1.导数及其应用 (1)导数概念及其几何意义 ① 通过对大量实例的分析.经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程.了解导数概念的实际背景.知道瞬时变化率就是导数.体会导数的思想及其内涵, ②通过函数图像直观地理解导数的几何意义. (2)导数的运算 ① 能根据导数定义求函数y=c.y=x.y=x2.y=x3.y=1/x.y=x 的导数, ② 能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数.能求简单的复合函数的导数, ③ 会使用导数公式表. (3)导数在研究函数中的应用 ① 结合实例.借助几何直观探索并了解函数的单调性与导数的关系,能利用导数研究函数的单调性.会求不超过三次的多项式函数的单调区间, ② 结合函数的图像.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件,会用导数求不超过三次的多项式函数的极大值.极小值.以及闭区间上不超过三次的多项式函数最大值.最小值,体会导数方法在研究函数性质中的一般性和有效性. (4)生活中的优化问题举例 例如.使利润最大.用料最省.效率最高等优化问题.体会导数在解决实际问题中的作用. (5)定积分与微积分基本定理 ① 通过实例(如求曲边梯形的面积.变力做功等).从问题情境中了解定积分的实际背景,借助几何直观体会定积分的基本思想.初步了解定积分的概念, ② 通过实例(如变速运动物体在某段时间内的速度与路程的关系).直观了解微积分基本定理的含义. (6)数学文化 收集有关微积分创立的时代背景和有关人物的资料.并进行交流,体会微积分的建立在人类文化发展中的意义和价值.具体要求见本中"数学文化"的要求. 查看更多

 

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函数概念的发展历程

  17世纪,科学家们致力于运动的研究,如计算天体的位置,远距离航海中对经度和纬度的测量,炮弹的速度对于高度和射程的影响等.诸如此类的问题都需要探究两个变量之间的关系,并根据这种关系对事物的变化规律作出判断,如根据炮弹的速度推测它能达到的高度和射程.这正是函数产生和发展的背景.

  “function”一词最初由德国数学家莱布尼兹(G.W.Leibniz,1646~1716)在1692年使用.在中国,清代数学家李善兰(1811~1882)在1859年和英国传教士伟烈亚力合译的《代徽积拾级》中首次将“function”译做“函数”.

  莱布尼兹用“函数”表示随曲线的变化而改变的几何量,如坐标、切线等.1718年,他的学生,瑞士数学家约翰·伯努利(J.Bernoulli,1667~1748)强调函数要用公式表示.后来,数学家认为这不是判断函数的标准.只要一些变量变化,另一些变量随之变化就可以了.所以,1755年,瑞士数学家欧拉(L.Euler,1707~1783)将函数定义为“如果某些变量,以一种方式依赖于另一些变量,我们将前面的变量称为后面变量的函数”.

  当时很多数学家对于不用公式表示函数很不习惯,甚至抱怀疑态度.函数的概念仍然是比较模糊的.

  随着对微积分研究的深入,18世纪末19世纪初,人们对函数的认识向前推进了.德国数学家狄利克雷(P.G.L.Dirichlet,1805~1859)在1837年时提出:“如果对于x的每一个值,y总有一个完全确定的值与之对应,则y是x的函数”.这个定义较清楚地说明了函数的内涵.只要有一个法则,使得取值范围中的每一个值,有一个确定的y和它对应就行了,不管这个法则是公式、图象、表格还是其他形式.19世纪70年代以后,随着集合概念的出现,函数概念又进而用更加严谨的集合和对应语言表述,这就是本节学习的函数概念.

  综上所述可知,函数概念的发展与生产、生活以及科学技术的实际需要紧密相关,而且随着研究的深入,函数概念不断得到严谨化、精确化的表达,这与我们学习函数的过程是一样的.

你能以函数概念的发展为背景,谈谈从初中到高中学习函数概念的体会吗?

1.探寻科学家发现问题的过程,对指导我们的学习有什么现实意义?

2.莱布尼兹、狄利克雷等科学家有哪些品质值得我们学习?

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