,由于工場(chǎng)的手工業(yè)向機(jī)器生產(chǎn)過(guò)渡,提高了生產(chǎn)力,促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,其中突出的成就就是數(shù)學(xué)研究中取得了豐碩的成果―――微積分的產(chǎn)生。
【師】人們發(fā)現(xiàn)在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:米)與起跳后的時(shí)間t(單位:秒)存在函數(shù)關(guān)系 h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用運(yùn)動(dòng)員在某些時(shí)間段內(nèi)的平均速度粗略地描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)? 讓學(xué)生自由發(fā)言,教師不急于下結(jié)論,而是繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生:欲知結(jié)論怎樣,讓我們一起來(lái)觀察、研探。新知探究 1.變化率問(wèn)題 探究1 氣球膨脹率
【師】很多人都吹過(guò)氣球,回憶一下吹氣球的過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn),隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來(lái)越慢.從數(shù)學(xué)角度,如何描述這種現(xiàn)象呢? 氣球的體積V(單位:L)與半徑r(單位:dm)之間的函數(shù)關(guān)系是
如果將半徑r表示為體積V的函數(shù),那么
【分析】
(1)當(dāng)V從0增加到1時(shí),氣球半徑增加了
氣球的平均膨脹率為
(2)當(dāng)V從1增加到2時(shí),氣球半徑增加了
氣球的平均膨脹率為 0.62>0.16,可以看出,隨著氣球體積逐漸增大,它的平均膨脹率逐漸變小了. 【思考】當(dāng)空氣容量從V1增加到V2時(shí),氣球的平均膨脹率是多少?
解析:
探究2
高臺(tái)跳水
【師】在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:米)與起跳后的時(shí)間t(單位:秒)存在函數(shù)關(guān)系 h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用運(yùn)動(dòng)員在某些時(shí)間段內(nèi)的平均速度粗略地描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?
【活動(dòng)】學(xué)生覺得問(wèn)題有價(jià)值,具有挑戰(zhàn)性,迫切想知道解決問(wèn)題的方法。【師】解析:h(t)=-4.9t2+6.5t+10
探究3 計(jì)算運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間里的平均速度,并思考下面的問(wèn)題:
(1)運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間里是靜止的嗎?(2)你認(rèn)為用平均速度描述運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有什么問(wèn)題嗎? 【師】在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,平均速度不能準(zhǔn)確反映他在這段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)狀態(tài).【活動(dòng)】師生共同歸納出結(jié)論平均變化率: 上述兩個(gè)問(wèn)題中的函數(shù)關(guān)系用y=f(x)表示,那么問(wèn)題中的變化率可用式子表示.我們把這個(gè)式子稱為函數(shù)y=f(x)從x1到x2的平均變化率.習(xí)慣上用Δx=x2-x1,Δy=f(x2)-f(x1)這里Δx看作是對(duì)于x1的一個(gè)“增量”可用x1+Δx代替x2 同樣Δy=f(x2)-f(x1),于是,平均變化率可以表示為:
【幾何意義】觀察函數(shù)f(x)的圖象,平均變化率 的幾何意義是什么?
【提示】:直線AB的斜率 【設(shè)計(jì)意圖】問(wèn)題的目的是:
①
讓學(xué)生加深對(duì)平均變化率的理解; ②
為下節(jié)課學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的幾何意義作輔墊; ③ 培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的能力。2.導(dǎo)數(shù)的概念
探究1 何為瞬時(shí)速度2.【板演/PPT】
在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,平均速度不能反映他在這段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)狀態(tài),需要用瞬時(shí)速度描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。我們把物體在某一時(shí)刻的速度稱為瞬時(shí)速度.平均變化率近似地刻畫了曲線在某一區(qū)間上的變化趨勢(shì).【師】如何精確地刻畫曲線在一點(diǎn)處的變化趨勢(shì)呢?
求:從2s到(2+△t)s這段時(shí)間內(nèi)平均速度 解:
探究2 當(dāng)Δt趨近于0時(shí),平均速度有什么變化趨勢(shì)? 從2s到(2+△t)s這段時(shí)間內(nèi)平均速度
當(dāng)△ t 趨近于0時(shí), 即無(wú)論 t 從小于2的一邊, 還是從大于2的一邊趨近于2時(shí),平均速度都趨近與一個(gè)確定的值 –13.1.從物理的角度看, 時(shí)間間隔 |△t |無(wú)限變小時(shí),平均速度就無(wú)限趨近于 t = 2時(shí)的瞬時(shí)速度.因此, 運(yùn)動(dòng)員在 t = 2 時(shí)的瞬時(shí)速度是 –13.1 m/s.為了表述方便,我們用
表示“當(dāng)t =2, △t趨近于0時(shí),平均速度趨近于確定值– 13.1”.【瞬時(shí)速度】 我們用
表示 “當(dāng)t=2, Δt趨近于0時(shí),平均速度趨于確定值-13.1”.局部以勻速代替變速,以平均速度代替瞬時(shí)速度,然后通過(guò)取極限,從瞬時(shí)速度的近似值過(guò)渡到瞬時(shí)速度的精確值。那么,運(yùn)動(dòng)員在某一時(shí)刻 的瞬時(shí)速度?
【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生體會(huì)由平均速度到瞬時(shí)速度的逼近思想:△t越小,V越接近于t=2秒時(shí)的瞬時(shí)速度。探究3:(1).運(yùn)動(dòng)員在某一時(shí)刻 t0 的瞬時(shí)速度怎樣表示?(2).函數(shù)f(x)在 x = x0處的瞬時(shí)變化率怎樣表示?
導(dǎo)數(shù)的概念: 一般地,函數(shù) y = f(x)在 x = x0 處的瞬時(shí)變化率是
稱為函數(shù) y = f(x)在 x = x0 處的導(dǎo)數(shù),記作
由導(dǎo)數(shù)的定義可知, 求函數(shù) y = f(x)的導(dǎo)數(shù)的一般方法: 1.求函數(shù)的改變量2.求平均變化率
3.求值
【典例精講】
例1 將原油精煉為汽油、柴油、塑膠等各種不同產(chǎn)品, 需要對(duì)原油進(jìn)行冷卻和加熱.如果第 x h時(shí), 原油的溫度(單位:)為 y=f(x)= x2–7x+15(0≤x≤8).計(jì)算第2h與第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率, 并說(shuō)明它們的意義.解: 在第2h和第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率就是
根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義,在第2h和第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率分別為–3和5.它說(shuō)明在第2h附近, 原油溫度大約以3/h的速率下降;在第6h附近,原油溫度大約以5 /h的速率上升.例2.求函數(shù)處的導(dǎo)數(shù).
【小結(jié)】
1.求導(dǎo)方法簡(jiǎn)記為:一差、二化、三趨近.
2.求函數(shù)在某一點(diǎn)導(dǎo)數(shù)的方法有兩種:一種是直接求出函數(shù)在該點(diǎn)的導(dǎo)數(shù);另一種是求出導(dǎo)函數(shù),再求導(dǎo)數(shù)在該點(diǎn)的函數(shù)值,此方法是常用方法. 【變式訓(xùn)練】
用定義求函數(shù)f(x)=x2在x=1處的導(dǎo)數(shù).
【當(dāng)堂訓(xùn)練】
1.函數(shù)y=f(x)的自變量x由x0改變到x0+Δx時(shí),函數(shù)值的改變量Δy為()A.f(x0+Δx)
B.f(x0)+Δx C.f(x0)·Δx
D.f(x0+Δx)-f(x0)2.若一質(zhì)點(diǎn)按規(guī)律s=8+t2運(yùn)動(dòng),則在時(shí)間段2~2.1中,平均速度是()A.4
B.4.1 C.0.41
D.-1.1 3.求y=x2在x=x0附近的平均速度。
4.過(guò)曲線y=f(x)=x3上兩點(diǎn)P(1,1)和Q(1+Δx,1+Δy)作曲線的割線,求出當(dāng)Δx=0.1時(shí)割線的斜率.【參考答案】 1.D 解析:分別寫出x=x0和x=x0+Δx對(duì)應(yīng)的函數(shù)值f(x0)和f(x0+Δx),兩式相減,就得到了函數(shù)值的改變量Δy=f(x0+Δx)-f(x0),故應(yīng)選D.2.B
【作業(yè)布置】
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課所講內(nèi)容
2、預(yù)習(xí)下一節(jié)課內(nèi)容
3、課本 P.10習(xí)題1.1 A組1,2,3,4.課堂小結(jié)
1、函數(shù)的平均變化率
2、求函數(shù)的平均變化率的步驟:(1)求函數(shù)的增量Δy=f(x2)-f(x1)(2)計(jì)算平均變化率
3、求物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度:(1)求位移增量Δs=s(t+Δt)-s(t)(2)求平均速度
(3)求極限
4、由導(dǎo)數(shù)的定義可得求導(dǎo)數(shù)的一般步驟:(1)求函數(shù)的增量Δy=f(x0+Δt)-f(x0)(2)求平均變化率
(3)求極限
課后習(xí)題
課本 P10習(xí)題1.1 A組1,2,3,4.板書
第二篇:1.1變化率與導(dǎo)數(shù) 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
(1)理解平均變化率的概念.(2)了解瞬時(shí)速度、瞬時(shí)變化率、的概念.(3)理解導(dǎo)數(shù)的概念
(4)會(huì)求函數(shù)在某點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)或瞬時(shí)變化率.2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):瞬時(shí)速度、瞬時(shí)變化率的概念及導(dǎo)數(shù)概念的形成和理解 教學(xué)難點(diǎn):會(huì)求簡(jiǎn)單函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)
3.教學(xué)用具
多媒體、板書
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入課題
【師】十七世紀(jì),在歐洲資本主義發(fā)展初期,由于工場(chǎng)的手工業(yè)向機(jī)器生產(chǎn)過(guò)渡,提高了生產(chǎn)力,促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,其中突出的成就就是數(shù)學(xué)研究中取得了豐碩的成果―――微積分的產(chǎn)生。
【板演/PPT】
【師】人們發(fā)現(xiàn)在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:米)與起跳后的時(shí)間t(單位:秒)存在函數(shù)關(guān)系
h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用運(yùn)動(dòng)員在某些時(shí)間段內(nèi)的平均速度粗略地描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)? 【板演/PPT】 讓學(xué)生自由發(fā)言,教師不急于下結(jié)論,而是繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生:欲知結(jié)論怎樣,讓我們一起來(lái)觀察、研探。
【設(shè)計(jì)意圖】自然進(jìn)入課題內(nèi)容。
二、新知探究 [1]變化率問(wèn)題 【合作探究】 探究1 氣球膨脹率
【師】很多人都吹過(guò)氣球,回憶一下吹氣球的過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn),隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來(lái)越慢.從數(shù)學(xué)角度,如何描述這種現(xiàn)象呢? 氣球的體積V(單位:L)與半徑r(單位:dm)之間的函數(shù)關(guān)系是如果將半徑r表示為體積V的函數(shù),那么
【板演/PPT】 【活動(dòng)】 【分析】
當(dāng)V從0增加到1時(shí),氣球半徑增加了氣球的平均膨脹率為(1)當(dāng)V從1增加到2時(shí),氣球半徑增加了氣球的平均膨脹率為0.62>0.16 可以看出,隨著氣球體積逐漸增大,它的平均膨脹率逐漸變小了. 【思考】當(dāng)空氣容量從V1增加到V2時(shí),氣球的平均膨脹率是多少? 解析:探究2 高臺(tái)跳水
【師】在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:米)與起跳后的時(shí)間t(單位:秒)存在函數(shù)關(guān)系 h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用運(yùn)動(dòng)員在某些時(shí)間段內(nèi)的平均速度粗略地描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?(請(qǐng)計(jì)算)
【板演/PPT】 【生】學(xué)生舉手回答
【活動(dòng)】學(xué)生覺得問(wèn)題有價(jià)值,具有挑戰(zhàn)性,迫切想知道解決問(wèn)題的方法?!編煛拷馕觯篽(t)=-4.9t2+6.5t+10
【設(shè)計(jì)意圖】?jī)蓚€(gè)問(wèn)題由易到難,讓學(xué)生一步一個(gè)臺(tái)階。為引入變化率的概念以及加深對(duì)變化率概念的理解服務(wù)。
探究3 計(jì)算運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間里的平均速度,并思考下面的問(wèn)題:(1)運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間里是靜止的嗎?(2)你認(rèn)為用平均速度描述運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有什么問(wèn)題嗎? 【板演/PPT】 【生】學(xué)生舉手回答
【師】在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,平均速度不能準(zhǔn)確反映他在這段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)狀態(tài).【活動(dòng)】師生共同歸納出結(jié)論平均變化率: 上述兩個(gè)問(wèn)題中的函數(shù)關(guān)系用y=f(x)表示,那么問(wèn)題中的變化率可用式子
我們把這個(gè)式子稱為函數(shù)y=f(x)從x1到x2的平均變化率.習(xí)慣上用Δx=x2-x1,Δy=f(x2)-f(x1)這里Δx看作是對(duì)于x1的一個(gè)“增量”可用x1+Δx代替x2 同樣Δy=f(x2)-f(x1),于是,平均變化率可以表示為:
【幾何意義】觀察函數(shù)f(x)的圖象,平均變化率意義是什么? 的幾何
【提示】:直線AB的斜率 【生】學(xué)生結(jié)合圖象思考問(wèn)題 【設(shè)計(jì)意圖】問(wèn)題的目的是: ① 讓學(xué)生加深對(duì)平均變化率的理解; ② 為下節(jié)課學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的幾何意義作輔墊; ③ ③培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的能力。[2]導(dǎo)數(shù)的概念 探究1 何為瞬時(shí)速度 【板演/PPT】
在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,平均速度不能反映他在這段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)狀態(tài),需要用瞬時(shí)速度描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。我們把物體在某一時(shí)刻的速度稱為瞬時(shí)速度.平均變化率近似地刻畫了曲線在某一區(qū)間上的變化趨勢(shì).【師】如何精確地刻畫曲線在一點(diǎn)處的變化趨勢(shì)呢?
求:從2s到(2+△t)s這段時(shí)間內(nèi)平均速度 解:
探究2 當(dāng)Δt趨近于0時(shí),平均速度有什么變化趨勢(shì)?
從2s到(2+△t)s這段時(shí)間內(nèi)平均速度
當(dāng)△ t 趨近于0時(shí), 即無(wú)論 t 從小于2的一邊, 還是從大于2的一邊趨近于2時(shí),平均速度都趨近與一個(gè)確定的值 –13.1.從物理的角度看, 時(shí)間間隔 |△t |無(wú)限變小時(shí),平均速度就無(wú)限趨近于 t = 2時(shí)的瞬時(shí)速度.因此, 運(yùn)動(dòng)員在 t = 2 時(shí)的瞬時(shí)速度是 –13.1 m/s.為了表述方便,我們用
表示“當(dāng)t =2, △t趨近于0時(shí),平均速度 趨近于確定值– 13.1”.【瞬時(shí)速度】
我們用
表示 “當(dāng)t=2, Δt趨近于0時(shí),平均速度趨于確定值-13.1”.局部以勻速代替變速,以平均速度代替瞬時(shí)速度,然后通過(guò)取極限,從瞬時(shí)速度的近似值過(guò)渡到瞬時(shí)速度的精確值。那么,運(yùn)動(dòng)員在某一時(shí)刻 的瞬時(shí)速度?
【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生體會(huì)由平均速度到瞬時(shí)速度的逼近思想:△t越小,V越接近于t=2秒時(shí)的瞬時(shí)速度。
探究3:
(1).運(yùn)動(dòng)員在某一時(shí)刻 t0 的瞬時(shí)速度怎樣表示?(2).函數(shù)f(x)在 x = x0處的瞬時(shí)變化率怎樣表示?
導(dǎo)數(shù)的概念:
一般地,函數(shù) y = f(x)在 x = x0 處的瞬時(shí)變化率是
稱為函數(shù) y = f(x)在 x = x0 處的導(dǎo)數(shù), 記作
或,【總結(jié)提升】
由導(dǎo)數(shù)的定義可知, 求函數(shù) y = f(x)的導(dǎo)數(shù)的一般方法: [3]例題講解
例題1 將原油精煉為汽油、柴油、塑膠等各種不同產(chǎn)品, 需要對(duì)原油進(jìn)行冷卻和加熱.如果第 x h時(shí), 原油的溫度(單位:)為 y=f(x)= x2–7x+15(0≤x≤8).計(jì)算第2h與第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率, 并說(shuō)明它們的意義.解: 在第2h和第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率就是
在第2h和第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率分別為–3和5.它說(shuō)明在第2h附近, 原油溫度大約以3 /h的速率下降;在第6h附近,原油溫度大約以5 /h的速率上升.[4]本節(jié)課知識(shí)總結(jié) 1.函數(shù)的平均變化率
2.求函數(shù)的平均變化率的步驟:(1)求函數(shù)的增量Δy=f(x2)-f(x1)(2)計(jì)算平均變化率
3、求物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度:(1)求位移增量Δs=s(t+Δt)-s(t)(2)求平均速度(3)求極限
4、由導(dǎo)數(shù)的定義可得求導(dǎo)數(shù)的一般步驟:(1)求函數(shù)的增量Δy=f(x0+Δt)-f(x0)(2))平均變化率(3)求極限
三、復(fù)習(xí)總結(jié)和作業(yè)布置 [1] 課堂練習(xí)
1.函數(shù)y=f(x)的自變量x由x0改變到x0+Δx時(shí),函數(shù)值的改變量Δy為()A.f(x0+Δx)B.f(x0)+Δx C.f(x0)·Δx D.f(x0+Δx)-f(x0)2.若一質(zhì)點(diǎn)按規(guī)律s=8+t2運(yùn)動(dòng),則在時(shí)間段2~2.1中,平均速度是()A.4 B.4.1 C.0.41 D.-1.1 3.求y=x2在x=x0附近的平均速度。
4.過(guò)曲線y=f(x)=x3上兩點(diǎn)P(1,1)和Q(1+Δx,1+Δy)作曲線的割線,求出當(dāng)Δx=0.1時(shí)割線的斜率.課堂練習(xí)【參考答案】 1.D 解析:分別寫出x=x0和x=x0+Δx對(duì)應(yīng)的函數(shù)值f(x0)和f(x0+Δx),兩式相減,就得到了函數(shù)值的改變量Δy=f(x0+Δx)-f(x0),故應(yīng)選D.2.B 解析:3.解析:
4.解析:
課后習(xí)題
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課所講內(nèi)容
2、預(yù)習(xí)下一節(jié)課內(nèi)容
3、課本 P.10習(xí)題1.1 A組1,2,3,4.
第三篇:1.1變化率與導(dǎo)數(shù) 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
知道了物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,用極限來(lái)定義物體的瞬時(shí)速度,學(xué)會(huì)求物體的瞬時(shí)速度掌握導(dǎo)數(shù)的定義.2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】:
理解掌握物體的瞬時(shí)速度的意義和導(dǎo)數(shù)的定義.【教學(xué)難點(diǎn)】:
理解掌握物體的瞬時(shí)速度的意義和導(dǎo)數(shù)的定義.3.教學(xué)用具
多媒體
4.標(biāo)簽
變化率與導(dǎo)數(shù)
教學(xué)過(guò)程
課堂小結(jié)
課后習(xí)題
第四篇:§1.1.1-1.1.2《變化率與導(dǎo)數(shù)概念》導(dǎo)學(xué)案
sx-14-(2-2)-01
5§1.1.1-1.1.2《變化率與導(dǎo)數(shù)概念》導(dǎo)學(xué)案
編寫:袁再華審核:沈瑞斌編寫時(shí)間:2014.4.25
班級(jí)_____組名_______姓名_______
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過(guò)實(shí)例,了解變化率在實(shí)際生活中的需要,探究和體驗(yàn)平均變化率的實(shí)際意義和數(shù)學(xué)意義;
2.掌握平均變化率的概念及其計(jì)算步驟,體會(huì)逼近的思想方法;
3.在了解瞬時(shí)速度的基礎(chǔ)上抽象出瞬時(shí)變化率,建立導(dǎo)數(shù)的概念,掌握用導(dǎo)數(shù)的定義求導(dǎo)數(shù)的一般方法.【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的概念。難點(diǎn):平均變化率、瞬時(shí)變化率的理解。
【知識(shí)鏈接】:
請(qǐng)閱讀本章導(dǎo)言
【學(xué)習(xí)過(guò)程】:
一、知識(shí)點(diǎn)一.變化率
閱讀教材 P2-3頁(yè)內(nèi)容,回答下列問(wèn)題:
問(wèn)題1:在氣球膨脹率問(wèn)題中,氣球的體積V(單位:L)與半徑r(單位:dm)之間的函數(shù)關(guān)系
是
__________.如果將半徑r表示為體積V的函數(shù),那么___________.(1)當(dāng)V從0增加到1時(shí),氣球半徑r增加了___________.氣球的平均膨脹率為___________.(2)當(dāng)V從1增加到2時(shí),氣球半徑增加了___________.氣球的平均膨脹率為___________.由以上可以看出,隨著氣球體積逐漸增大,它的平均膨脹率逐漸.
思考:當(dāng)空氣容量從V1增加到V2時(shí),氣球的平均膨脹率是多少?
問(wèn)題2:在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時(shí)間t(單位:s)存在函數(shù)關(guān)系為h(t)=-4.9t+6.5t+10, 計(jì)算運(yùn)動(dòng)員在下列各時(shí)間段的平均速度v 2(1)在0?t?0.5這段時(shí)間里,=_______________________________
(2)在1?t?2這段時(shí)間里,v=__________________
二、知識(shí)點(diǎn)二.平均變化率概念
問(wèn)題1:函數(shù)f(x)從x1到x2的平均變化率用式子表示為。問(wèn)題2:設(shè)?x?x2?x1,?y?f(x2)?f(x1),這里?x看作是對(duì)于x1的一個(gè)“增量”
可用
x1+?x代替x2,同樣?y?f(x2)?f(x1)),則平均變化率為
問(wèn)題3:觀察課本P4圖1.1-1函數(shù)f(x)的圖象,平均變化率?y?___________.?x?yf(x2)?f(x1)?表示什么?____________________________.?xx2?x1
問(wèn)題4:求函數(shù)平均變化率的一般步驟:
① 求自變量的增量Δx=;
② 求函數(shù)的增量Δy=;
③求平均變化率?y??x
2問(wèn)題5:已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律為s?t?3,求時(shí)間在(3,3+?t)中相應(yīng)的平均速度
溫馨提醒:①?x是一個(gè)整體符號(hào),而不是Δ與x相乘;②x2= x1+Δx,Δy=y2-y1;③Δx
可正可負(fù)
但不能為零。
思考:在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,計(jì)算運(yùn)動(dòng)員在0?t?65這段時(shí)間里的平均速度,并思考以49
下問(wèn)題: ⑴運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)是靜止的嗎?
⑵你認(rèn)為用平均速度描述運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有什么問(wèn)題嗎?
三.知識(shí)點(diǎn)三.導(dǎo)數(shù)的概念
問(wèn)題1:閱讀教材P4-5內(nèi)容.我們把物體在某一時(shí)刻的速度稱為____________。一般地,若物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為s?f(t),則物體在時(shí)刻t的瞬時(shí)速度v 就是物體在t到t??t這段時(shí)間內(nèi),當(dāng)t_________時(shí)的平均速度,即v?lim?s=___________________ ?t?0?t
問(wèn)題2:在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時(shí)間t(單
位:s)存在函數(shù)關(guān)系為h?t???4.9t?6.5t?10,運(yùn)動(dòng)員在t0=2的瞬時(shí)速度怎2
樣表示?
問(wèn)題3:函數(shù)y=f(x)在x=x0處的瞬時(shí)變化率表示為我們稱它為函數(shù)y?f(x)在x?x0處的______,記作f'(x0)或________,即
溫馨提示:
函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)即為函數(shù)y=f(x)在x=x0處的瞬時(shí)變化率,其定義的代數(shù)形式:f'(x0)=limf(x)?f(x0)?y?lim;x?x0?xx?x0x?x0
2問(wèn)題4:求函數(shù)y=2x在x=-1,x=-2時(shí)的導(dǎo)數(shù),并說(shuō)說(shuō)你對(duì)所求結(jié)果的認(rèn)識(shí)。
溫馨提示:求函數(shù)y?f?x?在x?x0處的導(dǎo)數(shù)步驟:
(1)求增量?y?f(x0??x)?f(x0);
?yf(x0??x)?f(x0)?;??xy?x
?.?x?0時(shí))?x(2)算比值(3)求y?x?x0
問(wèn)題5:閱讀教材P6頁(yè)例1,計(jì)算 21mv2。求物體開始運(yùn)動(dòng)后第5s時(shí)的動(dòng)能。2
第五篇:《變化率問(wèn)題》參考教學(xué)設(shè)計(jì)
§1.1.1
變化率問(wèn)題
一.內(nèi)容和內(nèi)容解析
內(nèi)容:平均變化率的概念及其求法。
內(nèi)容解析:本節(jié)課是高中數(shù)學(xué)(選修2-2)第一章導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用的第一節(jié)1.1變化率與導(dǎo)數(shù)中的1.1.1變化率問(wèn)題。本節(jié)內(nèi)容通過(guò)分析研究氣球膨脹率問(wèn)題、高臺(tái)跳水問(wèn)題,總結(jié)歸納出一般函數(shù)的平均變化率概念,在此基礎(chǔ)上,要求學(xué)生掌握函數(shù)平均變化率解法的一般步驟。平均變化率是個(gè)核心概念,它在整個(gè)高中數(shù)學(xué)中占有及其重要的地位,是研究瞬時(shí)變化率及其導(dǎo)數(shù)概念的基礎(chǔ)。在這個(gè)過(guò)程中,注意特殊到一般、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想方法的滲透。
教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)平均變化率的概念。二.目標(biāo)和目標(biāo)解析
新課標(biāo)對(duì)―導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用‖內(nèi)容的處理有了較大的變化,它不介紹極限的形式化定義及相關(guān)知識(shí),也有別于以往教材將導(dǎo)數(shù)僅僅作為一種特殊的極限、一種―規(guī)則‖來(lái)學(xué)習(xí)的處理方式,而是按照:平均變化率—瞬時(shí)變化率—導(dǎo)數(shù)的概念—導(dǎo)數(shù)的幾何意義這樣的順序來(lái)安排,用―逼近‖的方法定義導(dǎo)數(shù),這種概念建立的方式形象、直觀、生動(dòng)又容易理解,突出了導(dǎo)數(shù)概念的本質(zhì)。平均變化率是本章的一個(gè)重要的基本概念,本節(jié)課是《導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用》的起始課,對(duì)導(dǎo)數(shù)概念的形成起著奠基作用。
目標(biāo):理解平均變化率的概念及內(nèi)涵,掌握求平均變化率的一般步驟。目標(biāo)解析:
1.經(jīng)歷從生活中的變化率問(wèn)題抽象概括出函數(shù)平均變化率概念的過(guò)程,體會(huì)從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活,又服務(wù)于生活。
2.通過(guò)函數(shù)平均變化率幾何意義的教學(xué),讓學(xué)生體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想。3.通過(guò)例題的解析,讓學(xué)生進(jìn)一步理解函數(shù)平均變化率的概念。三.教學(xué)問(wèn)題診斷分析
吹氣球是很多人具有的生活經(jīng)驗(yàn),運(yùn)動(dòng)速度是學(xué)生非常熟悉的物理知識(shí),這兩個(gè)實(shí)例的共同點(diǎn)是背景簡(jiǎn)單。從簡(jiǎn)單的背景出發(fā),既可以利用學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),又可以減少因?yàn)楸尘暗膹?fù)雜而可能引起的對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的干擾,這是有利的方面。但是如何從具體實(shí)例中抽象出共同的數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì)是本節(jié)課教學(xué)的關(guān)鍵。
教學(xué)難點(diǎn):如何從兩個(gè)具體的實(shí)例中歸納總結(jié)出函數(shù)平均變化率的概念。四.教學(xué)支持條件分析
為了有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)、投影儀、多媒體課件等。
1.在信息技術(shù)環(huán)境下,可以使兩個(gè)實(shí)例的背景更形象、更逼真,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)演示平均變化率的幾何意義讓學(xué)生更好地體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想。
2.通過(guò)應(yīng)用舉例的教學(xué),不斷地提供給學(xué)生比較、分析、歸納、綜合的機(jī)會(huì),體現(xiàn)了從特殊到一般的思維過(guò)程,既關(guān)注了學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),又促使學(xué)生在原有認(rèn)知基礎(chǔ)上獲取知識(shí),提高思維能力,保持高水平的思維活動(dòng),符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
五.教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 1.問(wèn)題情景
從生活述語(yǔ)和學(xué)生比較熟悉的姚明身高曲線引入課題。
設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生了解生活中的變化率問(wèn)題,為歸納函數(shù)平均變化率提供更多的實(shí)際背景。
師生活動(dòng):稍加點(diǎn)撥,繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生舉出生活中的變化率問(wèn)題。2.數(shù)學(xué)建構(gòu)
問(wèn)題1:大家可能都有過(guò)吹氣球的回憶。在吹氣球的過(guò)程中,可以發(fā)現(xiàn),隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來(lái)越慢.從數(shù)學(xué)角度,如何描述這種現(xiàn)象呢? 設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)熟悉的生活體驗(yàn),提煉出數(shù)學(xué)模型,從而為歸納函數(shù)平均變化率概念提供具體背景。
師生活動(dòng):由球的體積公式推導(dǎo)半徑關(guān)于體積的函數(shù)解析式,然后通過(guò)計(jì)算,用數(shù)據(jù)來(lái)回答問(wèn)題,解釋上述現(xiàn)象。
思考:當(dāng)空氣容量從V1增加到V2時(shí),氣球的平均膨脹率是多少? 設(shè)計(jì)意圖:把問(wèn)題1中的具體數(shù)據(jù)運(yùn)算提升到一般的字母表示,體現(xiàn)從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想。為歸納函數(shù)平均變化率概念作鋪墊。師生活動(dòng):教師播放多媒體,學(xué)生可以直接回答問(wèn)題,教師板書其正確答案,并利用幾何畫板進(jìn)行演示分析結(jié)果的分析與歸納。
問(wèn)題2:在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中, 運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時(shí)間t(單位:s)存在函數(shù)關(guān)系h(t)=-4.9t2+6.5t+10,如果用運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài), 那么:(1)在0≤t≤0.5這段時(shí)間里,運(yùn)動(dòng)員的平均速度為多少?(2)在1≤t≤2這段時(shí)間里, 運(yùn)動(dòng)員的平均速度為多少?
設(shè)計(jì)意圖:高臺(tái)跳水展示了生活中最常見的一種變化率——運(yùn)動(dòng)速度,而運(yùn)動(dòng)速度是學(xué)生非常熟悉的物理知識(shí),這樣可以減少因?yàn)楸尘暗膹?fù)雜而可能引起的對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的干擾。通過(guò)計(jì)算為歸納函數(shù)平均變化率概念提供又一重要背景。
師生活動(dòng):教師播放多郭晶晶、吳敏霞在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上跳水比賽錄像,讓學(xué)生在情景中感受速度變化,學(xué)生通過(guò)計(jì)算回答問(wèn)題。對(duì)第(2)小題的答案說(shuō)明其物理意義。
探究:計(jì)算運(yùn)動(dòng)員在0≤t≤
65這段時(shí)間里的平均速度,并思考下面的問(wèn)題: 49(1)運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間里是靜止的嗎?(2)你認(rèn)為用平均速度描述運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有什么問(wèn)題嗎? 設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)計(jì)算得出平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而為瞬時(shí)速度的提出埋下伏筆即為導(dǎo)數(shù)的概念作了鋪墊,利用圖像解釋的過(guò)程體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法。
師生活動(dòng):教師播放多媒體,學(xué)生通過(guò)計(jì)算回答問(wèn)題。對(duì)答案加以說(shuō)明其物理意義(突出數(shù)形結(jié)合思想——對(duì)教材的一個(gè)處理)。
思考:當(dāng)運(yùn)動(dòng)員起跳后的時(shí)間從t1增加到t2時(shí),運(yùn)動(dòng)員的平均速度是多少? 設(shè)計(jì)意圖:把問(wèn)題2中的具體數(shù)據(jù)運(yùn)算提升到一般的字母表示,體現(xiàn)從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想(體現(xiàn)化歸的數(shù)學(xué)思想)。并為歸納函數(shù)平均變化率概念作鋪墊。
師生活動(dòng):教師播放多媒體,學(xué)生可以直接回答問(wèn)題,教師板書其正確答案。通過(guò)引導(dǎo),使學(xué)生逐步歸納出問(wèn)題1、2的共性。定義:一般地,函數(shù)y=f(x)中,式子
f(x2)?f(x1)稱為函數(shù)f(x)從x1到x2的平
x2?x1均變化率。其中令?x?x2?x1,?y?f(x2)?f(x1),則:
f(x2)?f(x1)?y。?x2?x1?x設(shè)計(jì)意圖:歸納概念的過(guò)程,體現(xiàn)了從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想。思考:(1)?x,?y的符號(hào)是怎樣的?(2)平均變化率有哪些變式? 設(shè)計(jì)意圖:加深對(duì)概念內(nèi)涵的理解。
師生活動(dòng):教師播放多媒體,師生共同討論得出結(jié)果。思考:觀察函數(shù)f(x)的圖象平均變化率
f(x2)?f(x1)?y表示什么?(圖略)?x2?x1?x
設(shè)計(jì)意圖:從幾何角度理解平均變化率的概念即平均變化率的幾何意義,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
3.數(shù)學(xué)應(yīng)用
例題
(1)計(jì)算函數(shù)f(x)=2x+1在區(qū)間[–3,–1]上的平均變化率;
(2)求函數(shù)f(x)=x2+1的平均變化率。
設(shè)計(jì)意圖:概念的簡(jiǎn)單應(yīng)用,體現(xiàn)了由易到難,由特殊到一般的數(shù)學(xué)思想,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
師生活動(dòng):教師適當(dāng)點(diǎn)撥,學(xué)生口答。
練習(xí)(1)已知函數(shù)f(x)=-x2+x的圖象上的一點(diǎn)A(-1,-2)及臨近一點(diǎn)B(-1+Δx,-2+Δy),則Δy/Δx=()A.3 B.3Δx-(Δx)2
C.3-(Δx)2
D.3-Δx
(2)求y=x2在x=x0附近的平均變化率.設(shè)計(jì)意圖:進(jìn)一步加深對(duì)概念的理解,突出求平均變化率的一般步驟。從課堂練習(xí)一到例題,再到課堂練習(xí)二,體現(xiàn)了由易到難,由特殊到一般的數(shù)學(xué)思想。
師生活動(dòng):教師板書,并引導(dǎo)學(xué)生歸納求平均變化率的一般步驟:(1)作差
(2)作商
最后請(qǐng)一位同學(xué)板演,其余同學(xué)在草稿上練習(xí)。4.總結(jié)提高
(1)函數(shù)平均變化率的概念是什么?它是通過(guò)什么實(shí)例歸納總結(jié)出來(lái)的?(2)求函數(shù)平均變化率的一般步驟是怎樣的?(3)這節(jié)課主要用了哪些數(shù)學(xué)思想?
師生活動(dòng):最后師生共同歸納總結(jié):函數(shù)平均變化率的概念、吹氣球及高臺(tái)跳水兩個(gè)實(shí)例、求函數(shù)平均變化率的一般步驟、主要的數(shù)學(xué)思想有:從特殊到一般,數(shù)形結(jié)合。
設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識(shí)、思想方法,完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。六.知識(shí)鞏固
(1)課本第10頁(yè)習(xí)題1.1A組:1(2)四人一組合作完成一篇數(shù)學(xué)小論文,備選題目:《變化率的應(yīng)用》、《數(shù)學(xué)來(lái)源于生活》、《生活中的平均變化率問(wèn)題》
(3)備選作業(yè):已知函數(shù)f(x)?|x|(1?x),求
f(0??x)?f(0)的值:
?x設(shè)計(jì)意圖:對(duì)一般學(xué)生布置第(1)(2)題,而對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生布置(3)題,體現(xiàn)了分層、有梯度的教學(xué),及時(shí)鞏固新知識(shí)。