人教版高中数学必修一《幂函数》教案
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2.3 幂函数
一、教学目标:
知识与能力
1、通过实例,了解幂函数的概念;
2、会画简单幂函数的图象,并能根据图象得出这些函数的性质;
3、能应用幂函数的图像和性质解决有关简单问题。
过程与方法
培养学生数形结合能力,合作交流能力,以及应用数学的能力。
情感态度与价值观
让学生感受到数学来源于生活,应用于生活,并认识到现代信息技术在人们认识世界过程中的作用,激发学生的学习动力。
二、重点难点
重点:从五个具体的幂函数中认识幂函数的一些性质
难点:画五个幂函数的图象并由图象概括其性质是教学中可能遇到的困难.
三、教学方法
通过让学生作图,观察、思考、交流、讨论、发现幂函数的性质.。
四、教学过程
(一)实例观察,引入新课
(1)如果张红购买了每千克1元的蔬菜w千克,那么她需要支付P = W元P是W的函数
(y=x)
(2)如果正方形的边长为a,那么正方形的面积S=a2S是a的函数(y=x2)
(3)如果立方体的边长为a,那么立方体的体积V =a3S是a的函数(y=x3)
(4)如果一个正方形场地的面积为S,那么正方形的边长a=
1
2
S a是S的函数
(y=
1
2 x)
(5)如果某人t s内骑车行进1 km,那么他骑车的平均速度v=t-1 V是t的函数(y=x-1)问题一:以上问题中的函数具有什么共同特征?
学生反应:底数都是自变量,指数都是常数.
【设计意图】引导学生从具体的实例中进行总结,从而自然引出幂函数的一般特征.
(二)类比联想,探究新知
1.幂函数的定义;一般地,函数y=xɑ叫做幂函数(power function) ,其中x为自变量,ɑ为常数。注意:幂函数的解析式必须是y=xɑ的形式,其特征可归纳为“系数为1,只有1项”.
【设计意图】加深学生对幂函数定义和呈现形式的理解.
2.幂函数的图像与简单性质
同前面的指数函数和对数函数一样,先画出函数的图像,再由图像来研究幂函数的相关性质(定义域,值域,单调性,奇偶性,定点)不妨也找出典型的函数作为代表:
y=x y=x2y=x3 y=
1
2
x y=x-1
让学生自主动手,用计算器在同一坐标系中画出这5个函数的图像
问题三:所有图像都过第几象限,所有图像都不过第几象限,为什么?
学生反应:都过第一象限,而都不过第四象限,因为当x>0时所有幂函数都有意义,且函数值都为正.
问题四:第一象限内函数图像的变化趋势与指数有什么关系,为什么?
学生反应:当指数为正时是增函数,指数为负时是减函数.为什么却讲不清楚.
教师讲解:指数为正分为正分数和正整数,正无理数我们高中不做研究,当是正整数时很显然递增,当是正分数时,可以化成根式,很显然当被开方数为正时,被开方数越大,整个
根式值越大。而负指数可以化为正指数的倒数,分母递增,整个函数递减.
问题五:所有图像都过哪些点,为什么?
学生反应:都过点(1,1),因为1的任何指数幂都为1.
问题六:对于原点,什么样的幂函数过,什么样的幂函数不过,为什么?
学生反应:指数为正过,为负则不过,因为负指数幂可以化成分数形式,分母不能为零,所以在原点没有意义.
问题七:图像在第一象限的位置关系是什么样子的,为什么?
学生反应:当0
教师活动:在0
【总结】幂函数不同于指数函数和对数函数拥有共同的定义域,所以幂函数的性质不可能全部总结清楚,但我们在探索性质的过程中知道了研究方法:指数是分数则化为根式,指数为负数则化为分式,这样对于定义域、值域、单调性、奇偶性都可以很容易看出来,不过要严格判断单调性和奇偶性还要用定义进行证明,接下来不看图像很快得出5个幂函数的相关性质:
【设计意图】通过创设问题情境,激发学生的思维,并在新知探究的过程中自然形成一般方法的呈现,使学生易于领悟和接受.
(三)新知应用
例1.证明幂函数[0,+∞)上是增函数
证明:
1212
,[0,),,
x x x x
∈+∞<
任取且则
12
()()
f x f x
-=-==
1212
0,0,
x x x x
≤<-<+>
因为所以
12
()()
f x f x
<
所以
()[0,).
f x=+∞
即幂函数上的增函数
教师活动:强调教材中此例题的地位和作用:(1)复习定义证明单调性的过程.(2) 幂函数的单调性很容易观察,强调严格判断的时候要用单调性进行证明。(3)幂函数的单调性很容
<
例2.比较下列各组数种两个值的大小
【设计意图】增强学生对新知的应用能力,从而达到能力的转型和对知识理解的深化.
五、课堂小结
(1)知识总结:回顾幂函数的定义和一些简单的幂函数性质.
(2)思想方法:主要涉及到了归纳总结的思想,回顾研究一般具体幂函数的可行方法.
六、课后作业
课时练与测
七、教学反思