第一篇:《數(shù)形結(jié)合法在函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
《數(shù)形結(jié)合法在函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
李志剛 山東省安丘市第一中學(xué)
【教學(xué)目標(biāo)】 函數(shù)的零點(diǎn)一直是近年來(lái)全國(guó)各地高考卷上的熱點(diǎn),因其綜合性強(qiáng),讓很多同學(xué)感到困難.本文通過(guò)對(duì)高考試卷中有關(guān)零點(diǎn)問(wèn)題的研究,來(lái)說(shuō)明如何將數(shù)形結(jié)合思想運(yùn)用于函數(shù)零點(diǎn) 的問(wèn)題中,使零點(diǎn)問(wèn)題變得直觀形象,從而有效地將問(wèn)題解決.【教學(xué)思想、方法】 數(shù)形結(jié)合 分類討論 轉(zhuǎn)化與化歸 函數(shù)與方程【教學(xué)過(guò)程】
函數(shù)的零點(diǎn)是新課標(biāo)中增加的內(nèi)容,一直是近年來(lái)全國(guó)各地高考考查的熱點(diǎn).含有零點(diǎn)問(wèn)題的試題常在函數(shù)、方程、圖象等方面進(jìn)行知識(shí)交匯,可以很好地考查高中的四大數(shù)學(xué)思想.所以零點(diǎn)問(wèn)題常常以選擇題、填空題、解答題等形式出現(xiàn),是同學(xué)們最常見(jiàn)的失分點(diǎn)之一,這讓很多同學(xué)感到學(xué)習(xí)上有障礙.另一方面,數(shù)形結(jié)合主要是指數(shù)與形建立的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,將抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形 結(jié)合起來(lái),通過(guò)對(duì)圖形的處理,化難為易,化抽象為直觀.由于零點(diǎn)問(wèn)題蘊(yùn)含著豐富的數(shù)形結(jié)合思想,所以在高考試卷中一直備受青睞.通過(guò)對(duì)高考試卷上有關(guān)函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題的研究,總結(jié)出如何將數(shù)形結(jié)合思想在零點(diǎn)問(wèn)題中進(jìn) 行恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用.題目中常有已知函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),求參數(shù)的范圍問(wèn)題.零點(diǎn)的個(gè)數(shù)可以轉(zhuǎn)化為方程的根的個(gè)數(shù),再利用數(shù)形結(jié)合思想轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù),這種方法可以使問(wèn)題直觀地得以解決.多媒體展示: 1.針對(duì)題型:
(1)確定零點(diǎn)的大致范圍,多出現(xiàn)在選擇題中;(2)確定零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問(wèn)題,多出現(xiàn)在選擇題中;
(3)利用已知零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)的范圍,多出現(xiàn)在選擇題、填空題、解答題中均有可能出現(xiàn)。
2.解決方案:
(1)直接畫出函數(shù)圖像,觀察圖像得出結(jié)論。
(2)不能直接畫出函數(shù)圖像的,可以等價(jià)地轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖像的交點(diǎn),通過(guò)判斷交點(diǎn)的個(gè)數(shù)得出函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)或要求的參數(shù)范圍。
例題講解:
?kx?2,x?0已知函數(shù)f(x)???k?R?,若函數(shù)y=|f(x)|+k有三個(gè)零點(diǎn),則
?lnx,x?0實(shí)數(shù)k的取值范圍是()A.k?2B.?1?k?0C.?2?k??1D.k??2
[解析] :對(duì)于零點(diǎn)問(wèn)題,先讓函數(shù)等于零。然后移向構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=|f(x)|的圖像和y=-k 的圖像,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖像有三個(gè)不同的交點(diǎn).
解:令|f(x)|+k =0,則|f(x)|=-k,在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=|f(x)|的圖像和y=-k的圖像,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖像有三個(gè)不同的交點(diǎn).由于|f(x)|≥0,故必須-k≥0,即k≤0.顯然,k=0 時(shí)兩個(gè)函數(shù)圖像只有一個(gè)公共點(diǎn),所以 k< 0,此時(shí)兩個(gè)函數(shù)圖像有三個(gè)公共點(diǎn),如圖所示,只要-k≥2,即k≤-2.
【注】結(jié)合FLASH課件展示動(dòng)態(tài)圖像,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的重要性。
歸納小結(jié):
1.解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合; 2.還應(yīng)把握兩類知識(shí):(1)靈活構(gòu)造函數(shù);
(2)圖像的各類變換:平移、伸縮、對(duì)稱、周期性變換等。
【教學(xué)反思】 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)若存在零點(diǎn),可以考慮零點(diǎn)定理.但作為壓軸題的最后一問(wèn),直接運(yùn)用零點(diǎn)定理肯定會(huì)有難度,通過(guò)觀察,發(fā)現(xiàn)出題者給出的第一問(wèn)對(duì)第二問(wèn)有提示作用,這樣就可以創(chuàng)造條件來(lái)運(yùn)用零點(diǎn)定理.這種現(xiàn)象在高考試卷最后的一兩道解答題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn),另外,函數(shù)問(wèn)題通常都要使用數(shù)形結(jié)合的思想,這樣才可以使很多問(wèn)題迎刃而解,且解法簡(jiǎn)捷.以高考題為例,對(duì)利用數(shù)形結(jié)合思想在函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題中的應(yīng)用做了初步研 究.數(shù)形結(jié)合思想是高中數(shù)學(xué)四大常用思想方法之一,可以使某些抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題直觀化、形象化,變抽象思維為形象思維,有利于把握數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì).零點(diǎn)問(wèn)題是高中數(shù)學(xué)的熱點(diǎn)、難點(diǎn),運(yùn) 用數(shù)形結(jié)合的思想,可以使零點(diǎn)問(wèn)題不再讓學(xué)生 感到困難.我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說(shuō)過(guò):“數(shù)缺 形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難人微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休”,可見(jiàn)數(shù)和形是數(shù)學(xué)中兩個(gè)最主要的研究對(duì)象,它們之間有著十分密切的聯(lián)系,在一定條件下,數(shù)和形之間可以相互轉(zhuǎn)化,相互滲透.作為中學(xué)數(shù)學(xué)教師,在函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題教學(xué)時(shí)滲透數(shù)形結(jié)合的思想,并在平時(shí)的訓(xùn)練中不斷領(lǐng)悟和總結(jié),可以促使學(xué)生在解決零點(diǎn)問(wèn)題的能力上得到改善和提高!
第二篇:數(shù)形結(jié)合法在不等式證明中的應(yīng)用
數(shù)形結(jié)合在不等式證明中的應(yīng)用
數(shù)形結(jié)合思想簡(jiǎn)而言之就是把數(shù)學(xué)中“數(shù)”和數(shù)學(xué)中“形”結(jié)合起來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的一種數(shù)學(xué)思想。數(shù)形結(jié)合具體地說(shuō)就是將抽象數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀圖形結(jié)合起來(lái),使抽象思維與形象思維結(jié)合起來(lái),通過(guò)“數(shù)”與“形”之間的對(duì)應(yīng)和轉(zhuǎn)換來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。在中學(xué)數(shù)學(xué)不等式的證明中,主要以“形”助“數(shù)”。
以“形”助“數(shù)” :
由于“數(shù)”和“形”是一種對(duì)應(yīng),有些數(shù)量比較抽象,我們難以把握,而“形”具有形象,直觀的優(yōu)點(diǎn),能表達(dá)較多具體的思維,起著解決問(wèn)題的定性作用,因此我們可以把“數(shù)”的對(duì)應(yīng)——“形”找出來(lái),利用圖形來(lái)解決問(wèn)題。我們能夠從所給問(wèn)題的情境中辨認(rèn)出符合問(wèn)題目標(biāo)的某個(gè)熟悉的“模式”,這種模式是指數(shù)與形的一種特定關(guān)系或結(jié)構(gòu)。這種把數(shù)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形問(wèn)題,并通過(guò)對(duì)圖形的分析、推理最終解決數(shù)量問(wèn)題的方法,就是圖形分析法。數(shù)量問(wèn)題圖形化是數(shù)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形問(wèn)題的條件,將數(shù)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形問(wèn)題一般有三種途徑:應(yīng)用平面幾何知識(shí),應(yīng)用立體幾何知識(shí),應(yīng)用解析幾何知識(shí)將數(shù)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形問(wèn)題。解一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,一般來(lái)講都是首先對(duì)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,分解成已知是什么(條件),要求得到的是什么(目標(biāo)),然后再把條件與目標(biāo)相互比較,找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。因此,對(duì)于“數(shù)”轉(zhuǎn)化為“形”這類問(wèn)題,解決問(wèn)題的基本思路: 明確題中所給的條件和所求的目標(biāo),從題中已知條件或結(jié)論出發(fā),先觀察分析其是否相似(相同)于已學(xué)過(guò)的基本公式(定理)或圖形的表達(dá)式,再作出或構(gòu)造出與之相適合的圖形,最后利用已經(jīng)作出或構(gòu)造出的圖形的性質(zhì)、幾何意義等,聯(lián)系所要求解(求證)的目標(biāo)去解決問(wèn)題。
中學(xué)數(shù)學(xué)的基本知識(shí)分三類:一類是純粹數(shù)的知識(shí),如實(shí)數(shù)、代數(shù)式、方程(組)、不等式(組)、函數(shù)等;一類是關(guān)于純粹形的知識(shí),如平面幾何、立體幾何等;一類是關(guān)于數(shù)形結(jié)合的知識(shí),主要體現(xiàn)是解析幾何。數(shù)形結(jié)合是一個(gè)數(shù)學(xué)思想方法,包含“以形助數(shù)”和“以數(shù)輔形”兩個(gè)方面,其應(yīng)用大致可以分為兩種情形:或者是借助形的生動(dòng)和直觀性來(lái)闡明數(shù)之間的聯(lián)系,即以形作為手段,數(shù)為目的,比如應(yīng)用函數(shù)的圖像來(lái)直觀地說(shuō)明函數(shù)的性質(zhì);或者是借助于數(shù)的精確性和規(guī)范嚴(yán)密性來(lái)闡明形的某些屬性,即以數(shù)作為手段,形作為目的,如應(yīng)用曲線的方程來(lái)精確地闡明曲線的幾何性質(zhì)。
數(shù)形結(jié)合的思想,其實(shí)質(zhì)是將抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖像結(jié)合起來(lái),關(guān)鍵是代數(shù)問(wèn)題與圖形之間的相互轉(zhuǎn)化,它可以使代數(shù)問(wèn)題幾何化,幾何問(wèn)題代數(shù)化。在運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想分析和解決問(wèn)題時(shí),要注意徹底明白一些概念和運(yùn)算的幾何意義以及曲線的代數(shù)特征,對(duì)數(shù)學(xué)題目中的條件和結(jié)論既分析其幾何意義又分析其代數(shù)意義。
不等式的證明在中學(xué)階段甚至是大學(xué)階段都是很重要的知識(shí)模塊,其證明的方法也不計(jì)其數(shù),但是利用數(shù)形結(jié)合的方法證明卻是其中巧妙便捷的方法之一。下面就以實(shí)際例子加以闡述。
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結(jié)構(gòu)取聯(lián)想更多的關(guān)于此問(wèn)題的特征表達(dá),不單獨(dú)的考慮不等式問(wèn)題,而是將所有已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí)都聯(lián)系在一起來(lái)思考,這樣就會(huì)找到更多捷徑.
第三篇:導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)問(wèn)題中的應(yīng)用
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導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)問(wèn)題中的應(yīng)用
作者:朱季生
來(lái)源:《中學(xué)教學(xué)參考·理科版》2013年第04期
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容和主干知識(shí),而導(dǎo)數(shù)知識(shí)在研究函數(shù)圖象、函數(shù)零點(diǎn)、不等式證明以及不等式恒成立等諸多問(wèn)題中亦有著廣泛的應(yīng)用.本文以2012年福建省高考中的函數(shù)試題舉例闡述.一、函數(shù)的凹凸性與拐點(diǎn)的有關(guān)性質(zhì)
第四篇:函數(shù)零點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)
一、【教案背景】
1、課題:函數(shù)的零點(diǎn)
2、教材版本:蘇教版數(shù)學(xué)必修
(一)第二章2.5.1函數(shù)的零點(diǎn)
3、課時(shí):1課時(shí)
二、【教學(xué)分析】 教材內(nèi)容分析:
本節(jié)課的主要內(nèi)容有函數(shù)零點(diǎn)的概念、函數(shù)零點(diǎn)存在性判定。
函數(shù)的零點(diǎn),是中學(xué)數(shù)學(xué)的一個(gè)重要概念,從函數(shù)值與自變量對(duì)應(yīng)的角度看,就是使函數(shù)值為0的實(shí)數(shù)x;從方程的角度看,即為相應(yīng)方程f(x)=0的實(shí)數(shù)根,從函數(shù)的圖形表示看,函數(shù)的零點(diǎn)就是函數(shù)f(x)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo).函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的核心概念,核心的根本原因之一在于函數(shù)與其他知識(shí)具有廣泛的聯(lián)系性,而函數(shù)的零點(diǎn)就是其中的一個(gè)鏈結(jié)點(diǎn),它從不同的角度,將數(shù)與形,函數(shù)與方程有機(jī)的聯(lián)系在一起。
本節(jié)是函數(shù)應(yīng)用的第一課,因此教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)站在函數(shù)應(yīng)用的高度,從函數(shù)與其他知識(shí)的聯(lián)系的角度來(lái)引入較為適宜。教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
(1)能利用二次函數(shù)的圖象與判別式的符號(hào),判斷一元二次方程根的存在性及根的個(gè)數(shù)。
(2)了解函數(shù)零點(diǎn)與相應(yīng)方程的根的聯(lián)系,掌握零點(diǎn)存在的判定條件。
2、過(guò)程與方法
(1)通過(guò)觀察例題的圖象,發(fā)現(xiàn)函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)上的函數(shù)值之積的特點(diǎn),找到連續(xù)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上存在零點(diǎn)的判斷方法。
(2)滲透算法思想,運(yùn)用算法解決問(wèn)題,為后面系統(tǒng)學(xué)習(xí)算法做準(zhǔn)備。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
在函數(shù)與方程的聯(lián)系中體驗(yàn)數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化思想的意義和價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生在函數(shù)與方程的聯(lián)系中體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合思想和轉(zhuǎn)化思想的意義和價(jià)值,發(fā)展學(xué)生對(duì)變量數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí),體會(huì)函數(shù)知識(shí)的核心作用.體驗(yàn)數(shù)學(xué)內(nèi)在美,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神。教學(xué)重點(diǎn): 零點(diǎn)的概念及零點(diǎn)存在性判定。
教學(xué)難點(diǎn): 探究判斷函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)和所在區(qū)間的方法。教學(xué)方法:
問(wèn)題是課堂教學(xué)的靈魂,以問(wèn)題為主線貫穿始終;以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以能力發(fā)展為目標(biāo),精心設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問(wèn)題,從學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律出發(fā)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),利用課件,動(dòng)畫等引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考,運(yùn)用學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組合作探究的教學(xué)方式。
三、【教學(xué)過(guò)程】
(一)、問(wèn)題情境
(1)畫出二次函數(shù)的圖象,并寫出圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。
說(shuō)明:通過(guò)學(xué)生熟悉的二次函數(shù)圖象入手,讓學(xué)生體會(huì)二次函數(shù)圖象與x軸交點(diǎn)的數(shù)值與方程根的對(duì)應(yīng)關(guān)系,方程的實(shí)數(shù)根就是的函數(shù)值為0時(shí)自變量x的值,建立初步的數(shù)形結(jié)合數(shù)學(xué)思想。(課件展示函數(shù)圖象)
(2)畫出二次函數(shù)、與的圖象,并寫出圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。
說(shuō)明:通過(guò)兩小題讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到當(dāng)二次函數(shù)的圖象在x軸上方時(shí),與之對(duì)應(yīng)的方程無(wú)解,當(dāng)二次函數(shù)的圖象恰好與x軸相交時(shí),與之對(duì)應(yīng)的方程有相等的實(shí)數(shù)根,建立初步的函數(shù)與方程數(shù)學(xué)思想。
提出二次函數(shù)零點(diǎn)的概念(我們把使二次函數(shù)的值為0的實(shí)數(shù)x稱為二次函數(shù)的零點(diǎn))。
(二)、合作探究
探究二次函數(shù)的零點(diǎn)、二次函數(shù)的圖象與一元二次方程的實(shí)數(shù)根之間的關(guān)系?
Δ>0 Δ=0 Δ<0
方程根的的圖象的零點(diǎn)
說(shuō)明:小組合作探究,由學(xué)生回答,教師對(duì)答案給予鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)。通過(guò)完成以上問(wèn)題,讓學(xué)生體會(huì)從具體到一般函數(shù)圖象與x軸交點(diǎn)與相應(yīng)方程根的關(guān)系。如果學(xué)生有困難,教師可作一下點(diǎn)撥,結(jié)合二次函數(shù)的圖象,推廣到一般函數(shù)零點(diǎn)的定義。板書課題:函數(shù)的零點(diǎn)
(三)、意義建構(gòu)
函數(shù)的零點(diǎn)概念:我們把使函數(shù)的值為0的實(shí)數(shù)稱為函數(shù)的零點(diǎn)(zeropoint)。
注:(1)零點(diǎn)不是點(diǎn)。
等價(jià)關(guān)系
函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn)
方程f(x)=0實(shí)數(shù)根(數(shù))
函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)(形)
有了上述的關(guān)系,就可用函數(shù)的觀點(diǎn)看待方程,方程的根即函數(shù)的零點(diǎn),可以把解方程的問(wèn)題互化為思考函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)問(wèn)題。這正是函數(shù)與方程思想的基礎(chǔ)。
說(shuō)明:通過(guò)對(duì)概念的陳述,讓學(xué)生了解函數(shù)零點(diǎn)的概念及性質(zhì),對(duì)函數(shù)零點(diǎn)的概念有了完整的認(rèn)識(shí),達(dá)到質(zhì)的飛躍。
(四)、數(shù)學(xué)運(yùn)用
例1:求下列函數(shù)的零點(diǎn),并畫出下列函數(shù)的簡(jiǎn)圖。①
② ③ ④
⑤
(師用展示臺(tái)展示學(xué)生的作圖,指出優(yōu)缺點(diǎn))
說(shuō)明:求函數(shù)零點(diǎn),體現(xiàn)函數(shù)與方程互相轉(zhuǎn)化的思想。本題的五個(gè)小題都簡(jiǎn)單,主要考察學(xué)生零點(diǎn)概念的掌握情況,題目包含了我們從初中到目前已經(jīng)學(xué)過(guò)的常見(jiàn)函數(shù),目的讓學(xué)生通過(guò)及時(shí)練習(xí)加強(qiáng)對(duì)函數(shù)零點(diǎn)的的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)畫簡(jiǎn)圖,了解圖象的變化形式,要注意體現(xiàn)零點(diǎn)性質(zhì)的應(yīng)用。為下面學(xué)習(xí)根的存在條件奠定基礎(chǔ)。
例2 求證:二次函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn)。
說(shuō)明:可讓學(xué)生充分討論例2的解法,發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維,第一,從數(shù)的角度,將函數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化方程問(wèn)題,體現(xiàn)“函數(shù)與方程”思想.第二,從形的角度,圖象與x軸有兩個(gè)不同的交點(diǎn)。幾何畫板演示畫圖象過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生觀察當(dāng)函數(shù)圖象穿過(guò)x軸時(shí),圖象就與x軸產(chǎn)生了交點(diǎn),圖象穿過(guò)x軸這是一種幾何現(xiàn)象,那么如何用代數(shù)形式來(lái)描述呢?用屏幕顯示刺函數(shù)圖象,多次播放拋物線穿過(guò)x軸的畫面。板書證明過(guò)程
證明:設(shè),則 f(1)=-2<0。
因?yàn)樗膱D象是一條開(kāi)口向上的拋物線(不間斷),這表明此圖象一定穿過(guò)x軸,所以函數(shù)的圖象與x軸有兩個(gè)不同的交點(diǎn)。因此,二次函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn)。
從上面的解答知道,此函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)是。
問(wèn)題(1)你能說(shuō)明此函數(shù)在哪個(gè)區(qū)間[a,b]上存在零點(diǎn)()嗎? 問(wèn)題(2)如何判斷一個(gè)函數(shù)在區(qū)間(a,b)上是否存在零點(diǎn)?
讓學(xué)生自己思考、發(fā)言得到的結(jié)論,教師整理后得到函數(shù)零點(diǎn)的存在性判定。
如果函數(shù)在區(qū)間上的圖象是一條不間斷的曲線,且,則函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn)。
教師給出這個(gè)結(jié)論,組織學(xué)生對(duì)下面問(wèn)題進(jìn)行討論。通過(guò)討論認(rèn)識(shí)問(wèn)題的本質(zhì),升華對(duì)零點(diǎn)存在性判定的理解。
(1)若f(a)·f(b)<0,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上就存在零點(diǎn)嗎?
(2)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),且f(a)·f(b)<0,則f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)會(huì)是只有一個(gè)零點(diǎn)么?
(3)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),且f(a)·f(b)>0,則f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)就一定沒(méi)有零點(diǎn)么?
(4)在什么條件下,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上可存在唯一零點(diǎn)?
(5)如果是二次函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn),且,那么f(a)·f(b)<0一定成立嗎?
為了幫助大家更好體會(huì)該結(jié)論,我們把它設(shè)計(jì)成流程圖。
說(shuō)明:設(shè)置成流程圖,既直觀、清晰,又為學(xué)生將來(lái)學(xué)習(xí)算法奠定基礎(chǔ)。算法的特殊表示符號(hào),學(xué)生不知道,師生共同完成即可。
例3.求證:函數(shù)在區(qū)間(-2,-1)上存在零點(diǎn).
說(shuō)明: 學(xué)生完成過(guò)程中,教師巡視,展臺(tái)展示優(yōu)秀作品及步驟有問(wèn)題者,達(dá)到糾正錯(cuò)誤及解題規(guī)范化。
(五)、歸納總結(jié)
說(shuō)明:這個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生主動(dòng)總結(jié)本節(jié)課學(xué)到的知識(shí),將本節(jié)課所講的知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)整理,為后面的函數(shù)零點(diǎn)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
(六)、反饋練習(xí)
(1)函數(shù)f(x)=2x2-5x+2的零點(diǎn)是
;
(2)二次函數(shù)y=2x2+px+15的一個(gè)零點(diǎn)是-3,則另一個(gè)零點(diǎn)是
;(3)若函數(shù)f(x)=x2-2ax+a沒(méi)有零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(4)已知函數(shù)f(x)的圖象是不間斷的,有如下的x,f(x)對(duì)應(yīng)值表:
那么函數(shù)在區(qū)間[1,6]上的零點(diǎn)至少有
個(gè);(5)在二次函數(shù)中,ac<0,則其零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為
;
說(shuō)明:本環(huán)節(jié)用時(shí)5分鐘,考完后小組互換,立即批改.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即糾正,再通過(guò)課后作業(yè)加以鞏固.對(duì)做的好的及時(shí)給予表?yè)P(yáng)。
(七)、作業(yè)布置
1、完成蘇教版必修1第76頁(yè)練習(xí)1、2。
2、①有2個(gè)零點(diǎn);②3個(gè)零點(diǎn);③4個(gè)零點(diǎn).四、【板書設(shè)計(jì)】
屏幕
函數(shù)的零點(diǎn)
一、函數(shù)零點(diǎn)的定義:我們把使函數(shù)的值為0的實(shí)數(shù)稱為函數(shù)的零點(diǎn)(零點(diǎn)不是點(diǎn)).二、方程的根與函數(shù)零點(diǎn)之間的等價(jià)關(guān)系
函數(shù)y=f(x)有零點(diǎn)
方程f(x)=0有實(shí)數(shù)根(數(shù))
函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有交點(diǎn)(形)零點(diǎn)存在性判定
例1
例2
五、【教學(xué)反思】
前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家斯托利亞說(shuō)過(guò):“積極的教學(xué)應(yīng)是數(shù)學(xué)活動(dòng)(思維活動(dòng))的教學(xué),而不是數(shù)學(xué)活動(dòng)的結(jié)束—數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)?!狈此肌昂瘮?shù)的零點(diǎn)”的課堂教學(xué),本人覺(jué)得類似這樣的數(shù)學(xué)概念、原理的教學(xué),教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)特別重視“過(guò)程性”,教學(xué)過(guò)程應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)“參與性”,要讓學(xué)生“參與”到教學(xué)過(guò)程中去.唯有學(xué)生的過(guò)程參與,才能較好地激發(fā)其主動(dòng)性,確立其主體地位.吸引學(xué)生“參與”,關(guān)鍵招數(shù)之一是對(duì)教材進(jìn)行“問(wèn)題化”處理,用問(wèn)題去引領(lǐng)學(xué)生探究。學(xué)生“參與”到教學(xué)過(guò)程中來(lái),就是要參與知識(shí)建構(gòu)、參與思維訓(xùn)練、參與方法提煉。
本課中,圍繞教學(xué)目標(biāo)知識(shí)生成的過(guò)程,設(shè)計(jì)了若干問(wèn)題,以問(wèn)題為中心,以學(xué)生為主體,讓他們親身經(jīng)歷,體驗(yàn)函數(shù)的零點(diǎn)知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程,函數(shù)零點(diǎn)存在性結(jié)論的探求,體現(xiàn)了本節(jié)課設(shè)計(jì)的基本理念:過(guò)程性、問(wèn)題性和主體性。
第五篇:初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的數(shù)形結(jié)合法
初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的數(shù)形結(jié)合法
覃斗中學(xué)徐慧賢
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)總體目標(biāo)明確提出:“讓學(xué)生獲得未來(lái)社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必須的重要數(shù)學(xué)知識(shí),以及基本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能”。數(shù)學(xué)知識(shí)本身那固然重要,但是對(duì)于學(xué)生的后續(xù)的學(xué)習(xí),生活和工作長(zhǎng)期起作用,并使其終身受益的是數(shù)學(xué)思想方法。初中數(shù)學(xué)常用的數(shù)學(xué)思想思想方法有:化歸思想方法,分類思想方法,數(shù)形結(jié)合的思想方法,函數(shù)思想方法,方程思想方法,模型思想方法,統(tǒng)計(jì)思想方法,用字母代替數(shù)學(xué)的思想方法,運(yùn)動(dòng)變換思想方法等。
初中數(shù)學(xué)的兩個(gè)分支——代數(shù)和幾何,代數(shù)是研究“數(shù)”的,幾何是研究”形“的。但是研究代數(shù)要借助于“形”,研究幾何要借助于“數(shù)”,幾何圖形的形象直觀,便于理解,代數(shù)方法的一般性,解題過(guò)程的機(jī)械化,可操作性強(qiáng),便于把握,因此數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)中重要的思想方法。數(shù)學(xué)家華羅庚說(shuō)的好“數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休,幾何代數(shù)統(tǒng)一體,永遠(yuǎn)聯(lián)系莫分離”。
數(shù)學(xué)史中的數(shù)形結(jié)合:“中國(guó)的儒家傳統(tǒng)文化和教育統(tǒng)一貫重“一”或整體的價(jià)值”,這種注重“一以貫之”的整體性和直覺(jué)性的思維模式,是“數(shù)形結(jié)合”思想產(chǎn)生的本源?!毒耪滤阈g(shù)》中所給出的各種籌算運(yùn)演規(guī)則,如開(kāi)方術(shù)、方程術(shù)、割圓術(shù)、陽(yáng)馬術(shù)、盈不足術(shù)等,從命名上就可以發(fā)現(xiàn)這些“程序”性法則(類似于算法)的直觀性。現(xiàn)代數(shù)學(xué)各分支“交叉滲透,學(xué)科整合”,無(wú)不體現(xiàn)著數(shù)形結(jié)合長(zhǎng)盛不衰的魅力。早在數(shù)學(xué)萌芽時(shí)期,人們?cè)诙攘块L(zhǎng)度、面積和體積的過(guò)程中,就把數(shù)和形聯(lián)系起來(lái)了。我國(guó)宋元時(shí)期,系統(tǒng)地引進(jìn)了幾何問(wèn)題代數(shù)化的方法,用代數(shù)式描述某些幾何特征,把圖形之間的幾何關(guān)系表達(dá)成代數(shù)式之間的代數(shù)關(guān)系。17世紀(jì)上半葉,法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡兒以坐標(biāo)為橋梁,在點(diǎn)與數(shù)對(duì)之間、曲線與方程之間建立起來(lái)對(duì)應(yīng)關(guān)系,用代數(shù)方法研究幾何問(wèn)題,從而創(chuàng)立了解析幾何學(xué)。后來(lái),幾何學(xué)中許多長(zhǎng)期不能解決的問(wèn)題,例如立方倍積、三等分任意角、化圓為方等問(wèn)題,最終也借助于代數(shù)方法得到了完滿的解決。即使在近代和現(xiàn)代數(shù)學(xué)的研究中,幾何問(wèn)題的代數(shù)化也是一條重要的方法原則,有著廣泛的應(yīng)用。溝通數(shù)與形的內(nèi)在聯(lián)系,不僅使幾何學(xué)獲得了代數(shù)化的有力工具,也使許多代數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)分析的課題具有了明顯的直觀性,在數(shù)學(xué)解題中,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,就是根據(jù)問(wèn)題的具體情形,或者把圖形性質(zhì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)量關(guān)系來(lái)研究,后者把數(shù)量關(guān)系問(wèn)題轉(zhuǎn)化成圖形性質(zhì)來(lái)研究,以便以數(shù)助形或以形助數(shù),使問(wèn)題簡(jiǎn)單化、抽象問(wèn)題具體化。
數(shù)形結(jié)合的具體應(yīng)用:
函數(shù)數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用
1、圖形信息的獲取,建立適當(dāng)?shù)拇鷶?shù)模型。不少函數(shù)問(wèn)題以圖形的形式出現(xiàn),圖形中包含豐富的代數(shù)知識(shí),仔細(xì)觀察圖形、圖像、把握?qǐng)D形的特點(diǎn)、找出圖形中的信息是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
例1:某校部分住校生,放學(xué)后到學(xué)校鍋爐房打水,每人接水 2升,他們先同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)放水籠頭,后來(lái)因故障關(guān)閉一個(gè)放水籠頭。假設(shè)前后兩人接水間隔時(shí)間忽略不計(jì),且不發(fā)生潑灑,鍋爐內(nèi)的余水量y(升)與接水時(shí)間x(分)的函數(shù)圖像如圖。
請(qǐng)結(jié)合圖像,回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)圖中信息,請(qǐng)你寫出一個(gè)結(jié)論;
(2)問(wèn)前15位同學(xué)接水結(jié)束共需要幾分鐘?
(3)小敏說(shuō):“今天我們寢室的8位同學(xué)去鍋爐房連續(xù)接完水恰好用了3分鐘?!蹦阏f(shuō)可能嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由。
分析:此類題型為圖像信息問(wèn)題,所有的信息由圖像反映,圖形是折線,分為兩段,代數(shù)模型為:兩個(gè)不同的一次函數(shù)。根據(jù)圖形可得到點(diǎn)的坐標(biāo)(0,96),(2,80),(4,72)。代表的意義為:到2分鐘,鍋爐內(nèi)原有水96升,接水2分鐘后,鍋爐內(nèi)的余水量為80升,接水4分鐘,鍋爐內(nèi)的余水量為72升;2分鐘前的水流量為每分鐘8升等。利用待定系數(shù)法的代數(shù)方法求出函數(shù)解析式,利用代數(shù)的精確性說(shuō)理解題。
解:(1)略
(2)當(dāng)0≤x≤2時(shí),y=-8x+96(0≤x≤2),當(dāng)x>2時(shí),y=-4x+88(x>2)
∵前15位同學(xué)接完水時(shí)余水量為96-15×2=66(升),∴66=-4x+88,x=5.5
答:前15位同學(xué)接完水需5.5分鐘。
(3)若小敏他們是一開(kāi)始接水的,則接水時(shí)間為8×2÷8=2(分),即8位同學(xué)接完水,只需要2分鐘,與接水時(shí)間恰好3分鐘不符。
若小敏他們是在若干位同學(xué)接完水后開(kāi)始接水的,設(shè)8位同學(xué)從t分鐘開(kāi)始接水,當(dāng)0<t≤2則8(2-t)+4[3-(2-t)]=8×2,16-8t+4+4t=16,∴t=1(分),∴(2-t)+[3-(2-t)]=3(分),符合。
當(dāng)t>2時(shí),則8×2÷4=4(分)
即8位同學(xué)接完水,需7分鐘,與接水時(shí)間恰好3分鐘不符。
所以小敏說(shuō)法是可能的,即從1分鐘開(kāi)始8位同學(xué)連續(xù)接完水恰好用了3分鐘。
作為一名中學(xué)數(shù)學(xué)教師,我們要有滲透數(shù)學(xué)思想方法的意識(shí)和自覺(jué)性,用心挖掘,在教學(xué)中,深入淺出的、潛移默化的、可行的讓學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法。由此可見(jiàn)加強(qiáng)“數(shù)形結(jié)合”思想教育,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用“數(shù)形結(jié)合”的意識(shí)就顯得尤為重要??傊?,數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想方法是相輔相成的。教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,必然涉及很多的概念,數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)思維的細(xì)胞,它是在感覺(jué)、知覺(jué)、思維形成表象的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)分析、綜合、比較、抽象、概括等思維的邏輯加工而逐步形成的理性認(rèn)識(shí)結(jié)果,它蘊(yùn)涵著豐富的思想內(nèi)涵。如果能充分揭示“數(shù)”與“形”的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)“數(shù)”與“形”的轉(zhuǎn)化,一定能使枯燥的數(shù)學(xué)增加幾分趣味性,也能幫助學(xué)生拓展知識(shí),強(qiáng)化思維。