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18.2函数的图象 教案
18.2函数的图象(2) 知识技能目标 1.掌握用描点法画 出一些简单函数的图象; 2.理解解析法和图象法表示函数关系的相互转换.[来源:学科网ZXXK] 过程性目标 1.结合实际问题,经历探索用图象表示函数的过程; 2.通过学生自己动手,体会用描点法画函数的图象的步骤. 教学过程 一、创设情境 问题1 在前面,我们曾 经从如图所示的气温曲线上获得许多信息,回答了一些问题.现在让我们来回顾一下. 教案 TITLE=18.2函数的图象 二、探究归纳 先考虑一个简单的问题:你是如何从图上找到各个时刻的气温的? 分析 图中,有一个直角坐标系,它的横轴是t轴,表示时间;它的纵轴是T轴,表示气温.这一气温曲线实质上给出了某日的气温T (℃)与时间t(时)的函数关系.例如,上午10时的气温是2℃,表现在气温曲线上,就是可以找到这样的对应点,它的坐标是(10,2).实质上也就是说,当t=10时,对应的函数值T=2.气温曲线上每一个点的坐标(t,T),表示时间为t时的气温是T. 问题2 如图,这是3月23日上证指 数走势图,你是如何从图上找到各个时刻的上证 指数的? 教案 TITLE=18.2函数的图象 分析 图中,有一个直角坐标系,它的横轴表示时间;它的纵轴表示上证指数.这一指数曲线实质上给出了3月23日的指数与时间的函数关系.例如,下午14:30时的指数是1746.26,表现在指数 曲线上,就是可以找到这样的对应点,它的坐标是(14:30, 1746.26).实质上也就是说,当时间是14:30时,对应的函数值是1746.26. 上面气温曲线和指数走势图是用图象表示函数的两个实际例子. 一般来说,函数的图象是由直角坐标系中的一系列点组成的图形.图象上每一点的坐标( x,y)代表了函数的'一对 对应值,它的横坐标x表示自变量的某一个值,纵坐标y 表示与它对应的函数值. 三、实践应用 例1 画出函数y=x+1的图象. 分析 要画出一个函数的图象,关键是要画出图象上的一些点,为此,首先要取一些自变量的值,并求出对应的函数值.解 取自变量x的一些值,例如x=-3,-2,-1,0,1,2,3 …,计算出对应的函数值.为表达方便,可列表如下:教案 TITLE=18.2函数的图象 由这一系列的对应值,可以得到一系列的有序实数对: …,(-3,-2),(-2,-1),(-1,0),(0,1),(1,2),(2,3),(3,4),…在直角坐标系中,描出这些有序实数对(坐标)的对应点,如图所示. 教案 TITLE=18.2函数的图象 教案 TITLE=18.2函数的图象 通常,用光滑曲线依次把这些点连起来,便可得到这个函数的图象,如图所示. 这里画函数图象 的方法,可以概括为列表、描点、连线三步,通常称为描点法. 例2 画出函数教案 TITLE=18.2函数的图象 的图象. 分析 用描点法画函数图象的步骤:分为列表、描点、连线三步. 解 列表: 教案 TITLE=18.2函数的图象 描点: 教案 TITLE=18.2函数的图象 用光滑曲线连线: 教案 TITLE=18.2函数的图象 四、交流反思 由函数解析式画函数图象,一般按下列步骤进行: 1.列 表:列表给出自变量与函数的一些对应值; 2.描点:以表中对应值为坐标,在坐标平面内描出相应的点; 3.连线:按照自变量由小到大的 顺序,把所描各点用光滑的曲线连结起来 . 描出的点越多,图象越精确.有时不能把所有的点都描出,就用光滑的曲线连结画出的点,从而得到函数的近似的图象. 五、检测反馈 1.在所给的直角坐标系中画出函数教案 TITLE=18.2函数的图象 的图象(先填写 下表,再描点、连线). 教案 TITLE=18.2函数的图象 教案 TITLE=18.2函数的图象 2.画出函数教案 TITLE=18.2函数的图象 的图象(先填写下表,再描点、然后用光滑曲线顺次连结各点) . 3.(1)画出函数y=2x-1的图象(在-2与2之间,每隔0.5取一个x值,列表;并在直角坐标系中描点画图). (2)判断下列各 有序实数对是不是函数y=2x-1的自变量x与函数y的一对对应值,如果是,检验一下具有相应坐标的点是否在你所画的函数图象上:(-2.5,-4),(0.25,-0.5),(1,3),(2.5,4). 4.(1 )画出函数教案 TITLE=18.2函数的图象 的图象(在-4与4之间,每隔1取一个x值,列表;并在直角坐标系中描点画图). (2)判断下列各有序实数对 是不是函数 的自变量x与函数y的一对对应值,如果是,检验一 下具有相应坐标的点是否在你所画的函数图象上 : 教案 TITLE=18.2函数的图象 ,教案 TITLE=18.2函数的图象 ,(- 1,3),教案 TITLE=18.2函数的图象 . 5.画出下列函数的图象: (1)y=4x-1; (2)y=4x+1. 函数图像的应用: 问题 王教授和孙子小强经常一起进行早锻炼,主要活动是爬山.有一天,小强让爷爷先上,然后追赶爷爷. 图中两条线段分别表示小强和爷爷离开山脚的距离(米)与爬山所用时间(分)的关系(从小强开始爬山时计时).教案 TITLE=18.2函数的图象 问 图中有一个直角坐标系,它的横轴(x轴)和纵轴(y轴)各表 示什么? 答 横轴(x轴)表示两人爬山所用时间,纵轴(y轴)表示两人离开山脚的距离. 问 如 图,线段上有一点P, 则P的坐标是多少?表示的实际意义是什么? 答 P的坐标是(3,90).表示小强爬山3分后,离开山脚的距离90米. 我们能否从图象中看出其它信息呢? 二、探究归纳 看上面问题的图,回答下列问题: (1)小强让爷爷先上多少米? (2)山顶离山脚的距离有多少米?谁先爬上山顶? 分析 (1)小强让爷爷先跑的路程,应该看表示爷爷的这条线段.由于从小强开始 爬山时计时的,因此这时爷爷爬山所用时间是0,而x轴表示爬山所用时间,得x=0.可在线段上找到这一点A(如图) .A点对应的函数值y =60. (2) y轴表示离开山脚的距离,山顶离山脚的距离指的是离开山脚的最大距离,也就是函数值y取最大值.可分别在这两条线段上找到这两点B、C(如图),过B、C两点分别向x轴、y轴作垂线,可发现交y轴于同 一点Q(因为两人爬的是同一座山), Q点的数值就是山顶离山脚的距离,分别交x轴于M、N,M、N点的数值分别是小强和爷爷爬上山顶所用的时间,比较两值 的大小就可判断出谁先爬上山顶. 解 (1)小强让爷爷先上60米; (2)山顶离山脚的距离有300米,小强先爬上山顶. 归纳 在观察实际问题的图象时,先从两坐标轴表示的实际意义得到点的坐标意义.如图中的点P(3,90),这一点表示小强爬山3分后,离开山脚的距离90 米.再从图形中分析两变量的相互关系,寻找对应的现实情境.如图中的两条线段都可以看出随着自变量x的逐渐增大,函数值y也随着逐渐增大,再联系现实情境爬山所用时间越长,离开山脚的距离越大,当x达到最大值时,也就是到达山顶. 三、实践应用 例1 王强在电脑上进行高尔夫球的模拟练习,在某处按函数关系式教案 TITLE=18.2函数的图象 击球,球正好进洞.其中,y(m)是球的飞行高度,x(m)是球飞出的水平距离. (1)试画出高尔夫球飞行的路线; (2)从图象上看,高尔夫球的最大飞行高度是多少?球的起点与洞之间的距离是多少? 分析 (1)高尔夫球飞行的路线,也就是函数 的图象,用描点法画出图象.在列表时要注意自变量x 的 取值范围,因为x是球飞出的水平距离,所以x不能取负数.在 建立直角坐标系时,横轴(x轴)表示球飞出的水平距离,纵轴(y轴)表示球的飞行高度.[来源:Zxxk.Com] (2)高尔夫球的最大飞行高度就是图象上函数值y取最大值的点,如图点P,点P的纵坐标就是高尔夫球的最大飞行高度;球的起点与球进洞点是球飞出的水平距离最小值的点和最大值的点,如图点O和点 A,点O和点A横坐标差 的绝对值就是球的起点与洞之间的距离. 解 (1)列表如下: 教案 TITLE=18.2函数的图象 在直角坐标系中,描点、连线,便可得到这个函数的大致图象.教案 TITLE=18.2函数的图象 (2)高尔夫球的最大飞行高度是3.2 m ,球的起点与洞之间的距离是8 m. 例2 小明从家里出发,外出散步,到一个公共阅报栏前看了一会报后,继续散步了一段时间,然后回家.下面的图描述了小明在散步过程中离家的距离s(米)与散步所用时间t(分)之间 的函数关系.请你由图具体说明小明散步的情况.教案 TITLE=18.2函数的图象 分析 从 图中可发现函数图象分成四段,因此说明小明散步的情况应分成四个阶段. 线段OA:O点的坐标是(0,0),因此O点表示小明这时从家里出发,然后随着x值的增大,y值也逐渐增大(散步所用时间越长,离家的距离越大),最后到 达A点,A点的坐标是(3,250),说明小明 走了约3分钟到达离家250米处的一个阅报栏. 线段AB:观察这一段图象可发现x值在增大而y值保持不变(小明这段时间离家的距离没有改变),B点横坐标是8,说明小明在阅报栏前看了5分钟报. 线段BC:观察这一段图象可发现随着x值的增大,y值又逐渐增大,最后到达C点,C点的坐标是(10,450),说明小明看了5分钟报后,又向前走了2分钟,到达离家450米处. 线段CD:观察这一段图象可发现随着x值的增大,而y值逐渐减小(10分钟后散步所用时间越长,离家的距离越小),说明小明在返回,最后到达D点,D点的纵坐标是0,表示小明已到家.这一 段图象说明从离家250米处返回到家小明走了6分钟. 解 小明先走了约3分钟,到达离家250米处的一个阅报栏前看了5分钟报,又向前走了2分钟,到达离家450米处 返回,走了6分钟到家. 四、交流反思 1.画实际问题的图象时,必须先考虑函数自变量的取值范围.有时为了表达的方便,建立直角坐标系时,横轴和纵轴上的单位长度可以取得不一致; 2.在观察实际问题的图象时,先从两坐标轴表示的实际意义得到点的坐标的实际意义.然后观察图形,分析两变量的相互关系,给合题意寻找对应的现实情境. 五、检测反馈 1.下图为世界总人口数的变化图.根据该图回答: (1)从118.2函数的图象 -平面直角坐标系教案
18.2函数的图象(1) 知识技能目标 1.掌握平面直角坐标系的有关概念; 2.能正确画出直角坐标系,以及根据点的坐标找出它的位置、由点的位置确定它的坐标; 3.初步理解直角坐标系上的点和有序实数对是一一对应的含义. 过程性目标 1.联系数轴知识、统计图知识,经历探索平面直角坐标系的概念的过程; 2.通过学生积极动手画图,达到熟练的程度,并充分感受直角坐标系上的点和有序实数对是一一对应的含义. 教学过程 一、创设情境 如图是一条数轴,数轴上的点与实数是一 一对应的.数轴上每个点都对应一个实数,这个实数叫做这个点在数轴上的坐标.例如,点A在数轴上的坐标是4,点B在数轴上的坐标是-2.5.知道一个点的坐标,这个点的位 置就确定了.平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象 我们学过利用数轴研究一些数量关系的问 题,在实际生活中.还会遇到利用平面图形研究数量关系的问题. 二、探究归纳 问题1 例如你去过电影院吗?还记得在电影院是怎么找座 位的吗? 解 因为电影票上都标有“×排×座”的字样,所以找座位时,先找到第几排,再找到这一排的第几座就可以了.也就是说,电影院 里的座位完全可以由两个数确定下来. 问题2 在教室里,怎样确定一个同 学的座位? 解 例如,××同学在第3行第4排.这样教室里座位也可以用一对实数表示. 问题3 要在一块矩形ABCD(AB=40mm,AD=25mm)的铁板上钻一个直径为10mm的圆孔,要求: (1)孔的圆周上的点与AB边的最短距离为5mm, (2)孔的圆周上的点与AD边的最短距离为15mm. 试问:钻孔时,钻头的中心放在铁板的什么 位置?平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象 分析 圆O的中心应是钻头中心的位置.因为⊙O直径为10mm,所以半径为5 mm,所以圆心O到AD边距离为20mm,圆心O到AB边距离为10mm.由此可见,确定一个点(圆心O)的位置要有两个数(20和10). 在数学中,我们可以用一对有序实数来确定平面上点的位置.为此,在平面上画两 条原点重合、互相垂直且具有相同单位长度的数轴(如图),这就建立了平面直角坐标系(rightangled coordinates system).通常把其中水平的一条数轴叫做 x轴或横轴,取向右为正方向;铅直的数轴叫做y轴或纵 轴,取向上为正方向;两数轴的交点O叫做坐标原点.平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象 在平面直角坐标系中,任意一点都 可以用一对有序实数来表示.例如,图中的点P,从点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为M和N.这时,点M在x轴上对应的数为3,称为点P的横坐标(abscissa);点N在y轴上对应的数为2,称为点P的纵坐标(ordinate).依次写出点P的横坐标和纵坐标,得到一对有序实数(3,2),称为点P的坐标(coordinates).这时点P可记作P(3,2). 在直角坐标系中,两条坐标轴把平面分成如图所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域,分别称为第一、二、三、四象限.坐标轴上的点不属于任何一个象限. 三、实践应用 例1 在上图中分别描出坐标是(2,3)、(-2,3)、(3,-2)的点Q、S、R,Q(2,3)与P(3,2)是同一点吗?S(-2,3)与R(3,-2)是同一点吗? 解平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象 Q(2,3)与P(3,2)不是同 一点; S(-2,3)与R(3,-2)不是同一点. 例2 写出图中的点A、B、C、D、E、F的坐标.观察你所写出的这些点的坐标,回答: (1)在四个象限内的点的坐标各有什么特征? (2)两条坐标轴上的点的坐标各有什么特征? 解 A(-1,2)、B (2,1)、C (2,-1)、D (-1,-1)、E (0,3)、F (-2,0). (1)在第一象限内的点,横坐标是正数,纵坐标是正数; 在第二象限内的点,横坐标是负数,纵坐标是正数; 在第三象限内的点,横坐标是负数,纵坐标是负数; 在第四象限内的点,横坐标是正数,纵坐标是负数;平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象 (2)x轴上点的纵坐标等于零; y轴上点的横坐标等于零. 说明 从上面的例1、例2可以发现直角坐标系上每一个点的位置都能用一对有序实数表示,反之,任何一对有序实数在直角坐标系上都有唯一的一个点和它对应.也就是说直角坐标系上的点和有序实数对是一一对应的. 例3 在直角坐标系中描出点A(2,-3),分别找出它关于x轴、y轴及原点的对称点,并写出这些点的坐标.观察上述写出的各点的坐标,回答: (1)关于x轴对称的两点的坐标之间 有什么关系? (2)关于 y轴对称的两点的坐标之间有 什么关系? (3)关于原点对称的两点的坐标之间又有什么关系? 解平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象 (1 )关于x轴对称的'两点:横坐标相同,纵坐标绝对值相等,符号相反; (2)关于y轴对称的两点:横坐标绝对值相等,符号相反,纵坐标相同; (3)关于原点对称的两点:横坐标绝对值相等,符号相反,纵坐标也绝对值相等,符号 相反. 例4 在直角坐标平面内,(1)第一、三象限角平分线上点的坐标有什么特点?(2)第二、四象限角平分线上点的坐标有什么特点? 分析 如图,P为第一、三象限角平分线上位于第一象限内任一 点,作PM⊥x轴于M,在Rt△PMO中,∠1 =∠2=45°,所以|OM|=|MP|,则P点的横坐标,纵坐标绝对值相等,又因为P点位于第一象限内,OM为正值,MP也为正值,所以P点横坐标与纵坐标相同.同样若P点位于第三象限内,则 OM为负值,MP也为负值,所以P点横坐标与纵坐标也相同.若P点为第二、四象限角平分线上任一点,则OM与MP一正一负,所以P点横坐标与纵坐标互为相反数. 解 (1)第一、三象限角平分线上点:横坐标与纵坐标相同; (2)第二、四象限角平分线上点:横坐标与纵坐标互为相反数 平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象 四、交流反思 1.平面直角坐标系的有关概念及画法; 2.在直角坐标系中,根据坐标找出点;由点求出坐标的方法; 3.在四个象限内的点的坐标特征;两条坐标轴上的点的坐标特征;第一、三象限角平分线上点的坐标特征;第二、四象限角平分线上点的坐标特征; 4.分别关于x轴、y轴及原点的对称的两点坐标之间的关系. 五、检测反馈 1.判断下列说法是否正确: (1)(2,3)和( 3,2)表示同一点; (2)点(-4,1)与点(4,-1)关于原点对称; (3)坐标轴上的点的横坐标和纵坐标至少有一个为0; (4)第一象限内的点的横坐标与纵坐标均为正数. 2.在直角坐标系中描出下列各点,顺次用线段将这些点连起来,并 将最后一点与第一点连起来,看看得到的是一个什么图形? 3.指出下列各点所在的象限或坐标轴: A(-3,-5),B(6,-7),C(0,-6),D(-3,5),E(4,0). 4.填空: (1)点P(5,-3)关于x轴对称点的坐标是 ; (2)点P(3,-5)关于y轴对称点的坐标是 ; (3)点P(-2,-4)关于原点对称点的坐标是 . 5.如图是一个围棋棋盘,我们可以用类似于直角坐标系的方法表示各个棋子的位置.例如 ,图中右下角的一个棋子可以表示为(12,十三).请至少说出图中四个棋子的“位置”.平面直角钻系教 TITLE=18.2函数的图象函数的图象教案
教学目标
(一)知道函数图象的意义;
(二)能画出简单函数的图象,会列表、描点、连线;
(三)能从图象上由自变量的值求出对应的函数的近似值,数学教案-函数的图象。
教学重点和难点
重点:认识函数图象的意义,会对简单的函数列表、描点、连线画出函数图象。
难点:对已恬图象能读图、识图,从图象解释函数变化关系。
教学过程设计
(一)复习
1.什么叫函数?
2.什么叫平面直角坐标系?
3.在坐标平面内,什么叫点的横坐标?什么叫点的纵坐标?
4.如果点A的横坐标为3,纵坐标为5,请用记号表示A(3,5).
5.请在坐标平面内画出A点。
6.如果已知一个点的坐标,可在坐标平面内画出几个点?反过来,如果坐标平面内的一个点确定,这个点的坐标有几个?这样的点和坐标的对应关系,叫做什么对应?(答:叫做坐标平面内的点与有序实数对一一对应)
(二)新课
我们在前几节课已经知道,函数关系可以用解析式表示,像y=2x+1就表示以x 为自变量时,y是x的函数。
这个函数关系中,y与x的函数。
这个函数关系中,y与x的对应关系,我们还可通知在坐标平面内画出图象的方法来表示。
具体做法是
第一步:列表。(写出自变量x与函数值的对应表)先确定x的若干个值,然后填入相应的y值。
函数式y=2x+1
自变量x
-2
-1
1
2
函数值y
-3
-1
1
3
5
(这种用表格表示函数关系的方法叫做列表法)
第二步:描点,对于表中的每一组对应值,以x值作为点的横坐标,以对应的y值作为点的纵坐标,便可画出一个点。也就是由表中给出的有序实数对,在直角坐标系中描出相应的点。
第三步 连线,按照横坐标由小到大的顺序把相邻两点用线段连结起来,得到的图形就是函数式y=2x+1的图象。图13-24
例1 在同一直角坐标系中画出下列函数式的图象:
(1)y=-3x;(2)y=-3x+2; (3)y=-3x-3
分析:按照列表、描点、连线三步操作。
解:
函数式(1)y=-3x
自变量x
-2
-1
1
2
函数y
6
3
-3
-6
函数(2)y=-3x+2
自变量x
-2
-1
1
2
函数y
8
5
2
-1
-4
函数(3)y=-3x-3
自变量x
-2
-1
1
2
函数y
3
-3
-6
-9
它们的图象分别是图13-25中的(1)(2)(3),初中数学教案《数学教案-函数的图象》。
例2 某化工厂1月到12月生产某种产品的统计资料如下:
X/月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Y/产品吨数
2
3
3
4
5
6
6
6
5
4
5
7
(1)在直角坐标系中以月份数作为点的横坐标,以该月的产值作为点的纵坐标画邮对应的点。把12个点画在同一直角坐标系中。
(2)按照月份由小到大的顺序,把每两个点用线段连接起来。
(3)解读图象:从图说出几月到几月产量是上升的、下降的或不升不降的。
(4)如果从3月到6月的产量是持逐平稳增长的,请在图上查询4月15日的产量大约是多少吨?
解:(1),(2)见图13-26
(3)产量上升:1月到2月;3月,4月,5月,6月逐月上升;10月,11月,12月逐月上升。
产量下降:8月到9月,9月到10月。
产量不升不降:2月到3月;6月到7月,7月到8月。
(4)过x轴上的4.5处作y轴的平行线,与图象交于点A,则点A的纵坐标约4.5 ,所以4月15日的产量约为4.5吨。
(三)课堂练习
已知函数式y=-2x。用列表(x取-2,-1,2,1,2),描点,连线的程序,画出它的图象。
(四)小结
到现在,我们已经学过了表示函数关系的方法有三种:
1.解析式法——用数学式子表示函数的关系。
2.列表法——通过列表给出函数y与自变量x的对应关系。
3.图象法——把自变量x作为点的横坐标,对应的函数值y作为点的纵坐标,在直角坐标系内描出对应的点,所有这些点的集合,叫做这个函数的图象。用图象来表示函数y与自变量x对应关系。
这三种表示函数的方法各有优缺点。
1.用解析法表示函数关系
优点:简单明了。能从解析式清楚看到两个变量之间的'全部相依关系,并且适合进行理论分析和推导计算。
缺点:在求对应值时,有时要做较复杂的计算。
2.用列表表示函数关系
优点:对于表中自变量的每一个值,可以不通过计算,直接把函数值找到,查询时很方便。
缺点:表中不能把所有的自变量与函数对应值全部列出,而且从表中看不出变量间的对应规律。
3.用图象法表示函数关系
优点:形象直观,可以形象地反映出函数关系变化的趋势和某些性质,把抽象的函数概念形象化。
缺点:从自变量的值常常难以找到对应的函数的准确值。
函数的三种基本表示方法,各有各的优点和缺点,因此,要根据不同问题与需要,灵活地采用不同的方法。在数学或其他科学研究与应用上,有时把这三种方法结合起来使用,即由已知的函数解析式,列出自变量与对应的函数值的表格,再画出它的图象。
(五)作业
1.在图13-27中,不能表示函数关系的图形有
(A)(a),(b),(c) (B)(b),(c),(d) (C)(b),(c),(e) (D)(b),(d),(e)
2.函数y=
解:列表
x
-6
-5
-4
-3
1
2
3
4
5
6
-1
-1.2
-1.5
-2
6
3
2
1.5
1.2
1
1
1.2
1.5
2
-6
-3
-2
-1.5
-1.2
1
说明:由于学生第一次接触反比例函数,无法推测出它的大致图象.取点的时候最好多取几个,正负可以对称着取分别画点描图
一般地反比例函数 (k是常数, )的图象由两条曲线组成,叫做双曲线.
3、观察图象,归纳、总结出反比例函数的性质
前面学习了三类基本的初等函数,有了一定的基础,这里可视学生的程度或展开全面的讨论,或在老师的引导下完成知识的学习.
显示这两个函数的图象,提出问题:你能从图象上发现什么有关反比例函数的性质呢?并能从解析式或列表中得到论证.(下列答案仅供参考)
(1) 的图象在第一、三象限.可以扩展到k >0时的情形,即k>0时,双曲线两支各在第一和第三象限.从解析式中,也可以得出这个结论:xy=k,即x与y同号,因此,图象在第一、三象限.
的讨论与此类似.
抓住机会,说明数与形的统一,也渗透了数形结合的数学思想方法.体现了由特殊到一般的研究过程.
(2)函数 的图象,在每一个象限内,y随x的增大而减小;
从图象中可以看出,当x从左向右变化时,图象呈下坡趋势.从列表中也可以看出这样的变化趋势.有理数除法说明了同样的道理,被除数一定时,若除数大于零,除数越大,商越小;若除数小于零,同样是除数越大,商越小.由此可归纳出,当k>0时,函数 的图象,在每一个象限内,y随x的增大而减小.
同样可以推出 的图象的性质.
(3)函数 的图象不经过原点,且不与x轴、y轴交.从解析式中也可以看出, .如果x取值越来越大时,y的值越来越小,趋近于零;如果x取负值且越来越小时,y的值也越来越趋近于零.因此,呈现的是双曲线的样子.同理,抽象出 图象的性质.
函数 的图象性质的讨论与次类似.
4、小结:
本节课我们学习了反比例函数的概念及其图象的性质.大家展开了充分的讨论,对函数的概念,函数的图象的性质有了进一步的认识.数学学习要求我们要深刻地理解,找出事物间的普遍联系和发展规律,能数学地发现问题,并能运用已有的`数学知识,给以一定的解释.即数学是世界的一个部分,同时又隐藏在世界中.
5、布置作业 习题13.8 1-4
教学设计示例2
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1.使学生了解反比例函数的概念;
2.使学生能够根据问题中的条件确定反比例函数的解析式;
3.使学生理解反比例函数的性质,会画出它们的图像,以及根据图像指出函数值随自变量的增加或减小而变化的情况;
4.会用待定系数法确定反比例函数的解析式.
(二)能力训练点
1.培养学生的作图、观察、分析、总结的能力;
2.向学生渗透数形结合的教学思想方法.
(三)德育渗透点
1.向学生渗透数学来源于实践又反过来作用于实践的观点;
2.使学生体会事物是有规律地变化着的观点.
(四)美育渗透点
通过反比例函数图像的研究,渗透反映其性质的图像的直观形象美,激发学生的兴趣,也培养学生积极探求知识的能力.
二、学法引导
教师采用类比法、观察法、练习法
学生学习反比例函数要与学习其他函数一样,要善于数形结合,由解析式联想到图像的位置及其性质,由图像和性质联想比例系数k的符号.
三、重点・难点・疑点及解决办法
1.教学重点:反比例的概念、图像、性质以及用待定系数法确定反比例函数的解析式.因为要研究反比例函数就必须明确反比例函数的上述问题.
2.教学难点 :画反比例函数的图像.因为反比例函数的图像有两个分支,而且这两个分支的变化趋势又不同,学生初次接触,一定会感到困难.
3.教学疑点:(1)反比例函数为何与x轴,y轴无交点;(2)反比例函数的图像只能说在第一、三象限或第二、四象限,而不能说经过第几象限,增减性也要说明在第几象限(或说在它的每一个象限内).
4.解决办法:(1) 中隐含条件是 或 ;(2)双曲线的两个分支是断开的,研究函数的增减性时,要将两个分支分别讨论,不能一概而论.
四、教学步骤
(一)教学过程
提问:小学是否学过反比例关系?是如何叙述的?
由学生先考虑及讨论一下.
答:小学学过:两种相关联的量,一种量变化,另一种量也随着变化,如果这两种量中相对应的两个数的积一定,这两种量就叫做反比例的量,它们的关系叫做反比例关系.
看下面的实例:(出示幻灯)
1. 当路程s一定时,时间t与速度v成反比例;
2.当矩形面积S一定时,长a与宽b成反比例;
它们分别可以写成 (s是常数), (S是常数)写在黑板上,用以得出反比例函数的概念:(板书)
一般地,函数 (k是常数, )叫做反比例函数.
即在上面的例子中,当路程s是常数时,时间t就是速度v的反比例函数,能否说:速度v是时间t的反比例函数呢?
通过这个问题,使学生进一步理解反比例函数的概念,只要满足 (k是常数, )就可以.因此可以说速度v是时间t的反比例函数,因为 (s是常量).对第2个实例也一样.
练习一:教材P129中1 口答.P130 1
根据前面学习特殊函数的经验,研究完函数的概念,跟着要研究的是什么?
答:图像和性质.
通过这个问题,使学生对课本上给出的知识的发生、发展过程有一个明确的认识,以后
学生要研究其他函数,也可以按照这种方式来研究.
下面,我们就来看桓隼?猓海ǔ鍪净玫疲?/P>
例1 画出反比例函数 与 的图像.
提问:1.画函数图像的关键问题是什么?
答:合理、正确地选值列表.
2.在选值时,你认为要注意什么问题?
答:(1)由于函数图像的特点还不清楚,多选几个点较好;
(2)不能选 ,因为 时函数无意义;
(3)选整数较好计算和描点.
这个问题中最核心的一点是关于 的问题,提醒学生注意.
3.你能不能自己完成这道题呢?
学生在练习本上列表、描点、连线,教师在黑板上板演,到连线时可暂停,让学生先连完线之后,找一名同学上黑板连线,然后就这名同学的连线加以评价、总结:
注意:(1)一般地,反比例函数 的图像由两条曲线组成,叫做双曲线;
(2)这两条曲线不相交;
(3)这两条曲线无限延伸,无限靠近x轴和y轴,但永不会与x轴和y轴相交.
关于注意(3)可问学生:为什么图像与x和y轴不相交?
通过这个问题既可加深学生对反比例函数图像的记忆,又可培养学生思维的灵活性和深刻性.
再让学生观察黑板上的图,提问:
1.当 时,双曲线的两个分支各在哪个象限?在每个象限内,y随x的增大怎样变化?
2.当 时,双曲线的两个分支各在哪个象限?在每个象限内,y随x的增大怎样变化?
这两个问题由学生讨论总结之后回答,教师板书:
对于双曲线(1)当 :(1)当 时,双曲线的两分支位于一、三象限,y随x的增大而减少;(2)当 时,双曲线的两分支位于二、四象限,y随x的增大而增大.
3.反比例函数的这一性质与正比例函数的性质有何异同?
通过这个问题使学生能把学过的相关知识有机地串联起来,便于记忆和应用.
练习二:教材P129中2由学生在练习本上完成,教师巡回指导.P130中2、3填在书上
上面,我们讨论了反比例函数的概念、图像和性质,下面我们再来看一个不同类型的例题:(出示幻灯)
例2已知y与 成反比例,并且当 时, ,求 时,y的值.
用提问的方式对此题加以分析:
(1)y与 成反比例是什么含义?
由学生讨论这一问题,最后归结为根据反比例函数的概念,这句话说明了: .
(2)根据这个式子,能否求出当 时,y的值?
(3)要想求出y的值,必须先知道哪个量呢?
(4)怎样才能确定k的值?用什么条件?
答:用待定系数法,把 时 代入 ,求出k的值.
(5)你能否自己完成这道例题:
由一名同学板演,其他同学在练习本上完成.
例3 已知: , 与x成正比例, 与x成反比例,当 时, 时, ,求y与x的解析式.
分析:一定要先写出y与x的函数表达式 ,
要用x分别把 , 表示出来得 ,
要注意 不能写成k,∴
解:设 ,
.
由题意得
∴ .
(二)总结、扩展
教师提问,学生思考回答:
1.什么是反比例函数?
2.反比例函数的图像是什么样的?
3.反比例函数 的性质是什么?
4.命题方向及题型设置,反比例函数也是中考命题的主要考点,其图像和性质,以及其函数解析式的确定,常以填空题、选择题出现,在低档题中,近两年各省、市的中考试卷中出现不少将反比例函数与一次函数、几何知识、三角知识等综合编拟的解答题,丰富了压轴题的形式和内容.
五、布置作业
1.教材P130中4,5,6
2.选做:P130中B1,2
六、板书设计
引例:(1)例1: 例2: 例3:
(2)
1.反比例函数:
2.反比例函数的性质 探究活动
已知:如图,一次函数的图像经过第一、二、三象限,且与反比例函数的图像交于A、B两点,与y轴交于点C,与x轴交于点D。 。
(1)求反比例函数的解析式;
(2)设点A的横坐标为m, 的面积为S,求S与m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)当 的面积等于 时,试判断过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长能否等于3。如果能,求此时抛物线的解析式;如果不能,请说明理由。
解:(1)过点B作 轴于点H。
在Rt 中,
由勾股定理,得
又 ,
∴ 点B(-3,-1)。
设反比例函数的解析式为
。
∵ 点B在反比例函数的图像上,
。
∴ 反比例函数的解析式为 。
(2)设直线AB的解析式为 。
由点A在第一象限,得 。
又由点A在函数 的图像上,可求得点A的纵坐标为 。
∵ 点B(-3,-1),点 ,
∴ 解关于 、的方程组,得
∴ 直线AB的解析式为 。
令 。
求得点D的横坐标为 。
过点A作 轴于点G
由已知,直线经过第一、二、三象限,
∴ ,即 。
由此得
∴ 。
即 。
(3)过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长不能等于3。
证明如下:
。
由 ,
得
解得 。
经检验, 都是这个方程的根。
,
∴ 不合题意,舍去。
∴ 点A(1,3)。
设过A(1,3)、B(-3,-1)两点的抛物线的解析式为 。
∴ 由此得
即 。
设抛物线与x轴两交点的横坐标为 。
则
令
则 。
即 。
整理,得 。
,
∴ 方程 无实数根。
因此过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长不能等于3。
教学目标 :
1、理解反比例函数,并能从实际问题中抽象出反比例关系的函数解析式;
2、会画出反比例函数的图象,并结合图象分析总结出反比例函数的性质;
3、渗透数形结合的数学思想及普遍联系的辨证唯物主义思想;
4、体会数学从实践中来又到实际中去的研究、应用过程;
5、培养学生的观察能力,及数学地发现问题,解决问题的能力.
教学重点:
结合图象分析总结出反比例函数的性质;
教学难点 :描点画出反比例函数的图象
教学用具:直尺
教学方法:小组合作、探究式
教学过程 :
1、从实际引出反比例函数的概念
我们在小学学过反比例关系.例如:当路程S一定时,时间t与速度v成反比例
即vt=S(S是常数);
当矩形面积S一定时,长a与宽b成反比例,即ab=S(S是常数)
从函数的观点看,在运动变化的过程中,有两个变量可以分别看成自变量与函数,写成:
(S是常数)
(S是常数)
一般地,函数 (k是常数, )叫做反比例函数.
如上例,当路程S是常数时,时间t就是v的反比例函数.当矩形面积S是常数时,长a是宽b的反比例函数.
在现实生活中,也有许多反比例关系的例子.可以组织学生进行讨论.下面的例子仅供
2、列表、描点画出反比例函数的图象
教学目标:
1、培养学生看图识图的能力.
2、在识图过程中,渗透数形结合的数学思想.
3、从不同知识的背景提取的对象,可以使学生认识到数学的广泛应用性.
4、激发学生学习数学的兴趣,培养学生的探索精神
教学重点:培养学生看图识图的能力
教学难点:渗透数形结合的数学思想
教学用具:计算机、投影机
教学方法:谈话法、分组讨论
教学过程:
1、阅读习题13.3的第四题
学生阅读后,老师可以提问学生,分别回答:
下图是北京春季某一天的
2、提出看图说图的重要性
随着计算机的普及,很多软件都可以做到输入解析式后,立刻显示出函数图象来,这样看图、识图就变得相当重要了.从上题就可以看出,图形的表示更直观,一目了然.也便于分析结论.数学不仅有数的一面,也有“形”的一面.美国著名数学家M克莱茵曾指出:“只要代数同几何分道扬镳,它们的进展就缓慢,它们的应用就狭窄.但是当这两门科学结合成伴侣时,它们就相互吸取新鲜的活力,从那以后,就以快速的步伐走向完善.”数学具有广泛的应用性,其它学科和日常生活都可以找到应用数学解决问题的例子.
3、为学生提供相对丰富的素材,体会以图识性.
例1、如图所示,A、B两条曲线表示A、B两种物质在不同温度时的相应溶解度,现有未饱和的A、B溶液各一杯,它们的温度都是 .如果不准增加A、B两种溶质,请你想一想,用什么办法能分别把它们变成饱和溶液?
(读题后,可组织学生分组讨论.若学生还没有学习相应的化学知识,老师可以解释一下.一般学生都能理解.关键是学生都从图中看出了什么.既有定量的分析,又能得出定性的规律).
从A、B的溶解度曲线分析,随着温度升高,A物质的溶解度增大很快,而物质B的溶解度变化不大,针对这两种不同的特征,可以采用不同的方法.
如对未饱和的A溶液,可以采用降低温度的使它饱和因为根据A物质的曲线,可以看出,降低温度,物质A的溶解度会迅速减小.
而对B物质来讲,它的溶解度受温度的影响变化不大,要把不饱和溶液变为饱和,就需要用减少溶剂的办法.把溶液加热,使溶剂蒸发掉一些.溶剂逐渐减少到一定程度,不饱和的溶液就会变成饱和的了.
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教学目标 :
1、培养学生看图识图的能力.
2、在识图过程中,渗透数形结合的数学思想.
3、从不同知识的背景提取的对象,可以使学生认识到数学的广泛应用性.
4、激发学生学习数学的兴趣,培养学生的探索精神
教学重点:培养学生看图识图的能力
教学难点 :渗透数形结合的数学思想
教学用具:计算机、投影机
教学方法:谈话法、分组讨论
教学过程 :
1、阅读习题13.3的第四题
学生阅读后,老师可以提问学生,分别回答:
下图是北京春季某一天的
2、提出看图说图的重要性
随着计算机的普及,很多软件都可以做到输入解析式后,立刻显示出函数图象来,这样看图、识图就变得相当重要了.从上题就可以看出,图形的表示更直观,一目了然.也便于分析结论.数学不仅有数的一面,也有“形”的一面.美国著名数学家M克莱茵曾指出:“只要代数同几何分道扬镳,它们的进展就缓慢,它们的应用就狭窄.但是当这两门科学结合成伴侣时,它们就相互吸取新鲜的活力,从那以后,就以快速的步伐走向完善.”数学具有广泛的`应用性,其它学科和日常生活都可以找到应用数学解决问题的例子.
3、为学生提供相对丰富的素材,体会以图识性.
例1、如图所示,A、B两条曲线表示A、B两种物质在不同温度时的相应溶解度,现有未饱和的A、B溶液各一杯,它们的温度都是 .如果不准增加A、B两种溶质,请你想一想,用什么办法能分别把它们变成饱和溶液?
(读题后,可组织学生分组讨论.若学生还没有学习相应的化学知识,老师可以解释一下.一般学生都能理解.关键是学生都从图中看出了什么.既有定量的分析,又能得出定性的规律).
从A、B的溶解度曲线分析,随着温度升高,A物质的溶解度增大很快,而物质B的溶解度变化不大,针对这两种不同的特征,可以采用不同的方法.
如对未饱和的A溶液,可以采用降低温度的使它饱和因为根据A物质的曲线,可以看出,降低温度,物质A的溶解度会迅速减小.
而对B物质来讲,它的溶解度受温度的影响变化不大,要把不饱和溶液变为饱和,就需要用减少溶剂的办法.把溶液加热,使溶剂蒸发掉一些.溶剂逐渐减少到一定程度,不饱和的溶液就会变成饱和的了.
例2、如图,是各月气温的分配图
能从图中找出气温最低的月份,气温最高的月份.
并判断出该地所处的气温带.
分析:最高气温在7月,最低在2月.气温曲线的
下限也在 以上,即 ~ 之间,因此可判断出
该地位于亚热带.
(从数字的变化中,找出事物发展的规律.数学为其它科学所用,数学能力也包括科学的收集信息,整理信息,分析信息的能力.本课例也在试图探索出一条数学与其它学科综合的课例,让学生切实地体会出画图象的好处,体会到数学的用处.数学收集的是数量,但我们可以凭借这些数量,发现它们背后的科学规律.
例3、没有创新就没有发展.因此现代社会要求人必须具有创造性的思维.你想过有关创造性的问题吗?人的创造性思维发展是否随着年龄的增大而呈直线上升趋势?男女之间有区别吗?你可以谈一谈你的想法.
参考资料:思维的流畅性,是指在限定时间内产生观念数量的多少.在短时间内产生的观念多,思维流畅性大;反之,思维缺乏流畅性.以研究智力结构和创造性思维而闻名的美国心理学家吉尔福特把思维流畅性分为四种形式:①用词的流畅性,一定时间内能产生含有规定的字母或字母组合的词汇量的多少;②联想的流畅性,在限定的时间内能够从一个指定的词当中产生同意词(或反义词)数量的多少;③表达的流畅性,按照句子结构要求能够排列词汇量的数量的多少;④观念的流畅性,能够在限定的时间内产生满足一定要求的观念的多少,也就是提出解决问题的答案的多少.
以上的参考资料教师可视学生的情形灵活处理,可以作为预习作业 提前下发,也可以在上课时,由老师进行通俗的解释.
右图是以美国心理学家对小学一年级学生至成年人进行大规模有组织的的创造性思维测验后,根据其中的流畅性分数绘制的曲线图.
(1)从图中可以看出,创造性思维的发展不是直线的,而是成犬齿形曲线
(2)男女生曲线基本相似,波峰与波谷基本出现在同一点上.
(3)小学一至三年级呈直线上升状态;小学四年级下跌;小学年级又回复上升;小学六年级至初中一年级第二次下降;以后直至成人基本保持上升趋势.
(注)虽然图中曲线只是儿童期创造性思维的流畅性曲线,但心理学家认为,它也从一定程度上说明了儿童期创造力发展的一般进度.
4、小结:从上面的例题可以看出,数学正突破传统的应用范围向几乎所有的人类知识领域渗透,并越来越直接地为人类物质生产与日常生活做出贡献.因此现代数学的特点之一是它广泛的应用性.数学的学习需要我们有搜集信息分析整理信息的能力.通过观察、归纳、总结出规律,并能应用规律解决问题.
5、作业 :从其它学科或现实生活中找出曲线图,加以分析,提出你自己的想法.
二次函数的图象教案
2.4二次函数=ax2+bx+c的图象
本节课在二次函数=ax2和=ax2+c的图象的基础上,进一步研究=a(x-h)2和=a(x-h)2+的图象,并探索它们之间的关系和各自的性质.旨在全面掌握所有二次函数的图象和性质的变化情况.同时对二次函数的研究,经历了从简单到复杂,从特殊到一般的过程:先是从=x2开始,然后是=ax2,=ax2+c,最后是=a(x-h)2,=a(x-h)2+,=ax2+bx+c.符合学生的认知特点,体会建立二次函数对称轴和顶点坐标公式的必要性.
在教学中,主要是让学生自己动手画图象,通过自己的观察、交流、对比、概括和反思[
等探索活动,使学生达到对抛物线自身特点的认识和对二次函数性质的理解.并能利用它的性质解决问题.
2.4二次函数=ax2+bx+c的图象(一)
教学目标
(一)教学知识点[
1.能够作出函数=a(x-h)2和=a(x-h)2+的图象,并能理解它与=ax2的图象的关系.理解a,h,对二次函数图象的影响.
2.能够正确说出=a(x-h)2+图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
(二)能力训练要求
1.通过学生自己的探索活动,对二次函数性质的研究,达到对抛物线自身特点的认识和对二次函数性质的理解.
2.经历探索二次函数的图象的作法和性质的过程,培养学生的探索能力.
(三)情感与价值观要求
1.经历观察、猜想、总结等数学活动过程,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力,能有条理地、清晰地阐述自己的观点.
2.让学生学会与人合作,并能与他人交流思维的过程和结果.
教学重点[:Wz5u.c]
1.经历探索二次函数=ax2+bx+c的图象的作法和性质的过程.
2.能够作出=a(x-h)2和=a(x-h)2+的图象,并能理解它与=ax2的图象的关系,理解a、h、对二次函数图象的影响.
3.能够正确说出=a(x-h)2+图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
教学难点
能够作出=a(x-h)2和=a(x-h)2+的图象,并能够理解它与=ax2的图象的关系,理解a、h、对二次函数图象的影响.
教学方法
探索——比较——总结法.
教具准备
投影片四张
第一张:(记作2.4.1 A)
第二张:(记作2.4.1 B)
第三张:(记作2.4.1 C)
第四张:(记作2.4.1 D)
教学过程
Ⅰ.创设问题情境、引入新课
[师]我们已学习过两种类型的二次函数,即=ax2与=ax2+c,知道它们都是轴对称图形,对称轴都是轴,有最大值或最小值.顶点都是原点.还知道=ax2+c的图象是函数=ax2的图象经过上下移动得到的,那么=ax2的图象能否左右移动呢?它左右移动后又会得到什么样的函数形式,它又有哪些性质呢?本节课我们就来研究有关问题.
Ⅱ.新课讲解
一、比较函数=3x2与=3(X-1)2的图象的性质.
投影片:(2.4 A)
(1)完成下表,并比较3x2和3(x-1)2的值,
它们之间有什么关系?
X-3-2-101234
3x2
3(x-1)2
(2)在下图中作出二次函数=3(x-1)2的图象.你是怎样作的?
(3)函数=3(x-1)2的图象与=3x2的图象有什么关系?它是轴对称图形吗?它的对称轴和顶点坐标分别是什么?
(4)x取哪些值时,函数=3(x-1)2的值随x值的增大而增大?x取哪些值时,函数=3(x-1)2的值随x值的增大而减小?
[师]请大家先自己填表,画图象,思考每一个问题,然后互相讨论,总结.
[生](1)第二行从左到右依次填:27.12,3,0,3, 12,27,48;第三行从左到右依次填48,27,12,3,0,3, 12,27.
(2)用描点法作出=3(x-1)2的图象,如上图.
(3)二次函数)=3(x-1)2的图象与=3x2的图象形状相同,开口方向也相同,但对称轴和顶点坐标不同,=3(x-1)2的图象的对称轴是直线x=1,顶点坐标是(1,0).
(4)当x>1时,函数=3(x-1)2的值随x值的增大而增大,x<1时,=3(x-1)2的值随x值的增大而减小.
[师]能否用移动的观点说明函数=3x2与=3(x-1)2的图象之间的关系呢?
[生]=3(x-1)2的图象可以看成是函数)=3x2的图象整体向右平移得到的.
[师]能像上节课那样比较它们图象的性质吗?
[生]相同点:
a.图象都中抛物线,且形状相同,开口方向相同.
b. 都是轴对称图形.
c.都有最小值,最小值都为0.
d.在对称轴左侧,都随x的增大而减小.在对称轴右侧,都随x的增大而增大.
不同点:
a.对称轴不同,=3x2的对称轴是轴=3(x-1)2的对称轴是x=1.
b. 它们的位置不问.[:Wz5u.c]
c. 它们的顶点坐标不同. =3x2的顶点坐标为(0,0),=3(x-1)2的顶点坐标为(1,0),
联系:
把函数=3x2的图象向右移动一个单位,则得到函数=3(x-1)2的图像.
二、做一做
投影片:(2.4.1 B)
在同一直角坐标系中作出函数=3(x-1)2和=3(x-1)2+2的图象.并比较它们图象的性质.
[生]图象如下
它们的图象的性质比较如下:
相同点:
a.图象都是抛物线,且形状相同,开口方向相同.
b. 都足轴对称图形,对称轴都为x=1.
c. 在对称轴左侧,都随x的增大而减小,在对称轴右侧,都随x的增大而增大.
不同点:
a.它们的顶点不同,最值也不同.=3(x-1)2的顶点坐标为(1.0),最小值为0.=3(x-1)2+2的顶点坐标为(1,2),最小值为2.
b. 它们的位置不同.
联系:
把函数=3(x-1)2的图象向上平移2个单位,就得到了函数=3(x-1)2+2的图象.
三、总结函数=3x2,=3(x-1)2,=3(x-1)2+2的图象之间的关系.
[师]通过上画的讨论,大家能够总结出这三种函数图象之间的关系吗?
[生]可以.
二次函数=3x2,=3(x-1)2,=3(x-1)2+2的图象都是抛物线.并且形状相同,开口方向相同,只是位置不同,顶点不同,对称轴不同,将函数=3x2的图象向右平移1个单位,就得到函数=3(x-1)2的图象;再向上平移2个单位,就得到函数=3(x-1)2+2的图象.
[师]大家还记得=3x2与=3x2-1的图象之间的关系吗?
[生]记得,把函数=3x2向下平移1个平位,就得到函数=3x2-1的图象.
[师]你能系统总结一下吗?
[生]将函数=3x2的图象向下移动1个单位,就得到了函数=3x2-1的图象,向上移动1个单位,就得到函数=3x2+1的'图象;将=3x2的图象向右平移动1个单位,就得到函数=3(x-1)2的图象:向左移动1个单位,就得到函数=3(x+1)2的图象;由函数=3x2向右平移1个单位、再向上平移2个单位,就得到函数=3(x-1)2+2的图象.
[师]下面我们就一般形式来进行总结.
投影片:(2.4.1 C)
一般地,平移二次函数=ax2的图象便可得到二次函数为=ax2+c,=a(x-h)2,=a(x-h)2+的图象.
(1)将=ax2的图象上下移动便可得到函数=ax2+c的图象,当c>0时,向上移动,当c<0时,向下移动.
(2)将函数=ax2的图象左右移动便可得到函数=a(x-h)2的图象,当h>0时,向右移动,当h<0时,向左移动.
(3)将函数=ax2的图象既上下移,又左右移,便可得到函数=a(x-h)+的图象.
因此,这些函数的图象都是一条抛物线,它们的开口方向,对称轴和顶点坐标与a,h,的值有关.
下面大家经过讨论之后,填写下表:
=a(x-h)2+开口方向对称轴顶点坐标
a>0
a<0
四、议一议
投影片:(2,4.1 D)
(1)二次函数=3(x+1)2的图象与二次函数=3x2的图象有什么关系?它是轴对称图形吗?它的对称轴和顶点坐标分别是什么?
(2)二次函数=-3(x-2)2+4的图象与二次函数=-3x2的图象有什么关系?它是轴对称图形吗?它的对称轴和顶点坐标分别是什么?
(3)对于二次函数=3(x+1)2,当x取哪些值时,的值随x值的增大而增大?当x取哪些值时,的值随x值的增大而减小?二次函数=3(x+1)2+4呢?
[师]在不画图象的情况下,你能回答上面的问题吗?
[生](1)二次函数=3(x+1)2的图象与=3x2的图象形状相同,开口方向也相同,但对称轴和顶点坐标不同,=3(x+1)2的图象的对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,0).只要将=3x2的图象向左平移1个单位,就可以得到=3(x+1)2的图象.
(2)二次函数=-3(x-2)2+4的图象与=-3x2的图象形状相同,只是位置不同,将函数=-3x2的图象向右平移2个单位,就得到=-3(x-2)2的图象,再向上平移4个单位,就得到=-3(x-2)2+4的图象=-3(x-2)2+4的图象的对称轴是直线x=2,顶点坐标是(2,4).
(3)对于二次函数=3(x+1)2和=3(x+1)2+4,它们的对称轴都是x=-1,当x<-1时,的值随x值的增大而减小;当x>-1时,的值随x值的增大而增大.
Ⅲ.课堂练习
随堂练习
Ⅳ.课时小结
本节课进一步探究了函数=3x2与=3(x-1)2,=3(x-1)2+2的图象有什么关系,对称轴和顶点坐标分别是什么这些问题.并作了归纳总结.还能利用这个结果对其他的函数图象进行讨论.
Ⅴ.课后作业
习题2.4
Ⅵ.活动与探究
二次函数= (x+2)2-1与= (x-1)2+2的图象是由函数= x2的图象怎样移动得到的?它们之间是通过怎样移动得到的?
解:= (x+2)2-1的图象是由= x2的图象向左平移2个单位,再向下平移1个单位得到的,= (x-1)2+2的图象是由= x2的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到的.
= (x+2)2-1的图象向右平移3个单位,再向上平移3个单位得到= (x-1)2+2的图象.
= (x-1)2+2的图象向左平移3个单位,再向下平移3个单位得到= (x+2)2-1的图象.
板书设计
4.2.1 二次函数=ax2+bx+c的图象(一) 一、1. 比较函数=3x2与=3(x-1)2的
图象和性质(投影片2.4.1 A)
2.做一做(投影片2.4.1 B)
3.总结函数=3x2,=3(x-1)2= 3(x-1)2+2的图象之间的关系(投影片2.4.1 C)
4.议一议(投影片2.4.1 D)
二、课堂练习
1.随堂练习
2.补充练习
三、课时小结
四、课后作业
备课资料
参考练习
在同一直角坐标系内作出函数=- x2,=- x2-1,=- (x+1)2-1的图象,并讨论它们的性质与位置关系.
解:图象略
它们都是抛物线,且开口方向都向下;对称轴分别为轴轴,直线x=-1;顶点坐标分别为(0,0),(0,-1),(-1,-1).
=- x2的图象向下移动1个单位得到=- x2-1 的图象;=- x2的图象向左移动1个单位,向下移动1个单位,得到=- (x+1)2-1的图象.
反比例函数及其图象教学教案
教学目标:
1、理解反比例函数,并能从实际问题中抽象出反比例关系的函数解析式;
2、会画出反比例函数的图象,并结合图象分析总结出反比例函数的性质;
3、渗透数形结合的数学思想及普遍联系的辨证唯物主义思想;
4、体会数学从实践中来又到实际中去的研究、应用过程;
5、培养学生的观察能力,及数学地发现问题,解决问题的能力.
教学重点:
结合图象分析总结出反比例函数的性质;
教学难点:描点画出反比例函数的图象
教学用具:直尺
教学方法:小组合作、探究式
教学过程:
1、从实际引出反比例函数的概念
我们在小学学过反比例关系.例如:当路程S一定时,时间t与速度v成反比例
即vt=S(S是常数);
当矩形面积S一定时,长a与宽b成反比例,即ab=S(S是常数)
从函数的观点看,在运动变化的过程中,有两个变量可以分别看成自变量与函数,写成:
(S是常数)
(S是常数)
一般地,函数 (k是常数, )叫做反比例函数.
如上例,当路程S是常数时,时间t就是v的反比例函数.当矩形面积S是常数时,长a是宽b的反比例函数.
在现实生活中,也有许多反比例关系的`例子.可以组织学生进行讨论.下面的例子仅供
2、列表、描点画出反比例函数的图象
说明:由于学生第一次接触反比例函数,无法推测出它的大致图象.取点的时候最好多取几个,正负可以对称着取分别画点描图
一般地反比例函数 (k是常数, )的图象由两条曲线组成,叫做双曲线.
3、观察图象,归纳、总结出反比例函数的性质
前面学习了三类基本的初等函数,有了一定的基础,这里可视学生的程度或展开全面的讨论,或在老师的引导下完成知识的学习.
显示这两个函数的图象,提出问题:你能从图象上发现什么有关反比例函数的性质呢?并能从解析式或列表中得到论证.(下列答案仅供参考)
(1) 的图象在第一、三象限.可以扩展到k >0时的情形,即k>0时,双曲线两支各在第一和第三象限.从解析式中,也可以得出这个结论:xy=k,即x与y同号,因此,图象在第一、三象限.
的讨论与此类似.
抓住机会,说明数与形的统一,也渗透了数形结合的数学思想方法.体现了由特殊到一般的研究过程.
(2)函数 的图象,在每一个象限内,y随x的增大而减小;
从图象中可以看出,当x从左向右变化时,图象呈下坡趋势.从列表中也可以看出这样的变化趋势.有理数除法说明了同样的道理,被除数一定时,若除数大于零,除数越大,商越小;若除数小于零,同样是除数越大,商越小.由此可归纳出,当k>0时,函数 的图象,在每一个象限内,y随x的增大而减小.
同样可以推出 的图象的性质.
(3)函数 的图象不经过原点,且不与x轴、y轴交.从解析式中也可以看出, .如果x取值越来越大时,y的值越来越小,趋近于零;如果x取负值且越来越小时,y的值也越来越趋近于零.因此,呈现的是双曲线的样子.同理,抽象出 图象的性质.
函数 的图象性质的讨论与次类似.
4、小结:
本节课我们学习了反比例函数的概念及其图象的性质.大家展开了充分的讨论,对函数的概念,函数的图象的性质有了进一步的认识.数学学习要求我们要深刻地理解,找出事物间的普遍联系和发展规律,能数学地发现问题,并能运用已有的数学知识,给以一定的解释.即数学是世界的一个部分,同时又隐藏在世界中.
整体设计
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.
2.由于本节内容综合性强,所以本节教案设计的指导思想是:在教师的引导下,让学生积极、主动地提出问题,自主分析,再合作交流,达到殊途同归.在思维训练的过程中,感受数学知识的魅力,成为学习的主人.新课改要求教师在新的教学理念下,要勇于,更要善于把问题抛给学生,激发学生探求知识的强烈欲望和创新意识.教学的目的是以知识为平台,全面提升学生的综合能力.
函数的图象(一)
函数的图象(一)一、教学目的
1.使学生初步认识函数的图象.
2.使学生了解函数的列表表示法.
3.使学生了解函数的图象表示法.
4.使学生会用描点法画出简单函数的图象.
二、教学重点、难点
重点:介绍函数图象的初步知识.
难点:对于函数图象的认识.
三、教学过程
复习提问
1.一种豆子每千克售2元,写出买豆子的总金额y(元)与所买豆子的数量x(千克)之间的函数关系.(答:y=2x.)
2.在第一题的函数式中,谁是自变量?谁是函数?说出自变量的取值范围.(答:x是自变量,y是x的函数,x可取所有非负实数.)
3.由函数y=2x,填出下表:
(答:下一行:0,1,2,3,4,5,6.)
4.平面直角坐标系是怎样组成的?(答:在平面内画两条互相垂直的数轴,组成平面直角坐标系.)
5.什么是点的横坐标、纵坐标、坐标?(答:平面直角坐标系中一个点A在x轴上的坐标叫横坐标a,点A在y轴上的坐标叫纵坐标b,把a,b合起来,且a在前、b在后:(a,b)就是点A的坐标.)
6.点A的坐标如(5,4),又可以称作什么?(答:一对有序实数.)
7.坐标平面内的点与有序实数对的关系是什么?(答:一一对应关系.)
新课
1.函数的表示法――列表法.
通过上述1~3个问题的提问及学生的回答,由y=2x及表格,按照函数定义,对于x的每一个值,y都有唯一的值和它对应.这就告诉我们,上面的表格本身也表示了y与x之间的函数关系.于是我们把这种通过列表表示函数的方法叫列表法.列表法的优点:容易由自变量的值求出对应的函数的值.列表法的缺点:不能把一个函数在自变量取值范围内的所有值都列出来,所以有局部性;或所求的函数值是近似值.
2.通过上述复习提问第3~7题及学生的回答,我们把第3题的表中的x,y值对应地写出来,就得出了一列有序实数对:(0,0),(0.5,1),(1,2),(1.5,3),….这里强调学生要进一步明确“有序”的意义,(1.5,3),(3,1.5)是不相同的有序实数对.再联系到平面内的点与有序实数对的一一对应关系,于是我们借助平面直角坐标系,就可以把这些有序实数对转化为坐标平面内的点.这样就可以用平面内的图形来表示函数关系.
3.从最简单的函数y=x入手来分析及画出其图象.
(1)让学生完成x与y的对应值表.
(2)在有坐标格的小黑板上,把表中给出的'7个有序实数对作为点的坐标,师生一道描出这7个点.
(3)分析函数y=x的特点:自变量与函数的值相等.它的任意一对对应值都可以表示成(m,m)的形式(m可取全体实数).借助坐标平面可知,表示(m,m)的点就是到x轴的距离与到y轴的距离相等的点.我们把x轴与y轴所划分的坐标平面的四个角叫象限角,依次有第一象限角,第二象限角,第三象限角,第四象限角.由平面几何知识可知,到一个角的两边的距离相等的点,它的轨迹是这个角的平分线.换一句话说,到这个角两边距离相等的点,都在这个角的平分线上;反之,在这个角的平分线上的所有的点,到这个角的两边距离都相等.于是函数y=x的整个图象就可以画出了.它是第一象限角和第三象限角的两个角的平分线,是一条直线.
4.对于函数图象要辩证地双向分析:图象上每一个点的坐标,都是这个函数的一对对应值;反之,每个坐标是这个函数的一对有序的对应值的点,都在这个函数的图象上.
5.函数的表示法――图象法.我们用图象来表示一个函数的方法,叫图象法.函数的图象法优点:形象、直观.缺点:求得的函数值是近似的.
小结
1.画函数图象的方法步骤:
(1)根据函数的解析式列出函数对应值表.
(2)用这些对应值作为点的坐标,在坐标平面内描点.
(3)把这些点用平滑曲线连结起来,可得函数图象.
2.函数的三种表示法:(1)解析法,(2)列表法,(3)图象法.
练习;选用课本练习(只要求列表、描点.)
补充例题
1.解答课本本章题图中的两个问题.
2.画出函数y=3x的图象.(只要求列表、描点.)
作业:选用课本习题(只填表、描点,不要求连线.)
四、教学注意问题
1.注意双向思维的渗透与训练.比如,由函数的关系式可得函数图象;反之,由函数的图象也可表示函数关系,等等.
2.注意渗透转化思想方法.比如,把有序实数对转化为坐标平面内的点等等.
3.注意精微,要善于区分邻近概念,比如“实数对”与“有序实数对”虽两字之差,但意义不同.
教学目标 :
1、理解反比例函数,并能从实际问题中抽象出反比例关系的函数解析式;
2、会画出反比例函数的图象,并结合图象分析总结出反比例函数的性质;
3、渗透数形结合的数学思想及普遍联系的辨证唯物主义思想;
4、体会数学从实践中来又到实际中去的研究、应用过程;
5、培养学生的观察能力,及数学地发现问题,解决问题的能力.
教学重点:
结合图象分析总结出反比例函数的性质;
教学难点 :描点画出反比例函数的图象
教学用具:直尺
教学方法:小组合作、探究式
教学过程 :
1、从实际引出反比例函数的概念
我们在小学学过反比例关系.例如:当路程S一定时,时间t与速度v成反比例
即vt=S(S是常数);
当矩形面积S一定时,长a与宽b成反比例,即ab=S(S是常数)
从函数的观点看,在运动变化的过程中,有两个变量可以分别看成自变量与函数,写成:
(S是常数)
(S是常数)
一般地,函数 (k是常数, )叫做反比例函数.
如上例,当路程S是常数时,时间t就是v的反比例函数.当矩形面积S是常数时,长a是宽b的反比例函数.
在现实生活中,也有许多反比例关系的例子.可以组织学生进行讨论.下面的例子仅供
2、列表、描点画出反比例函数的图象
例1、画出反比例函数 与 的图象
解:列表
x
-6
-5
-4
-3
1
2
3
4
5
6
-1
-1.2
-1.5
-2
6
3
2
1.5
1.2
1
1
1.2
1.5
2
-6
-3
-2
-1.5
-1.2
1
说明:由于学生第一次接触反比例函数,无法推测出它的大致图象.取点的时候最好多取几个,正负可以对称着取分别画点描图
一般地反比例函数 (k是常数, )的图象由两条曲线组成,叫做双曲线.
3、观察图象,归纳、总结出反比例函数的性质
前面学习了三类基本的初等函数,有了一定的基础,这里可视学生的程度或展开全面的讨论,或在老师的引导下完成知识的学习.
显示这两个函数的图象,提出问题:你能从图象上发现什么有关反比例函数的性质呢?并能从解析式或列表中得到论证.(下列答案仅供参考)
(1) 的图象在第一、三象限.可以扩展到k >0时的情形,即k>0时,双曲线两支各在第一和第三象限.从解析式中,也可以得出这个结论:xy=k,即x与y同号,因此,图象在第一、三象限.
的讨论与此类似.
抓住机会,说明数与形的统一,也渗透了数形结合的数学思想方法.体现了由特殊到一般的研究过程.
(2)函数 的图象,在每一个象限内,y随x的增大而减小;
从图象中可以看出,当x从左向右变化时,图象呈下坡趋势.从列表中也可以看出这样的变化趋势.有理数除法说明了同样的道理,被除数一定时,若除数大于零,除数越大,商越小;若除数小于零,同样是除数越大,商越小.由此可归纳出,当k>0时,函数 的图象,在每一个象限内,y随x的增大而减小.
同样可以推出 的图象的性质.
(3)函数 的图象不经过原点,且不与x轴、y轴交.从解析式中也可以看出, .如果x取值越来越大时,y的值越来越小,趋近于零;如果x取负值且越来越小时,y的值也越来越趋近于零.因此,呈现的是双曲线的样子.同理,抽象出 图象的性质.
函数 的图象性质的讨论与次类似.
4、小结:
本节课我们学习了反比例函数的概念及其图象的性质.大家展开了充分的讨论,对函数的概念,函数的图象的性质有了进一步的认识.数学学习要求我们要深刻地理解,找出事物间的普遍联系和发展规律,能数学地发现问题,并能运用已有的数学知识,给以一定的解释.即数学是世界的一个部分,同时又隐藏在世界中.
5、布置作业 习题13.8 1-4
教学设计示例2
反比例函数及其图像
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1.使学生了解反比例函数的概念;
2.使学生能够根据问题中的条件确定反比例函数的解析式;
3.使学生理解反比例函数的性质,会画出它们的图像,以及根据图像指出函数值随自变量的增加或减小而变化的情况;
4.会用待定系数法确定反比例函数的解析式.
(二)能力训练点
1.培养学生的作图、观察、分析、总结的能力;
2.向学生渗透数形结合的教学思想方法.
(三)德育渗透点
1.向学生渗透数学来源于实践又反过来作用于实践的观点;
2.使学生体会事物是有规律地变化着的观点.
(四)美育渗透点
通过反比例函数图像的研究,渗透反映其性质的图像的直观形象美,激发学生的兴趣,也培养学生积极探求知识的能力.
二、学法引导
教师采用类比法、观察法、练习法
学生学习反比例函数要与学习其他函数一样,要善于数形结合,由解析式联想到图像的位置及其性质,由图像和性质联想比例系数k的符号.
三、重点・难点・疑点及解决办法
1.教学重点:反比例的概念、图像、性质以及用待定系数法确定反比例函数的解析式.因为要研究反比例函数就必须明确反比例函数的上述问题.
2.教学难点 :画反比例函数的图像.因为反比例函数的图像有两个分支,而且这两个分支的变化趋势又不同,学生初次接触,一定会感到困难.
3.教学疑点:(1)反比例函数为何与x轴,y轴无交点;(2)反比例函数的图像只能说在第一、三象限或第二、四象限,而不能说经过第几象限,增减性也要说明在第几象限(或说在它的每一个象限内).
4.解决办法:(1) 中隐含条件是 或 ;(2)双曲线的两个分支是断开的,研究函数的增减性时,要将两个分支分别讨论,不能一概而论.
四、教学步骤
(一)教学过程
提问:小学是否学过反比例关系?是如何叙述的?
由学生先考虑及讨论一下.
答:小学学过:两种相关联的量,一种量变化,另一种量也随着变化,如果这两种量中相对应的两个数的积一定,这两种量就叫做反比例的量,它们的关系叫做反比例关系.
看下面的实例:(出示幻灯)
1. 当路程s一定时,时间t与速度v成反比例;
2.当矩形面积S一定时,长a与宽b成反比例;
它们分别可以写成 (s是常数), (S是常数)写在黑板上,用以得出反比例函数的概念:(板书)
一般地,函数 (k是常数, )叫做反比例函数.
即在上面的例子中,当路程s是常数时,时间t就是速度v的反比例函数,能否说:速度v是时间t的反比例函数呢?
通过这个问题,使学生进一步理解反比例函数的概念,只要满足 (k是常数, )就可以.因此可以说速度v是时间t的反比例函数,因为 (s是常量).对第2个实例也一样.
练习一:教材P129中1 口答.P130 1
根据前面学习特殊函数的经验,研究完函数的概念,跟着要研究的是什么?
答:图像和性质.
通过这个问题,使学生对课本上给出的知识的发生、发展过程有一个明确的认识,以后
学生要研究其他函数,也可以按照这种方式来研究.
下面,我们就来看桓隼?猓海ǔ鍪净玫疲?/P>
例1 画出反比例函数 与 的图像.
提问:1.画函数图像的关键问题是什么?
答:合理、正确地选值列表.
2.在选值时,你认为要注意什么问题?
答:(1)由于函数图像的特点还不清楚,多选几个点较好;
(2)不能选 ,因为 时函数无意义;
(3)选整数较好计算和描点.
这个问题中最核心的一点是关于 的问题,提醒学生注意.
3.你能不能自己完成这道题呢?
学生在练习本上列表、描点、连线,教师在黑板上板演,到连线时可暂停,让学生先连完线之后,找一名同学上黑板连线,然后就这名同学的连线加以评价、总结:
注意:(1)一般地,反比例函数 的图像由两条曲线组成,叫做双曲线;
(2)这两条曲线不相交;
(3)这两条曲线无限延伸,无限靠近x轴和y轴,但永不会与x轴和y轴相交.
关于注意(3)可问学生:为什么图像与x和y轴不相交?
通过这个问题既可加深学生对反比例函数图像的记忆,又可培养学生思维的灵活性和深刻性.
再让学生观察黑板上的图,提问:
1.当 时,双曲线的两个分支各在哪个象限?在每个象限内,y随x的增大怎样变化?
2.当 时,双曲线的两个分支各在哪个象限?在每个象限内,y随x的增大怎样变化?
这两个问题由学生讨论总结之后回答,教师板书:
对于双曲线(1)当 :(1)当 时,双曲线的两分支位于一、三象限,y随x的增大而减少;(2)当 时,双曲线的两分支位于二、四象限,y随x的增大而增大.
3.反比例函数的这一性质与正比例函数的性质有何异同?
通过这个问题使学生能把学过的相关知识有机地串联起来,便于记忆和应用.
练习二:教材P129中2由学生在练习本上完成,教师巡回指导.P130中2、3填在书上
上面,我们讨论了反比例函数的概念、图像和性质,下面我们再来看一个不同类型的例题:(出示幻灯)
例2已知y与 成反比例,并且当 时, ,求 时,y的`值.
用提问的方式对此题加以分析:
(1)y与 成反比例是什么含义?
由学生讨论这一问题,最后归结为根据反比例函数的概念,这句话说明了: .
(2)根据这个式子,能否求出当 时,y的值?
(3)要想求出y的值,必须先知道哪个量呢?
(4)怎样才能确定k的值?用什么条件?
答:用待定系数法,把 时 代入 ,求出k的值.
(5)你能否自己完成这道例题:
由一名同学板演,其他同学在练习本上完成.
例3 已知: , 与x成正比例, 与x成反比例,当 时, 时, ,求y与x的解析式.
分析:一定要先写出y与x的函数表达式 ,
要用x分别把 , 表示出来得 ,
要注意 不能写成k,∴
解:设 ,
.
由题意得
∴ .
(二)总结、扩展
教师提问,学生思考回答:
1.什么是反比例函数?
2.反比例函数的图像是什么样的?
3.反比例函数 的性质是什么?
4.命题方向及题型设置,反比例函数也是中考命题的主要考点,其图像和性质,以及其函数解析式的确定,常以填空题、选择题出现,在低档题中,近两年各省、市的中考试卷中出现不少将反比例函数与一次函数、几何知识、三角知识等综合编拟的解答题,丰富了压轴题的形式和内容.
五、布置作业
1.教材P130中4,5,6
2.选做:P130中B1,2
六、板书设计
13.8反比例函数及其图像
引例:(1)例1: 例2: 例3:
(2)
1.反比例函数:
2.反比例函数的性质 探究活动
已知:如图,一次函数的图像经过第一、二、三象限,且与反比例函数的图像交于A、B两点,与y轴交于点C,与x轴交于点D。 。
(1)求反比例函数的解析式;
(2)设点A的横坐标为m, 的面积为S,求S与m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)当 的面积等于 时,试判断过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长能否等于3。如果能,求此时抛物线的解析式;如果不能,请说明理由。
解:(1)过点B作 轴于点H。
在Rt 中,
由勾股定理,得
又 ,
∴ 点B(-3,-1)。
设反比例函数的解析式为
。
∵ 点B在反比例函数的图像上,
。
∴ 反比例函数的解析式为 。
(2)设直线AB的解析式为 。
由点A在第一象限,得 。
又由点A在函数 的图像上,可求得点A的纵坐标为 。
∵ 点B(-3,-1),点 ,
∴ 解关于 、的方程组,得
∴ 直线AB的解析式为 。
令 。
求得点D的横坐标为 。
过点A作 轴于点G
由已知,直线经过第一、二、三象限,
∴ ,即 。
由此得
∴ 。
即 。
(3)过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长不能等于3。
证明如下:
。
由 ,
得
解得 。
经检验, 都是这个方程的根。
,
∴ 不合题意,舍去。
∴ 点A(1,3)。
设过A(1,3)、B(-3,-1)两点的抛物线的解析式为 。
∴ 由此得
即 。
设抛物线与x轴两交点的横坐标为 。
则
令
则 。
即 。
整理,得 。
,
∴ 方程 无实数根。
因此过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长不能等于3。
一、教材分析:
本节课是高中新教材《数学》第一册(下)§4.8《正弦函数、余弦函数的图象和性质》 的第一节,是学生在已掌握了一些基本函数的图象及其画法的基础上,进一步研究三角函数图象的画法.为今后学习正弦型函数 y=Asin (ωx+φ)的图象及运用数形结合思想研究正、余弦函数的性质打下坚实的知识基础.因此,本节课的内容是至关重要的,它对知识的掌握起到了承上启下的作用.
二、学情分析:
在初中学生已经学习过三步作图法(列表,描点、连线)——“描点作图”法,对于函数y=sinx,当x取值时,y的值大都是近似值,加之作图上的误差,很难认识新函数y=sinx的图象的真实面貌。因为在前面已经学习过三角函数线,这就为用几何法作图提供了基础。动手作出函数y=sinx和y=cosx的图象,学生不会感到困难。
三、教学目标:
依据教学大纲的要求,制订如下三维教学目标:
知识目标是:1.理解几何法作图原理(难点);
2.掌握五点法作图(重点);
3.了解三角函数图象的变换作图.
能力目标是:通过识记正、余弦曲线的形状特征,培养学生分析问题、
解决问题的能力;强化学生"数形结合"的数学思想.
发展目标是:教给学生灵活的思维方法,培养学生的学习兴趣和勇于
探索、勇于创新的精神,提高综合素质.
四、设计理念:
教无定法,贵在得法.诱思探究学科教学论认为:在教学思想上是启发式,在教学过程上是探究式,在教学价值上是发展式。德国教育学家第斯多惠也曾说过:教学的艺术不在于传授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞.为了充分调动学生学习的积极性和激发学生的参与、探究和体验的欲望,让他们既动脑又动手,充分让学生参与教学活动。同时利用多媒体电教手段提高学生的学习兴趣.采用启发、引导和学生探究、实践、体验相结合的教学方法;教给学生“多动手、勤动脑、敢猜想、善发现、重体验、促发展”的学习方法.体现“教师是主导,学生是主体”的教学原则.使学生不但“学会”而且“会学”,并逐步感受到数学的美,产生成就感,从而极大地提高对数学的学习兴趣.也只有这样做,才能适应素质教育下培养“创新型”人才的需要.
五、教学程序:
本节课的教学过程设计,主要是从“三性”即“课堂流程的可操作性,知识目标的可接受性,学生主动学习的积极性”考虑的,对整个教学过程作如下安排:
教学程序图如下:
第一部分:导入.先复习以前学过的函数图象的作法——描点法,再让学生观察波动图象演示仪,激起学生的兴趣.指出这种形状的曲线就是今天要研究的正、余弦函数的图象.如何作出该曲线呢?
以设问和探索的方式导入新课,创设情境,激发思维,让学生带着问题,有目的地参与下列教学活动.
第二部分:几何法作图.引导学生在单位圆中作出特殊角的三角函数线,并进行平移,描点作图.先作出 y=sinx(x∈[0,2π])和y=cosx(x∈[0,2π]的图象,再依据诱导公式一平移图象得出 y=sinx,x∈R的图象.同法得出 y=cosx,x∈R的图象.
第三部分:多媒体展示.教师利用多媒体展示用Flash动画制作的>课件,规范作图过程和步骤,统一认识y=sinx(x∈[0,2π])和y=cosx(x∈[0,2π]的图象,在此提醒学生在直角坐标系中,横、纵坐标轴的长度单位必须一致。否则画出的图象不是正弦函数的真实面貌。
第四部分:“五点法”作图.曲线形成后,让学生观察图象的形状特征,分析讨论,提炼出五个关键点,归纳出“五点法”作图步骤.
第五部分:总结.让学生自己总结本节课的重点、难点和学习目标,教师再补充.这样做,会检测出学生听课、分析、思考和掌握知识的情况,对本节课的教学起到画龙点睛的作用.
如此设计,联系了新旧知识,体现了从特殊到一般,再由一般到特殊的认知规律.在这种螺旋式上升的过程中,学生将通过自己的亲自动手实践,不仅学到本节课的知识,而且还将提高思维水平和认知能力.同时也体现了“教师为引导,学生为主体,体验为红线,探索得材料,研究获本质,思维促发展”的教学思想.同时在教学过程中配以多媒体>课件的展示,图文并茂,简洁明快,充分调动学生的各个感官,使学生学的生动,学的有趣,增大课堂容量,提高课堂效率.
为了突破几何法作图这个难点,制作了多媒体>课件,将 y=sinx,x∈R
和 y=cos x,x∈R图象的作法分解为三个问题来解决,降低了难度.通过展示>课件,生动形象地再现三角函数线的平移和曲线形成过程.使原本枯燥地知识变得生动有趣,激发学生的兴趣,调动学生的积极性(通过教学也的确是这样的).及时让学生跟着演示作图,提高学生的动手能力、模仿能力、创造能力.直观的动画,不仅使学生愉快地接受新知识,而且将激发学生的创造性思维和想象力,使学生充分发挥其思维潜能,拓展思维空间.
用“三步曲”来突出“五点法”作图这个重点.第一步设疑:“几何法作图.由于取点个越多,画出的图象也就比较精确,但也较为麻烦.在精确度要求不高的前提下,能否少定一些点,作出其简图呢?”问题的提出可以立刻抓住学生的'好奇心,激起学生强烈的求知欲.第二步引导:让学生观察正弦函数 y=sinx,x∈[0,2π]和余弦函数y= cosx,x∈[0,2π]的图象,启发哪些点对决定图象的形状起着关键的作用呢?引导学生寻找出五个关键点.体现教师的主导作用;第三步小结:让学生分组讨论,互相补充,归纳出五点法作图步骤.教师对学生讨论的情况作出评价并指出作图应注意的问题,然后小结:“五点法”可以比较简捷地作出正弦、余弦函数的草图,对于以后研究正弦、余弦函数的性质将起到重要的作用.这样设计体现了“多动手、勤动脑、敢猜想、善发现”的学习方法,使学生真正成为教学的主体.
应用:画出下列函数的简图:
(1)y=1+sinx x∈[0,2π];
(2)y=-cosx x∈[0,2π].
解:(1)按五个关键点列表:
利用正弦函数的性质描点画图(如下图).
(2)按五个关键点列表:利用余弦函数的性质描点作图(如下图).
反馈练习:
1.在同一坐标系中用五点法分别画出函数y=sinx,x∈[0,2π]和y=cosx,x[- , ]的简图.通过观察两条曲线,后者经过怎样平行移动就可以得到前者?
2.观察正弦函数和余弦函数,写出满足下列条件的x的区间:
(1)sinx>0 (2)sinx<0 (3)cosx>0 (4)cosx<0
(例题、练习都用>课件展示)
本节例题仍选用教材上的例题,但解答除“五点法”之外,又引导学生利用函数图象的平移对称变换来作图.通过一题多解,可帮助学生加深对知识的认知程度,培养灵活的思维方式.学会遇到新问题时,善于调动所学过的旧知识,运用新旧知识间的联系,增强分析问题和解决问题的能力.
反馈练习设计层次分明:练习1为巩固基础知识型,对课堂内容知识的再认识(五点作图及图象变换);练习2为提高能力型,是对正(余)弦函数图象的灵活运用,由易到难,体现因材施教重效果,循序渐进促发展的教学理念.
最后师生共同总结,强化数形结合的数学思想,使学生的理论达到发展和升华,能力达到提高,并为相关学科的学习做好铺垫,提高综合素质.
六、板书设计:(略)
七、布置作业:(略)
一、教材分析
1、教材的地位与作用
《正弦函数、余弦函数的图象与性质》是高中《数学》第一册(下)第四章第八节的内容,其主要内容是正弦函数、余弦函数的图象与性质。过去学生已经学习了一次函数、二次函数、指数函数和对数函数等,此前还学过三角函数线,在此基础上来学习正弦函数、余弦函数的图象与性质,为今后正切函数的图象与性质、函数的图象的研究打好基础。因此,本节的学习有着极其重要的地位。
2、教学重点和难点
教学重点:正弦函数、余弦函数的图象的形状及“五点作图法” 。
教学难点:(1)利用单位圆画正弦函数图象;
(2)利用正弦函数图象和诱导公式画出余弦函数图象。
二、目标分析
根据《高中数学教学大纲》的要求和教学内容的结构特征,依据学生学习的心理规律和素质教育的要求,结合学生的实际水平,制定本节课的教学目标如下。
1、知识目标
(1)利用正弦线画出正弦函数的图象。
(2)利用正弦函数的图象和诱导公式画出余弦函数的图象。
(3)用“五点作图法”画正弦函数、余弦函数的简图。
2、能力目标(1)会用单位圆中的正弦线画出正弦函数图象;
(2)掌握正弦函数图象的“五点作图法”;
(3)培养观察能力、分析能力、归纳能力、表达能力;
(4)培养数形结合和化归转化的数学方法。
3、德育目标
(1)渗透由抽象到具体的,使学生理解动与静的辩证关系,培养辩证唯物主义观点;
(2)培养学生勇于探索、勤于思考的;
(3)使学生懂得数学是源于生活,服务于生活的数学特点。
4.美育目标
通过作图,使学生感受波形曲线的流畅美、对称美,使学生体会事物周期变化的奥秘,激发学生学习数学的兴趣。
三、教法、学法分析
1.教学方法
教学形式是为教学内容服务的,不同的教学形式会产生不同的效果。以“开放、多样、互动”为主旨的教学形式必然使教学过程丰富多彩。以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者,指导者、帮助者和促进者的作用,利用情景,协作发挥学生的主动性、创造性,最终达到使学生有效的对所学知识,自主建构。本节采用建构主义学习环境下的启发式教学模式。
2.学习方法
建构主义认为,学习并非学生对于教师所授予知识的被动接受,而是以其自身己有的知识和经验为基础的主动建构。教学过程的实质是学生主动探索、主动建构的过程。本节课引导学生采用以下两种学习方式:
(1).交流合作的学习方式:
学生与学生、学生与教师之间交流,讨论,合作实践学习任务。
(2).抽象归纳的学习方式:
学生由具体的演示过程,分析归纳,并从中抽象出数学方法和结论。
3.教学手段:
课堂教学中,积极运用现代化教学手段,充分地发挥多媒体的形象性,直观性,同时也充分利用传统教学手段,在教学中体现教学手段的多样式,为学生的发展科学地、有效地保障。图文并茂的表现形式使学生更易吸收、消化。本节课利用多媒体演示“正弦函数的几何作图法”以及图象变换。
四、教学程序
教 学 过 程
设 计 意 图
(一)创设情景。
1。实物演示:
“装满细沙的漏斗在做单摆运动时,沙子落在与单摆运动方向垂直运动的木板上的轨迹”
思考:
问题一:1、该曲线是何曲线?
2、你有办法画出该曲线的图象吗?
2。复习
弧度制、函数相关知识、正弦线、作图法、图象的平移。
(二)探究新知。
1、课件演示:“正弦函数图象的几何作图法”
2、
教师引导:在直角坐标系的x轴上任意取一点O1,以O1为圆心作单位圆,从圆O1与x轴的交点A起把圆O1分成12等份(份数宜取6的倍数,份数越多,画出的图象越精确),过圆O1上的各分点作x轴的垂线,可以得到对应于0、、、、……、等角的正弦线,相应地,再把x轴上从0到这一段(≈6。28)分成12等份,把角x的正弦线向右平移,使它的起点与x轴上的点x重合,再用光滑的曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到了函数,的图象。
因为终边相同的角有相同的三角函数值,所以函数
在的图象与函数,的图象的形状完全一样,只是位置不同,于是只要将它向左、右平行移动(每
次个单位长度),就可以得到正弦函数,的图象,即正弦曲线。
问题二:1、函数,的图象中起着关键作用的点是哪些点?
2、几何作图法虽然比较精确,但是不太实用,如何快捷地画出正弦函数的图象呢?
五个关键点:
事实上,描出这五个点,函数,的图象的形状就基本确定了。今后在精确度要求不太高时,常常先找出这五个关键点,用光滑曲线将它们连结起来即可得到函数的简图,我们把这种方法称为“五点作图法”。
课件演示:“正弦函数图象的五点作图法”
用变换法作余弦函数y=cosx
是同一个函数;余弦函数的图象可由正弦曲线向左平移个单位
图中的五个关键点:
与画函数,的简图类似,通过这五个点,可以画出函数,的简图。
例1:用“五点作图法”画出函数
,的简图。
课堂练习:
(1) y = — cosx ,x∈[0,2π]
(2) y = sinx—1,,x∈[0,2π]
7、课堂
(1)正弦函数图象的几何作图法;
(2)正弦函数、余弦函数图象的五点作图 法;使学生通过作业进一步掌握和巩固本节内容。
(3)正弦函数与余弦函数图象间的联系。
8、布置作业:
1、习题4。8第1题、第8题
五、板书设计
一 、正弦函数的图象
1、代数描点法
2、几何描点法(多媒体课件展示)
3、函数y=sinx, xR的图象
二、余弦函数的图象
函数y=cosx,xR的图象
三、五点作图法
四、例1。y = sinx+1,x∈[0,2π]
五、课堂练习(1) y = — cosx x∈[0,2π]
(2) y = sinx—1 x∈[0,2π]
六、
七、作业习题4。8第1题、第8题
六、分析
本课教学设计力求体现以教师为主导、以学生为主体的原则,体现“数学教学主要是数学活动的教学”这一教学。又要体现知识的发现过程,培养学生的创新意识和探索实践能力,突出以下几点:
1。注重目标控制,面向全体学生,启发式教学。
2。学生参与知识的形成过程,使学生听有所思,思有所获,增强学生学习数学的信心和兴趣。
3。注重师生双边交流,学生间协作交流。
让学生观察,了解日常生活中的实际问题,使学生领悟到“数学源于生活,服务于生活的特点” 从而培养学生的兴趣,激发学习的热情。
为后面的学习作为铺垫。
通过课件演示突破利用单位圆画正弦函数图象这一难点。培养学生观察能力、分析能力。
注意渗透由抽象到具体的,促进学生数学方法的形成,引导学生确实掌握“数形结合”的方法。
让学生交流、讨论、合作,由具体的演示过程分析归纳,从中抽象出数学结论。
通过问题引导学生思考、分析,培养学生数形结合的数学方法。
图象中起关键作用的五点,学生可能说不全,应进行耐心引导。
重在培养学生掌握研究问题的方法,让学生在学习中自主建构。
让学生感觉正弦函数的图象的形状。帮助学生理解五个关键点。并且提高学生的审美情趣和对数学浓厚的兴趣。
“五点作图法”的一般步骤:列表、描点、连线。应注意在图中标出关键点的横、纵坐标。
对学生提问,由学生讨论,培养学生的归纳能力、表达能力。
然后教师重新演示课件,进行和补充。
通过对比、分析、引导学生学会化归转化的数学方法。
通过例题的方式巩固学生的学习,将知识转化为能力。
让两个学生板演,重在检验学生理解知识、
运用知识的能力情况。
培养学生合作学习和数学交流的能力。渗透由具体到抽象的。
作业布置注意分层,满足不同层次学生的需要。
★ 反比例函数教案