日期:2022-01-26
這是冪函數和指數函數怎么記憶,是優秀的數學教案文章,供老師家長們參考學習。
教學目標:
①掌握對數函數的性質,第一冊對數函數的應用。
②應用對數函數的性質可以解決:對數的大小比較,求復合函數的定義域、值 域及單調性。
③ 注重函數思想、等價轉化、分類討論等思想的滲透,提高解題能力。
教學重點與難點:對數函數的性質的應用。
教學過程設計:
⒈復習提問:對數函數的概念及性質。
⒉開始正課
1 比較數的大小
例 1 比較下列各組數的大小。
⑴loga5.1 ,loga5.9 (a>0,a≠1)
⑵log0.50.6 ,logЛ0.5 ,lnЛ
師:請同學們觀察一下⑴中這兩個對數有何特征?
生:這兩個對數底相等。
師:那么對于兩個底相等的對數如何比大小?
生:可構造一個以a為底的對數函數,用對數函數的單調性比大小。
師:對,請敘述一下這道題的解題過程。
生:對數函數的單調性取決于底的大小:當0loga5.9 ;當a>1時,函數y=logax單調遞增,所以loga5.1
板書:
∵5.1<5.9 loga5.1="">loga5.9
Ⅱ)當a>1時,函數y=logax在(0,+∞)上是增函數,
∵5.1<5.9 ∴loga5.1
師:請同學們觀察一下⑵中這三個對數有何特征?
生:這三個對數底、真數都不相等。
師:那么對于這三個對數如何比大小?
生:找“中間量”, log0.50.6>0,lnЛ>0,logЛ0.5<0;lnл>1,
log0.50.6<1,所以logЛ0.5< log0.50.6< lnЛ。
板書:略。
師:比較對數值的大小常用方法:①構造對數函數,直接利用對數函數 的單調性比大小,②借用“中間量”間接比大小,③利用對數函數圖象的位置關系來比大小。
2 函數的定義域, 值 域及單調性。
例 2 ⑴求函數y=的定義域。
⑵解不等式log0.2(x2+2x-3)>log0.2(3x+3)
師:如何來求⑴中函數的定義域?(提示:求函數的定義域,就是要使函數有意義。若函數中含有分母,分母不為零;有偶次根式,被開方式大于或等于零;若函數中有對數的形式,則真數大于零,如果函數中同時出現以上幾種情況,就要全部考慮進去,求它們共同作用的結果。)
生:分母2x-1≠0且偶次根式的被開方式log0.8x-1≥0,且真數x>0。
板書:
解:∵ 2x-1≠0 x≠0.5
log0.8x-1≥0 , x≤0.8
x>0 x>0
∴x(0,0.5)∪(0.5,0.8〕
師:接下來我們一起來解這個不等式。
分析:要解這個不等式,首先要使這個不等式有意義,即真數大于零,再根據對數函數的單調性求解,初中數學教案《第一冊對數函數的應用》。
師:請你寫一下這道題的解題過程。
生:<板書>
解: x2+2x-3>0 x<-3 x="">1
(3x+3)>0 , x>-1
x2+2x-3<(3x+3) -2
不等式的解為:1
例 3 求下列函數的值域和單調區間。
⑴y=log0.5(x- x2)
⑵y=loga(x2+2x-3)(a>0,a≠1)
師:求例3中函數的的值域和單調區間要用及復合函數的思想方法。
下面請同學們來解⑴。
生:此函數可看作是由y=log0.5u, u=x- x2復合而成。
板書:
解:⑴∵u=x- x2>0, ∴0
u=x- x2=-(x-0.5)2+0.25, ∴0
∴y=log0.5u≥log0.50.25=2
∴y≥2
x x(0,0.5] x[0.5,1)
u=x- x2
y=log0.5u
y=log0.5(x- x2)
函數y=log0.5(x- x2)的單調遞減區間(0,0.5],單調遞 增區間[0.5,1)
注:研究任何函數的性質時,都應該首先保證這個函數有意義,否則
函數都不存在,性質就無從談起。
師:在⑴的基礎上,我們一起來解⑵。請同學們觀察一下⑴與⑵有什
么區別?
生:⑴的底數是常值,⑵的底數是字母。
師:那么⑵如何來解?
生:只要對a進行分類討論,做法與⑴類似。
板書:略。
⒊小結
這堂課主要講解如何應用對數函數的性質解決一些問題,希望能通過這堂課使同學們對等價轉化、分類討論等思想加以應用,提高解題能力。
⒋作業
⑴解不等式
①lg(x2-3x-4)≥lg(2x+10);②loga(x2-x)≥loga(x+1),(a為常數)
⑵已知函數y=loga(x2-2x),(a>0,a≠1)
⑶已知函數y=loga (a>0, b>0, 且 a≠1)
①求它的定義域;②討論它的奇偶性; ③討論它的單調性。
⑷已知函數y=loga(ax-1) (a>0,a≠1),
①求它的定義域;②當x為何值時,函數值大于1;③討論它的單調性。
5.課堂教學設計說明
這節課是安排為習題課,主要利用對數函數的性質解決一些問題,整個一堂課分兩個部分:一 .比較數的大小,想通過這一部分的練習,培養同學們構造函數的思想和分類討論、數形結合的思想。二.函數的定義域, 值 域及單調性,想通過這一部分的練習,能使同學們重視求函數的定義域。因為學生在求函數的值域和單調區間時,往往不考慮函數的定義域,并且這種錯誤很頑固,不易糾正。因此,力求學生做到想法正確,步驟清晰。為了調動學生的積極性,突出學生是課堂的主體,便把例題分了層次,由易到難,力求做到每題都能由學生獨立完成。但是,每一道題的解題過程,老師都應該給以板書,這樣既讓學生有了獲取新知識的快樂,又不必為了解題格式的不熟悉而煩惱。每一題講完后,由教師簡明扼要地小結,以使好學生掌握地更完善,較差的學生也能夠跟上。
教學目標 1.理解并記憶對數的定義,對數與指數的互化,對數恒等式及對數的性質. 2.理解并掌握對數運算法則的內容及推導過程. 3.熟練運用對數的性質和對數運算法則解題. 教學重點與難點 重點是對數定義、對數的性質和運算法則.難點是對數定義中涉及較多的難以記憶的名稱,以及運算法則的推導. 教學過程設計 師:(板書)已知國民生產總值每年平均增長率為7.2%,求20年后國民生產總值是原來的多少倍? 生:設原來國民生產總值為1,則20年后國民生產總值y=(1+7.2%)20=1.07220,所以20年后國民生產總值是原來的1.07220倍. 師:這是個實際應用問題,我們把它轉化為數學中知道底數和指數,求冪值的問題.也就是上面學習的指數問題. 師:(板書)已知國民生產總值每年平均增長率為7.2%,問經過多年年后國民生產總值是原來的4倍? 師:(分析)仿照上例,設原來國民生產總值為1,需經x年后國民生產總值是原來的4倍.列方程 1.072x=4. 我們把這個應用問題轉化為知道底數和冪值,求指數的問題,這是上述問題的逆問題,即本節的對數問題. 師:(板書)一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次冪等于N,就是ab=N,那么數b就叫做以a為底N的對數,記作 logaN=b, 其中a叫做底數,N叫做真數,式子logaN叫做對數式. 師:請同學談談對對數這個定義的認識. 生:對數式logaN實際上就是指數式中的指數b的一種新的記法. 生:對數是一種新的運算.是知道底和冪值求指數的運算. (此刻并不奢望學生能說出什么深刻認識,只是給他們自己一個去思維認識對數這個定義的機會.) 師:他們說得都非常好.實際上ab=N這個式子涉及到了三個量a,b,N,由方程的觀點可得“知二求一”.知道a,b可求N,即前面學過的指數運算;知道b(為自然數時),N可求a,即初中學過的.開 記作logaN=b.因此,對數是一種新的運算,一種知道底和冪值求指數的運算.而每學一種新的運算,首先要學習它的記法,對數運算的記法為logaN,讀作:以a為底N的對數.請同學注意這種運算的寫法和讀法. 師:實際上指數與對數只是數量間的同一關系的兩種不同形式.為了更深入認識并記憶對數這個概念,請同學們填寫下列表格.(打出幻燈) 式子 名稱 a b N 指數式 對數式 ab=N logaN=b 練習1 把下列指數式寫成對數形式: 練習2 把下列對數形式寫成指數形式: 練習3 求下列各式的值: (兩名學生板演練習1,2題(過程略),一生板演練習三.) 因為22=4,所以以2為底4的對數等于2. 因為53=125,所以以5為底125的對數等于3. (注意糾正學生的錯誤讀法和寫法.) 師:由定義,我們還應注意到對數式logaN=b中字母的取值范圍是什么? 生:a>0且a≠1;b∈R;N∈R. 師:N∈R?(這是學生最易出錯的地方,應一開始讓學生牢牢記住真數大于零.) 生:由于在實數范圍內,正數的任何次冪都是正數,因而ab=N中N總是正數. 師:要特別強調的是:零和負數沒有對數. 師:定義中為什么規定a>0,a≠1? (根據本班情況決定是否設置此問.) 生:因為若a<0,則N取某些值時,b可能不存在,如b=log(-2)8不存在;若a=0,則當N不為0時,b不存在,如log02不存在;當N為0時,b可以為任何正數,是不唯一的,即log00有無數個值;若a=1,N不為1時,b不存在,如log13不存在,N為1時,b可以為任何數,是不唯一的,即log11有無數多個值.因此,我們規定:a>0,a≠1. (此回答能培養學生分類討論的數學思想.這個問題從ab=N出發回答較為簡單.) 師:下面我來介紹兩個在對數發展過程中有著重要意義的對數. 師:(板書)對數logaN(a>0且a≠1)在底數a=10時,叫做常用對數,簡記lgN;底數a=e時,叫做自然對數,記作lnN,其中e是個無理數,即e≈2.718 28……. 練習4 計算下列對數: lg10000,lg0.01,2log24,3log327,10lg105,5log51125. 師:請同學說出結果,并發現規律,大膽猜想. 生:2log24=4.這是因為log24=2,而22=4. 生:3log327=27.這是因為log327=3,而33=27. 生:10lg105=105. 生:我猜想alogaN=N,所以5log51125=1125. 師:非常好.這就是我們下面要學習的對數恒等式. 師:(板書) alogaN=N(a>0,a≠1,N>0).(用紅筆在字母取值范圍下畫上曲線) (再次鼓勵學生,并提出更高要求,給出嚴格證明.) (學生討論,并口答.) 生:(板書) 證明:設指數等式ab=N,則相應的對數等式為logaN=b,所以ab=alogaN=N. 師:你是根據什么證明對數恒等式的? 生:根據對數定義. 師:(分析小結)證明的關鍵是設指數等式ab=N.因為要證明這個對數恒等式,而現在我們有關對數的知識只有定義,所以顯然要利用定義加以證明.而對數定義是建立在指數基礎之上的,所以必須先設出指數等式,從而轉化成對數等式,再進行證明. 師:掌握了對數恒等式的推導之后,我們要特別注意此等式的適用條件. 生:a>0,a≠1,N>0. 師:接下來觀察式子結構特點并加以記憶. (給學生一分鐘時間.) 師:(板書)2log28=?2log42=? 生:2log28=8;2log42=2. 師:第2題對嗎?錯在哪兒? 師:(繼續追問)在運用對數恒等式時應注意什么? (經歷上面的錯誤,使學生更牢固地記住對數恒等式.) 生:當冪的底數和對數的底
數相同時,才可以用公式 alogaN=N. (師用紅筆在兩處a上重重地描寫.) 師:最后說說對數恒等式的作用是什么? 生:化簡! 師:請打開書74頁,做練習4. (生口答.略) 師:對對數的定義我們已經有了一定認識,現在,我們根據定義來進一步研究對數的性質. 師:負數和零有沒有對數?并說明理由. 生:負數和零沒有對數.因為定義中規定a>0,所以不論b是什么數,都有ab>0,這就是說,不論b是什么數,N=ab永遠是正數.因此,由等式b=logaN可以看到,負數和零沒有對數. 師:非常好.由于對數定義是建立在指數定義的基礎之上,所以我們要充分利用指數的知識來研究對數. 師:(板書)性質1:負數和零沒有對數. 師:1的對數是多少? 生:因為a0=1(a>0,a≠1),所以根據對數定義可得1的對數是零. 師:(板書)1的對數是零. 師;底數的對數等于多少? 生:因為a1=a,所以根據對數的定義可得底數的對數等于1. 師:(板書)底數的對數等于1. 師:給一分鐘時間,請牢記這三條性質. 師:在初中,我們學習了指數的運算法則,請大家回憶一下. 生:同底數冪相乘,底數不變,指數相加,即am·an=am+n.同底數冪相除,底數不變,指數相減,即am÷an=am-n.還有(am)n=amn; 師:下面我們利用指數的運算法則,證明對數的運算法則.(板書) (1)正因數積的對數等于同一底數各個因數的對數的和.即 loga(MN)=logaM+logaN. (請兩個同學讀法則(1),并給時間讓學生討論證明.) 師:(分析)我們要證明這個運算法則,用眼睛一瞪無從下手,這時我們該想到,關于對數我們只學了定義和性質,顯然性質不能證明此式,所以只有用定義證明.而對數是由指數加以定義的,顯然要利用指數的運算法則加以證明,因此,我們首先要把對數等式轉化為指數等式. 師:(板書)設logaM=p,logaN=q,由對數的定義可以寫成M=ap,N=aq.所以 M·N=ap·aq=ap+q, 所以 loga(M·N)=p+q=logaM+logaN. 即 loga(MN)=logaM+logaN. 師:這個法則的適用條件是什么? 生:每個對數都有意義,即M>0,N>0;a>0且a≠1. 師:觀察法則(1)的結構特點并加以記憶. 生:等號左端是乘積的對數,右端是對數的和,從左往右看是一個降級運算. 師:非常好.例如,(板書)log2(32×64)=? 生:log2(32×64)=log232+log264=5+6=11. 師:通過此例,同學應體會到此法則的重要作用——降級運算.它使計算簡化. 師:(板書)log62+log63=? 生:log62+log63=log6(2×3)=1. 師:正確.由此例我們又得到什么啟示? 生:這是法則從右往左的使用.是升級運算. 師:對.對于運算法則(公式),我們不僅要會從左往右使用,還要會從右往左使用.真正領會法則的作用! 師:(板書)(2)兩個正數的商的對數等于被除數的對數減去除數的對數. 師:仿照研究法則(1)的四個步驟,自己學習. (給學生三分鐘討論時間.) 生:(板書)設logaM=p,logaN=q.根據對數的定義可以寫成M=ap,N=aq.所以 師:非常好.他是利用指數的運算法則和對數的定義加以證明的.大家再想一想,在證明法則(2)時,我們不僅有對數的定義和性質,還有法則(1)這個結論.那么,我們是否還有其它證明方法? 生:(板書) 師:非常漂亮.他是運用轉化歸結的思想,借助于剛剛證明的法則(1)去證明法則(2).他的證法要比書上的更簡單.這說明,轉化歸結的思想,在化難為易、化復雜為簡單上的重要作用.事實上,這種思想不但在學習新概念、新公式時常常用到,而且在解題中的應用更加廣泛. 師:法則(2)的適用條件是什么? 生:M>0,N>0;a>0且a≠1. 師:觀察法則(2)的結構特點并加以記憶. 生:等號左端是商的對數,右端是對數的差,從左往右是一個降級運算,從右往左是一個升級運算. 師:(板書)lg20-lg2=? 師:可見法則(2)的作用仍然是加快計算速度,也簡化了計算的方法. 師:(板書) 例1 計算: 生:(板書) 解 (1)log93+log927=log93×27=log981=2; (3)log2(4+4)=log24+log24=4; (由學生判對錯,并說明理由.) 生:第(2)題錯!在同底的情況下才能運用對數運算法則.(板書) 生:第(3)題錯!法則(1)的內容是: 生:第(4)題錯!法則(2)的內容是: 師:通過前面同學出現的錯誤,我們在運用對數運算法則時要特別注意什么? 生:首先,在同
考慮到學生已經學習了指數函數與對數函數,對函數的學習、研究有了一定的經驗和基本方法,所以教學流程又分兩條線,一條以內容為明線,另一條以研究函數的基本內容和方法為暗線,教學過程中同時展開。
學生思考,作答,教師引導學生敘述語言的邏輯*。
訓練學生用函數*質進行解釋,強化學生邏輯意識。其中第④小題是利用指數函數*質解決,注意區別。
⒁請學生考慮可以如何驗*上述*的正確。
學生實踐。使用計算器驗*,提高學生使用學習工具的意識。
⒂簡單應用2:冪函數=(-3-3)x在區間上是減函數,求的值。
學生思考,作答。教師板演。對冪函數定義進一步鞏固,對函數*質作初步應用。同時訓練學生對初步*進行篩選。
⒃簡單應用2:
已知(a+1)<(3-2a),試求a的取值范圍。
學生思考,作答。教師板演。
訓練學生靈活使用*質解題。
數學交流⒄小結:今天的學習內容和方法有哪些?你有哪些收獲和經驗?學生思考、小組討論,教師引導。讓學生回顧,小結,將對學生形成知識系統產生積極影響。
數學再現
⒅布置作業:
課本p.732、3、4、思考5思考5作為訓練學生應用數學于實際的較好例子,應讓能力較好學生得到充分發展。
幾點說明:
⑴本節課開始時要注意用相關熟悉例子引入新課。
⑵畫函數圖象時,如果學生已能夠運用計算器或相關計算機軟件作圖,可以讓學生自己*作,以提高學生探索問題的興趣和能力,并提高教學效率。
⑶由于課程標準對冪函數的研究范圍有相對限制,故第11個問題要求較高,建議視具體情況選擇教學。
⑷本設計相關采用p
一、設計構思
1、設計理念
注重發展學生的創新意識。學生的數學學習活動不應只限于接受、記憶、模仿和練習,倡導學生積極主動探索、動手實踐與相互合作交流的數學學習方式。這種方式有助于發揮學生學習主動*,使學生的學習過程成為在教師引導下的再創造過程。我們應積極創設條件,讓學生體驗數學發現和創造的歷程,發展他們的創新意識。
注重提高學生數學思維能力。課堂教學是促進學生數學思維能力發展的主陣地。問題解決是培養學生思維能力的主要途徑。所設計的問題應有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗*、推理與交流等教學活動。內容的呈現應采用不同的表達方式,以滿足多樣化的學習需求。伴隨新的問題發現和問題解決后成功感的滿足,由此刺激學生非認知深層系統的良*運行,使其產生樂學的余味,學生學習的積極*與主動*在教學中便自發生成。本節主要安排應用類比法進行探討,加深學生對類比法的體會與應用。
注重學生多層次的發展。在問題解決的探究過程中應體現以人為本,充分體現人人學有價值的數學,人人都能獲得必需的數學,不同的人在數學上得到不同的發展的教學理念。有意義的數學學習必須建立在學生的主觀愿望和知識經驗基礎之上,而學生的基礎知識和學習能力是多層次的,所以設計的問題也應有層次*,使各層次學生都得到發展。
注重信息技術與數學課程的整合。高中數學課程應盡量使用科學型計算器,各種數學教育技術平臺,加強數學教學與信息技術的結合,鼓勵學生運用計算機、計算器等進行探索和發現。
另外,在數學教學中,強調數學本質的同時,也讓學生通過適度的形式化,較好的理解和使用數學概念、*質。
2、教材分析
冪函數是*蘇教育出版社普通高中課程標準實驗教科書數學(必修1)第二章第四節的內容。該教學內容在人教版試驗修訂本(必修)中已被刪去。標準將該內容重新提出,正是考慮到冪函數在實際生活的應用。故在教學過程及后繼學習過程中,應能夠讓學生體會其實際應用。《標準》將冪函數限定為五個具體函數,通過研究它們來了解冪函數的*質。其中,學生在初中已經學習了y=x、y=x2、y=x-1等三個簡單的冪函數,對它們的圖象和*質已經有了一定的感*認識。現在明確提出冪函數的概念,有助于學生形成完整的知識結構。學生已經了解了函數的基本概念、*質和圖象,研究了兩個特殊函數:指數函數和對數函數,對研究函數已經有了基本思路和方法。因此,教材安排學習冪函數,除內容本身外,掌握研究函數的一般思想方法是另一目的,另外應讓學生了解利用信息技術來探索函數圖象及*質是一個重要途徑。該內容安排一課時。
3、教學目標的確定
鑒于上述對教材的分析和新課程的理念確定如下教學目標:
⑴掌握冪函數的形式特征,掌握具體冪函數的圖象和*質。
⑵能應用冪函數的圖象和*質解決有關簡單問題。
⑶加深學生對研究函數*質的基本方法和流程的經驗。
⑷培養學生觀察、分析、歸納能力。了解類比法在研究問題中的作用。
⑸滲透辨*唯物主義觀點和方法論,培養學生運用具體問題具體分析的方法分析問題、解決問題的能力。
4、教學方法和教具的選擇
基于對課程理念的理解和對教材的分析,運用問題情境可以使學生較快的進入數學知識情景,使學生對數學知識結構作主動*的擴展,通過問題的導引,學生對數學問題探究,進行數學建構,并能運用數學知識解決問題,讓學生有運用數學成功的體驗。本課采用教師在學生原有的知識經驗和方法上,引導學生提出問題、解決問題的教學方法,體現以學生為主體,教師主導作用的教學思想。
教具:多媒體。制作多媒體課件以提高教學效率。
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