高中数学必修一第三章函数的应用.doc
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1、第三章 函数的应用目录3.1.1 方程的根与函数的零点(新授课) 3.1.2 二分法求方程的近似解(新授课) 3.2.1 几类不同增长的函数模型(新授课) 3.2.2 函数模型的应用实例()(新授课) 3.2.2函数模型的应用实例()(新授课) 3.2.2函数模型的应用实例()(新授课) 必修1 第三章 函数的应用基础练习(一) 必修1 第三章 函数的应用基础练习(一)答案 必修1 第三章 函数的应用基础练习(二) 必修1 第三章 函数的应用基础练习(二)答案 必修1 第三章 函数的应用基础练习(三) 必修1 第三章 函数的应用基础练习(三)答案 第三章 函数的应用一、课程目标通过本章的学习,
2、使学生学会用二分法求方程近似解的方法,从中体会函数与方程之间的联系,通过一些实例,让学生感受建立函数模型的过程和方法,体会函数在数学和其他学科中的广泛应用,认识到函数是描述客观世界变化规律的基本数学模型,并能初步运用函数思想解决一些生活中的简单问题 。二、学习目标1结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性与根的个数,从而了解函数的零点与方程根的联系。2. 根据具体函数的图象,能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解,了解这种方法是求方程近似解的常用方法。3. 利用计算工具,比较指数函数、对数函数以及幂函数间的增长差异;结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的关系。4.
3、 通过收集一些社会生活中普遍使用的函数模型的实例,了解函数模型的广泛应用。三、本章知识结构框图 三、教学 3课时3.2函数模型及其应用 4课时实习作业 1课时小结 1课时 3.1.1 方程的根与函数的零点(新授课)一、 教学目标1 知识与技能理解函数(结合二次函数)零点的概念,领会函数零点与相应方程要的关系,掌握零点存在的判定条件2 过程与方法通过观察二次函数图象,并计算函数在区间端点上的函数值之积的特点,找到连续函数在某个区间上存在零点的判断方法3 情感、态度与价值观在函数与方程的联系中体验数学中的转化思想的意义和价值培养学生的观察能力和抽象概括能力二、教学重点与难点重点:零点的概念及存在性
4、的判定难点:零点的确定三、学法:在老师的引导下,学生通过阅读教材,自主学习、思考、交流、讨论和概括,从而完成本节课的教学目标。四、教学设想(一)创设情景,揭示课题1、提出问题:一元二次方程 ax+bx+c=0 (a0)的根与二次函数y=ax+bx+c(a0)的图象有什么关系?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:2方程x-2x-3=0与函数y=x-2x-32方程x-2x+1=0与函数y=x-2x+12 方程x-2x+3=0与函数y=x-2x+3 22222 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,引出零点的概念上述结论推广到一般的一元二次方程
5、和二次函数又怎样?(二) 探求新知1、函数零点的概念:对于函数y=f(x)(xD),把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x)(xD)的零点2、函数零点的意义:函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0实数根,亦即函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标即:方程f(x)=0有实数根函数y=f(x)的图象与x轴有交点函数y=f(x)有零点3、函数零点的求法:求函数y=f(x)的零点:(代数法)求方程f(x)=0的实数根;(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数y=f(x)的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点4、二次函数的零点:二次函数y=ax2+bx+c(a0)(),方程ax
6、+bx+c=0有两不等实根,二次函数的图象与x轴有两个交点,二次函数有两个零点(),方程ax+bx+c=0有两相等实根(二重根),二次函数的图象与x轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点(),方程ax+bx+c=0无实根,二次函数的图象与x轴无交点,二次函数无零点5、零点存在性的探索:(1)观察二次函数f(x)=x-2x-3的图象: 在区间-2,1上有零点_; f(-2)=_,f(1)=_, 2222f(-2)f(1)_0(或) 在区间2,4上有零点_; f(2)f(4)_0(或)(2)观察下面函数y=f(x)的图象 在区间a,b上_(有/无)零点;f(a)f(b)_0(或) 在区间b
7、,c上_(有/无)零点;f(b)f(c)_0(或) 在区间c,d上_(有/无)零点;f(c)f(d)_0(或) 提出问题:、由以上两步探索,你可以得出什么样的结论?、怎样利用函数零点存在性定理,断定函数在某给定区间上是否存在零点?6、结论:如果函数y=f(x)在区间a,b上的图像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,既存在c(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根。(三)、典例剖析例1、求函数f(x)=x2x 6的零点个数。提出问题:(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
8、该函数的单调性具有什么特性?例2、求函数y=x3-2x2-x+2的零点,并画出它的大致图象引导学生探索判断函数零点的方法,指出可以借助计算机或计算器来画函数的图象,结合图象对函数有一个零点形成直观的认识(四)、巩固练习:88 练习、(1)、(2),、(1)、(2)(五)、归纳小结零点的概念及存在性的判定(六)、布置作业88 练习、(3)、(4),、(3)、(4)五、课后反思 3.1.2 二分法求方程的近似解(新授课)一、 教学目标1 知识与技能(1)解二分法求解方程的近似解的思想方法,会用二分法求解具体方程的近似解;(2)体会程序化解决问题的思想,为算法的学习作准备。2 过程与方法(1)让学生
9、在求解方程近似解的实例中感知二分法思想;(2)让学生归纳整理本节所学的知识。3 情感、态度与价值观(1)体会二分法的程序化解决问题的思想,认识二分法的价值所在,使学生更加热爱数学;(2)培养学生认真、耐心、严谨的数学品质。二、 教学重点与难点重点:用二分法求解函数f(x)的零点近似值的步骤。难点:为何由a b e便可判断零点的近似值为a(或b)?三、 学法:自主学习、思考、交流、讨论和概括四、教学设想(一)、课题引入提出问题:(1)一元二次方程可以用公式求根,但是没有公式可以用来求解放程 x2x6=0的根;联系函数的零点与相应方程根的关系,能否利用函数的有关知识来求她的根呢?(2)通过前面一节
10、课的学习,函数f(x)=x2x6在区间内有零点;进一步的问题是,如何找到这个零点呢?(二)、研讨新知一个直观的想法是:如果能够将零点所在的范围尽量的缩小,那么在一定的精确度的要求下,我们可以得到零点的近似值;为了方便,我们通过“取中点”的方法逐步缩小零点所在的范围。取区间(2,3)的中点2.5,用计算器算得f(2.5)0.084,因为f(2.5)*f(3)0,所以零点在区间(2.5,3)内;再取区间(2.5,3)的中点2.75,用计算器算得f(2.75)0.512,因为f(2.75)*f(2.5)0,所以零点在(2.5,2.75)内;由于(2,3),(2.5,3),(2.5,2.75)越来越小
11、,所以零点所在范围确实越来越小了;重复上述步骤,那么零点所在范围会越来越小,这样在有限次重复相同的步骤后,在一定的精确度下,将所得到的零点所在区间上任意的一点作为零点的近似值,特别地可以将区间的端点作为零点的近似值。例如,当精确度为0.01时,由于=0.00781250.01,所以我们可以将x=2.54作为函数f(x)=x2x6零点的近似值,也就是方程x2x6=0近似值。1、二分法定义:对于在区间a,b上连续不断,且满足f(a)f(b)0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法2、二分法步骤:给定精度
12、e,用二分法求函数f(x)的零点近似值的步骤如下:1确定区间a,b,验证f(a)f(b)0,给定精度e;2求区间(a,b)的中点x1;3计算f(x1):1 若f(x)=0,则x就是函数的零点; 112 若f(a)f(x)<0,则令b=x(此时零点x(a,x)); 11013 若f(x)f(b)<0,则令a=x(此时零点x(x,b)); 11014判断是否达到精度e;即若|a-b|0)、指数函数y=ax(a1)、对数函数y=logax(a1)在区间(0,+)上的增长差异,并进行交流、讨论、概括总结,形成较为准确、详尽的结论性报告(四)、巩固练习:课本P98练习1、2;(五)、布置作业
13、:课本P107习题3.2 A组 第1、2题;(六)归纳小结:本节课通过实例和计算机作图体会、认识直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数模型的增长的含义,认识数学的价值,认识数学与现实生活、与其他学科的密切联系,从而体会数学的实用价值,享受数学的应用美五、课后反思 3.2.2 函数模型的应用实例()(新授课)一、 教学目标:1. 知识与技能 能够找出简单实际问题中的函数关系式,初步体会应用一次函数、二次函数模型解决实际问题.2过程与方法 感受运用函数概念建立模型的过程和方法,体会一次函数、二次函数模型在数学和其他学科中的重要性.3情感、态度与价值观 体会运用函数思想处理现实生活中和社会中的一些简
14、单问题的实用价值.二、 教学重点与难点:1教学重点:运用一次函数、二次函数模型解决一些实际问题.2. 教学难点:将实际问题转变为数学模型.三、 学法:学生自主阅读教材,采用尝试、讨论方式进行探究.四、 教学设想(一)创设情景,揭示课题引例:大约在一千五百年前,大数学家孙子在孙子算经中记载了这样的一道题:“今有雏兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雏兔各几何?”这四句的意思就是:有若干只有几只鸡和兔?你知道孙子是如何解答这个“鸡兔同笼”问题的吗?你有什么更好的方法?老师介绍孙子的大胆解法:他假设砍去每只鸡和兔一半的脚,则每只鸡和兔就变成了“独脚鸡”和“双脚兔”. 这样,“独脚鸡”和“双脚兔”脚
15、的数量与它们头的数量之差,就是兔子数,即:473512;鸡数就是:351223.比例激发学生学习兴趣,增强其求知欲望.可引导学生运用方程的思想解答“鸡兔同笼”问题.(二)结合实例,探求新知例1. 某列火车众北京西站开往石家庄,全程277km,火车出发10min开出13km后,以120km/h匀速行驶. 试写出火车行驶的总路程S与匀速行驶的时间t之间的关系式,并求火车离开北京2h内行驶的路程.探索:1)本例所涉及的变量有哪些?它们的取值范围怎样;2)所涉及的变量的关系如何?3)写出本例的解答过程.老师提示:路程S和自变量t的取值范围(即函数的定义域),注意t的实际意义. 学生独立思考,完成解答,
16、并相互讨论、交流、评析.例2某商店出售茶壶和茶杯,茶壶每只定价20元,茶杯每只定价5元,该商店制定了两种优惠办法:1)本例所涉及的变量之间的关系可用何种函数模型来描述?2)本例涉及到几个函数模型?3)如何理解“更省钱?”;4)写出具体的解答过程.在学生自主思考,相互讨论完成本例题解答之后,老师小结:通过以上两例,数学模型是用数学语言模拟现实的一种模型,它把实际问题中某些事物的主要特征和关系抽象出来,并用数学语言来表达,这一过程称为建模,是解应用题的关键。数学模型可采用各种形式,如方程(组),函数解析式,图形与网络等 .(三)、课堂练习1、某农家旅游公司有客房300间,每间日房租为20元,每天都
17、客满. 公司欲提高档次,并提高租金,如果每间客房日增加2元,客房出租数就会减少10间. 若不考虑其他因素,旅社将房间租金提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?引导学生探索过程如下:1)本例涉及到哪些数量关系?2)应如何选取变量,其取值范围又如何?3)应当选取何种函数模型来描述变量的关系?4)“总收入最高”的数学含义如何理解?根据老师的引导启发,学生自主,建立恰当的函数模型,进行解答,然后交流、进行评析.略解:设客房日租金每间提高2x元,则每天客房出租数为30010x,由x0,且30010x0得:0x30设客房租金总上收入y元,则有:y=(20+2x)(30010x)=20(x10)2 800
18、0(0x30)由二次函数性质可知当x=10时,ymax=8000.所以当每间客房日租金提高到20102=40元时,客户租金总收入最高,为每天8000元.2、要建一个容积为8m3,深为2m的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价每平方米分别为120元和80元,试求应当怎样设计,才能使水池总造价最低?并求此最低造价.(四)、归纳整理,发展思维.引导学生共同小结,归纳一般的应用题的求解方法步骤:1) 合理迭取变量,建立实际问题中的变量之间的函数关系,从而将实际问题转化为 函数模型问题:2)运用所学知识研究函数问题得到函数问题的解答;3)将函数问题的解翻译或解释成实际问题的解;4)在将实际问题向数学问题
19、的转化过程中,能画图的要画图,可借助于图形的直观 性,研究两变量间的联系. 抽象出数学模型时,注意实际问题对变量范围的限制.(五)、布置作业课本P107 习题3.2 A组 第3 、4题:五、课后反思 3.2.2 函数模型的应用实例()(新授课)一、 教学目标1. 知识与技能:能够利用给定的函数模型或建立确定性函数模型解决实际问题.2. 过程与方法:进一步感受运用函数概念建立函数模型的过程和方法,对给定的函数模型进行简单的分析评价.二、 教学重点与难点重点:利用给定的函数模型或建立确定性质函数模型解决实际问题.难点:将实际问题转化为数学模型,并对给定的函数模型进行简单的分析评价.三、 学法:自主
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