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教学 环节 |
教学内容 |
师生互动 |
设计意图 |
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提出 问题 |
观察一次函数f (x) = x的图象: 函数f (x) = x的图象特征由左到右是上升的. |
师:引导学生观察图象的升降. 生:看图. 并说出自己对图象 的直观认识. 师:函数值是由自变量的增大而增大,或由自变量的增大而减小,这种变化规律即函数的单调性. |
在函数图象的观察中获取函数单调性的直观认识. |
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引入深题 |
观察二次函数f (x) = x2 的图象: 函数f (x) = x2 在y轴左侧是下降的,在y轴右侧是上升的. 列表:
x∈(–∞,0]时,x增大,f (x)减少,图象下降. x∈(0,+∞)时,x增大,f (x)也增大, 图象上升. |
师:不同函数,其图象上升、下降规律不同. 且同一函数在不同区间上的变化规律也不同. 这是“形”的方面,从“数”的方面如何反映. 生:函数作图时列表描点过程中,从列表的数据变化可知自变量由 – 4到0变化,函数值随着变小;而自变量由0到4变化,函数值随着自变量的变大而变大. 师:表格数值变化的一般规随是:自变量x增大,函数值y也增大,函数图象上升,称函数为增函数;自变量x增大,函数值y反而减少,函数图象下降. 称函数为减函数. |
体会同一函数在不同区间上的变化差异. 引导学生从“形变”过渡到“数变”. 从定性分析到定量分析. |
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形成概念 |
函数单调性的概念 一般地,设函数f (x)的定义域为I: 如果对于定义域I内的某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f (x1)<f (x2),那么就说函数f (x)在区间D上是增函数(increasing function); 如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1、x2,当x1<x2时,都有f (x1)>f (x2),那么就说函数f (x)在区间D上是减函数(decreasing function). |
师:增函数、减函数的函数值随自变量的变化而变化怎么用数学符号表示呢? 师生合作: 对于函数f (x) = x2 在区间(0,+∞)上. 任取x1、x2. 若x1<x2,则f (x1)<f (x2),即x12<x22. 师:称f (x) = x2在(0,+∞)上为增函数. |
由实例探究规律从而获得定义的数学符号表示. |
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应用 举例 |
例1 如图是定义在区间[–5,5]上的函数y = f (x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数? 训练题1: (1)请根据下图描述某装配线的生产率与生产线上工人数量间的关系. (2)整个上午(8∶00-12∶00)天气越来越暖,中午时分(12∶00-13∶00)一场暴风雨使天气骤然凉爽了许多. 暴风雨过后,天气转暖,直到太阳落山(18∶00)才又开始转凉. 画出这一天8∶00-20∶00期间气温作为时间函数的一个可能的图象,并说出所画函数的单调区间. (3)根据下图说出函数单调区间,以及在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数. 例2 物理学中的玻意耳定律 训练题2:证明函数f (x) = –2x +1在R上是减函数. |
师:投影例1. 生:合作交流完成例1. 师:引导学生完成教材P36练习的第1题、第2题. 师:投影训练题1 生:学生通过合作交流自主完成. 例1[解]:y= f (x)的单调区间有[–5,–2),[–2,1),[1,3),[3,5]. 其中y = f (x) 在区间[–5,–2),[1,3)上是减函数,在区间[–2,1),[3,5]上是增函数. 训练题1 答案:(1)在一定范围内,生产效率随着工人数的增加而提高,当工人数达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率又随着工人的增加而降低. 由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高. (2) 增区间为[8,12],[13,18];减区间为:[12,13],[18,20]. (3)函数在[–1,0]上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]是增函数. 师:打出例2,请学生阐明应用定义证明(判定)并总结证明单调性的基本步骤. 生:学生代表板书证明过程,教师点评. 例2 分析:按题意,只要证明函数 证明:根据单调性的定义,设V1,V2是定义域(0,+∞)上的任意两个实数,且V1<V2,即 由V1,V2∈(0,+∞),得V1V2>0. 由V1<V2,得V2 – V1>0. 又k>0,于是 p (V1) – p (V2)>0, 即 p (V1) >p (V2). 所以,函数 师:投影训练题2 生:自主完成 训练题2 证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2, 因为f (x1) – f (x2) =2 (x2 –x1)>0, 即f (x1)>f (x2), 所以f (x) = –2x +1在R上是减函数. |
掌握利用图象划分函数单调区间的方法. 掌握单调性证明步骤及原理.内化定义,强化划分单调区间的方法. 强化记题步骤与格式. |
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归纳 小结 |
1°体会函数单调性概念的形成过程. 2°单调性定义. 3°利用图象划分单调区间. 4°利用定义证明单调性步骤. |
师生合作:回顾单调性概念的形式与发展. 师:阐述单调性的意义与作用. |
反思回顾 整理知识,提升能力. |
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课后 练习 |
1.3第一课时 习案 |
学生独立完成 |
巩固知识 培养能力 |
备选例题:
例1 证明函数f (x) =3x +2在R上是增函数.
[证明]设任意x1、x2?R,且x1<x2,
则f (x1) – f (x2) = (3x1 +2) – (3x2 +2) = 3(x1–x2).
由x1<x2得x1 –x2<0. ∴f (x1) – f (x2)<0,即f (x1)<f (x2).
∴f (x) =3x +2在R上是增函数.
例2 证明函数f (x) =
在(0,+∞)上是减函数.
[证明]设任意x1、x2?(0,+ ∞)且x1<x2,
则f (x1)
– f (x2) =
,
由x1,x2?(0,+∞)得,x1x2>0,又x1<x2,得x2 – x1>0,
∴f (x1) – f (x2) >0,即f (x1)<f (x2).
∴f (x) =
在(0,+∞)上是减函数.