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如何使用贝壳网教学资源

1.3.2 函数的极值与导数

周波
第二中学(高中部)
高中
数学
选修2-2
人教版
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    教学准备

    学情分析

    函数的极值与导数节选自高中数学人教A版选修2-2教材。本节课的内容起着承上启下的作用:它是函数的单调性与导数内容的延续和深化,又为函数的最值的学习奠定了基础。在高中的数学教学中,函数是主要研究的内容之一,函数的单调性与最值又是函数的主要性质。相比于其他研究函数的单调性和最值的定理和工具而言,导数更加具有可操作性。因而,导数成为了高考中研究函数单调性和最值的主要工具。


    教学工具

    我门所任教的学校是位于贫困县里的一个农村高中学校,生源差,本班学生也是如此。学生们初中基础较差,思维水平参差不齐,所以在备课这个方面,既要考虑到基础薄弱同学的理解与接受,又要考虑到其他同学视野的拓展。

    同时,班上的学生已经进入高二,总体来说,本班学生的在高一的学习中,学习基础还是较好,课前也养成了良好的预习习惯。为了培养学生的自主学习能力,我采用情境教学和自主探究性教学。在前面,学生已经学习了函数的单调性与导数的关系,学生已经初步具备了运用导数研究函数的单调性的能力。函数的极值是函数的单调性的延续,我们可以通过导数与函数的单调性的关系,进一步探究得出导数与函数的极值的关系。


    教学设计

    教学目标

     1、知识与技能

    1〉结合函数图象,了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件

    〈2〉理解函数极值的概念,会用导数求函数的极大值与极小值                    

     2、过程与方法

       结合实例,借助函数图形直观感知,并探索函数的极值与导数的关系。

    3、情感、态度与价值

        通过学习让学生体会极值是函数的局部性质,增强学生数形结合的思维意识。


    教学重难点

    【重点】函数极值点的判断方法和求解步骤

    【难点】导函数的零点是函数极值点的必要不充分条件的理解

    教学过程

     一、复习导入

    通过上节课的学习,导数和函数单调性的关系是什么?

    时,相应的区间上是单调递增;

    时,在相应的区间上是单调递减


    二、观察图片,对比函数中是不是也有类似图形


     二、探究函数的极小值

    已知的图象(如图1.3.9).

    【问题1】 当x=a时,函数值有何特点?

    【提示1】 在x=a的附近,最小。

     

    【问题2】 试分析在x=a的附近,函数的导数的正负符号.

    【提示2】 在x=a附近的左侧,曲线的切线斜率小于零,即,而在x=a附近的右侧,曲线的切线斜率大于零,即.

    【问题3】 值是什么?

    【提示3】  

    对于一般函数是不是也有同样的性质呢?

     

    1)函数在x=c(e,g)点的函数值与这些点附近的函数值有什么关系?

    2)函数x=c(e,g)点的导数值是多少?

    3)在x=c(e,g)点附近,函数的导数的符号分别是什么,并且有什么关系呢?

    概念1 极小值点与极小值

    若函数在点x=a的函数值比它在点x=a附近,其它点的函数值都小,;而且在点x=a附近的左侧,右侧,就把点a叫做函数的极小值点,叫做函数的极小值.

    探究:函数的极大值 

    1、函数值的大小比较。

    2、函数在点b处的导数值有什么特征? 。

    3、在点x=b附近的左侧,右侧的导数符号有什么关系?

    概念2 极大值点与极大值

    若函数在点x=b的函数值比它在点x=b附近其它点的函数值都大,;而且在点x=b附近的左侧,右侧,就把点b叫做函数的极大值点,叫做函数的极大值.


    四、概念深化

    ①、思考:

    1、函数的极大值是最大值么?

    2、函数的极大、极小值是唯一确定的么?

    3、函数的极大值一定大于它的极小值么?

    4、函数的极值点一定不是区间的端点么?

     

     

    ②、极值点与导数的关系

    1、可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点.

    2、不可导点可能是极值点,也可能不是极值点.

    3、导数为0是极值点:当x=a的左右两侧导数正负不一样,且,x=a是极小值点.

    4、导数为0但不是极值点:当x=a的左右两侧导数正负一样,且,x=a不是极值点.


    叁、函数极值的求法 

    求函数的极值的方法是:

    解方程,当

    (1)如果在x附近的左侧,右侧,那么,是极大值.

    (2)如果在x0附近的左侧,右侧,那么,是极小值.


    五、讲解例题

    求函数的极值

    1:求函数的极值:

    【思路点拨】先确定函数定义域,然后正确求导,再解方程,列表分析,求出函数的极值.

    规律方法

    求可导函数极值的步骤:

    1、求函数的导数

    2、令,求出全部的根x;

    3、列表,方程的根x将整个定义域分成若干个区间,把在每个区间内的变化情况列在这个表格内;(强调列表原因

    4、判断得结论,若导数在x附近左正右负,则在x处取得极大值;若左负右正,则取得极小值.

    课堂练习

    练习1.求下列函数的极值:

    (1)                 (2)  

    例2:设函数,在x=1和x=-1处有极值,且,求a,b,c的值,并求出相应的极值.(备用

    规律方法

    已知函数极值求参数时,应注意两点:

    (1)常根据极值点处导数为0和极值两个条件列方程组,利用待定系数法求解;

    (2)因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.

    课堂练习

    练习2:已知函数,x=-1时,取得极大值7;当x=3时,取得极值.求这个极小值及a,b,c的值.


    ①、课堂小结

    1、函数极值的定义。

    2、函数极值求解步骤。

    3、已和函数极值求参数。


    ②、作业

    P32    5  ①   ④


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