高中数学幂函数的教案(精选10篇)
1.高中数学幂函数的教案 篇一
高中数学幂函数测试题
一、选择题
1、等于
A.- B.- C. D.
2、已知函数f(x)= 则f(2+log23)的 值为
A. B. C. D.
3、在f1(x)=x ,f2(x)=x2,f3(x)=2x,f4(x)=log x四个函数中,x1>x2>1时,能使 [f(x1)+f(x2)]
A .f1(x)=x B.f2(x)=x2C.f3(x)=2x D.f4(x)=log x
4、若函数y (2-log2x)的值域是(-,0),那么它的定义域是( )
A.(0,2)B.(2,4)C.(0,4)D.(0,1)
5、下列函数中,值域为R+的是
(A)y=5 (B)y=( )1-x(C)y= (D)y=
6、下列关系中正确的是()
(A)( ) ( ) ( ) (B)( ) ( ) ( )
(C)( ) ( ) ( ) (D)( ) ( ) ( )
7、设f:xy=2x是AB的映射,已知集合B={0,1,2,3,4},则A满足()
A.A={1,2,4,8,16} B.A={0,1,2,log23}
C.A {0,1,2,log23} D.不存在满足条件的集合
8、已知命题p:函数 的值域为R,命题q:函数
是减函数。若p或q为真命题,p且q为假命题,则实数a的取值范围是
A.a1 B.a2 C.12 D.a1或a2
9、已知函数f(x)=x2+lg(x+ ),若f(a)=M,则f(-a)=
A2a2-MBM-2a2C2M-a2Da2-2M
10、若函数 的图象与x轴有公共点,则m的取值范围是()
A.m-1 B.-10 C.m1 D.01
11、方程 的根的情况是 ()
A.仅有一根 B.有两个正根
C.有一正根和一个负根 D.有两个负根
12、若方程 有解,则a的取值范围是 ()
A.a0或a-8 B.a0
C. D.
二、填空题:
13、已知f(x)的定义域为[0,1],则函数y=f[log (3-x)]的定义域是__________.
14、若函数f(x)=lg(x2+ax-a-1)在区间[2,+]上单调递增,则实数a的`取值范围是_________.
15、已知
.
16、设函数 的x取值范围.范围是。
三、解答题
17、若f(x)=x2-x+b,且f(log2a)=b,log2[f(a)]=2(a1).
(1)求f(log2x)的最小值及对应的x值;
(2)x取何值时,f(log2x)>f(1)且log2[f(x)]
18、已知函数f(x)=3x+k(k为常数),A(-2k,2)是函数y=f-1(x)图象上的点.
(1)求实数k的值及函数f-1(x)的解析式;
(2)将y=f-1(x)的图象按向量a=(3,0)平移,得到函数y=g(x)的图象,若2f-1(x+ -3)-g(x)1恒成立,试求实数m的取值范围.
19、已知函数y= (a2x) ( )(24)的最大值为0,最小值为- ,求a的值.
20、已知函数 ,
(1)讨论 的奇偶性与单调性;
(2)若不等式 的解集为 的值;
(3)求 的反函数 ;
(4)若 ,解关于 的不等式 R).
21、定义在R上的单调函数f(x)满足f(3)=log 3且对任意x,yR都有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)求证f(x)为奇函数;
(2)若f(k3 )+f(3 -9 -2)<0对任意xR恒成立,求实数k的取值范围.
22、定义在R上的函数f(x)是最小正周期为2的奇函数,且当x(0,1)时,
f(x)= .
(Ⅰ)求f(x)在[-1,1]上的解析式;(Ⅱ)证明f(x)在(0,1)上时减函数;
(Ⅲ)当取何值 时,方程f(x)=在[-1,1]上有解?
[来源:学+科+网Z+X+X+K]
参考答案:
1、解析:=a (-a) =-(-a) =-(-a) .
答案:A
2、解析:∵3<2+log23<4,3+log23>4,
f(2+log23)=f(3+log23)=( )3+log23= .
答案:D
3、解析:由图形可直观得到:只有f1(x)=x 为“上凸”的函数.
答案:A
4、解析:∵y= (2-log2x)的值域是(-,0),
由 (2-log2x)0,得2-log2x1.
log2x1.02.故选A.
答案:A
5、B
6、解析:由于幂函数y= 在(0,+ )递增,因此( ) ( ) ,又指数函数y= 递减,因此( ) ( ) ,依不等式传递性可得:
答案:D
7、C
8、命题p为真时,即真数部分能够取到大于零的 所有实数,故二次函数 的判别式 ,从而 ;命题q为真时, 。
若p或q为真命题,p且q为假命题,故p和q中只有一个是真命题,一个是假命题。
若p为真,q为假时,无解;若p为假,q为真时 ,结果为12,故选C.
9、A
10、B
[解析]: ,画图象可知-10
11、C
[解析]:采用数 形结 合的办法,画出图象就知。
12、解析:方程 有解,等价于求 的值域∵,则a的取值范围为
答案:D
13、解析:由0log (3-x)1 log 1log (3-x)log
3-xx .
答案:[2, ]
14、- 2,且x=2时,x2+ax-a-1>0答案:(-3,+)
15、8
16、由于 是增函数, 等价于 ①
1)当 时, , ①式恒成立。
2)当 时, ,①式化为 ,即
3)当 时, ,①式无解
综上 的取值范围是
17、解:(1)∵f(x)=x2-x+b,f(log2a)=log22a-log2a+b.由已知有log22a-log2a+b=b,
(log2a-1)log2a=0.∵a1,log2a=1.a=2.又log2[f(a)]=2,f(a)=4.
a2-a+b=4,b=4-a2+a=2.
故f(x)=x2-x+2,从而f(log2x)=log22x-log2x+2=(log2x- )2+ .
当log2x= 即x= 时,f(log2x)有最小值 .
(2)由题意 0
18、解:(1)∵A(-2k,2)是函数y=f-1(x)图象上的点,
B(2,-2k)是函数y=f(x)上的点.
-2k=32+k.k=-3.
f(x)=3x-3.
y=f-1(x)=log3(x+3)(x>-3).
(2)将y=f-1(x)的图象按向量a=(3,0)平移,得到函数y=g(x)=log3x(x>0),要使2f-1(x+ -3)-g(x)1恒成立,即使2log3(x+ )-log3x1恒成立,所以有x+ +2 3在x>0时恒成立,只要(x+ +2 )min3.
又x+ 2 (当且仅当x= ,即x= 时等号成立),(x+ +2 )min=4 ,即4 3.m .
19、y= (a2x)loga2( )=-loga(a2x)[- loga(ax)]
= (2+logax)(1+logax)= (logax+ )2- ,
∵24且- 0,logax+ =0,即x= 时,ymin=- .
∵x1, a1.
又∵y的最大值为0时,logax+2=0或logax+1=0,
即x= 或x= . =4或 =2.
又∵01,a= .
20、(1) 定义域为 为奇函数;
,求导得 ,
①当 时, 在定义域内为增函数;
②当 时, 在定义域内为减函数;
(2)①当 时,∵ 在定义域内 为增函数且为奇函数,
;
②当 在定义域内为减函数且为奇函数,
;
(3)
R);
(4) ,
;①当 时,不等式解集为 R;
②当 时,得 ,
不等式的解集为 ;
③当
21、(1)证明:f(x+y)=f(x)+f(y)(x,yR),①
令x=y=0,代入①式,得f(0+0)=f(0)+f(0),即f(0)=0.
令y=-x,代入①式,得f(x-x)=f(x)+f(-x),又f(0)=0,则有
0=f(x)+f(-x).即f(-x)=-f(x)对任意xR成立,所以f(x)是奇函数.
(2)解:f(3)=log 3>0,即f(3)>f(0),又f(x)在R上是单调函数,所以f(x)在R上是增函数,又由(1)f(x)是奇函数.
f(k3 )<-f(3 -9 -2)=f(-3 +9 +2),k3 <-3 +9 +2,
3 -(1+k)3 +2>0对任意xR成立.
令t=3 >0,问题等价于t -(1+k)t+2>0对任意t>0恒成立.
22、 (Ⅰ)解:当x(-1,0)时,-x(0,1).∵当x(0,1)时,f(x)= .
f(-x)= .又f(x)是奇函数,f(-x)=-f(x)= .f(x)=- .
∵f(-0)=-f(0),f(0)=0.又f(x)是最小正周期为2的函数,对任意的x有f(x+2)=f(x).
f( -1)=f(-1+2)=f(1).另一面f(-1)=-f(1),-f(1)=f(1).f(1)=f(-1)=0.f(x)在[-1,1]上的解析式为
f(x)= .
(Ⅱ)对任意的0x21,f(x1)-f(x2)= - = = = 0,因此f(x)在(0,1)上时减函数;
(Ⅲ)在[-1,1]上使方程f(x)=有解的的 取值范围就是函数f(x)在[-1,1]上的值域.当x(-1,0)时,2 ,即2 . f(x)=.又f(x)是奇函数,f(x)在(-1,0)上 也是减函数,当x(-1,0)时有- f(x)=- - .f(x)在[-1,1]上的值域是(- ,- ){0}( , ).故当
(- ,- ){0}( , )时方程f(x)=在[-1,1]上有解.
2.幂函数教案(第1课时) 篇二
1.了解幂函数的概念,会画幂函数,的图象,并能结合这几个幂函数的图象,了解幂函数图象的变化情况和性质。
2.了解几个常见的幂函数的性质。㈡过程与方法
1.通过观察、总结幂函数的性质,培养学生概括抽象和识图能力。2.使学生进一步体会数形结合的思想。㈢情感、态度与价值观
1.通过生活实例引出幂函数的概念,使学生体会到生活中处处有数学,激发学生的学习兴趣。
2.利用计算机等工具,了解幂函数和指数函数的本质差别,使学生充分认识到现代技术在人们认识世界的过程中的作用,从而激发学生的学习欲望。教学重点
常见幂函数的概念和性质 教学难点
幂函数的单调性与幂指数的关系 教学过程
一、创设情景,引入新课
问题1:如果张红购买了每千克1元的水果w千克,那么她需要付的钱数p(元)和购买的水果量w(千克)之间有何关系?
(总结:根据函数的定义可知,这里p是w的函数)
问题2:如果正方形的边长为a,那么正方形的面积,这里S是a的函数。问题3:如果正方体的边长为a,那么正方体的体积,这里V是a的函数。问题4:如果正方形场地面积为S,那么正方形的边长,这里a是S的函数
问题5:如果某人s内骑车行进了km,那么他骑车的速度,这里v是t的函数。以上是我们生活中经常遇到的几个数学模型,你能发现以上几个函数解析式有什么共同点吗?(右边指数式,且底数都是变量)这只是我们生活中常用到的一类函数的几个具体代表,如果让你给他们起一个名字的话,你将会给他们起个什么名字呢?(变量在底数位置,解析式右边都是幂的形式)(适当引导:从自变量所处的位置这个角度)(引入新课,书写课题)
二、新课讲解
(一)幂函数的概念
如果设变量为,函数值为,你能根据以上的生活实例得到怎样的一些具体的函数式? 这里所得到的函数是幂函数的几个典型代表,你能根据此给出幂函数的一般式吗? 这就是幂函数的一般式,你能根据指数函数、对数函数的定义,给出幂函数的定义吗? 幂函数的定义:一般地,我们把形如的函数称为幂函数(power function),其中是自变量,是常数。
【探究一】幂函数与指数函数有什么区别?(组织学生回顾指数函数的概念)结论:幂函数和指数函数都是我们高中数学中研究的两类重要的基本初等函数,从它们的解析式看有如下区别: 对幂函数来说,底数是自变量,指数是常数 对指数函数来说,指数是自变量,底数是常数 试一试:判断下列函数那些是幂函数(1)(2)(3)(4)
我们已经对幂函数的概念有了比较深刻的认识,根据我们前面学习指数函数、对数函数的学习经历,你认为我们下面应该研究什么呢?(研究图象和性质)
(二)几个常见幂函数的图象和性质
在初中我们已经学习了幂函数的图象和性质,请同学们在同一坐标系中画出它们的图象。根据你的学习经历,你能在同一坐标系内画出函数的图象吗? 【探究二】观察函数的图象,将你发现的结论写在下表内。
定义域
值域
奇偶性
单调性
定点
图象范围
【探究三】根据上表的内容并结合图象,试总结函数:的共同性质。函数的图象都过点 函数在上单调递增;
归纳:幂函数图象的基本特征是,当是,图象过点,且在第一象限随的增大而上升,函数在区间上是单调增函数。(演示几何画板制作课件:幂函数.asp)请同学们模仿我们探究幂函数图象的基本特征的情况探讨时幂函数图象的基本特征。(利用drawtools软件作图研究)
归纳: 时幂函数图象的基本特征:过点,且在第一象限随的增大而下降,函数在区间上是单调减函数,且向右无限接近X轴,向上无限接近Y轴。
(三)例题剖析
【例1】求下列幂函数的定义域,并指出其奇偶性、单调性。(1)(2)(3)
分析:根据你的学习经历,你觉得求一个函数的定义域应该从哪些方面来考虑?
方法引导:解决有关函数求定义域的问题时,可以从以下几个方面来考虑,列出相应不等式或不等式组,解不等式或不等式组即可得到所求函数的定义域。若函数解析式中含有分母,分母不能为0;
若函数解析式中含有根号,要注意偶次根号下非负; 0的0次幂没有意义;
若函数解析式中含有对数式,要注意对数的真数大于0; 求函数的定义域的本质是解不等式或不等式组。
结论:在函数解析式中含有分数指数时,可以把它们的解析式化成根式,根据“偶次根号下非负”这一条件来求出对应函数的定义域;当函数解析式的幂指数为负数时,根据负指数幂的意义将其转化为分式形式,根据分式的分母不能为0这一限制条件来求出对应函数的定义域。
归纳分析如果判断幂函数的单调性(第一象限利用性质,其余象限利用函数奇偶性与单调性的关系)
【例2】比较下列各组数中两个值的大小(在横线上填上“<”或“>”)(1)________
(2)________(3)__________
(4)____________ 分析:利用考察其相对应的幂函数和指数函数来比较大小
三、课堂小结
幂函数的概念及其指数函数表达式的区别 常见幂函数的图象和幂函数的性质。
四、布置作业
㈠课本第73页习题2.4第1、2、3题 ㈡思考题:根据下列条件对于幂函数的有关性质的叙述,分别指出幂函数的图象具有下列特点之一时的的值,其中
(1)图象过原点,且随的增大而上升;
3.高中数学函数的图象教案 篇三
教学分析
本节通过图象变换,揭示参数φ、ω、A变化时对函数图象的形状和位置的影响,讨论函数y=Asin(ωx+φ)的图象与正弦曲线的关系,以及A、ω、φ的物理意义,并通过图象的变化过程,进一步理解正、余弦函数的性质,它是研究函数图象变换的一个延伸,也是研究函数性质的一个直观反映.这节是本章的一个难点.
如何经过变换由正弦函数y=sinx来获取函数y=Asin(ωx+φ)的图象呢?通过引导学生对函数y=sinx到y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律的探索,让学生体会到由简单到复杂、由特殊到一般的化归思想;并通过对周期变换、相位变换先后顺序调整后,将影响图象变换这一难点的突破,让学生学会抓住问题的主要矛盾来解决问题的基本思想方法;通过对参数φ、ω、A的分类讨论,让学生深刻认识图象变换与函数解析式变换的内在联系.
本节课建议充分利用多媒体,倡导学生自主探究,在教师的引导下,通过图象变换和“五点”作图法,正确找出函数y=sinx到y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,这也是本节课的重点所在.
三维目标
1.通过学生自主探究,理解φ对y=sin(x+φ)的图象的影响,ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响,A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响.
2.通过探究图象变换,会用图象变换法画出y=Asin(ωx+φ)图象的简图,并会用“五点法”画出函数y=Asin(ωx+φ)的简图.
3.通过学生对问题的自主探究,渗透数形结合思想.培养学生的独立意识和独立思考能力.学会合作意识,培养学生理解动与静的辩证关系,善于从运动的观点观察问题,培养学生解决问题抓主要矛盾的思想.在问题逐步深入的研究中唤起学生追求真理,乐于创新的情感需求,引发学生渴求知识的强烈愿望,树立科学的人生观、价值观.
重点难点
教学重点:用参数思想分层次、逐步讨论字母φ、ω、A变化时对函数图象的形状和位置的影响,掌握函数y=Asin(ωx+φ)图象的简图的作法.
教学难点:由正弦曲线y=sinx到y=Asin(ωx+φ)的图象的变换过程.
课时安排
2课时
教学过程
第1课时
导入新课
思路1.(情境导入)在物理和工程技术的许多问题中,都要遇到形如y=Asin(ωx+φ)的函数(其中A、ω、φ是常数).例如,物体做简谐振动时位移y与时间x的关系,交流电中电流强度y与时间x的关系等,都可用这类函数来表示.这些问题的实际意义往往可从其函数图象上直观地看出,因此,我们有必要画好这些函数的图象.揭示课题:函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
思路2.(直接导入)从解析式来看,函数y=sinx与函数y=Asin(ωx+φ)存在着怎样的关系?从图象上看,函数y=sinx与函数y=Asin(ωx+φ)存在着怎样的关系?接下来,我们就分别探索φ、ω、A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响.
推进新课
新知探究
提出问题
①观察交流电电流随时间变化的图象,它与正弦曲线有何关系?你认为可以怎样讨论参数φ、ω、A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响?
②分别在y=sinx和y=sin(x+)的图象上各恰当地选取一个纵坐标相同的点,同时移动这两点并观察其横坐标的变化,你能否从中发现,φ对图象有怎样的影响?对φ任取不同的值,作出y=sin(x+φ)的图象,看看与y=sinx的图象是否有类似的关系?
③请你概括一下如何从正弦曲线出发,经过图象变换得到y=sin(x+φ)的图象.
④你能用上述研究问题的方法,讨论探究参数ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响吗?为了作图的方便,先不妨固定为φ=,从而使y=sin(ωx+φ)在ω变化过程中的比较对象固定为y=sin(x+).
⑤类似地,你能讨论一下参数A对y=sin(2x+)的图象的影响吗?为了研究方便,不妨令ω=2,φ=.此时,可以对A任取不同的值,利用计算器或计算机作出这些函数在同一坐标系中的图象,观察它们与y=sin(2x+)的图象之间的关系.
⑥可否先伸缩后平移?怎样先伸缩后平移的?
活动:问题①,教师先引导学生阅读课本开头一段,教师引导学生思考研究问题的方法.同时引导学生观察y=sin(x+)图象上点的坐标和y=sinx的图象上点的坐标的关系,获得φ对y=sin(x+φ)的图象的影响的具体认识.然后通过计算机作动态演示变换过程,引导学生观察变化过程中的不变量,得出它们的横坐标总是相差的结论.并让学生讨论探究.最后共同总结出:先分别讨论参数φ、ω、A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响,然后再整合.
图1
问题②,由学生作出φ取不同值时,函数y=sin(x+φ)的图象,并探究它与y=sinx的图象的关系,看看是否仍有上述结论.教师引导学生获得更多的关于φ对y=sin(x+φ)的图象影响的经验.为了研究的方便,不妨先取φ=,利用计算机作出在同一直角坐标系内的图象,如图1,分别在两条曲线上恰当地选取一个纵坐标相同的点A、B,沿两条曲线同时移动这两点,并保持它们的纵坐标相等,观察它们横坐标的关系.可以发现,对于同一个y值,y=sin(x+)的图象上的点的横坐标总是等于y=sinx的图象上对应点的横坐标减去.这样的过程可通过多媒体课件,使得图中A、B两点动起来(保持纵坐标相等),在变化过程中观察A、B的坐标、xB-xA、|AB|的变化情况,这说明y=sin(x+)的图象,可以看作是把正弦曲线y=sinx上所有的点向左平移个单位长度而得到的,同时多媒体动画演示y=sinx的图象向左平移使之与y=sin(x+)的图象重合的过程,以加深学生对该图象变换的直观理解.再取φ=,用同样的方法可以得到y=sinx的图象向右平移后与y=sin(x)的图象重合.
如果再变换φ的值,类似的情况将不断出现,这时φ对y=sin(x+φ)的图象的影响的铺垫已经完成,学生关于φ对y=sin(x+φ)的图象的影响的一般结论已有了大致轮廓.
问题③,引导学生通过自己的研究认识φ对y=sin(x+φ)的图象的影响,并概括出一般结论:
y=sin(x+φ)(其中φ≠0)的图象,可以看作是把正弦曲线上所有的点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度而得到.
问题④,教师指导学生独立或小组合作进行探究,教师作适当指导.注意提醒学生按照从具体到一般的思路得出结论,具体过程是:(1)以y=sin(x+)为参照,把y=sin(2x+)的图象与y=sin(x+)的图象作比较,取点A、B观察.发现规律:
图2
如图2,对于同一个y值,y=sin(2x+)的图象上点的横坐标总是等于y=sin(x+)的图象上对应点的倍.教学中应当非常认真地对待这个过程,展示多媒体课件,体现伸缩变换过程,引导学生在自己独立思考的基础上给出规律.(2)取ω=,让学生自己比较y=sin(x+)的图象与y=sin(x+)图象.教学中可以让学生通过作图、观察和比较图象、讨论等活动,得出结论:把y=sin(x+)图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),就得到y=sin(x+)的图象.
当取ω为其他值时,观察相应的函数图象与y=sin(x+)的图象的关系,得出类似的结论.这时ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响的铺垫已经完成,学生关于ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响的一般结论已有了大致轮廓.教师指导学生将上述结论一般化,归纳y=sin(ωx+φ)的图象与y=sin(x+φ)的图象之间的关系,得出结论:
函数y=sin(ωx+φ)的图象可以看作是把y=sin(x+φ)的图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变)而得到.
图3
问题⑤,教师点拨学生,探索A对图象的影响的过程,与探索ω、φ对图象的影响完全一致,鼓励学生独立完成.学生观察y=3sin(2x+)的图象和y=sin(2x+)的图象之间的关系.如图3,分别在两条曲线上各取一个横坐标相同的点A、B,沿两条曲线同时移动这两点,并使它们的横坐标保持相同,观察它们纵坐标的关系.可以发现,对于同一个x值,函数y=3sin(2x+)的图象上的点的纵坐标等于函数y=sin(2x+)的图象上点的纵坐标的3倍.这说明,y=3sin(2x+)的图象,可以看作是把y=sin(2x+)的图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变)而得到的通过实验可以看到,A取其他值时也有类似的情况.有了前面两个参数的探究,学生得出一般结论:
函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作是把y=sin(ωx+φ)上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0 由此我们得到了参数φ、ω、A对函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象变化的影响情况.一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面的方法得到:先画出函数y=sinx的图象;再把正弦曲线向左(右)平移|φ|个单位长度,得到函数y=sin(x+φ)的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的倍,得到函数y=sin(ωx+φ)的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的A倍,这时的曲线就是函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
⑥引导学生类比得出.其顺序是:先伸缩横坐标(或纵坐标),再伸缩纵坐标(或横坐标),最后平移.但学生很容易在第三步出错,可在图象变换时,对比变换,以引起学生注意,并体会一些细节.
由此我们完成了参数φ、ω、A对函数图象影响的探究.教师适时地引导学生回顾思考整个探究过程中体现的思想:由简单到复杂,由特殊到一般的化归思想.
讨论结果:①把从函数y=sinx的图象到函数y=Asin(ωx+φ)的图象的变换过程,分解为先分别考察参数φ、ω、A对函数图象的影响,然后整合为对y=Asin(ωx+φ)的整体考察.
②略.
③图象左右平移,φ影响的是图象与x轴交点的位置关系.
④纵坐标不变,横坐标伸缩,ω影响了图象的形状.
⑤横坐标不变,纵坐标伸缩,A影响了图象的形状.
⑥可以.先伸缩后平移(提醒学生尽量先平移),但要注意第三步的平移.
y=sinx的图象
得y=Asinx的图象
得y=Asin(ωx)的图象
得y=Asin(ωx+φ)的图象.
规律总结:
先平移后伸缩的步骤程序如下:
y=sinx的图象
得y=sin(x+φ)的图象
得y=sin(ωx+φ)的图象
得y=Asin(ωx+φ)的图象.
先伸缩后平移的步骤程序(见上).
应用示例
例1 画出函数y=2sin(x-)的简图.
活动:本例训练学生的画图基本功及巩固本节所学知识方法.
(1)引导学生从图象变换的角度来探究,这里的φ=,ω=,A=2,鼓励学生根据本节所学内容自己写出得到y=2sin(x-)的图象的过程:只需把y=sinx的曲线上所有点向右平行移动个单位长度,得到y=sin(x-)的图象;再把后者所有点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),得到y=sin(x-)的图象;再把所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到函数y=2sin(x-)的图象,如图4所示.
图4
(2)学生完成以上变换后,为了进一步掌握图象的变换规律,教师可引导学生作换个顺序的图象变换,要让学生自己独立完成,仔细体会变化的实质.
(3)学生完成以上两种变换后,就得到了两种画函数y=2sin(x-),简图的方法,教师再进一步的启发学生能否利用“五点法”作图画出函数y=2sin(x-)的简图,并鼓励学生动手按“五点法”作图的要求完成这一画图过程.
解:方法一:画出函数y=2sin(x-)简图的方法为
y=sinxy=sin(x-)
y=sin(x-)
y=2sin(x-).
方法二:画出函数y=2sin(x-)简图的又一方法为
y=sinxy=sinx
y=2sinxy=2sin(x-)=2sin(x-).
方法三:(利用“五点法”作图——作一个周期内的图象)
令X=x-,则x=3(X+).列表:
X
π
2π
X
2π
5π
Y
2
-2
描点画图,如图5所示.
图5
点评:学生独立完成以上探究后,对整个的图象变换及“五点法”作图会有一个新的认识.但教师要强调学生注意方法二中第三步的变换,左右平移变换只对“单个”x而言,这点是个难点,学生极易出错.对于“五点法”作图,要强调这五个点应该是使函数取最大值、最小值以及曲线与x轴相交的点.找出它们的方法是先作变量代换,设X=ωx+φ,再用方程思想由X取0,,π,,2π来确定对应的x值.
变式训练
1.20xx山东威海一模统考,12 要得到函数y=sin(2x+)的图象,只需将函数y=sinx的图象( )
A.向左平移个单位,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.向右平移个单位,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位,再把所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
D.向右平移个单位,再把所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
答案:C
2.20xx山东菏泽一模统考,7 要得到函数y=2sin(3x)的图象,只需将函数y=2sin3x的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
答案:D
例2 将y=sinx的图象怎样变换得到函数y=2sin(2x+)+1的图象?
活动:可以用两种图象变换得到.但无论哪种变换都是针对字母x而言的由y=sin2x的图象向左平移个单位长度得到的函数图象的解析式是y=sin2(x+)而不是y=sin(2x+),把y=sin(x+)的图象的横坐标缩小到原来的,得到的函数图象的解析式是y=sin(2x+),而不是y=sin2(x+).
解:方法一:①把y=sinx的图象沿x轴向左平移个单位长度,得y=sin(x+)的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的,得y=sin(2x+)的图象;③将所得图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得y=2sin(2x+)的图象;④最后把所得图象沿y轴向上平移1个单位长度得到y=2sin(2x+)+1的图象.
方法二:①把y=sinx的图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得y=2sinx的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的,得y=2sin2x的图象;③将所得图象沿x轴向左平移个单位长度,得y=2sin2(x+)的图象;④最后把图象沿y轴向上平移1个单位长度得到y=2sin(2x+)+1的图象.
点评:三角函数图象变换是个难点.本例很好地巩固了本节所学知识方法,关键是教师引导学生理清变换思路和各种变换对解析式的影响.
变式训练
1.将y=sin2x的图象怎样变换得到函数y=cos(2x-)的图象?
解:y=sin2x=cos(-2x)=cos(2x-).
在y=cos(2x-)中以x-a代x,有y=cos[2(x-a)-]=cos(2x-2a-).根据题意,有2x-2a-=2x-,得a=-.
所以将y=sin2x的图象向左平移个单位长度可得到函数y=cos(2x-)的图象.
2.如何由函数y=3sin(2x+)的图象得到函数y=sinx的图象?
方法一:y=3sin(2x+)y=sin(2x+)
y=sin(x+)y=sinx.
方法二:y=3sin(2x+)=3sin2(x+)y=3sin2x
y=sin2xy=sinx.
3.20xx山东高考,4 要得到函数y=sinx的图象,只需将函数y=cos(x-)的图象( )
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
答案:A
知能训练
课本本节练习1、2.
解答:
1.如图6.
点评:第(1)(2)(3)小题分别研究了参数A、ω、φ对函数图象的影响,第(4)小题则综合研究了这三个参数对y=Asin(ωx+φ)图象的影响.
2.(1)C;(2)B;(3)C.
点评:判定函数y=A1sin(ω1x+φ1)与y=A2sin(ω2x+φ2)的图象间的关系.为了降低难度,在A1与A2,ω1与ω2,φ1与φ2中,每题只有一对数值不同.
课堂小结
1.由学生自己回顾总结本节课探究的知识与方法,以及对三角函数图象及三角函数解析式的新的认识,使本节的总结成为学生凝练提高的平台.
2.教师强调本节课借助于计算机讨论并画出y=Asin(ωx+)的图象,并分别观察参数φ、ω、A对函数图象变化的影响,同时通过具体函数的图象的变化,领会由简单到复杂、特殊到一般的化归思想.
作业
1.用图象变换的方法在同一坐标系内由y=sinx的图象画出函数y=sin(-2x)的图象.
2.要得到函数y=cos(2x-)的图象,只需将函数y=sin2x的图象通过怎样的变换得到?
3.指出函数y=cos2x+1与余弦曲线y=cosx的关系.
解答:1.∵y=sin(-2x)=sin2x,作图过程:
y=sinxy=sin2xy=sin2x.
2.∵y=cos(2x-)=sin[+(2x-)]=sin(2x+)=sin2(x+),
∴将曲线y=sin2x向左平移个单位长度即可.
3.∵y=cos2x+1,
∴将余弦曲线y=cosx上各点的横坐标缩短到原来的倍,再将所得曲线上所有的点向上平移1个单位长度,即可得到曲线y=cos2x+1.
设计感想
1.本节图象较多,学生活动量大,因此本节设计的主要指导思想是充分利用信息技术工具,从整体上探究参数φ、ω、A对函数y=Asin(ωx+φ)图象整体变化的影响.这符合新课标精神,符合教育课改新理念.现代教育要求学生在富有的学习动机下主动学习,合作探究,教师仅是学生主动学习的激发者和引导者.
2.对于函数y=sinx的图象与函数y=Asin(ωx+φ)的图象间的变换,由于“平移变换”与“伸缩变换”在“顺序”上的差别,直接会对图象平移量产生影响,这点也是学习三角函数图象变换的难点所在,设计意图旨在通过对比让学生领悟它们的异同.
3.学习过程是一个认知过程,学生内部的认知因素和学习情景的因素是影响学生认知结构的变量.如果学生本身缺乏学习动机和原有的认知结构,外部的变量就不能发挥它们的作用,但外部变量所提供的刺激也能使内部能力引起学习.
(设计者:张云全)
第2课时
导入新课
思路1.(直接导入)上一节课中,我们分别探索了参数φ、ω、A对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响及“五点法”作图.现在我们进一步熟悉掌握函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,φ≠0)的图象变换及其物理背景.由此展开新课.
思路2.(复习导入)请同学们分别用图象变换及“五点作图法”画出函数y=4sin(x-)的简图,学生动手画图,教师适时的点拨、纠正,并让学生回答有关的问题.在学生回顾与复习上节所学内容的基础上展开新课.
推进新课
新知探究
提出问题
①在上节课的学习中,用“五点作图法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象时,列表中最关键的步骤是什么?
②(1)把函数y=sin2x的图象向_____平移_____个单位长度得到函数y=sin(2x-)的图象;(2)把函数y=sin3x的图象向_______平移_______个单位长度得到函数y=sin(3x+)的图象;(3)如何由函数y=sinx的图象通过变换得到函数y=sin(2x+)的图象?
③将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移个单位长度,所得到的曲线是y=sinx的`图象,试求函数y=f(x)的解析式.
对这个问题的求解现给出以下三种解法,请说出甲、乙、丙各自解法的正误.(多媒体出示各自解法)
甲生:所给问题即是将y=sinx的图象先向右平移个单位长度,得到y=sin(x-)的图象,再将所得的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,得到y=sin(2x-),即y=cos2x的图象,∴f(x)=cos2x.
乙生:设f(x)=Asin(ωx+φ),将它的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y=Asin(x+φ)的图象,再将所得的图象向左平移个单位长度,得到y=Asin(x++φ)=sinx,∴A=,=1,+φ=0,
即A=,ω=2,φ=-.∴f(x)=sin(2x-)=cos2x.
丙生:设f(x)=Asin(ωx+φ),将它的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y=Asin(x+φ)的图象,再将所得的图象向左平移个单位长度,得到y=Asin[(x+)+φ]=Asin(x++φ)= sinx,
∴A=,=1,+φ=0.
解得A=,ω=2,φ=-,
∴f(x)=sin(2x-)=cos2x.
活动:问题①,复习巩固已学三种基本变换,同时为导入本节课重、难点创设情境.让学生回答并回忆A、ω、φ对函数y=Asin(ωx+φ)图象变化的影响.引导学生回顾“五点作图法”,既复习了旧知识,又为学生准确使用本节课的工具提供必要的保障.
问题②,让学生通过实例综合以上两种变换,再次回顾比较两种方法平移量的区别和导致这一现象的根本原因,以此培养训练学生变换的逆向思维能力,训练学生对变换实质的理解及使用诱导公式的综合能力.
问题③,甲生的解法是考虑以上变换的“逆变换”,即将以上变换倒过来,由y=sinx变换到y=f(x),解答正确.乙、丙两名同学都是采用代换法,即设y=Asin(ωx+φ),然后按题设中的变换得到两次变换后图象的函数解析式,这种思路清晰,但值得注意的是:乙生的解答过程中存在实质性的错误,就是将y=Asin(x+φ)的图象向左平移个单位长度时,把y=Asin(x+φ)函数中的自变量x变成x+,应该变换成y=Asin[(x+)+φ],而不是变换成y=Asin(x++φ),虽然结果一样,但这是巧合,丙同学的解答是正确的
三角函数图象的“逆变换”一定要注意其顺序,比如甲生解题的过程中如果交换了顺序就会出错,故在对这种方法不是很熟练的情况下,用丙同学的解法较合适(即待定系数法).平移变换是对自变量x而言的,比如乙同学的变换就出现了这种错误.
讨论结果:①将ωx+φ看作一个整体,令其分别为0, ,π, ,2π.
②(1)右, ;(2)左, ;(3)先y=sinx的图象左移,再把所有点的横坐标压缩到原来的倍(纵坐标不变).
③略.
提出问题
①回忆物理中简谐运动的相关内容,并阅读本章开头的简谐运动的图象,你能说出简谐运动的函数关系吗?
②回忆物理中简谐运动的相关内容,回答:振幅、周期、频率、相位、初相等概念与A、ω、φ有何关系.
活动:教师引导学生阅读并适时点拨.通过让学生回忆探究,建立与物理知识的联系,了解常数A、ω、φ与简谐运动的某些物理量的关系,得出本章开头提到的“简谐运动的图象”所对应的函数解析式有如下形式:y=Asin(ωx+φ),x∈[0,+∞),其中A>0,ω>0.物理中,描述简谐运动的物理量,如振幅、周期和频率等都与这个解析式中的常数有关:A就是这个简谐运动的振幅,它是做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离;这个简谐运动的周期是T=,这是做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间;这个简谐运动的频率由公式f==给出,它是做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数;ωx+φ称为相位;x=0时的相位φ称为初相.
讨论结果:①y=Asin(ωx+φ),x∈[0,+∞),其中A>0,ω>0.
②略.
应用示例
例1 图7是某简谐运动的图象.试根据图象回答下列问题:
(1)这个简谐运动的振幅、周期和频率各是多少?
(2)从O点算起,到曲线上的哪一点,表示完成了一次往复运动?如从A点算起呢?
(3)写出这个简谐运动的函数表达式.
图7
活动:本例是根据简谐运动的图象求解析式.教师可引导学生再次回忆物理学中学过的相关知识,并提醒学生注意本课开始时探讨的知识,思考y=Asin(ωx+φ)中的参数φ、ω、A在图象上是怎样反映的,要解决这个问题,关键要抓住什么.关键是搞清φ、ω、A等参数在图象上是如何得到反映的让学生明确解题思路,是由形到数地解决问题,学会数形结合地处理问题.完成解题后,教师引导学生进行反思学习过程,概括出研究函数y=Asin(ωx+φ)的图象的思想方法,找两名学生阐述思想方法,教师作点评、补充.
解:(1)从图象上可以看到,这个简谐运动的振幅为2 cm;周期为0.8 s;频率为.
(2)如果从O点算起,到曲线上的D点,表示完成了一次往复运动;如果从A点算起,则到曲线上的E点,表示完成了一次往复运动.
(3)设这个简谐运动的函数表达式为y=Asin(ωx+φ),x∈[0,+∞),
那么A=2;由=0.8,得ω=;由图象知初相φ=0.
于是所求函数表达式是y=2sinx,x∈[0,+∞).
点评:本例的实质是由函数图象求函数解析式,要抓住关键点.应用数学中重要的思想方法——数形结合的思想方法,应让学生熟练地掌握这种方法.
变式训练
函数y=6sin(x-)的振幅是,周期是____________,频率是____________,初相是___________,图象最高点的坐标是_______________.
解:6 8π (8kπ+,6)(k∈Z)
例2 若函数y=Asin(ωx+φ)+B(其中A>0,ω>0)在其一个周期内的图象上有一个最高点(,3)和一个最低点(,-5),求这个函数的解析式.
活动:让学生自主探究题目中给出的条件,本例中给出的实际上是一个图象,它的解析式为y=Asin(ωx+φ)+B(其中A>0,ω>0),这是学生未遇到过的教师应引导学生思考它与y=Asin(ωx+φ)的图象的关系,它只是把y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象向上(B>0)或向下(B<0)平移|B|个单位.由图象可知,取最大值与最小值时相应的x的值之差的绝对值只是半个周期.这里φ的确定学生会感到困难,因为题目中毕竟没有直接给出图象,不像例1那样能明显地看出来,应告诉学生一般都会在条件中注明|φ|<π,如不注明,就取离y轴最近的一个即可.
解:由已知条件,知ymax=3,ymin=-5,
则A=(ymax-ymin)=4,B= (ymax+ymin)=-1,=-=.
∴T=π,得ω=2.
故有y=4sin(2x+φ)-1.
由于点(,3)在函数的图象上,故有3=4sin(2×+φ)-1,
即sin(+φ)=1.一般要求|φ|<,故取+φ=.∴φ=.
故所求函数的解析式为y=4sin(2x+)-1.
点拨:这是数形结合的又一典型应用,应让学生明了,题中无图但脑中应有图或根据题意画出草图,结合图象可直接求得A、ω,进而求得初相φ,但要注意初相φ的确定.求初相也是这节课的一个难点.
变式训练
已知函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)一个周期的图象如图8所示,求函数的解析式.
解:根据“五点法”的作图规律,认清图象中的一些已知点属于五点法中的哪一点,而选择对应的方程ωxi+φ=0,,π,,2π(i=1,2,3,4,5),得出φ的值.
方法一:由图知A=2,T=3π,
由=3π,得ω=,∴y=2sin(x+φ).
由“五点法”知,第一个零点为(,0),
∴·+φ=0荭=-,
故y=2sin(x-).
方法二:得到y=2sin(x+φ)同方法一.
由图象并结合“五点法”可知,(,0)为第一个零点,(,0)为第二个零点.
∴·+φ=π荭=.
∴y=2sin(x-).
点评:要熟记判断“第一点”和“第二点”的方法,然后再利用ωx1+φ=0或ωx2+φ=π求出φ.
2.20xx海南高考,3函数y=sin(2x-)在区间[,π]上的简图是( )
图9
答案:A
知能训练
课本本节练习3、4.
3.振幅为,周期为4π,频率为.先将正弦曲线上所有的点向右平行移动个单位长度,再在纵坐标保持不变的情况下将各点的横坐标伸长到原来的2倍,最后在横坐标保持不变的情况下将各点的纵坐标缩短到原来的倍.
点评:了解简谐运动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=Asin(ωx+φ)的图象与正弦曲线的关系.
4..把正弦曲线在区间[,+∞)的部分向左平行移动个单位长度,就可得到函数y=sin(x+),x∈[0,+∞)的图象.
点评:了解简谐运动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=sin(x+φ)的图象与正弦曲线的关系.
课堂小结
1.由学生自己回顾本节学习的数学知识:简谐运动的有关概念.本节学习的数学方法:由简单到复杂、特殊到一般、具体到抽象的化归思想,数形结合思想,待定系数法,数学的应用价值.
2.三角函数图象变换问题的常规题型是:已知函数和变换方法,求变换后的函数或图象,这种题目的解题的思路是:如果函数同名则按两种变换方法的步骤进行即可;如果函数不同名,则将异名函数化为同名函数,且需x的系数相同.左右平移时,如果x前面的系数不是1,需将x前面的系数提出,特别是给出图象确定解析式y=Asin(ωx+φ)的题型.有时从寻找“五点法”中的第一零点(,0)作为突破口,一定要从图象的升降情况找准第一零点的位置.
作业
把函数y=cos(3x+)的图象适当变动就可以得到y=sin(-3x)的图象,这种变动可以是( )
A.向右平移 B.向左平移 C.向右平移 D.向左平移
解:∵y=cos(3x+)=sin(-3x)=sin[-3(x-)],
∴由y=sin[-3(x-)]向左平移才能得到y=sin(-3x)的图象.
答案:D
点评:本题需逆推,教师在作业讲评时应注意加强学生逆向思维的训练.如本题中的-3x需写成-3(x-),这样才能确保平移变换的正确性.
设计感想
1.本节课符合新课改精神,突出体现了以学生能力的发展为主线,应用启发式、讲述式引导学生层层深入,培养学生自主探索及发现问题、分析问题和解决问题的能力.注重利用非智力因素促进学生的学习,实现数学知识价值、思维价值和人文价值的高度统一.
4.高中数学二次函数教案 篇四
一、知识回顾
1、二次函数的解析式
(1)一般式:顶点式:双根式:求二次函数解析式的方法:
2、二次函数的图像和性质
二次函数fxax2bxc(a0)的图像是一条抛物线,对称轴的方程为。
(1)当a0时,抛物线开口,函数在上递减,在上递增,当x
(2)当a0时,抛物线开口,函数在上递减,在上递增,当x
(3)二次函数fxaxbxc(a0)2b2a时,函数有最值为b2a时,函数有最为。
当时,恒有 fx.0,当时,恒有 fx.0。
2(4)二次函数fxaxbxc(a0),当b4ac0时,图像与x轴有两个交点,2
M1(x1,0),M2(x2,0),M1M2x1x2a.3.常见的实根分布情况设x1x2为f(x)=0(a>0)的两个实根。
(1)当x1m,x2m时,则有___________________
(2)当在区间(m,n)有且只有一个实根时,则有:__________________________
(3)当在区间(m,n)有两个实根时,则有:_________________________________
(4)当在两个区间中各有一个实根mx1npx2q时,——————————
二、基础训练
1、已知二次函数fxaxbxc(a0)的对称轴方程为x=2,则在f(1),f(2),f(3),f(4),f(5)中,相等的两个值2
为,最大值为。
22函数fx2xmx3,当x(,1]时,是减函数,则实数m的取值范围是3函数fxx2axa的定义域为R,则实数a的取值范围是(4已知不等式xbxc0 的解集为11),则bc23
5若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a、b∈R)是偶函数,且他的值域为(-∞,4],则6 设二次函数y=f(x)的最大值为13,且f(3)= f(-1)=5,则7已知二次函数f(x)x4ax2a6(xR)的值域为[0,),则实数a
三、例题精讲
例1 求下列二次函数的解析式 2
(1)图像顶点的坐标为(2,-1),与y轴交点坐标为(0,11);
(2)已知函数f(x)满足f(0)=1,且f(x+1)-f(x)=2x;
(3)f(2)=0,f(-1)=0且过点(0,4)求f(x).例2 已知函数f(x)ax2(b8)xaab,当x(3,2)时,f(x)0,当x(,3)(2,)时,f(x)0。(1)求f(x)在[0,1]内的值域。
(2)若axbxc0的解集为R,求实数c的取值范围。
例3 已知函数f(x)ax2bx(a0)满足条件f(x5)f(x3)且方程f(x)x有等根,(1)求f(x)的解析式;(2)是否存在实数m,n(mn),使f(x)的定义域和值域分别是[m,n]和[3m,3n]?如果存在,求出m,n的值;若不存在说明理由。
2例4已知关于x的方程mx2+(m-3)x+1=0①若存在正根,求实数m的取值范围②2个正根m的取值范围③一正一负根m的取值范围④2个负根的m的取值范围
四、巩固练习
1.2.若关于x的不等式x2-4x≥m对任意 x∈(0,1]恒成立,则 m的取值范围为不等式ax2+bx+c>0 的解集为(x1,x2)(x1 x2<0),则不等式cxbxa0的解集为
223 函数y2cosxsinx的值域为x
axb4 已知函数f(x)(a,b为常数且ab0)且f(2)1,f(x)x有唯一解,则yf(x)的解析式为
225.已知a,b为常数,若f(x)x4x3,f(axb)x10x24,则5ab26.函数f(x)4xmx5在区间[2,)上是增函数,则f(1)的取值范围是
7.函数f(x)=2x-mx+3, 当x∈[-2,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,-2]时是减函数,8.若二次函数f(x)axbxc满足f(x1)f(x2)(x1x2)则f(x1x2)9.若关于x的方程ax2x10至少有一个负根,则a的值为
10.已知关于x的二次方程x+2mx+2m+1=0
(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的范围。(2)若方程两根均在(0,1)内,求m的范围。
11.若函数f(x)=x+(m-2)x+5的两个相异零点都大于0,则m的取值范围是
5.同底数幂的乘法数学初一下册教案 篇五
同底数幂的乘法法则的灵活运用;
教学方法
引导发现法、启发猜想、讲练结合法
课前准备
教师准备
课件、多媒体;
学生准备
练习本;
课时安排1课时
教学过程
一、导入
光在真空中的速度大约是3×108m/s.太阳系以外距离地球最近的恒星是比邻星,它发出的光到达地球大约需要4.22年.
一年以3×107秒计算,比邻星与地球的距离约为多少?
3×108×3×107×4.22= 37.98× (108×107).
108×107等于多少呢?
通过呈现实际问题引起学生的注意,对同底数幂的乘法内容具体,便于引导学生进入相关问题的思考.
二、新课
在乘方意义的基础上,学生开展探究,采用观察分析、探究归纳,合作学习的方法,易使学生体会知识的形成过程,从而突破难点,同时也培养了学生观察、概括与抽象的能力。
同步测试
1.求1+2+22+23+24+…+2的值.
解:设S=1+2+22+23+24+…+2+22013,将等式两边同时乘以2得:
2S=2+22+23+24+25+…+22013+2
将下式减去上式得2SS=220141
即S=220141
即1+2+22+23+24+…+22013=220141
请你仿照此法计算:
(1)1+2+22+23+24+…+210
(2)1+3+32+33+34+…+3n(其中n为正整数).
课时练习含答案解析
1.下面计算正确的是( )
A.b5・ b5= 2b5 B.b5 + b5 = b10 C.x5・x5 = x25 D.y5 ・ y5 = y10
答案:D
解析:解答:a项计算等于b10; B项计算等于2b5;C项计算等于x10 ;故D项正确.
6.高中数学幂函数的教案 篇六
教材:两角和与差的正弦、余弦、正切的综合练习⑶
目的:进一步熟悉有关技巧,继续提高学生综合应用能力。(采用《精编》例题)
过程:
一、求值问题(续)
例一 若tan=3x,tan=3x, 且=6,求x的值。
解:tan()=tan=
363 ∵tan=3x,tan=3x
∴3tantantan3x3x13312(3x3x21tanxx)∴3•3x3•3x=23 即:3(3x)2233x30 ∴3x3或3x33(舍去)∴x12
例二 已知锐角, , 满足sin+sin=sin, coscos=cos, 求的值。解: ∵sin+sin=sin ∴sin sin = sin <0 ①
∴sin 同理:∵coscos=cos ∴ cos cos = cos ② ①2+②2: 1+12cos()=1 ∴cos()=12 ∵02 02 ∴20 ∴=3 二、关于最值问题 例三 已知tan,tan是关于x的方程mx22x7m32m0的两个实根,求tan(+)的取值范围。 解:∵tan,tan是方程mx22x7m32m0的两个实根 ∴△=4(7m-3)-8m2≥0 ∴2m2-7m+3≤0 解之:12≤m≤3 又:tantan27m3 ∴tan()27m3 tan2mtanm2 为求范围:tan()27111749m3(m)223(m)61 2∵1≤m≤3 ∴123≤m≤2 ∴当117m76时,3(m)6494912有最大值12 2 当1m2或1m13时,3(1m)764912有最小值2 2∴73323(1m)76491222 即:tan()73,223 ∴pq+1=0 例四 若2x2,求f(x)=3sinx+cosx的最大值和最小值,并求出此时的x值。 解: f(x)=3sinx+cosx=23sinx122cosx2sin(x) 6∵22x2 ∴3x63 ∴32sin(x6)1 32sin(x6)2 即:3f(x)2 当且仅当x63,x2时 f(x)min=3 当且仅当x62,x 3时 f(x)max=2 例五 已知f(x)=-acos2x-3asin2x+2a+b,其中a>0,x[0,≤1,设 ]时,-5≤f(x)2g(t)=at2+bt-3,t[-1,0],求g(t)的最小值。 13sin2x+cos2x]+2a+b 解: f(x)=-acos2x-3asin2x+2a+b=-2a[ =-2asin(2x+)+2a+b ∵x[0,671] ∴2x ∴sin(2x)1 266626 又: a>0 ∴-2a<0 ∴2a2asin(2x)a 6 ∴b2asin(2x)2ab3ab ∴bf(x)3ab 6 ∵-5≤f(x)≤1 ∴b5b5 3ab1a2 ∴g(t)=at2+bt-3=2t2-5t-3=2(t-)2-∴当t=0时,g(t)min=g(0)=-3 三、作业:《精编》 P61 6、7、11 P62 20、22、23、25 P63 30 (二)教学目标:巩固指数函数的概念和性质 教学重点:指数函数的概念和性质 教学过程: 本节课为习题课,可分以下几个方面加以练习: 备选题如下: 1、关于定义域 x(1)求函数f(x)=11的定义域 9(2)求函数y=1x的定义域 51x1(3)函数f(x)=3-x-1的定义域、值域是……() A.定义域是R,值域是R B.定义域是R,值域是(0,+∞) C.定义域是R,值域是(-1,+∞) D.以上都不对(4)函数y=1x的定义域是______ 5x11(5)求函数y=ax1的定义域(其中a>0且a≠1) 2、关于值域 (1)当x∈[-2,0]时,函数y=3x+1-2的值域是______(2)求函数y=4x+2x+1+1的值域.(3)已知函数y=4x-3·2x+3的值域为[7,43],试确定x的取值范围.(4).函数y=3x3x1的值域是() A.(0,+∞) B.(-∞,1) C.(0,1) D.(1,+∞) (5)函数y=0.25x22x12的值域是______,单调递增区间是______.3、关于图像 用心 爱心 专心 1 (1)要得到函数y=8·2-x的图象,只需将函数y=(12)x的图象() A.向右平移3个单位 B.向左平移3个单位 C.向右平移8个单位 D.向左平移8个单位 (2)函数y=|2x-2|的图象是() (3)当a≠0时,函数y=ax+b和y=bax的图象只可能是() (4)当0 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 (5)若函数y=a2x+b+1(a>0且a≠1,b为实数)的图象恒过定点(1,2),则b=______.(6)已知函数y=(12)|x+2|. ①画出函数的图象; ②由图象指出函数的单调区间并利用定义证明.(7)设a、b均为大于零且不等于1的常数,下列命题不是真命题的是() 用心 爱心 专心 A.y=a的图象与y=a的图象关于y轴对称 B.若y=a的图象和y=b的图象关于y轴对称,则ab=1 C.若a2x-xxx>a22-1,则a>1 ,则a>b D.若a>b 24、关于单调性 (1)若-1 A.5-x<5x<0.5x C.5<5<0.5x-xx B.5x<0.5x<5-x D.0.5<5<5 x-xx(2)下列各不等式中正确的是() A.()3()3()3 252C.()3()3()3 52212121211 B.()3()3()3 225 D.()3()3()3 *** 1211(x+1)(3-x)(3).函数y=(2-1)的单调递增区间是() A.(1,+∞)C.(1,3) B.(-∞,1) D.(-1,1) (4).函数y=()2xxx2为增函数的区间是() (5)函数f(x)=a-3a+2(a>0且a≠1)的最值为______.(6)已知y=(数.(7)比较52x12x12)xx22+1,求其单调区间并说明在每一单调区间上是增函数还是减函与5x22的大小 5、关于奇偶性 (1)已知函数f(x)= m21x2x为奇函数,则m的值等于_____ 11(1)如果82 x2x=4,则x=____ 用心 爱心 专心 3 6阶段检测题: 可以作为课后作业: 1.如果函数y=ax(a>0,a≠1)的图象与函数y=bx(b>0,b≠1)的图象关于y轴对称,则有 A.a>b B.a 3(3x-1)(2x+1) ≥1},则集合M、N的关系是 B.MN D.MN 3.下列说法中,正确的是 ①任取x∈R都有3x>2x ②当a>1时,任取x∈R都有ax>a-x ③y=(3)-x是增函数 ④y=2|x|的最小值为1 ⑤在同一坐标系中,y=2x与y=2-x的图象对称于y轴 A.①②④ C.②③④ B.④⑤ D.①⑤ 4.下列函数中,值域是(0,+∞)的共有 ①y=31 ②y=(A.1个 x1)③y=1()④y=3x B.2个 x11xC.3个 D.4个 5.已知函数f(x)=a1-x(a>0,a≠1),当x>1时恒有f(x)<1,则f(x)在R上是 A.增函数 B.减函数 C.非单调函数 D.以上答案均不对 二、填空题(每小题2分,共10分)6.在同一坐标系下,函数y=ax,y=bx,y=cx,y=dx的图象如下图,则a、b、c、d、1之间从小到大的顺序是__________.用心 爱心 专心 4 7.函数y=ax1的定义域是(-∞,0],则a的取值范围是__________.8.函数y=2x+k-1(a>0,a≠1)的图象不经过第四象限的充要条件是__________.9.若点(2,14)既在函数y=2ax+b的图象上,又在它的反函数的图象上,a=________,b=________.10.已知集合M={x|2x2+x≤(14) x- 2,x∈R},则函数y=2x的值域是__________.三、解答题(共30分)11.(9分)设A=am+a-m,B=an+a-n(m>n>0,a>0且a≠1),判断A,B的大小.12.(10分)已知函数f(x)=a- 22x1(a∈R),求证:对任何a∈R,f(x)为增函数.x1213.(11分)设0≤x≤2,求函数y=42a2xa21的最大值和最小值.课堂练习:(略)小结: 课后作业:(略) 教学目标:理解映射的概念; 用映射的观点建立函数的概念.教学重点:用映射的观点建立函数的概念.教学过程: 1.通过对教材上例 4、例 5、例6的研究,引入映射的概念.注:1,补充例子:投掷飞标时,每一支飞标射到盘上时,是射到盘上的唯一点上。于是,如果我们把A看作是飞标组成的集合,B看作是盘上的点组成的集合,那么,刚才的投飞标相当于集合A到集合B的对应,且A中的元素对应B中唯一的元素,是特殊的对应.同样,如果我们把A看作是实数组成的集合,B看作是数轴上的点组成的集合,或把A看作是坐标平面内的点组成的集合,B看作是有序实数对组成的集合,那么,这两个对应也都是集合A到集合B的对应,并且和上述投飞标一样,也都是A中元素对应B中唯一元素的特殊对应.一般地,设A,B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中的任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A,B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到集合B的映射,记作f:A→B.其中与A中的元素a对应的B中的元素b叫做a的象,a叫做b的原象.2,强调象、原象、定义域、值域、一一对应和一一映射等概念 3.映射观点下的函数概念 如果A,B都是非空的数集,那么A到B的映射f:A→B就叫做A到B的函数,记作y=f(x),其中x∈A,y∈B.原象的集合A叫做函数y=f(x)的定义域,象的集合C(CB)叫做函数y=f(x)的值域.函数符号y=f(x)表示“y是x的函数”,有时简记作函数f(x).这种用映射刻划的函数定义我们称之为函数的近代定义.注:新定义更抽象更一般 1(x是有理数)如:f(x)(狄利克雷函数)(0x是无理数) 4.补充例子: 例1.已知下列集合A到B的对应,请判断哪些是A到B的映射?并说明理由: ⑴ A=N,B=Z,对应法则:“取相反数”; ⑵A={-1,0,2},B={-1,0,1/2},对应法则:“取倒数”; ⑶A={1,2,3,4,5},B=R,对应法则:“求平方根”; 00⑷A={|090},B={x|0x1},对应法则:“取正弦”.例2.(1)(x,y)在影射f下的象是(x+y,x-y),则(1,2)在f下的原象是_________。 2(2)已知:f:xy=x是从集合A=R到B=[0,+]的一个映射,则B中的元素1在A中的原象是_________。 (3)已知:A={a,b},B={c,d},则从A到B的映射有几个。 【典例解析】 例⒈下列对应是不是从A到B的映射,为什么? ⑴A=(0,+∞),B=R,对应法则是"求平方根"; x2⑵A={x|-2≤x≤2},B={y|0≤y≤1},对应法则是f:x→y=(其1 中x∈A,y∈B) 2⑶A={x|0≤x≤2},B={y|0≤y≤1},对应法则是f:x→y=(x-2)(其中x∈A,y∈B) x⑷A={x|x∈N},B={-1,1},对应法则是f:x→y=(-1)(其中x∈A,y∈B). 例⒉设A=B=R,f:x→y=3x+和-3的原象. 6,求⑴集合A中112和-3的象;⑵集合B中22 参考答案: 例⒈解析:⑴不是从A到B的映射.因为任何正数的平方根都有两个,所以对A中的任何一个元素,在B中都有两个元素与之对应.⑵是从A到B的映射.因为A中每个数平方除以4后,都在B中有唯一的数与之对应.⑶不是从A到B的映射.因为A中有的元素在2B中无元素与之对应.如0∈A,而(0-2)=4B.⑷是从A到B的映射.因为-1的奇数次幂是-1,而偶数次幂是1.∴⑴⑶不是,⑵⑷是. [点评]判断一个对应是否为映射,主要由其定义入手进行分析. 1115和x=-3分别代入y=3x+6,得的象是,-3的象是-3; 222111 1⑵将y=和y=-3,分别代入y=3x+6,得的原象-,-3的原象226例⒉解:⑴将x=是-3. [点评]由映射中象与原象的定义以及两者的对应关系求解. 课堂练习:教材第36页 练习A、B。 (二)教学目标:进一步理解对数函数的定义,掌握对数函数的图象和性质 教学重点:掌握对数函数的图象和性质.教学过程: 1、复习对数函数的概念 2、例子: (一)求函数的定义域 1. 已知函数f(x)lg(x23x2)的定义域是F, 函数g(x)lg(x1)lg(x2)的定义域是N, 确定集合F、N的关系? 2.求下列函数的定义域: (1)f(x) 1(2)log(x1)3f(x)log2x13x2 (二)求函数的值域 f(x)log2x 2.f(x)logax 3.f(x)log2x[1,2] x[1,2] x224.求函数(1)f(x)log2(x22)(2)f(x)log 2(三)函数图象的应用 1的值域 x22ylogax ylogbx ylogcx的图象如图所示,那么a,b,c的大小关系是 2.已知ylogm(3)logn(3)0,m,n为不等于1的正数,则下列关系中正确的是() (A)1 (1)y|lgx|(2)ylg|x| (四)函数的单调性 1、求函数ylog22(x2x)的单调递增区间。 ylog1(x2x2) 2、求函数2的单调递减区间 (五)函数的奇偶性 1、函数ylog22(xx1)(xR)的奇偶性为[ ] A.奇函数而非偶函数 B.偶函数而非奇函数 C.非奇非偶函数 D.既奇且偶函数 (五)综合 1.若定义在区间(-1,0)内的函数f(x)log2a(x1)满足f(x)0,则a的取值范围() (A)(1,1)(B)(1,12](C)(12,)(D)(0,)2 课堂练习:略 一、教材分析 1、教学背景: 函数是整个高中数学的教学重难点,是必修一的主要内容。而这一节的内容以上一小节指数和指数运算为基础,进一步研究指数基本运算式Nab所构成的第一个函数形式yax,这就是学生在高中所学的第一个基本初等函数——指数函数。 对于学生而言,这是第一次尝试利用所学的函数基本概念和性质来分析具体函数的一节课,也是高中阶段第一次借助图像来分析函数性质的一节课。这节课要教会学生的不仅仅是指数函数的图像和性质本身,更是可用于今后研究一个具体函数(如:对数函数、幂函数、三角函数等)的一般方法,使图像和函数的关系在学生心中更加清晰,为整个高中数学中对函数的学习研究打下基础。因此,这节课的内容是十分重要的。 2、教学目标:(1)知识目标: ①理解指数函数的概念; ②掌握指数函数的图像特征,如定点、变化情况; ③掌握指数函数的基本性质,如定义域、值域、单调性、函数值的分布等;(2)能力目标: ①培养学生观察、分析、归纳问题的能力; ②培养学生的数形结合和分类讨论的思想; ③增强学生的读图识图能力。(3)情感目标: ①使学生进一步了解从抽象到具体(抽象函数与具体函数)、从现象到本质(由图像总结规律)、从特殊到一般(把研究指数函数的方法应用到对其他函数的研究中)的辩证思想,潜移默化地对学生进行辩证唯物主义教育; ②全课围绕指数函数图像进行分析,并不断地进行比较和归纳,培养学生用比较思想分析问题的方法和钻研探究问题的兴趣,并延续到后面的学习当中。 3、教学重点与难点 指数函数对学生来说是一个全新的函数,学生对于一个抽象的函数形式往往缺乏最基本的感性认识,因此如何建立一个具体形象的“指数函数”概念是这节课的一个突破口。 (1)教学重点:指数函数图像及其性质的发现和总结。(2)教学难点:指数函数图像性质与底数的关系。 二、教法学法分析 1、教法: (1)从具体直观的图形出发,引导学生抽象出其中的客观规律;(2)通过教师在教学过程中的点拨,启发学生通过动手操作、自主探究自行发现和总结问题; (3)充分利用多媒体教学手段。 2、学法: 高一这个年龄段的学生思维活跃、求知欲强,但在思维习惯上还有待教师引导。因此本节课从学生原有知识和能力出发,以动手操作、观察分析、自主探究等多种形式相结合,由表及里、由感性到理性地认识事物及其规律,突破教学重难点。 三、教学基本流程和情境设计 1、引入:由两个应用问题引出指数函数定义。(1)两个问题: ①细胞分裂问题:某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,由2个分裂成4个„„1个这样的细胞分裂x次后,得到的细胞个数y与x的函数关系式是什么? 1②碳14半衰期问题:函数关系式P2t5730 思考:这是一个什么样的函数?(2)给出指数函数的定义:yaxa0且a1 思考:这个形式有什么特点?(回答:系数为1,底数为常数,指数为自变量x) 思考:为什么要对常数a有范围限制?(回答:没有研究意义)(3)指数函数概念辨析: ①指出下列函数中哪些是指数函数(指数函数的形式): y4xyx4y4xy(4)xyxyxxy(2a1)x ②函数y(a23a3)ax是指数函数,求a的值。(指数函数对系数和底数范围的限制) 2、认识:用“列表﹣描点﹣连线”的作图方法,画出指数函数y2x的图像。 让学生自己动手,提醒学生注意,取x2,1,0,1,2五点即可。教师在黑板上规范作图,并要求学生修正自己的图像。 观察图像,思考:这个图像有什么特点?关注:过点、过象限、变化趋势、变化范围。(回答:过点(0,1),呈上升趋势,全部在x轴上方,当x0时0y1,当x0时y1) 11 3、探究:用同样方法作出函数y3,y,y的图像。 23xxx(1)分小组讨论下列三个问题,然后派代表总结: ①这三个图像有什么共同点,有什么不同点?(回答:共同点:过点(0,1),全部在x轴上方,只单纯上升或下降;不同点:变化趋势和范围) ②这些共同点说明了什么?(回答:无论a取什么值,当x0时都有y1;定义域为R,值域为0,;函数单调递增或递减。) ③变化趋势为什么会不同?(回答:因为a的取值不同,函数当a1时单调递增,当0a1时单调递减) (2)利用指数函数单调性比较指数幂的大小: 1.71,①1.72.5与1.73:指数函数y1.7x单调递增,2.5<3,所以1.72.5<1.73; 343②与2:由y图像知0<1,又由y2x图像知231所以 43433<2。41321323x132练习:比较大小:①0.8-0.1与0.8-0.2;②1.70.3与0.93.1 (3)注意图像恒过点(0,1)的意义:无论a取何值,它的0次方一定等于1。 迁移应用:函数y2x33的图像恒过定点____________。 4、延伸:观察图像,思考指数函数图像怎样随底数a的变化而变化。(1)几何画板展示:指数函数图像随底数a从小到大变化的变化情况。(2)变化特征归纳: ①a从0到1再从1到+∞变化,曲线“逆时针旋转”; ②0a1时,图像呈下降趋势,即函数单调递减,a越小越靠近坐标轴;a1时,图像呈上升趋势,即函数单调递增,a越大图像越靠近坐标轴;总而言之,a离1越“远”则图像越靠近坐标轴; ③a1是转折点(当然在指数函数中规定a1,这里只提出来作参照)。 (3)练习: ①如图是指数函数(1)yax,(2)ybx,(3)ycx,(4)ydx的图像,则a,b,c,d与1的大小关系是________________。 11②思考题:已知实数a,b满足,则下列五个关 23系式中可能正确的是________________。 (1)0ba;(2)ab0;(3)0ab;(4)ba0;(5)ab ab5、小结。 让学生自己思考总结: (1)通过这节课的学习,我们学到了什么知识?(2)我们通过什么研究方法得到这些结论?(3)能不能将这节课所学内容与实际生活联系起来? 6、作业:巩固、反馈和延伸。 (1)《金牌作业本》本节作业。——巩固所学知识,反馈学习效果 (2)思考:今天所学的指数函数性质是由观察图像得到的,那么这些性质(如单调性)能否通过推理的方法得到呢?——问题延伸,激发学习兴趣 四、教学总结与反思 1、学生对于指数函数图像印象深刻,尤其是“指数函数图像随底数a从小到大变化的变化情况”,多媒体教学手段取得明显效果。 2、对于指数函数性质的相关结论,应引导他们在适当的练习中反复思考、熟悉并转化为自己的知识,而不是通过“死记硬背”来记忆。 【高中数学幂函数的教案】推荐阅读: 一道高中函数数学题10-15 高中数学三角函数例题12-15 高中数学课教案08-03 高中数学必修1教案09-27 高中数学选修32教案10-21 高中数学教师优秀教案06-14 高中二年级数学教案07-16 高中数学必修1集合教案总汇10-29 高一数学教案:变量与函数的概念09-157.高中数学幂函数的教案 篇七
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9.高中数学幂函数的教案 篇九
10.高中数学幂函数的教案 篇十