人教版高中数学必修一教案1.pdf
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1、课题:1.1 集合一、引入课题“请我们班所有的女生起立!”,咱们班所有的女生能不能构成一个集合?“请我们班身高在1.7 0 米的男生起立!”,他们能不能构成 个集合?其实,生活中有很多东西能构成集合,比如新华字典里所有的汉字可以构成一个集合等等。大家能不能再举一些生活中的实际例子呢?二、新课教学(-)集合的有关概念1 .般地,研究对象统称为元素(cl e m e n t),一些元素组成的总体叫 集 合(se t),也简称集。2 .思考(1)世界上最高的山能不能构成集合?(2)世界上的高山能不能构成集合?(3)由实数1、2、3、1 组成的集合有几个元素?(4)由实数1、2、3、1 组成的集合记为
2、A,由实数3、1、2、组成的集合记为B,这两个集合相等吗?3.关于集合的元素的特征(1)确定性:设 A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立。(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素。(3)集合相等:构成两个集合的元素完全一样(练习题)判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:(1)大于3小 于 H 的偶数;(2)我国的小河流.4 .元素与集合的关系;如果用A表示高一(3)班学生组成的集合,a 表示高一(3)班的一位同学,b 表示 高 一(4)班的一位同学
3、,那么a、b 与集合A分别有什么关系?由此看出元素与集合之间有什么关系?(1)如果a 是集合A的元素,就说a 属 于(be l o n g t o)A,记作ae A(2)如果a 不是集合A的元素,就说a 不 属 于(n o t be l o n g t o)A,记作aZ A例如,用 A 表 示“2 0 以内所有的质数”组成的集合,则有3 4,4融,等等。5 .常用数集及其记法非负整数集(或自然数集),记作N正整数集,记作N 或 N+;整数集,记作Z有理数集,记作Q实数集,记作R(-)集合的表示方法我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合
4、。(1)列举法:把集合中的元素一列举出来,写在大括号内。如:1,2,3,4,5 ,x2,3 x+2,5 y3-x,x2+y2,;说明:集合中的元素具有无序性,所以用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序。(2)描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号 内。如:x|x-3 2 ,(x,y)|y=x、l ,直角三角形,:说明:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法。课题:1.2集合间的基本关系(-)集合与集合之间的“包含”关系;A=1,2,3 ,B=1,2,3,4)集 合A是集合B的部分元素构成的集合,我们说集
5、合B包含集合A;如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集 合A是集合B的子集记作:A G 8(或82 A)读作:A包含于B,或B包 含A当集合A不包含于集合B时,记 作A&B用V e nn图表示两个集合间的“包含”关系A C B(或5 A)(-)集 合 与 集 合 之 间 的“相等”关系;A c B U B cA,则A =B中 的 元 素 是 一 样 的,因 此A =B即A c B4=8=4 一 任何一个集合是它本身的子集B A(三)真子集的概念若集合A =B,存在元素x 8且x/A,则称集合A是集合B的真子集。记作:A亨B (或B具A)读作:A真包含于B (
6、或B真包含A)(四)空集的概念不含有任何元素的集合称为空集(e mpty s e t),记作:0规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。(五)结论:AQA A=B,且则AQC(六)例题(1)写出集合 a,b 的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。(2)化简集合A=x l x-3 2 ,B=x l x?5 ,并表示A、B的关系;(3)已知集合4 =口1。%5 ,B =x x 2 ,且满足A=B,求实数a的取值范围。课题:1.3集合的基本运算i,并集一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集(Union)记作:AU B 读作:“A并 B”即:A U
7、 B=x l x d A,或 x GB V e nn图表示:说明:两个集合求并集,结果还是一个集合,是由(重复元素只看成一个元素)。例 题(P eZ,则Af lB=(4)集合 A =x l 4Wx W2,B=x l-l x 3,C =x lx j那么A nB n c =A U B U C=;(1)已知 X=x lx 2+px+q=0,p2-4q 0,A=1,3,5,7,9 ,B=1,4,7,10),且xnA=0,xnB=x,试求p、q;(2)集合 A=x lx 2+px-2=0,B=x lx 2-x+q=0,若 AUB=-2,0,1,求 p、q;(3)A=2,3,a2+4a+2,B=0,7,a
8、2+4a-2,2-a),且 Ap|B=3,7 ,求 B课题:1 2 1 函数的概念教材分析:函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型.高中阶段不仅把函数看成变量之间的依赖关系,同时还用集合与对应的语言刻画函数,高中阶段更注重函数模型化的思想.教学目的:(1)通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻血函数概念中的作用;(2)了解构成函数的要素;(3)会求一些简单函数的定义域和值域;(4)能够正确使用“区间”的符号表示某些函数的定义域;教学重点:理解函数的模型化思想,用合与对应的语言来刻画函数:教学难点:符 号
9、 y=f(x)”的含义,函数定义域和值域的区间表示;教学过程:三、引入课题1.复习初中所学函数的概念,强调函数的模型化思想;2.阅读课本引例,体会函数是描述客观事物变化规律的数学模型的思想:(1)炮弹的射高与时间的变化关系问题;(2)南极臭氧空洞面积与时间的变化关系问题;(3)“八五”计划以来我国城镇居民的恩格尔系数与时间的变化关系问题备用实例:我国2003年 4 月份非典疫情统计:日 期222324252627282930新增确诊病例数10610589103113126981521013 .引导学生应用集合与对应的语言描述各个实例中两个变量间的依赖关系;4.根据初中所学函数的概念,判断各个实
10、例中的两个变量间的关系是否是函数关系.四、新课教学(-)函数的有关概念1 .函数的概念:设 A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数 x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A-B为从集合A到集合B的一个 函 数(f u n cti on).记作:y=f(x),x G A.其中,x 叫做自变量,x 的取值范围A叫做函数的定 义 域(dom a i n);与 x 的值相对应的 y 值叫做函数值,函数值的集合 f(x)l xGA 叫做函数的 值 域(r a n g e).注意:“y=f(x)”是函数符号,可以用任意的字母表示,如“y=g(x)
11、”;函数符号y=f(x)”中的f(x)表示与x 对应的函数值,一个数,而不是f 乘 x.2 .构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域3 .区间的概念(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;(2)无穷区间;(3)区间的数轴表示.4.一次函数、二次函数、反比例函数的定义域和值域讨论(由学生完成,师生共同分析讲评)(二)典型例题1 .求函数定义域课本P 2 0 例 1解:(略)说明:函数的定义域通常由问题的实际背景确定,如果课前三个实例;如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,则函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合;函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式.巩固练习
12、:课本P 2 2 第 1 题2 .判断两个函数是否为同函数课本P2i 例 2解:(略)说明:构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全致,即称这两个函数相等(或为同一函数)两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全致,而与表示自变量和函数值的字母无关。巩固练习:课本P 2 2 第 2题判断下列函数f(X)与 g(X)是否表示同一个函数,说明理由?(1)f (X )=(X 1)0;g (X )=1(2)f(x)=x;g (x)=yx(3)f(x)=x2;f(x)=(x+I)2(4)f (x)=I x I;g (x)=
13、(三)课堂练习求下列函数的定义域(1)f(x)=x-1 X I(2)f(X)=!1+-X(3)f(x)=J-x2 -4x+5J 4 X 2(4)f(x)=-X -1(5)f(x)=V x2 6x+1 0(6)f (x)=J 1 x+J x+3 -1五、归纳小结,强化思想从具体实例引入了函数的的概念,用集合与对应的语言描述了函数的定义及其相关概念,介绍了求函数定义域和判断同函数的典型题目,引入了区间的概念来表示集合。六、作业布置课本P 2 8习题L 2 (A 组)第 1 7题(B 组)第 1 题课题:1.2.2映射教学目的:(1)了解映射的概念及表示方法,了解象、原象的概念;(2)结合简单的对应
14、图示,了解一一映射的概念.教学重点:映射的概念.教学难点:映射的概念.教学过程:七、引入课题复习初中已经遇到过的对应:1 .对于任何一个实数a,数轴上都有唯一的点P 和它对应;2 .对于坐标平面内任何一个点A,都有唯一的有序实数对(x,y)和它对应;3.对于任意一个三角形,都有唯一确定的面积和它对应;4.某影院的某场电影的每张电影票有唯确定的座位与它对应;5.函数的概念.八、新课教学I.我们已经知道,函数是建立在两个非空数集间的一种对应,若将其中的条件“非空数集”弱化为“任意两个非空集合”,按照某种法则可以建立起更为普通的元素之间的对应关系,这种的对应就叫 映 射(mapping)(板书课题)
15、.2.先看几个例子,两个集合A、B 的元素之间的一些对应关系(1)开平方;(2)求 正 弦(3)求平方;(4)乘以2;3.什么叫做映射?一般地,设 A、B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应f:A 7 B为从集合A 到集合B 的一个 映 射(mapping).记作“f:A T B”说明:(1)这两个集合有先后顺序,A 到 B 的射与B 到 A 的映射是截然不同的.其中f 表示具体的对应法则,可以用汉字叙述.(2)“都有唯一”什么意思?包含两层意思:一是必有一个;二是只有一个,也就是说有且只有一
16、个的意思。4.例题分析:下列哪些对应是从集合A 到集合B 的映射?(1)A=PIP是数轴上的点,B=R,对应关系f:数轴上的点与它所代表的实数对应;(2)A=P IP 是平面直角体系中的点),B=(x,y)IxGR,yGR),对应关系f:平血直角体系中的点与它的坐标对应;(3)A=三角形,B=xlx是圆),对 应 关 系 f:每一个三角形都对应它的内切圆;(4)A=x lx 是新华中学的班级,B=x lx 是新华中学的学生,对应关系f:每一个班级都对应班里的学生.思考:将(3)中的对应关系f 改为:每一个圆都对应它的内接三角形;(4)中的对应关系f改为:每一个学生都对应他的班级,那么对应f:B
17、 T A 是从集合B 到集合A 的映射吗?5.完成课本练习九、作业布置补充习题课题:1 2 2 函数的表示法教学目的:(1)明确函数的三种表示方法;(2)在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数;(3)通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用;(4)纠正认为“y=f(x)”就是函数的解析式的片面错误认识.教学重点:函数的三种表示方法,分段函数的概念.教学难点:根据不同的需要选择恰当的方法表示函数,什么才算“恰当”?分段函数的表示及其图象.教学过程:十、引入课题5.复习:函数的概念;6.常用的函数表示法及各自的优点:(1)解析法;(2)图象法;(3)列表法.十一、新课教学(-)
18、典型例题例 1.某种笔记本的单价是5元,买 x(x d l,2,3,4,5 )个笔记本需要y元.试用三种表示法表示函数y=f(x).分析:注意本例的设问,此 处“y=f(x)”有三种含义,它可以是解析表达式,可以是图象,也可以是对应值表.解:(略)注意:函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等等,注意判断一个图形是否是函数图象的依据;解析法:必须注明函数的定义域;图象法:是否连线;列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征.巩固练习:课本P 27 练习第1 题例 2.下表是某校高一(1)班三位同学在高一学年度几次数学测试的成绩及班级及班级平均分表:第一次第二次第三次
19、第四次第五次第六次王 伟988791928895张 城907688758680赵 磊686573727582班平均分88.278.385.480.375.782.6请你对这三们同学在高学年度的数学学习情况做一个分析.分析:本例应引导学生分析题目要求,做学情分析,具体要分析什么?怎么分析?借助什么工具?解:(略)注意:本例为了研究学生的学习情况,将离散的点用虚线连接,这样更便于研究成绩的变化特点;本例能否用解析法?为什么?巩固练习:课本P 27 练习第2 题例 3.画出函数y =1 x 1 .解:(略)巩固练习:课本P 27 练习第3 题拓展练习:任意画一个函数y=f(x)的图象,然后作出y=l
20、 f(x)l 和 y=f(l x l)的图象,并尝试简要说明三者(图象)之间的关系.课本P 27 练习第3 题例 4.某市郊空调公共汽车的票价按卜列规则制定:(1)乘坐汽车5公里以内,票价2 元:(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加1 元(不足5公里按5公里计算).已知两个相邻的公共汽车站间相距约为1公里,如果沿途(包括起点站和终点站)设2 0 个汽车站,请根据题意,写出票价与里程之间的函数解析式,并画出函数的图象.分析:本例是一个实际问题,有具体的实际意义.根据实际情况公共汽车到站才能停车,所以行车里程只能取整数值.解:设票价为y 元,里程为x公里,同根据题意,如果某空调汽车运行路线中设
21、2 0 个汽车站(包括起点站和终点站),那么汽车行驶的里程约为1 9 公里,所以自变量x的取值范围是 x G N*l x W 1 9 .由空调汽车票价制定的规定,可得到以下函数解析式:2 0 x55 15x19根据这个函数解析式,可画出函数图象,如下图所示:丫八5-4-3-2.1-61 5 io 15 19 X注意:本例具有实际背景,所以解题时应考虑其实际意义;本题可否用列表法表示函数,如果可以,应怎样列表?实践与拓展:请你设计一张乘车价目表,让售票员和乘客非常容易地知道任意两站之间的票价.(可以实地考查一下某公交车线路)说明:象上面两例中的函数,称为分段函数.注意:分段函数的解析式不能写成几
22、个不同的方程,而就写函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况.十二、归纳小结,强化思想理解函数的三种表示方法,在具体的实际问题中能够选用恰当的表示法来表示函数,注意分段函数的表示方法及其图象的画法.十三、作业布置课本P2 8 习题1.2 (A组)第 8 1 2 题(B组)第 2、3 题课题:1 3 1函数的单调性教学目的:(1)通过一学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性及其几何意义;(2)学会运用函数图象理解和研究函数的性质;(3)能够熟练应用定义判断数在某区间上的的单调性.教学重点:函数的单调性及其几何意义.教学难点:利用函数的单调性定义判断、证
23、明函数的单调性.教学过程:十四、引入课题1 .观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:随x的增大,y的值有什么变化?能否看出函数的最大、最小值?函数图象是否具有某种对称性?2 .画出下列函数的图象,观察其变化规律:y f1.f(x)=x从左至右图象上升还是下降?1 在区间 上,随着x的增 大,f(x)的值随着 .1 -2.f(x)=-2 x+l 从 左 至 右 图 象 上 升 还 是 下 降?在 区 间 上,随着x的增大,f(x)的值随着.3.f(x)=x2 3在区间 上,f(x)的值随着x的增大而.在 区 间 上,f(x)的值随着X的增大而.十五、新课教学(-)函
24、数单调性定义1.增函数般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量X”X2,当X1 X2时,都有f(X()f(x2),那么就说 f(x)在区间 D 上是增 函 数(i nc rea si ng Func ti on).思考:仿照增函数的定义说出减函数的定义.(学生活动)注意:函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;必须是对于区间D内的任意两个自变量Xi,X2;当X1 X2时,总有f(X|)f(X2).2.函数的单调性定义如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间 具有(严格的)单调性,区
25、间D 叫做y=f(x)的单调区间:3.判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数f(x)在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:任取 X”X 2 6 D,且 X1 =的图象.x这个函数的定义域是什么?它在定义域/上的单调性怎样?证明你的结论.说明:本例可利用几何画板、函数图象生成软件等作出函数图象.十六、归纳小结,强化思想函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明.画函数图象通常借助计算机,求函数的单调区间时必须要注意函数的定义域,单调性的证明一般分五步:取 值 f 作 差 一 变 形 一 定 号 一 下结论十七、作业布置1 .书面作业:课本P 4 5 习 题 1.3(A 组)第 1-5 题
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