高中数学人教版必修一教案
高一数学必修1教案
第一课时
2.1.1 指数与指数幂的运算 教学要求:了解指数函数模型背景及实用性必要性,了解根式的概念及表示方法. 理解根式的概念.
教学重点:掌握n 次方根的求解.
教学难点:理解根式的概念,了解指数函数模型的应用背景. 教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:正方形面积公式?正方体的体积公式?(2a 、3a )
2. 回顾初中根式的概念:如果一个数的平方等于a ,那么这个数叫做a 的平方根;如果一
个数的立方等于a ,那么这个数叫做a 的立方根. → 二. 讲授新课:
1. 教学指数函数模型应用背景:
① 探究下面实例,了解指数指数概念提出的背景,体会引入指数函数的必要性.
实例1.某市人口平均年增长率为1.25℅,1990年人口数为a 万,则x 年后人口数为多少万?
实例2. 给一张报纸,先实验最多可折多少次(8次)
计算:若报纸长50cm ,宽34cm ,厚0.01mm ,进行对折x 次后,问对折后的面积与厚度? ② 问题1. 国务院发展研究中心在2000年分析,我国未来20年GDP (国内生产总值)年平均增长率达7.3℅, 则x 年后GDP 为2000年的多少倍?
问题2. 生物死亡后,体内碳14每过5730年衰减一半(半衰期),则死亡t 年后体内碳
14的含量P 与死亡时碳14的关系为5730
1()2
t
P =. 探究该式意义?
③小结:实践中存在着许多指数函数的应用模型,如人口问题、银行存款、生物变化、自然科学.
2. 教学根式的概念及运算:
① 复习实例蕴含的概念:2(2)4±=,2±就叫4的平方根;3327=,3就叫27的立方根.
探究:4(3)81±=,3±就叫做81的?次方根, 依此类推,若n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根.
② 定义n 次方根:一般地,若n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根.( n th root ),其中1n >,n *∈N
例如:328=2=
③ 讨论:当n 为奇数时, n 次方根情况如何?, 例如: 3=3=-, 记:x =当n 为偶数时,正数的n 次方根情况? 例如: 4(3)81±=,81的4次方根就是3±, 记:
强调:负数没有偶次方根,0的任何次方根都是0, 即. 0
④ 练习:4b a =,则a 的4次方根为 ; 3b a =, 则a 的3次方根为 .
⑤ 的式子就叫做根式(radical ), 这里n 叫做根指数(radical exponent ), a 叫做被开方数(radicand ).
⑥ 计算2→ 探究: n 、n
n a 的意义及结果? (特殊到一般)
结论:n a =. 当n 是奇数时,a a n n
=;当n (0)||(0)a a a a a ≥?=?-
⑦ 出示例1.求值化简:
a b <)
(师生共练2个 → 学生试练其余2个 → 订正 → 变指数训练 → 小结:性质运用)
3. 小结:n次方根, 根式的概念;根式运算性质.
三、巩固练习:1.
(推广:a≥0).
2.
;
3. 作业:.
第二课时
2.1.1 指数与指数幂的运算
教学要求:使学生正确理解分数指数幂的概念,掌握根式与分数指数幂的互化,掌握有理数指数幂的运算.
教学重点:有理数指数幂的运算.
教学难点:有理数指数幂的运算.无理数指数幂的意义.
教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:什么叫根式?
→根式运算性质:n=?、n n a=
?、?
2.
计算下列各式的值:2
;3
二、讲授新课:
1. 教学分数指数幂概念及运算性质:
①引例:a>0
10
25
a a
===→
?;3
2
33
3
2
32)
(a
a
a=
=→
? =.
②定义分数指数幂:规
定*
0,,,1) m
n
a a m n N n
=>∈>
;
*
1
0,,,1)
m
n
m
n
a a m n N n
a
-
==>∈>
③练习:A.
(0,,1)
a m n N n*
>∈>
B. 求值
2
3
27;
2
5
5;
4
3
6-;
5
2
a-.
④讨论:0的正分数指数幂?0的负分数指数幂?
⑤指出:规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂.
指数幂的运算性质:0,0,,
a b r s Q
>>∈
r
a·s r
r a
a+
=;rs
s
r a
a=
)
(;s
r
r a
a
ab=
)
(.
2. 教学例题:
①出示例1. 求值:
2
3
27;
4
3
16-; 3
3
()
5
-;
2
3
25
()
49
-
(学生试练→订正→变式:化根式)
②出示例2. 用分数指数幂的形式表示下列各式(0)
b>
:2b
3
b
(师生共练前2个→学生口答最后一个→小结:运算性质的运用)
③出示例3. 计算(式中字母均正):
2115
11
3366
22
(3)(8)(6)
a b a b a b
-÷-;
3
1
16
8
4
()
m n.
(师生共练前1个→学生口答最后一个→小结:单项式运算)
④出示例 4. 计算
:
3
(0)
a>,
31
21036
52
(2)()
m n m n
-
-
÷-(,)
m n N*
∈
;
(学生试练前2个→订正→讨论:根式运算?分数指数幂运算?→师生共练第3个)⑤
讨论:无理指数幂.(结合教材P58利用逼近的思想理解无理指数幂
意义)
无理数指数幂),0(是无理数αα
>a a 是一个确定的实数.实数指数幂的运算性质? 3. 小结:分数指数幂的意义,分数指数幂与根式的互化,有理指数幂的运算性质. 三、巩固练习: 1. 练习:课本练习 2. 作业:
第三课时
2.1.1 指数与指数幂的运算 练习课
教学要求: n 次方根的求解,会用分数指数幂表示根式, 掌握根式与分数指数幂的运算. 教学重点:掌握根式与指数幂的运算. 教学难点:准确运用性质进行计算. 教学过程:
一、复习提问: (学生回答,老师板演) 1. 提问:什么叫做根式? 运算性质?
2. 提问:分数指数幂如何定义?运算性质?
3. 基础习题练习: (口答下列基础题)
① n 为
时,(0)||...........(0)x x x ≥?=?.
② 求下列各式的值:
6
81; 62)2(-; 1532-; 48x ; 642b a .
二、教学典型例题: 1.出示例1.
已知1
12
2
a a -+=3,求下列各式的值: (注意:补充立方的乘法公式)
(1)1
-+a a ; (2)2
2
-+a a ; (3)
3322
112
2
a a
a a -
--- .
讨论方法 → 教师示范 → 学生试练 (答案:(1)7;(2)47;(3)8.) 小结:平方法;乘法公式;
根式的基本性质
=a ≥0)等;
注意, a ≥0十分重要,无此条件则公式不成立.
2. 出示例2. 从盛满1升纯酒精的容器中倒出
31升,然后用水填满,再倒出3
1
升,又用水填满,这样进行5次,则容器中剩下的纯酒精的升数为多少?
讨论:题目含义? (用图形示范) → 两次之间的关系? 师生共练 → 变式训练:n 次后?
小结方法:摘要→审题; 探究 → 结论; 解应用问题四步曲:审题→建模→解答→作答 三、巩固练习:
1. 化简:)()(4
14
12
12
1y x y x -÷-. 2. 已知12(),0x f x x x π=?>,试求)()(21x f x f ?的值.
3.
用根式表示2134()m n -
,
其中,0m n >.
4. 已知x +x -1=3,求下列各式的值:.)2(,)1(2
32
32
12
1-
-++x x x x
5. 求值:2
325
; 2327; 3
2
36
()49
; 3
225()4
-
6. 已知32x a b --=+,
.
7. 2a =时, 实数a 和整数n 所应满足的条件.
第四课时
2.1.2 指数函数及其性质
教学要求:使学生了解指数函数模型的实际背景,认识数学与现实生活及其他学科的联系;理解指数函数的的概念和意义,能画出具体指数函数的图象,掌握指数函数的性质. 教学重点:掌握指数函数的的性质.
教学难点:用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的性质. 教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:零指数、负指数、分数指数幂是怎样定义的?
2. 提问:有理指数幂的运算法则可归纳为几条? 二、讲授新课:
1.教学指数函数模型思想及指数函数概念: ① 探究两个实例:
A .细胞分裂时,第一次由1个分裂成2个,第2次由2个分裂成4个,第3次由4个分裂成8个,如此下去,如果第x 次分裂得到y 个细胞,那么细胞个数y 与次数x 的函数关系式是什么?
B .一种放射性物质不断变化成其他物质,每经过一年的残留量是原来的84%,那么以时间x 年为自变量,残留量y 的函数关系式是什么?
② 讨论:上面的两个函数有什么共同特征?底数是什么?指数是什么?
③ 定义:一般地,函数(0,1)x y a a a =>≠且叫做指数函数(exponential function ),其中x 是自变量,函数的定义域为R .
④讨论:为什么规定a >0且a ≠1呢?否则会出现什么情况呢?→ 举例:生活中其它指数模型?
2. 教学指数函数的图象和性质:
① 讨论:你能类比前面讨论函数性质时的思路,提出研究指数函数性质的内容和方法吗? ② 回顾:研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质.
研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.
③ 作图:在同一坐标系中画出下列函数图象: 1
()2
x y =, 2x y = (师生共作→小结作法)
④ 探讨:函数2x y =与1()2x y =的图象有什么关系?如何由2x y =的图象画出1
()2
x y =的图
象?根据两个函数的图象的特征,归纳出这两个指数函数的性质. → 变底数为3或1/3等后?
⑤ 根据图象归纳:指数函数的性质 (书P 62)
⑥ 出示例1. 函数()x f x a =(0,1a a >≠且)的图象经过点(2,π),求(0)f ,(1)f -,(1)f 的值.
(讨论方法→学生口答→变式→讨论:确定指数函数重要要素是什么?→小结:待定系数法)
⑦ 出示例 2. 比较下列各组中两个值的大小:0.60.52,2; 2 1.50.9,0.9-- ; 0.5 2.12.1,0.5 ;
1
(讨论:利用什么性质? → 师生共练,注意格式 → 小结:单调性;利用中间数)
⑧ 练习:A. 比较大小:23
( 2.5)- ,45
( 2.5)-
B. 已知下列不等式,试比较m 、n 的大小:22
()()33
m n >; 1.1 1.1m n <
3.小结:指数函数模型应用思想;指数函数概念;指数函数的图象与性质;单调法 三、 巩固练习: 1. 函数2(33)x y a a a =-+是指数函数,则a 的值为 .
2. 比较大小:0.70.90.80.8,0.8, 1.2a b c ===; 01, 2.50.4,-0.22-, 1.62.5. 3.探究:在[m ,n ]上,()(01)x f x a a a =>≠且值域? 4. 练习:
第五课时
2.1.2 指数函数及其性质
教学要求:熟练掌握指数函数概念、图象、性质;掌握指数形式的函数定义域、值域,判断其单调性;培养学生数学应用意识
教学重点:掌握指数函数的性质及应用. 教学难点:理解指数函数的简单应用模型. 教学过程:
一、复习准备:
1. 提问: 指数函数的定义?底数a 可否为负值?为什么?为什么不取a=1?指数函数的图
象是 2. 在同一坐标系中,作出函数图象的草图:2x y =,1()2x y =,5x y =,1
()5
x y =,
10x y =,1
()10
x y =
3. 提问:指数函数具有哪些性质? 二、讲授新课:
1.教学指数函数的应用模型:
① 出示例1:我国人口问题非常突出,在耕地面积只占世界7%的国土上,却养育着22%的世界人口.因此,中国的人口问题是公认的社会问题.2000年第五次人口普查,中国人口已达到13亿,年增长率约为1%.为了有效地控制人口过快增长,实行计划生育成为我国一项基本国策.
(Ⅰ)按照上述材料中的1%的增长率,从2000年起,x 年后我国的人口将达到2000年的多少倍?
(Ⅱ)从2000年起到2020年我国的人口将达到多少?
(师生共同读题摘要→ 讨论方法 → 师生共练→ 小结:从特殊到一般的归纳法)
② 练习: 2005年某镇工业总产值为100亿,计划今后每年平均增长率为8%, 经过x 年后的总产值为原来的多少倍? → 变式:多少年后产值能达到120亿?
③ 小结指数函数增长模型:原有量N ,平均最长率p ,则经过时间x 后的总量y =? →一般形式:
2. 教学指数形式的函数定义域、值域:
① 讨论:在[m ,n ]上,()(01)x f x a a a =>≠且值域?
② 出示例1. 求下列函数的定义域、值域:21x y =+; y =11
0.4x y -=.
讨论方法 → 师生共练 → 小结:方法(单调法、基本函数法、图象法、观察法)
② 出示例2. 求函数y =. 讨论:求定义域如何列式? 求值域先从那里开始研究? 3. 练习:
① 求指数函数21
2x y +=的定义域和值域 ② 已知下列不等式,比较,m n 的大小
33m n <; 0.60.6m n >; (1)m n a a a >> ; (01)m n
a a a <<<.
4. 小结:指数函数应用模型(,01)x y ka k R a a =∈>≠且;定义域与值域;单调性应用. 三、巩固练习:
1. 一片树林中现有木材30000m 3,如果每年增长5%,经过x 年树林中有木材y m 3,写出x ,y 间的函数关系式,并利用图象求约经过多少年,木材可以增加到40000m 3
2. 比较下列各组数的大小: 13222()0.45--与() ; 0.760.75
3
-(). *3. 求函数21
21
x x y -=+的定义域和值域,并讨论函数的单调性、奇偶性.
4. 课堂作业:教材习题
第六课时
课题:对数与对数运算
课 型:新授课
教学目标:
理解对数的概念;能够说明对数与指数的关系;掌握对数式与指数式的相互化. 教学重点:掌握对数式与指数式的相互转化. 教学难点:对数概念的理解. 教学过程:
一、复习准备:
1.问题1:庄子:一尺之棰,日取其半,万世不竭
(1)取4次,还有多长?(2)取多少次,还有0.125尺? (得到:41()2=?,1
()2
x =
0.125?x =?)
2.问题2:假设2002年我国国民生产总值为a 亿元,如果每年平均增长8%,那么经过多少年国民生产 是2002年的2倍? ( 得到:(18%)x +=2?x =? )
问题共性:已知底数和幂的值,求指数 怎样求呢?例如:课本实例由1.01x m =求x 二、讲授新课:
1. 教学对数的概念: ① 定义:一般地,如果x a N =(0,1)a a >≠,那么数 x 叫做以a 为底 N 的对数(logarithm ).
记作 log a x N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数 → 探究问题1、2的指化对 ② 定义:我们通常将以10为底的对数叫做常用对数(common logarithm ),并把常用对数10log N 简记为lg N 在科学技术中常使用以无理数e=2.71828……为底的对数,以e 为底的
对数叫自然对数,并把自然对数log e N 简记作ln N → 认识:lg5 ; lg3.5; ln10; ln3
③ 讨论:指数与对数间的关系 (0,1a a >≠时,x a N =?log a x N =)
负数与零是否有对数? (原因:在指数式中 N > 0 ) log 1?a =, log ?a a =
④:对数公式N a N
a =log , n a n a
=log
2. 教学指数式与对数式的互化:
① 出示例1. 将下列指数式写成对数式:35125= ;71
2128
-=
;327a =; 2100.01-= (学生试练 → 订正→ 注意:对数符号的书写,与真数才能构成整体)
② 出示例2. 将下列对数式写成指数式:12
log 325=-; lg0.001=-3; ln100=4.606
(学生试练 → 订正 → 变式:12
log 32?= lg0.001=? )
3、例题讲解
例1(课本例1)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式.
(1)54=645 (2)6
12
64-=
(3)1() 5.733
m
= (4)12
log 164=- (5)10log 0.012=- (6)log 10 2.303e =
例2:(课本例2)求下列各式中x 的值
(1)642log 3
x =-
(2)log 86x = (3)lg100x = (4)2
ln e x -=
三、巩固练习: 1. 课本练习
2.计算: 27log 9; 3log 243;
; (2log (2; .
3.求log log log ,a b c b c N
a
??∈+的值(a,b,c R 且不等于1,N >0).
4.计算3
1log 5
3
的值.
四. 小结:
对数的定义:log (b N
a a N
b a =?=>0且a ≠1)
1的对数是零,负数和零没有对数 对数的性质 : log 1a a = a >0且a ≠1
log a N
a
N =
五.作业:课本习题
第七课时
课题:对数与对数运算
课 型:新授课 教学目标:
掌握对数的运算性质,并能理解推导这些法则的依据和过程;能较熟练地运用法则解决问题.
教学重点:运用对数运算性质解决问题 教学难点:对数运算性质的证明方法 教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:对数是如何定义的? → 指数式与对数式的互化:x a N =?log a x N = 2. 提问:指数幂的运算性质? 二、讲授新课:
1. 教学对数运算性质及推导:
① 引例: 由p q p q a a a +=,如何探讨log a MN 和log a M 、log a N 之间的关系?
设log a M p =, log a N q =,由对数的定义可得:M =p a ,N =q
a ∴MN =p a q a =q
p a +
∴a log MN =p +q ,即得a log MN =a log M + a log N
② 探讨:根据上面的证明,能否得出以下式子? 如果 a > 0,a ≠ 1,M > 0, N > 0 ,则
a a a log (MN)=log M +log N ; a a a M
log =log M -log N N
; ()n a a log M =nlog M n R ∈
① 讨论:自然语言如何叙述三条性质? 性质的证明思路?(运用转化思想,先通过假设,
将对数式化成指数式,并利用幂运算性质进行恒等变形;然后再根据对数定义将指数式化成对数式)
④ 运用换底公式推导下列结论:log log m n a a n
b b m
=;1log log a b b a =
1. 教学例题:
例1. 判断下列式子是否正确,(a >0且a ≠1,x >0且a ≠1,x >0,x >y ),
(1)log log log ()a a a x y x y ?=+ (2)log log log ()a a a x y x y -=- (3)log log log a
a a x
x y y
=÷ (4)log log log a a a xy x y =- (5)(log )log n
a a x n x = (6)1log log a a
x x
=-
(71
log a x n
=
例2( 课本例3例4):用log a x ,log a y ,log a z 表示出(1)(2)小题,并求出(3)、(4)小题的值.
(1)log a xy
z (2)log a (3)75log (42)z ? (4)
三、巩固练习: 1、课本练习
2. 设lg 2a =,lg3b =,试用a 、b 表示5log 12.
变式:已知lg 2=0.3010,lg 3=0.4771,求lg 6、lg12、的值.
3、计算:7
lg142lg lg7lg183-+-; lg 243lg9; .
4. 试求2lg 2lg 2lg5lg5+?+的值
5. 设a 、b 、c 为正数,且346a b c ==,求证:111
2c a b
-=
四 、小结:
对数运算性质及推导;运用对数运算性质;换底公式.
五、作业:课本习题
后记:
第八课时
课题:对数与对数运算
课 型:新授课 教学目标:
能较熟练地运用对数运算性质解决实践问题,加强数学应用意识的训练,提高解决应用问题的能力.
教学重点:用对数运算解决实践问题. 教学难点:如何转化为数学问题 教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:对数的运算性质及换底公式?
2. 已知 2log 3 = a , 3log 7 = b, 用 a, b 表示42log 56
3. 问题:1995年我国人口总数是12亿,如果人口的年自然增长率控制在1.25℅,问哪一年
我国人口总数将超过14亿? (答案:12(10.0125)14x ?+= →7
1.01256
x =→
lg 7lg 612.4lg1.0125x -=≈)
二、讲授新课:
1.教学对数运算的实践应用:让学生自己阅读思考P 67~P 68的例5,例6的题目,教师点拨思考:
① 出示例1 20世纪30年代,查尔斯.里克特制订了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大. 这就是我们常说的里氏震级M ,其计算公式为:0lg lg M A A =-,其中A 是被测地震的最大振幅,0A 是“标准地震”的振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中距离造成的偏差).
(Ⅰ)假设在一次地震中,一个距离震中100千米的测震仪记录的地震最大振幅是20,此时标准地震的振幅是0.001, 计算这次地震的震级(精确到0.1);
(Ⅱ)5级地震给人的振感已比较明显,计算7.6级地震最大振幅是5级地震最大振幅的多少倍?(精确到1)
② 分析解答:读题摘要 → 数量关系 → 数量计算 → 如何利用对数知识?
③ 出示例2 当生物死亡后,它机体内原有的碳14会按确定的规律衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.根据些规律,人们获得了生物体碳14含量P 与生物死亡年数t 之间的关系.回答下列问题:
(Ⅰ)求生物死亡t 年后它机体内的碳14的含量P ,并用函数的观点来解释P 和t 之间的关系,指出是我们所学过的何种函数?
(Ⅱ)已知一生物体内碳14的残留量为P ,试求该生物死亡的年数t ,并用函数的观点来解释P 和t 之间的关系,指出是我们所学过的何种函数?
(Ⅲ)长沙马王墓女尸出土时碳14的余含量约占原始量的76.7%,试推算古墓的年代? ④分析解答:读题摘要 → 寻找数量关系 → 强调数学应用思想
⑤探究训练:讨论展示并分析自己的结果,试分析归纳,能总结概括得出什么结论?
结论:P 和t 之间的对应关系是一一对应;P 关于t 的指数函数x
P )2
1(5730=; 1、 例题选讲
例1、已知:45log ,518,8log 3618求==b
a (用含a ,
b 的式子表示)
例2、计算9
1log 81log 251log 532??
例3,)2lg(2lg lg y x y x -=+已求y
x
2
log 的值
三、巩固练习:
1. 计算: 0.21log 35-;
4912
log 3log 2log ?-
2. 我国的GDP 年平均增长率保持为7.3%,约多少年后我国的GDP 在1999年的基础上翻两翻?
四、小结:
初步建模思想(审题→设未知数→建立x 与y 之间的关系→); 用数学结果解释现象 五、作业习题
后记:
第九课时
课题:对数函数及其性质
课 型:新授课 教学目标:
通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型.能够用描点法画出对数函数的图象.能根据对数函数的图象和性质进行值的大小比较.培养学生数形结合的意识.用联系的观点分析问题. 教学重点:对数函数的图象和性质
教学难点:对数函数的图象和性质及应用 教学过程:
一、复习准备:
1. 画出2x y =、1
()2
x y =的图像,并以这两个函数为例,说说指数函数的性质.
2.
讨论:t 与P 的关系?(对每一个碳14的含量P 的取值,通过对应关系log
P =,
生物死亡年数t 都有唯一的值与之对应,从而t 是P 的函数) 二、讲授新课:
1.教学对数函数的图象和性质:
① 定义:一般地,当a >0且a ≠1时,函数a y=log x 叫做对数函数(logarithmic function).
自变量是x ; 函数的定义域是(0,+∞)
② 辨析: 对数函数定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别,如:22log y x =,
5log (5)y x = 都不是对数函数,
而只能称其为对数型函数;对数函数对底数的限制 0(>a ,且)1≠a .
③ 探究:你能类比前面讨论指数函数性质的思路,提出研究对数函数性质的内容和方法吗?
研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质.
研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.
④ 练习:同一坐标系中画出下列对数函数的图象 x y 2log =;0.5log y x =
⑤ 讨论:根据图象,你能归纳出对数函数的哪些性质?
列表归纳:分类 → 图象 → 由图象观察(定义域、值域、单调性、定点)
引申:图象的分布规律?
2、总结出的表格
1. 教学例题
例1:(课本例7)求下列函数的定义域
(1)2log a y x = (2)log (4)a y x =- (a >0且a ≠1) 例2. (课本例8)比较下列各组数中的两个值大小
(1)22log 3.4,log 8.5
(2)0.30.3log 1.8,log 2.7
(3)log 5.1,
log 5.9a a (a >0,且a ≠1)
三.巩固练习: 1、课本练习3、4题
2.求下列函数的定义域: 0.2log (6)y x =--; y .
3.比较下列各题中两个数值的大小:
22log 3log 3.5和; 0.30.2log 4log 0.7和;0.70.7log 1.6log 1.8和; 23log 3log 2和.
4. 已知下列不等式,比较正数m 、n 的大小:
3log m <3log n ; 3.0log m >3.0log n ; a log m >a log n (a >1)
5. 探究:求定义域y =y =
四.小结:
对数函数的概念、图象和性质; 求定义域;利用单调性比大小.
五、作业习题
第十课时
对数函数及其性质
课 型:新授课 教学目标:
了解对数函数在生产实际中的简单应用.进一步理解对数函数的图象和性质;学习反函数的概念,理解对数函数和指数函数互为反函数,能够在同一坐标上看出互为反函数的两个函数的图象性质.
教学重点与难点:理解反函数的概念 教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且的图象和性质?
2. 比较两个对数的大小:10log 7与10log 12 ; 0.5log 0.7与0.5log 0.8
3. 求函数的定义域[]1
31log 2y x -=- ; log (28)a y x =+
二、讲授新课:
1. 教学对数函数模型思想及应用: ① 出示例题(课本例9):溶液酸碱度的测量问题:溶液酸碱度pH 的计算公式lg[]pH H +=-,其中[]H +表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升.
(Ⅰ)分析溶液酸碱读与溶液中氢离子浓度之间的关系? (Ⅱ)纯净水7[]10H +-=摩尔/升,计算纯净水的酸碱度.
②讨论:抽象出的函数模型? 如何应用函数模型解决问题? → 强调数学应用思想 2.反函数的教学:
① 引言:当一个函数是一一映射时, 可以把这个函数的因变量作为一个新函数的自变量, 而把这个函数的自变量新的函数的因变量. 我们称这两个函数为反函数(inverse function ) ② 探究:如何由2x y =求出x ?
③ 分析:函数2log x y =由2x y =解出,是把指数函数2x y =中的自变量与因变量对调位置而得出的. 习惯上我们通常用x 表示自变量,y 表示函数,即写为x y 2log =.
那么我们就说指数函数2x y =与对数函数x y 2log =互为反函数
④ 在同一平面直角坐标系中,画出指数函数2x y =及其反函数2log y x =图象,发现什么性质?
⑤ 分析:取2x y =图象上的几个点,说出它们关于直线x y =的对称点的坐标,并判断它们是否在x y 2log =的图象上,为什么?
⑥ 探究:如果000(,)P x y 在函数2x y =的图象上,那么P 0关于直线y x =的对称点在函数
x y 2log =的图象上吗,为什么?
由上述过程可以得到什么结论?(互为反函数的两个函数的图象关于直线x y =对称)
3、例题讲解
例1、求下列函数的反函数
(1)5x
y = (2)0.5log y x =
例2、求函数)176(log 2
2
1+-x x 的定义域、值域和单调区间
三、巩固练习:
1练习:求下列函数的反函数: 3x y =; 6log y x =
(师生共练 → 小结步骤:解x ;习惯表示;定义域)
2.求下列函数的反函数: y =x (x ∈R ); y =a log 2
x
(a >0,a ≠1,x >0)
1. 己知函数()x f x a k =-的图象过点(1,3)其反函数()-1
y f x =的图象过(2,0)点,
求()f x 的表达式.
四、小结:
函数模型应用思想;反函数概念;阅读材料
五、作业习题
第十一课时
教学过程与操作设计:
环节教学内容设计师生双边互动
创设情境阅读教材的具体实例(1)~(5),思考下列问题:
1.它们的对应法则分别是什么?
2.以上问题中的函数有什么共同特征?
(答案)
1.(1)乘以1;(2)求平方;(3)求立方;(4)
开方;(5)取倒数(或求-1次方).
2.上述问题中涉及到的函数,都是形如αx
y=
的函数,其中x是自变量,是α常数.
生:独立思考完成引
例.
师:引导学生分析归纳
概括得出结论.
师生:共同辨析这种新
函数与指数函数的异
同.
组织探究材料一:幂函数定义及其图象.
一般地,形如
α
x
y=)
(R
a∈
的函数称为幂函数,其中α为常数.
下面我们举例学习这类函数的一些性质.
作出下列函数的图象:
(1)x
y=;(2)2
1
x
y=;(3)2x
y=;
(4)1-
=x
y;(5)3x
y=.
[解] ○1列表(略)
○2图象
师:说明:
幂函数的定义来
自于实践,它同指数函
数、对数函数一样,也
是基本初等函数,同样
也是一种“形式定义”
的函数,引导学生注意
辨析.
生:利用所学知识和方
法尝试作出五个具体
幂函数的图象,观察所
图象,体会幂函数的变
化规律.
师:引导学生应用画函
数的性质画图象,如:
定义域、奇偶性.
师生共同分析,强调画
图象易犯的错误.
环节教学内容设计师生双边互动
尝试练习
1.利用幂函数的性质,比较下列各题中两个幂的值的大小:
(1)4
3
3.2,4
3
4.2;
(2)5
6
31
.0,5
6
35
.0;
(3)2
3
)2
(-,2
3
)3
(-;
(4)2
1
1.1-,2
1
9.0-.
2.作出函数2
3
x
y=的图象,根据图象讨论这个函数有哪些性质,并给出证明.
3.作出函数2-
=x
y和函数2)3
(-
-
=x
y的图象,求这两个函数的定义域和单调区间.
4.用图象法解方程:
(1)1
-
=x
x;(2)3
2
3-
=x
x.
探究与发现
1.如图所示,曲线是幂
函数αx
y=在第一象限内的
图象,已知α分别取
2,
2
1
,1,1
-四个值,则相应图
象依次为:.
2.在同一坐标系内,作出下列函数的图象,你
能发现什么规律?
(1)3-
=x
y和3
1
-
=x
y;
(2)4
5
x
y=和5
4
x
y=.
规律1:在第一象限,
作直线)1
(>
=a
a
x,
它同各幂函数图象相
交,按交点从下到上的
顺序,幂指数按从小到
大的顺序排列.
规律2:幂指数互为倒
数的幂函数在第一象
限内的图象关于直线
x
y=对称.
作业回馈
1.在函数1
,
,
2
,
1
2
2
2
=
+
=
=
=y
x
x
y
x
y
x
y
中,幂函数的个数为:
A.0 B.1 C.2 D.3
环节呈现教学材料师生互动设计
第十二课时
2.3 幂函数
教学要求:
通过具体实例了解幂函数的图象和性质,体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性并能进行简单的应用.
教学重点:从五个具体幂函数中认识幂函数的一些性质.
教学难点:画五个幂函数的图象并由图象概括其性质.
教学过程:
一、新课引入:
(1)边长为a 的正方形面积2
a S =,这里S 是a 的函数;
(2)面积为S 的正方形边长2
1S a =,这里a 是S 的函数; (3)边长为a 的立方体体积3
a V =,这里V 是a 的函数;
(4)某人ts 内骑车行进了1km ,则他骑车的平均速度s km t v /1
-=,这里v 是t 的函数; (5)购买每本1元的练习本w 本,则需支付w p =元,这里p 是w 的函数. 观察上述五个函数,有什么共同特征?(指数定,底变)
二、讲授新课:
1、教学幂函数的图象与性质
① 给出定义:一般地,形如α
x y =)(R a ∈的函数称为幂函数,其中α为常数.
② 练:判断在函数231
,2,,1y y x y x x y x
===-=中,哪几个函数是幂函数?
③ 作出下列函数的图象:(1)x y =;(2)12
y x =;(3)2x y =;(4)1-=x y ;(5)3
x y =. ④ 引导学生观察图象,归纳概括幂函数的的性质及图象变化规律: (Ⅰ)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);(Ⅱ)0α>时,幂函数的图象通过原点,并且在区间),0[+∞上是增
函数.特别地,当1α>时,幂函数的图象下凸;当10<<α时,幂函数的图象上凸;
(Ⅲ)0α<时,幂函数的图象在区间),0(+∞上是减函数.在第一象
限内,当x 从右边趋向原点时,图象在y 轴右方无限地逼近y 轴正半轴,当x 趋于∞+时,图象在x 轴上方无限地逼近x 轴正半轴. 2、教学例题:
① 出示例1:讨论()f x x =在[0,)+∞的单调性.
(复习单调性的定义→ 师生共练 → 变式训练:3
()f x x =
)
② 出示例2. 比较大小:5
.1)1(+a 与5.1a ;22
3
(2)a -
+与23
2-
;2
11.1-与2
19.0-
. (教师示范 → 学生板演 → 小结:单调性比大小)
3、小结:幂函数的的性质及图象变化规律,利用幂函数的单调性来比较大小.
三、巩固练习:
1. 练习:教材 1、2题.
2. 讨论函数3
2x y =的定义域、奇偶性,作出它的图象,并根据图象说明函数的单调性. 3. 比较下列各题中幂值的大小:4
33.2与434.2;5631.0与5
635.0;2
3)2(-
与2
3)
3(-
.
4. 作业:
第十三课时
§2.3 幂函数
一.教学目标: 1.知识技能
(1)理解幂函数的概念;
(2)通过具体实例了解幂函数的图象和性质,并能进行初步的应用. 2.过程与方法
类比研究一般函数,指数函数、对数函数的过程与方法,后研幂函数的图象和性质.
3.情感、态度、价值观
(1)进一步渗透数形结合与类比的思想方法; (2)体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性. 二.重点、难点
重点:从五个具体的幂函数中认识的概念和性质 难点:从幂函数的图象中概括其性质 5.学法与教具
(1)学法:通过类比、思考、交流、讨论,理解幂函数的定义和性质 ; (2)教学用具:多媒体 三.教学过程: 引入新知
阅读教材的具体实例(1)~(5),思考下列问题. (1)它们的对应法则分别是什么?
(2)以上问题中的函数有什么共同特征?
让学生独立思考后交流,引导学生概括出结论 答:1、(1)乘以1 (2)求平方 (3)求立方
(4)求算术平方根 (5)求-1次方
2、上述的问题涉及到的函数,都是形如:y x α
=,其中x 是自变量,α是常数.
探究新知
1.幂函数的定义
一般地,形如y x α
=(x ∈R )的函数称为幂孙函数,其中x 是自变量,α是常数. 如112
3
4
,,y x y x y x -
===等都是幂函数,幂函数与指数函数,对数函数一样,都是基
本初等函数.
2.研究函数的图像
(1)y x = (2)12
y x = (3)2
y x =
(4)1y x -= (5)3
y x =
一.提问:如何画出以上五个函数图像
引导学生用列表描点法,应用函数的性质,如奇偶性,定义域等,画出函数图像,最后,教师利用电脑软件画出以上五个数数的图像.
2y x =
3.幂函数性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1)(原因:11x
=); (2)x >0时,幂函数的图象都通过原点,并且在[0,+∞)上,是增函数(从左往右看,函数图象逐渐上升).
特别地,当x >1,x >1时,x ∈(0,1),2
y x =的图象都在y x =图象的下方,形
状向下凸越大,下凸的程度越大(你能找出原因吗?)
当∠α<1时,x ∈(0,1),2y x =的图象都在y x =的图象上方,形状向上凸,α
越小,上凸的程度越大(你能说出原因吗?)
(3)α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.
在第一家限内,当x 向原点靠近时,图象在y 轴的右方无限逼近y 轴正半轴,当x 慢慢地变大时,图象在x 轴上方并无限逼近x 轴的正半轴. 例题:
1.证明幂函数()[0,]f x =
+∞上是增函数