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 函数的极值与导数教学设计

时间:2023-07-08 19:23:57 文/秦风学 教学设计北考网www.beiweimall.com

  一、目标

  知识与技能:理解极大值、极小值的概念;能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值;掌握求可导函数的极值的步骤;

  过程与方法:多让学生举命题的例子,培养他们的辨析能力;以及培养他们的分析问题和解决问题的能力;

  情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。

  二、重点难点

  教学重点:极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤.

  教学难点:对极大、极小值概念的理解及求可导函数的`极值的步骤.

  三、教学过程

  函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.我们以导数为工具,对研究函数的增减及极值和最值带来很大方便.

  四、学情分析

  我们的学生属于平行分班,学生已有的知识和实验水平有差距。需要教师指导并借助动画给予直观的认识。

  五、教学方法

  发现式、启发式

  新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

  六、课前准备

  1.学生的学习准备:

  2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

  七、课时安排:1课时

  八、教学过程

  (一)预习检查、总结疑惑

  检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

  提问

  (二)情景导入、展示目标。

  设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。

  1、有关概念

  (1).极大值:一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点

  (2).极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0).就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点

  (3).极大值与极小值统称为极值

  在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值请注意以下几点:

  (4)极值是一个局部概念由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是大或小;并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小。

  (5)函数的极值不是唯一的,即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个

  (6)极大值与极小值之间

  无确定的大小关系。即一个函数的极大值未必大于极小值,如上图所示,是极大值点,是极小值点,而>

  (7)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点

  2.判别f(x0)是极大、极小值的方法:

  若满足,且在的两侧的导数异号,则是的极值点,是极值,并且如果在两侧满足“左正右负”,则是的极大值点,是极大值;如果在两侧满足“左负右正”,则是的极小值点,是极小值

  3.求可导函数f(x)的极值的步骤:

  (1)确定函数的定义区间,求导数f′(x)

  (2)求方程f′(x)=0的驻点(一阶导数为0的x的值)

  (3)检查f′(x)=0的驻点左右的符号;如果左正右负,那么f(x)在这个驻点处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个驻点处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f(x)在这个驻点处无极值

  (三)合作探究、精讲点拨。

  例1.(课本例4)求的极值

  解:因为,所以。

  令,得

  下面分两种情况讨论:

  (1)当>0,即,或时;(2)当<0,即时.

  当x变化时,,的变化情况如下表:

  2(-2,2)2

  +0-0+

  极大值

  极小值

  因此,=;

  函数的图像如图所示。

  例2求y=(x2-1)3+1的极值

  解:y′=6x(x2-1)2=6x(x+1)2(x-1)2,令y′=0解得x1=-1,x2=0,x3=1

  当x变化时,y′,y的变化情况如下表

  -1(-1,0)0(0,1)1

  -0-0+0+

  ?无极值?极小值0?无极值?

  ∴当x=0时,y有极小值且y极小值=0

  例3设,在和处有极值,且=-1,求,,的值,并求出相应的值。

  解:,∵是函数的极值点,则-1,1是方程的根,即有?,又,则有,由上述三个方程可知,,,此时,函数的表达式为,∴,令,得,当变化时,,的变化情况表:

  -1(-1,1)1

  +0-0+

  极大值1极小值-1

  由上表可知,,

  (学生上黑板解答)

  多媒体展示探究思考题。

  在学生分组实验的过程中教师巡回观察指导。(课堂实录)

  (四)反思总结,当堂检测。

  教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

  设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)

  (五)发导学案、布置预习。

  设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

  九、板书设计

  极大值:

  极大值点:

  极小值:

  极小值点:

  极值:

  十、教学反思

  本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。

  在后面的教学过程中会继续研究本节课,争取设计的更科学,更有利于学生的学习,也希望大家提出宝贵意见,共同完善,共同进步!

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