3.4.1 函数与方程 配套教学设计(30)

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名称 3.4.1 函数与方程 配套教学设计(30)
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文件大小 39.5KB
资源类型 素材
版本资源 苏教版
科目 数学
更新时间 2016-01-18 08:51:30

文档简介

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1教学目标
以二次函数的图象与对应的一元二次方程的关系为突破口,探究方程的根与函数的零点的关系,发现并掌握在某区间上图象连续的函数存在零点的判定方法;学会在某区间上图象连续的函数存在零点的判定方法。让学生在探究过程中体验发现的乐趣,体会数形结合的数学思想,从特殊到一般的归纳思想,培养学生的辨证思维以及分析问题解决问题的能力。
2学情分析
知识、心理、能力储备:学生之前已经学习了函数的图象和性质,现在基本会画简单函数的图象,也会通过图象去研究理解函数的性质,这就为学生理解函数的零点提供了帮助,初步的数形结合知识也足以让学生直观理解函数零点的存在性,因此从学生熟悉的二次函数的图象入手介绍函数的零点,从认知规律上讲,应该是容易理解的。再者一元二次方程是初中的重要内容,学生应该有较好的基础对于它根的个数以及存在性学生比较熟悉,学生理解起来没有多大问题。这也为我们归纳函数的零点与方程的根联系提供了知识基础。但是学生对其他函数的图象与性质认识不深(比如三次函数),对于高次方程还不熟悉,我们缺乏更多类型的例子,让学生从特殊到一般归纳出函数与方程的内在联系,因此理解函数的零点、函数的零点与方程根的联系应该是学生学习的难点。加之函数零点的存在性的判定方法的表示抽象难懂。因此在教学中应加强师生互动,尽多的给学生动手的机会,让学生在实践中体验二者的联系,并充分提供不同类型的二次函数和相应的一元二次方程让学生研讨,从而直观地归纳、总结、分析出二者的联系。
3重点难点4教学过程
4.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】1 方程的根与函数的零点以及零点存在性的探索
1.1方程的根与函数的零点
问题1:解方程(比赛):①6x-1=0 ;②3x2+6x-1=0 。
再比赛解3x3+6x-1=0
设计意图:问题1(产生疑问,引起兴趣,引出课题)
调动积极性,可根据学分评定中进行过程性评定加分奖励,充分调动学生积极性和主动性。
第三题学生无法解答,产生疑惑引入课题:教师介绍说一次方程、二次方程甚至三次方程、四次方程的解都可以通过系数的四则运算,乘方与开方等运算来表示,但高于四次的方程一般不能用公式求解,如 3x5+6x-1=0 紧接着介绍阿贝尔(挪威)定理(五次及高于五次的代数方程没有一般的代数解法),伽罗瓦(法国)的近世代数理论,提出早在十三世纪的中国,秦九韶等数学家就提出了高次方程数值解的解法,振奋学生的民族自豪感,最后引出人们一直在研究方程的近似解方法二分法引入课题。
问题2:先来观察几个具体的一元二次方程的根及其相应的二次函数的图象:
1方程 与函数
2方程 与函数
3方程 与函数
图7-1
[师生互动]
师:教师引导学生解方程、画函数图象、分析方程的根与图象和x轴交点坐标的关系,推广到一般的方程和函数引出零点概念。
零点概念:对于函数y=f(x)(x∈D),把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x)(x∈D)的。
师:填表格
函数
函数的零点方程的根生:经过独立思考,填完表格
师提示:根据零点概念,提出问题,零点是点吗?零点与函数方程的根有何关系?
生:经过观察表格,得出第一个结论
师再问:根据概念,函数y=f(x)的零点与函数y=f(x)的图象与x轴交点有什么关系
生:经过观察图像与x轴交点完成解答,得出第二个结论
师:概括总结前两个结论(请学生总结)。
1)概念:函数的零点并不是“点”,它不是以坐标的形式出现,而是实数。例如函数 的零点为x=-1,3
2)函数零点的意义:函数 的零点就是方程 实数根,亦即函数 的图象与 轴交点的横坐标.
3)方程 有实数根 函数 的图象与 轴有交点 函数 有零点。
师:引导学生仔细体会上述结论。
再提出问题:如何并根据函数零点的意义求零点?
生:可以解方程 而得到(代数法);
可以利用函数 的图象找出零点.(几何法)
问题2一方面让学生理解函数零点的含义,另一方面通过对比让学生再次加深对二者关系的认识,使函数图象与x轴交点的横坐标到函数零点的概念转变变得更自然、更易懂。通过对比教学揭示知识点之间的密切关系。
问题3:是不是所有的二次函数都有零点?
师:仅提出问题,不须做任何提示。
生:根据函数零点的意义探索研究二次函数的零点情况,并进行交流,总结概括形成结论.
二次函数 的零点:看△
1)△>0,方程 有两不等实根,二次函数的图象与 轴有两个交点,二次函数有两个零点.
2)△=0,方程 有两相等实根(二重根),二次函数的图象与 轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.
3)△<0,方程 无实根,二次函数的图象与 轴无交点,二次函数无零点.
第一阶段设计意图
本节的前半节一直以二次函数作为模本研究,此题是从特殊到一般的升华,也全面总结了二次函数零点情况,给学生一个清晰的解题思路。进而培养学生归纳总结能力。
活动2【活动】1.2零点存在性的探索
[师生互动]
师:要求生用连续不断的几条曲线连接如图4 A、B两点,观察所画曲线与直线l的相交情况,由两个学生上台板书: .A
a b l
.B
图4
生:两个学生画出连接A、B两点的几条曲线后发现这些曲线必与直线l相交。
师:再用连续不断的几条函数曲线连接如图A、B两点,引导学生观察所画曲线与直线l的相交情况,说明连接A、B两点的函数曲线交点必在区间 (a,b) 内。
生:观察下面函数f(x)=0的图象(如图5)并回答
图5
①区间[a,b]上______(有/无)零点;f(a)·f(b)_____0(<或>)。
②区间[b,c]上______(有/无)零点;f(b)·f(c)_____0(<或>)。
③区间[c,d]上______(有/无)零点;f(c)·f(d)_____0(<或>)。
师:教师引导学生结合函数图象,分析函数在区间端点上的函数值的符号情况,与函数零点是否存在之间的关系。
生:根据函数零点的意义结合函数图象,归纳得出函数零点存在的条件,并进行交流、评析总结概括形成结论)
一般地,我们有:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线并且有f(a)·f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c ∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根。
第二阶段设计意图:
教师引导学生探索归纳总结函数零点存在定理,培养归纳总结能力和逻辑思维
2、例范研究
例1.已知函数f(x)= -3x5-6x+1有如下对应值表:
x
-2
-1.5
0
1
2
f(x)
109
44.17
1
-8
-107
函数y=f(x)在哪几个区间内必有零点?为什么?
设计意图通过本例引导探索,师生互动
探求1:如果函数y= f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)>0时,函数在区间(a,b)内没有零点吗
探求2:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,并且有f(a)·f(b)<0时,函数在区间(a,b)内有零点,但是否只一个零点?
探求3:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,并且函数在区间(a,b)内有零点时一定有f(a)·f(b)<0 ?
探求4:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象不是一条连续不断的曲线,函数在区间(a,b)内有零点时一定有f(a)·f(b)<0 ?
图5(反例)
师:总结两个条件:
1)函数y= f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线
2)在区间[a,b]上有f(a)·f(b)<0
一个结论:函数y= f(x)在区间[a,b]内单调则函数在这个区间内有且只有一个零点
补充:什么时候只有一个零点?
(观察得出)函数y=f(x)在区间[a,b]内单调时只有一个零点
例2.求函数 的零点个数.问题:
1)你可以想到什么方法来判断函数零点个数?
2)判断函数的单调性,由单调性你能得该函数的单调性具有什么特性?
第三阶段设计意图:
教师引导学生理解函数零点存在定理,分析其中各条件的作用,应用例1,例2加深对定理的理解
活动3【练习】练习尝试(可根据时间和学生对知识的接受程度适当调整)
1.求函数 ,并画出它的大致图象.
2.利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根:
(1) ;(2) ;
3.利用函数的图象,指出下列函数零点所在的大致区间:
(1) ;(2) ;
[师生互动]
师:多媒体演示;结合图象考察零点所在的大致区间与个数,结合函数的单调性说明零点的个数;让学生认识到函数的图象及基本性质(特别是单调性)在确定函数零点中的重要作用.
生:建议学生使用计算器求出函数的大致区间,培养学生的估算能力,也为下一节的用二分法求方程的近似解做准备。
第四阶段设计意图:利用练习巩固新知识,加深理解,为用二分法求方程的近似解做准备
活动4【活动】探索研究(可根据时间和学生对知识的接受程度适当调整
讨论:请大家给方程 的一个解的大约范围,看谁找得范围更小?
[师生互动]
师:把学生分成小组共同探究,给学生足够的自主学习时间,让学生充分研究,发挥其主观能动性。也可以让各组把这几个题做为小课题来研究,激发学生学习潜能和热情。老师用多媒体演示,直观地演示根的存在性及根存在的区间大小情况。
生:分组讨论,各抒己见。在探究学习中得到数学能力的提高
第五阶段设计意图:
一是为用二分法求方程的近似解做准备
二是小组探究合作学习培养学生的创新能力和探究意识,本组探究题目就是为了培养学生的探究能力,此组题目具有较强的开放性,探究性,基本上可以达到上述目的。
活动5【作业】课堂小结:
零点概念
零点存在性的判断
零点存在性定理的应用注意点:零点个数判断以及方程根所在区间
1教学目标
了解关于天才的话题。
明确天才出现的原因。
2学情分析3重点难点4教学过程
4.1 第一学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
4.2 第二学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
4.3 第三学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
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