0  374910  374918  374924  374928  374934  374936  374940  374946  374948  374954  374960  374964  374966  374970  374976  374978  374984  374988  374990  374994  374996  375000  375002  375004  375005  375006  375008  375009  375010  375012  375014  375018  375020  375024  375026  375030  375036  375038  375044  375048  375050  375054  375060  375066  375068  375074  375078  375080  375086  375090  375096  375104  447090 
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
提出问题
1.函数f (x) = x2. 在( – ∞,0)上是减函数,在[0,+∞)上是增函数. 当x≤0时,f (x)≥f (0), x≥0时, f (x)≥f (0).
从而x?R. 都有f (x) ≥f (0).
因此x = 0时,f (0)是函数值中的最小值.
2.函数f (x) = –x2同理可知x?R. 都有f (x)≤f (0). 即x = 0时,
f (0)是函数值中的最大值.
师生合作回顾增函数、减函数的定义及图象特征;
师生合作定性分析函数f (x)的图象特征,通过图象观察,明确函数图象在整个定义域上有最低点和最高点,从而认识到最低点和最高点的函数值是函数的最小值和最大值.
应用单调性的定义和函数图象感知函数的最小值和最大值.
形成概念
函数最大值概念:
一般地,设函数y = f (x)的定义域为I. 如果存在实数M满足:
(1)对于任意x都有f (x) ≤M.
(2)存在x0?I,使得f (x0) = M.
那么,称M是函数y = f (x) 的最大值.
师:对于函数y = f (x)、f (x0)为其最大值. 即
f (x0)≤ f (x)意味着什么?
生:f (x0)为函数的最大值,必须满足:
x0?定义域;
f (x0) ?值域;
f (x0)是整个定义域上函数值最大的.
由实例共性抽象获得最大值概念.
形成概念
函数最小值概念.
一般地:设函数y = f (x)的定义域为I,如果存在实数M,满足:
(1)对于任意x?I,都有f (x)≥M.
(2)存在x0?I,使得f (x0) = M.
那么,称M是函数y = f (x)的最小值.
师:怎样理解最大值.
生:最大值是特别的函数值,具备存在性、确定性.
师:函数最小值怎样定义?
师生合作,学生口述,老师评析并板书定义.
由最大值定义类比最小值定义.
应用举例
例1  “菊花”烟花是最壮观的烟花之一. 制造时一般是期望在它达到最高点时爆裂. 如果烟花距地面的高度h m与时间t s之间的关系为h (t) = – 4.9t 2 + 14.7t + 18,那么烟花冲出后什么时候是它爆裂的最佳时刻?这时距地面的高度是多少(精确到1m)?
训练题1:
已知函数f (x) = x2 – 2x – 3,若x?[tt +2]时,求函数f (x)的最值.
例2 已知函数y =(x?[2,6]),求函数的最大值和最小值.

训练题2:设f (x)是定义在区间[–6,11]上的函数. 如果f (x) 在区间[–6,–2]上递减,在区间[–2,11]上递增,画出f (x) 的一个大致的图象,从图象上可以发现f (–2)是函数f (x)的一个   .
训练题3:甲、乙两地相距s km,汽车从甲地匀速行驶到乙地,已知汽车每小时的运输成本(单位:元)由可变部分和固   定部分组成,可变部分与速度x (km / h)的平方成正比,比例系数为a,固定部分为b元,请问,是不是汽车的行驶速度越快,其全程成本越小?如果不是,那么为了使全程运输成本最小,汽车应以多大的速度行驶?
 
师生合作讨论例1、例2的解法思想,并由学生独立完成训练题1、2、3. 老师点评. 阐述解题思想,板书解题过程.
例1解:作出函数h(t) = – 4.9t 2 + 14.7t + 18的图象(如图). 显然,函数图象的顶点就是烟花上升的最高点,顶点的横坐标就是烟花爆裂的最佳时刻,纵坐标就是这时距地面的高度.

由二次函数的知识,对于函数h (t) = – 4.9t 2 + 14.7t +18,我们有:
t ==1.5时,函数有最大值
h =≈29.
于是,烟花冲出后1.5 s是它爆裂的最佳时刻,这时距地面的高度约为29m.
师:投影训练题1、2.
生:学生相互讨论合作交流完成.
训练题1解:∵对称轴x = 1,
(1)当1≥t +2即t≤–1时,
f (x)max­ = f (t) = t 2 –2t –3,
f (x)min = f (t +2) = t 2 +2t –3.
(2)当≤1<t +2,即–1<t≤0时,
f (x)max = f (t) = t 2 –2t–3,
f (x)min= f (1) = – 4.
(3)当t≤1<,即0<t≤1,
f (x)max = f (t +2) = t 2 + 2t – 3,
f (x)min = f (1) = – 4.
(4)当1<t,即t>1时,
f (x)max = f (t +2) = t 2 +2t –3,
f (x)min = f (t) = t 2 –2t –3.
设函数最大值记为g(t),最小值记为(t)时,则有
g (t) =

例2分析:由函数y =(x?[2,6])的图象可知,函数y =在区间[2,6]上递减. 所以,函数y =在区间[2,6]的两个端点上分别取得最大值和最小值.
解:设x1x2是区间[2,6]上的任意两个实数,且x1x2,则
f (x1) – f (x2) =
=
=.
 由2≤x1x2≤6,得x2 x1>0,(x1–1) (x2–1)>0,
于是   f (x1) – f (x2)>0,
即   f (x1)>f (x2).
所以,函数y =是区间[2,6]上是减函数.  因此,函数y =在区间[2,6]的两个端点上分别取得最大值与最小值,即在x =2时取得的最大值,最大值是2,在x = 6时的最小值,最小值是0.4.
训练题2答案:最小值.
训练题3分析:根据汽车运输成本y元与行驶速度x km / h之间的关系,建立函数模型,结合函数式的特点,运用函数有关知识去解决.
解:设汽车运输成本为y元,依题意得汽车运输成本y与汽车行驶速度x之间的关系为:
y = b·+ ax2·.
y = s (a x +) . (其中x?(0,+∞). 即将此时的问题转化成:“函数y = s(ax +)是否随着x的不断增大而减小?当x取何值时,y 取最小值?”下面讨论函数y = s (ax +)[x?(0,+∞),a>0,b>0]在其定义域内的单调性.
x1x2?(0,+∞),且x1x2,则
f (x1) – f (x2)
= s[(ax1 +)– (ax2 +)]
= s[a (x1x2) +]
=
=
x1x2>0,且x1x2
x1x2>0,a (x1 x2)<0
∴当x1x2?(0,)时,x1x2x1x2 <0,∴f (x1)>f (x2),
x1x2?[,+∞]时,x1x2x1x2 >0,∴f (x1)< f (x2).
综上所述,我们看到函数y = s(ax +) (a>0,b>0)并不是整个区间(0,+∞)上是随着x的不断增大而减小的,而且由上述分析可看出当x =时,y取得最小值即y min =2s. 那么,在这个实际问题当中可回答为:并不是汽车的行驶速度越快,其全程运输成本越小;并且为了使全程运输成本最小,汽车应以x =km / h的速度行驶.
自学与指导相结合,提高学生的学习能力.
讲练结合,形成技能固化技能.深化概念能力培养
 
 
 
 
 
 
 
 
进一步固化求最值的方法及步骤.
 
 
 
 
 
 
(1)以上实际问题考查了学生灵活应用数学知识于实践的能力,可见“逐渐增强函数的应用意识”应及早实现.
(2)对函数关系式的处理需要有扎实的基本功才能顺利完成,可见从不同角度不同方向去思考问题在教学中尤为重要,并且应指导学生养成多分析失败原因,多总结成功经验的好习惯.
归纳总结
1.最值的概念
2.应用图象和单调性求最值的一般步骤.
师生交流合作总结、归纳.
培养学生的概括能力
课后作业
1.3第二课时  习案
学生独立完成
能力培养

备选例题

例1  已知函数f (x ) =x∈[1,+∞).

(Ⅰ)当a =时,求函数f (x)的最小值;

(Ⅱ)若对任意x∈[1,+∞),f (x)>0恒成立,试求实数a的取值范围.

分析:对于(1),将f (x)变形为f (x) = x +2 + = x ++2,然后利用单调性求解. 对于(2),运用等价转化(x?[1,+∞)恒成立,等价于x2 + 2x + a>0 恒成立,进而解出a的范围.

解:(1)当a =时,f (x) = x ++2

因为f (x)在区间[1,+∞)上为增函数,

所以f (x)在区间[1,+∞)上的最小值为f (1) =.

(2)解法一:在区间[1,+∞)上,f (x) =恒成立x2 + 2x + a>0恒成立.

y = x2 +2x+a,∵(x + 1) 2 + a –1在[1,+∞)上递增.

∴当x =1时,ymin =3 + a,于是当且仅且ymin =3 + a>0时,函数f (x)>0恒成立,

a>–3.

 解法二:f (x) = x ++2  x[1,+∞).

a≥0时,函数f (x)的值恒为正;当a<0时,函数f (x)递增. 故当x =1时,f (x)min = 3+a.

于是当且仅当f (x)min =3 +a>0时,函数f (x)>0恒成立.  故a>–3.

例2  已知函数f (x)对任意xy?R,总有f (x) + f ( y) = f (x + y),且当x>0时,f (x)<0,f (1) =.

(1)求证f (x)是R上的减函数;

(2)求f (x)在[–3,3]上的最大值和最小值.

分析:抽象函数的性质要紧扣定义,并同时注意特殊值的应用.

证明:(1)令x = y =0,f (0) = 0,令x = – y可得:  f (–x) = – f (x),

在R上任取x1x2,则f (x1) – f (x2) = f (x1) + f (– x2) = f (x1x2).

x1x2,∴x1x2>0. 又∵x>0时,f (x)<0,∴f (x1x2)<0,  即f (x1) – f (x2)>0.

由定义可知f (x)在R上为单调递减函数.

(2)∵f (x)在R上是减函数,∴f (x)在[–3,3]上也是减函数, ∴f (–3)最大,f (3)最小.

f (3) = f (2) + f (1) = f (1) + f (1) + f (1) =3×() = –2.  ∴f (–3) = – f (3) =2.

f (–3)在[–3,3]上最大值为2,最小值为–2.

试题详情

合作讨论式教学法. 通过师生合作、讨论,在示例分析、探究的过程中,获得最值的概念. 从而掌握应用单调性求函数最值这一基本方法.

试题详情

重点:应用函数单调性求函数最值;难点:理解函数最值可取性的意义.

试题详情

3.情感、态度与价值观

在学生获取知识的过程中培养学生的数形结合思想,感知数学问题求解途径与方法,探究的基本技巧,享受成功的快乐.

试题详情

2.过程与方法

借助函数的单调性,结合函数图象,形成函数最值的概念. 培养应用函数的单调性求解函数最值问题.

试题详情

1.知识与技能

(1)理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义.

(2)理解函数的最大(小)值是在整个定义域上研究函数. 体会求函数最值是函数单调性的应用之一.

试题详情

教学
环节
教学内容
师生互动
设计意图
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.
引入深题
观察二次函数f (x) = x2 的图象:
函数f (x) = x2y轴左侧是下降的,在y轴右侧是上升的.
列表:
x

4
–3
–2
–1
0
f (x) =x2
 
16
9
4
1
0

1
2
3
4

1
4
9
16

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.
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x1x2,当x1x2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x1x2,当x1x2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x1x2. 若x1x2,则f (x1)<f (x2),即x12x22.
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.
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(k为正常数) 告诉我们,对于一定量的气体,当其体积V减小时,压强p将增大. 试用函数的单调性证明之.
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,只要证明函数在区间(0,+∞)上是减函数即可.
证明:根据单调性的定义,设V­1V2是定义域(0,+∞)上的任意两个实数,且V1V2,即
.
V1V2∈(0,+∞),得V1V2>0.
V1V2,得V2 V1>0.
k>0,于是
p (V1) – p (V2)>0,

 p (V1) >p (V2).
所以,函数V?(0,+∞)是减函数,也就是说,当体积V减小时,压强p将增大.
师:投影训练题2
生:自主完成
训练题2 证明:任取x1x2∈R,且x1x2
因为f (x1) – f (x2) =2 (x2 x1)>0,
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.
 
 
 
 
 
 
 
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.
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x1x2?R,且x1x2

f (x1) – f (x2) = (3x1 +2) – (3x2 +2) = 3(x1x2).

x1x2x1 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x1x2?(0,+ ∞)且x1x2

f (x1) – f (x2) =

x1x2?(0,+∞)得,x1x2>0,又x1x2,得x2 x1>0,

f (x1) – f (x2) >0,即f (x1)<f (x­2).

f (x) =在(0,+∞)上是减函数.

试题详情

讨论式教学法. 在老师的引导下,学生在回顾旧知,细心观察、认真分析、严谨论证的学习过程中生疑与析疑,合作与交流,归纳与总结的过程中获得新知,从而形成概念,掌握方法.

试题详情

重点:理解增函数、减函数的概念;难点:单调性概念的形成与应用.

试题详情

3.情感、态度与价格观

在形与数的结合中感知数学的内在美,在图形语言、自然语言、数学语言的转化中感知数学的严谨美.

试题详情


同步练习册答案