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函數的極值與導數

編輯: 路逍遙 關鍵詞: 高二 來源: 記憶方法網
§3.3.2函數的極值與導數
一、目標
知識與技能:理解極大值、極小值的概念; 能夠運用判別極大值、極小值的方法來求函數的極值; 掌握求可導函數的極值的步驟;
過程與方法:多讓學生舉命題的例子,培養他們的辨析能力;以及培養他們的分析問題和解決問題的能力;
情感、態度與價值觀:通過學生的參與,激發學生學習數學的興趣。
二、重點難點
教學重點:極大、極小值的概念和判別方法,以及求可導函數的極值的步驟.
教學難點:對極大、極小值概念的理解及求可導函數的極值的步驟.
三、教學過程:
函數的贈與減、增減的快與慢以及函數的最大值或最小值等性質是非常重要的.通過研究函數的這些性質,我們可以對數量的變化規律有一個基本的了解.我們以導數為工具,對研究函數的增減及極值和最值帶來很大方便.
四、學情分析
我們的學生屬于平行分班,學生已有的知識和實驗水平有差距。需要教師指導并借助動畫給予直觀的認識。
五、教學方法
發現式、啟發式
新授課教學基本環節:預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內探究學案,課后延伸拓展學案。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
提問
(二)情景導入、展示目標。
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
1、有關概念
(1).極大值: 一般地,設函數f(x)在點x0附近有定義,如果對x0附近的所有的點,都有f(x)<f(x0),就說f(x0)是函數f(x)的一個極大值,記作y極大值=f(x0),x0是極大值點
(2).極小值:一般地,設函數f(x)在x0附近有定義,如果對x0附近的所有的點,都有f(x)>f(x0).就說f(x0)是函數f(x)的一個極小值,記作y極小值=f(x0),x0是極小值點
(3).極大值與極小值統稱為極值
在定義中,取得極值的點稱為極值點,極值點是自變量的值,極值指的是函數值請注意以下幾點:
(?)極值是一個局部概念由定義,極值只是某個點的函數值與它附近點的函數值比較是大或小;并不意味著它在函數的整個的定義域內最大或最小。
(?)函數的極值不是唯一的,即一個函數在某區間上或定義域內極大值或極小值可以不止一個
(?)極大值與極小值之間
無確定的大小關系。即一個函數的極大值未必大于極小值,如上圖所示, 是極大值點, 是極小值點,而 >
(?)函數的極值點一定出現在區間的內部,區間的端點不能成為極值點而使函數取得最大值、最小值的點可能在區間的內部,也可能在區間的端點
2. 判別f(x0)是極大、極小值的方法:
若 滿足 ,且在 的兩側 的導數異號,則 是 的極值點, 是極值,并且如果 在 兩側滿足“左正右負”,則 是 的極大值點, 是極大值;如果 在 兩側滿足“左負右正”,則 是 的極小值點, 是極小值
3. 求可導函數f(x)的極值的步驟:
(1)確定函數的定義區間,求導數f′(x)
(2)求方程f′(x)=0的駐點(一階導數為0的x的值)
(3)檢查 f′(x)=0的駐點左右的符號;如果左正右負,那么f(x)在這個駐點處取得極大值;如果左負右正,那么f(x)在這個駐點處取得極小值;如果左右不改變符號,那么f(x)在這個駐點處無極值
(三)合作探究、精講點撥。
例1.(課本例4)求 的極值
解: 因為 ,所以 。
令 ,得
下面分兩種情況討論:
(1)當 >0,即 ,或 時;(2)當 <0,即 時.
當x變化時, , 的變化情況如下表:

?2(-2,2)2

+0-0+

?極大值
?極小值
?

因此, = ;
= 。
函數 的圖像如圖所示。
例2求y=(x2-1)3+1的極值
解:y′=6x(x2-1)2=6x(x+1)2(x-1)2, 令y′=0解得x1=-1,x2=0,x3=1
當x變化時,y′,y的變化情況如下表

-1(-1,0)0(0,1)1

-0-0+0+

?無極值?極小值0?無極值?
∴當x=0時,y有極小值且y極小值=0
例3 設 ,在 和 處有極值,且 =-1,求 , , 的值,并求出相應的值。
解: ,∵ 是函數的極值點,則-1,1是方程 的根,即有 ? ,又 ,則有 ,由上述三個方程可知 , , ,此時,函數的表達式為 ,∴ ,令 ,得 ,當 變化時, , 的變化情況表:

-1(-1,1)1

+0-0+

?極大值1?極小值
-1?
由上表可知, ,
(學生上黑板解答)
多媒體展示探究思考題。
在學生分組實驗的過程中教師巡回觀察指導。 (課堂實錄)
(四)反思總結,當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節課的主要內容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發導學案、布置預習。
設計意圖:布置下節課的預習作業,并對本節課鞏固提高。教師課后及時批閱本節的延伸拓展訓練。
九、板書設計
極大值:
極大值點:
極小值:
極小值點:
極值:
十、教學反思
本課的設計采用了課前下發預習學案,學生預習本節內容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等,最后進行當堂檢測,課后進行延伸拓展,以達到提高課堂效率的目的。

在后面的教學過程中會繼續研究本節課,爭取設計的更科學,更有利于學生的學習,也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進步!

本文來自:逍遙右腦記憶 /gaoer/72796.html

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