2023年新课标人教a版选修22精品讲义.pdf
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1、高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:第一章:1.1.1 导数 的概念一 教学要求:理解函数的增量与自变量的增量的比的极限的具体意义。通过分析实例,知道瞬时变化率就是导数,并会求导数 教学重点:导数的概念及求导 教学难点:导数的概念 教学过程:一、讲授新课:1.教学:问题 1:气球膨胀率,求平均膨胀率;问题 2:高台跳水,求平均速度 得平均变化率:2121()()f xf xfxxx 问题 3:瞬时速度:0(2)(2)lim13.1ththt ,当0,tv瞬时速度。瞬时速度是平均速度ts当t趋近于 0 时的极限 得 导 数 的 定 义:函
2、 数()yf x在0 xx的 导 数,记 住0()fx或0|x xy即000()()()limxf xxf xfxx 小结:由导数定义,高度 h 关关于时间 t 的导数就是运发动的瞬时速度,气球半径径关于体积V 的导数就是气球的瞬时膨胀率。二、教学例题 例 1.设函数1)(2xxf,求:1当自变量 x 由 1 变到 1.1 时,自变量的增量x;2当自变量 x 由 1 变到 1.1 时,函数的增量y;3当自变量 x 由 1 变到 1.1 时,函数的平均变化率4函数在 x1 处的变化率.例 2:将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原油进行冷却和加热。如果在第 xh 时,原油的温度单位
3、:oc为2()715(08)f xxxx。计算第 2h 和第 6h 时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义。分析:根据导数的定义来求 小结:利用导数的定义求导,步骤为:第一步,求函数的增量00()()yf xxf x ;第二步:求平均变化率0()f xxyxx;第三步:取极限得导数00()limxyfxx。三、稳固练习:1.一球沿某一斜面自由滚下,测得滚下的垂直距离 h单位:m与时间 t单位:s之间的函数关系为2th,求 t4s 时此球在垂直方向的瞬时速度 3.作业:10p2、3 高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:第一章:1.1.
4、1 导数 的概念二 教学要求:通过导数的图形变换理解导数的几何意义就是曲线在该点的切线的斜率,理解导数的概念并会运用概念求导数。教学重点:导数的概念并会运用概念求导数,导数的几何意义的运用。教学难点:导数的几何意义的理解 教学过程:一、复习准备:1、提问:利用导数的定义求导步骤?学生答复 2、提问:0()fx表示函数在0 x的瞬时变化率,导数0()fx的几何意义是什么?二、讲授新课:1.教学:1、当点,()(1,2,3,4)nnnpx yn 沿着曲线向点 P 接近时,割线npp的变化趋势是什么?割线npp的斜率与切线 PT 的斜线 K 有什么关系?得:000()()()limxf xxf xk
5、fxx 此时,割线npp的斜率nPPykx无限趋近于切线 PT 的斜率 k,也就是说,当x趋向于 0 时,割线的npp斜率nPPykx的极限为 k.小结:函数()yf x在点0 x的导数的几何意义就是曲线()yf x在点00(,)p xy处的切线的斜率,也就是说,曲线()yf x在点00(,)p xy处的切线斜率是0()fx,切线的方程为000()()yyfxxx 二、例题分析 例 1:.求函数12xy在1,0,1 处导数。分析:先求导,然后再代数值。例 2、已知曲线313yx上一点 P2,38,求点 P 处的切线的斜率及切线方程?分析:先求导,然后再代数值得切线的斜率,再利用点斜式求切线方程
6、。例 3.曲线223xy 上哪一点的切线与直线13 xy平行 例 4、如图,它表示跳水运动中高度随时间变化的函数2()4.96.510h ttt 的图形。根据图象,请描述、比较曲线 h(t)在012,t t t附近的变化情况。分析:三、稳固练习:1.练习:教材 112p 2.假设)(lim0 xfx存在,则/0)(limxfx 假设2)(xxf,则1)1()(lim1xfxfx 3.作业:113p 高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:第一章:几种常见函数的导数 教学要求:熟练掌握常见函数的导数公式,并能灵活运用 教学重点:公式的灵活运用
7、 教学难点:公式的推导及公式的运用 教学过程:一、复习准备 1、求函数导数的步骤:二、讲授新课:1.教学:1、求函数 y=c(常数)的导数。得:0c 2、求函数 y=x 的导数。得:1x 3、求函数 2yx 的导数。得:2()2yxx 4、求函数1yx 的导数。得:211()yxx 5、求函数yx 的导数。得:1()2yxx 得基本初等函数的导数公式:10,(),(sin)cos,(cos)sin,()lnnnxxcxnxxxxx aaa()xxee 11(),(ln)lnlogaxxxax 二、例题分析:例 1、求以下函数的导数 15yx 2sinyx 331yx 45yx 例 2、求以下函
8、数的导数 1cosyx 25xy 33logxy 4lnyx 例 3、假设某国家在 20 年期间的年均通货膨胀率为 0.05。物价 P单位:元与时间 T单位:年有如下函数关系0()(10.05)tp tP,其中0p这 T=0 时的物价。假定某种商品的01p,那么在第 10 个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少精确到 0。01?分析:利用基本初等函数的导数公式求 三、稳固练习:1.练习:教材 18p1、2、假设2)(xxf,则1)1()(lim1xfxfx 3.作业:10p2 高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:第一章:导数的四则运
9、算 教学要求:熟练运用导数的四则运算法则,并能灵活运用 教学重点:熟练运用导数的四则运算法则 教学难点:商的导数的运用 教学过程:一、复习准备:1、根据导数的定义求导数的步骤 2、基本初等函数的导数公式 二、授新课:1、和差的导数:/()()()()f xg xfxgx 积的导数:()()()()()()f xg xfxg xf xg x 推论:()()cf xcfxC 为常数 商的导数:2()()()()()()0)()()f xfx g xf x g xg xg xg x 三、题分析 例1、求以下函数的导数 123212xxy 215314123xxxy 3)4(23xxy 4)23()1
10、2(2xxy 52 tanyxx 623(21)xyx 72 lnxyx 85 cosxyx 例2、已知曲线313yx上一点 P2,38,求点 P 处的切线的斜率及切线方程?例3、日常生活中的饮用水通常是经过净化的,随着水纯洁度的提高,所需净化费用不断增加。已知将功 1 吨水净化到纯洁度为%x时所需费用单位:元为 5284()(80100)100c xxx 。求净化到以下纯洁度时,所需净化费用的瞬时变化率;190%;298 分析:要求瞬时变化率实际上就是求函数的导数,这就要用到商的导数公式,然后再代数值,问题就得到解决了。三、稳固练习:1.练习:教材 181p 2.已知函数22)(xxxf,求
11、)0(/f,)41(/f 3、一个距地心距离为 R,质量为 M 的人造卫星,与地球之间的万有引力 F 由公式2GMmFr给出,其中 M 为地球质量,G 为常量。求 F 对于 r 的瞬时变化率。高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:3.作业:184,5p 第一章:复合函数的导数 教学要求:掌握复合函数的求导 教学重点:掌握复合函数的求导 教学难点:复合函数的分解,求复合函数的导数 教学过程:一、复习准备 1、导数的四则运算法则 2、求)4(23xxy的导数 3、求函数2(23)yx的导数 练习,再提问:展开再求导,可不可以直接求导?一、讲授
12、新课:1.2(23)yx可以看成2,23yuux两次复合而成。得:复合函数的定义:(),()yf u ug x记作:()yf g x。即y可以通过中间变量u表示为自变量x的函数.2、复合函数的求导法则,即复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数,乘中间 变 量 对 自 变 量 的 导 数。即:xuxyyu。问 题2(23)yx的 求 导 可 直 接 得:2()(23)222(23)2812xuxyyuuxuxx 三、例题分析 例 1:求以下函数的导数 1、3(32)yx 2、51xye 3cos(1)yx 4、3sin(23)yx 51yx 641(13)yx7、51xyx 82l
13、n(231)yxx 小结:求复合函数的导数,关键在于分析清楚函数的复合关系,选好中间变量。复合函数的求导不仅可以推广到三重,还可推广到四重、五重 例 2、在吹气球的过程中,随着气球内空气容量的增加,气球的半径也逐渐增加,现已知气球半径r单位:dm与体积 V单位:L之间的函数关系式为33()4Vr V,求当 V0.6,1.2 时,气球的瞬时膨胀率,并解释随着气球内空气容量的增加,气球的膨胀状态.分析:先求出Vr,然后分别将 V0.6,1.2 代入即可.而函数33()4Vr V可以看成函数1334Vruu和的复合函数,直接根据复合函数的求导法则就行了.三、稳固练习:1、练习184p 高中数学新课标
14、人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:2、作业:732p 第一章:导数的计算习题课 教学要求:理解导数的定义,导数的几何意义,熟练掌握导数的基本公式,导数的四则法则,复合函数的求导 教学重点:导数的基本公式,导数的四则法则,复合函数的求导 教学难点:复合函数的求导 教学过程:一、复习准备:1、导数的定义,导数的几何意义 2、导数的基本公式,导数的四则法则,复合函数的求导 二、讲授新课:例 1、已知点 P 和点 Q 是曲线223yxx上的两点,且点 P 的横坐标是 1,点 Q 的横坐标是4,求1割线 PQ 的斜率,2点 P 处的切线方程。例2、曲线5yx
15、上与直线24yx平行的切线方程 分析:首先对5yx求导,因为与直线平行所以切线的斜率为 2,再根据斜率等于 2 求出切点,再用直线的点斜式方程写出就得,例 3、.求以下函数的导数:114020224xxxy 2432615423xxxxy 3)3)(12(23xxxy 432)1()2(xxy 53sin(45)yx 6321xeyx 733xyx 82lnyxx 例 4、设质点的运动方程是1232tts,计算从 t2 到 t2t之间的平均速度,并计算当t0.1 时的平均速度,再计算 t2 时的瞬时速度.三、稳固练习:1、在抛物线22xxy上,哪一点的切线处于下述位置?1与 x 轴平行 2平行
16、于第一象限角的平分线.3与 x 轴相交成 45角 2、已知曲线22xxy上有两点 A2,0,B1,1,求:1割线 AB 的斜率ABk2过点 A 的切线的斜率ATk;3点 A 处的切线的方程.3、证明:过曲线2axy 上的任何一点00,yx 00 x的切线与两坐标轴围成的三角形高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:面积是一个常数.提示:2/1)1(xx 第二章:2.1.1 合情推理一 教学要求:结合已学过的数学实例,了解归纳推理的含义,能利用归纳进行简单的推理,体会并认识归纳推理在数学发现中的作用.教学重点:能利用归纳进行简单的推理.教学难
17、点:用归纳进行推理,作出猜想.教学过程:一、新课引入:1.哥德巴赫猜想:观察 4=2+2,6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,12=7+7,16=13+3,18=11+7,20=13+7,50=13+37,100=3+97,猜测:任一偶数除去 2,它本身是一素数可以表示成两个素数之和.1742 年写信提出,欧拉及以后的数学家无人能解,成为数学史上举世闻名的猜想.1973 年,我国数学家陈景润,证明了充分大的偶数可表示为一个素数与至多两个素数乘积之和,数学上把它称为“1+2”.2.费马猜想:法国业余数学家之王费马1601-1665在 1640 年通过对020213F ,12121
18、5F ,2222117F ,32321257F ,4242165 537F 的观察,发现其结果都是素数,于是提出猜想:对所有的自然数n,任何形如221nnF 的数都是素数.后来瑞士数学家欧拉,发现525214 294 967 297641 6 700 417F 不是素数,推翻费马猜想.3.四色猜想:1852 年,毕业于英国伦敦大学的弗南西斯.格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家着上不同的颜色.”,四色猜想成了世界数学界关注的问题.1976 年,美国数学家阿佩尔与哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的电子电脑上,用 120
19、0 个小时,作了 100 亿逻辑判断,完成证明.二、讲授新课:1.教学概念:概念:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理.简言之,归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理.归纳练习:(i)由铜、铁、铝、金、银能导电,能归纳出什么结论?(ii)由直角三角形、等腰三角形、等边三角形内角和 180 度,能归纳出什么结论?(iii)观察等式:2221342,13593,13579164 ,能得出怎样的结论?讨论:(i)统计学中,从总体中抽取样本,然后用样本估计总体,是否属归纳推理?(ii)归纳推理有何作用?发现新
20、事实,获得新结论,是做出科学发现的重要手段(iii)归纳推理的结果是否正确?不一定 2.教学例题:出例如题:已知数列na的第 1 项12a,且1(1,2,)1nnnaana,试归纳出通项公式.分析思路:试值 n=1,2,3,4 猜想na 如何证明:将递推公式变形,再构造新数列 思考:证得某命题在 nn0时成立;又假设在 nk时命题成立,再证明 nk1 时命题也成立.由这两步,可以归纳出什么结论?目的:渗透数学归纳法原理,即基础、递推关系 练习:已知(1)0,()(1)1,faf nbf n 2,0,0nab,推测()f n的表达式.3.小结:归纳推理的要点:由部分到整体、由个别到一般;典型例子
21、:哥德巴赫猜想的提高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:出;数列通项公式的归纳.三、稳固练习:1.练习:教材 P38 1、2 题.2.作业:教材 P44 习题 A组 1、2、3 题.第二章:2.1.1 合情推理二 教学要求:结合已学过的数学实例,了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用.教学重点:了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理.教学难点:用归纳和类比进行推理,作出猜想.教学过程:一、复习准备:1.练习:已知 0(1,2,)iain,考察以下式子:111()1i aa;
22、121211()()()4iiaaaa;123123111()()()9iiiaaaaaa.我们可以归纳出,对12,na aa也成立的类似不等式为 .2.猜想数列1111,1 33 5 5 779的通项公式是 .3.导入:鲁班由带齿的草发明锯;人类仿照鱼类外形及沉浮原理,发明潜水艇;地球上有生命,火星与地球有许多相似点,如都是绕太阳运行、扰轴自转的行星,有大气层,也有季节变更,温度也适合生物生存,科学家猜测:火星上有生命存在.以上都是类比思维,即类比推理.二、讲授新课:1.教学概念:概念:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理.简言之,类比推
23、理是由特殊到特殊的推理.类比练习:(i)圆有切线,切线与圆只交于一点,切点到圆心的距离等于半径.由此结论如何类比到球体?(ii)平面内不共线的三点确定一个圆,由此结论如何类比得到空间的结论?(iii)由圆的一些特征,类比得到球体的相应特征.教材 P81 探究 填表 小结:平面空间,圆球,线面.讨论:以平面向量为基础学习空间向量,试举例其中的一些类比思维.2.教学例题:出例如 1:类比实数的加法和乘法,列出它们相似的运算性质.得到如下表格 类比角度 实数的加法 实数的乘法 运算结果 假设,a bR则abR 假设,a bR则abR 运算律()()abbaabcabc ()()abbaab ca b
24、c 逆运算 加法的逆运算是减法,使得方程0ax 有唯一解xa 乘法的逆运算是除法,使得方程1ax 有唯一解1xa 单位元 0aa 1 1a 出例如 2:类比平面内直角三角形的勾股定理,试给出空间中四面体性质的猜想.思维:直角三角形中,090C,3 条边的长度,a b c,2 条直角边,a b和 1 条斜边c;3 个面两两垂直的四面体中,090PDFPDEEDF ,4 个面的面积123,S SS和S 高中数学新课标人教 a 版选修课 2-2寿县迎河中学高二备课组长 龙如山 教学后记:板书设计:3 个“直角面”123,S SS和 1 个“斜面”S.拓展:三角形到四面体的类比.3.小结:归纳推理和类
25、比推理都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,统称为合情推理.三、稳固练习:1.练习:教材 P38 3 题.2.第二章:2.1.2 演绎推理 教学要求:结合已学过的数学实例和生活中的实例,体会演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本方法,并能运用它们进行一些简单的推理。.教学重点:了解演绎推理的含义,能利用“三段论”进行简单的推理.教学难点:分析证明过程中包含的“三段论”形式.教学过程:一、复习准备:1.练习:对于任意正整数 n,猜想2n-1 与(n+1)2的大小关系?在平面内,假设,ac bc,则/ab.类比到空间,你会得到什么结论?结论:在空间中,
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