学生已学习了函数的概念、定义域、值域及表示法,这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。本节内容是研究和讨论初等函数有关性质的基础。
【教学目标】
1.初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法.
2.渗透数形结合数学思想方法,培养学生观察、归纳、抽象的能力.
【重点难点】
重点:函数单调性的概念、判断及证明
难点:根据定义证明函数的单调性.
【教法分析】
1.通过学生熟悉的实际生活问题引入课题,拉近数学与现实的距离,激发学生求知欲。
2.紧扣概念中的关键语句,通过学生的主体参与,正确地形成概念。
【学法分析】
设置问题情景让学生想办法解决,通过教师的启发点拨,学生的不断探索,最终把解决问题的核心归结到判断函数的单调性。
【教学过程】
一、创设情境,引入课题
问题1:2008年北京奥运会开幕式由原定的7月25日推迟到8月8日,你知道其中的原因吗?
问题2:怎样用数学语言刻画“随着时间的增加,气温逐步升高”这一特征?
下图是北京市今年8月8日一天24小时内气温随时间变化的曲线图.
引导学生识图:(1)当天的最高温度、最低温度以及何时达到?(2)什么时段温度升高,什么时段温度降低?(3)还能举出生活中其他的数据变化情况吗?
引导学生归纳:生活中描述上升或下降的变化规律的成语:蒸蒸日上、每况愈下、此起彼伏。用函数观点看,其实就是随着自变量的变化,函数值是变大还是变小.
二、归纳探索,形成概念
1.借助图象,直观感知
问题1:观察学生绘制的下列函数的图象,指出图象的变化的趋势。
归纳:随着x值的增大,函数图象有的呈上升趋势,有的呈下降趋势,有的在一个区间内呈上升趋势,在另一区间内呈下降趋势。
问题2:说说“图象呈逐渐上升趋势”与“图象呈逐渐下降趋势”的意思?
回忆初中内容:图象呈逐渐上升趋势数值y随x的增大而增大;图象呈逐渐下降趋势数值y随x的增大而减小。
〖设计意图〗:对照函数图象,让学生回忆初中对函数单调性的描述的定义,进行概念的符号化建构。
问题3:如何准确地表述函数的单调性呢?
问题4:如何定义单调减函数呢?通过类比的方法由学生给出。
2.观察探究,深化概念
例1观察下列函数的图象,写出其单调区间,并指出它们是否为定义域上的增函数:
o 1
x
y
y=(x-1)2
y
o
-1
x
1
y=|x-1|-1
学生总结:函数y=(x-1)2与y=|x-1|-1的图象在x≥1时随着x值的增大而上升,在x≤1时随着x的值的增大而下降.所以,它们在上是减函数,在上是增函数,但在整个定义域上不是增函数
师:对函数 y=(x-1)2,由于x=0时,y=1;x=3时,y=4,能不能说随着x的增大,函数值y也随着增大?
生:不能,应该对定义域内某个区间上的每个自变量都成立。
师:在理解函数单调性概念的时候要抓住什么关键词?
生:“在定义域内的某个区间上”,“任意”,“都有”
师:反比例y=(x≠0)在(-∞,0)和(0,+∞)是减函数,能否说它在整个定义域上是减函数?
生:不能!因为它在整个定义域上根本谈不上增减性。
师:能否说一个函数在x=5时是递增或递减的?为什么?
生:不能,因为此时函数是一个数。
师:对!函数在某点上,由于它的函数值是唯一确定的常数,因而没有增减变化,所以在求单调区间时,若端点在定义域内,包不包括端点都可以,但我们要求“能逼则逼”。
〖设计意图〗通过对问题的剖析,完成对概念的再认识.
三、如何证明函数的单调性呢
例2 证明:函数f(x)=--1在区间(-∞,0)上是增函数.
证明:在区间(-∞,0)上任取,因为 f(x1)-f(x2)=(--1)-(--1)=-=又因 x1-x2<0且x1x2>0.所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)
归纳用定义法证明函数单调性的一般步骤:取值→作差→变形→定号。
四、课堂练习:作出函数的图象,写出其单调区间。
五、课堂小结
判断函数单调性的主要方法:①图象法;②定义法
六、书面作业:课本第60页 习题2.3 第4,5,6题.
【教学反思】
教师立足于所创设的情境,通过学生自主探索、合作交流,亲身经历了提出问题、解决问题、应用反思的过程,学生成为函数单调性的“发现者”和“创造者”,知识目标、能力目标均得到了较好的落实。