高中数学教案选修全套【选修2-2教案|全套】目录目录 (I)第一章导数及其应用 (1)§1.1.1变化率问题 (1)导数与导函数的概念 (4)§1.1.2导数的概念 (6)§1.1.3导数的几何意义 (9)§1.2.1几个常用函数的导数 (13)§1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则 (16)§1.2.2复合函数的求导法则 (19)§1.3.1函数的单调性与导数(2课时) (22)§1.3.2函数的极值与导数(2课时) (27)§1.3.3函数的最大(小)值与导数(2课时) (31)§1.4生活中的优化问题举例(2课时) (34)§1.5.3定积分的概念 (38)第二章推理与证明 (42)合情推理 (42)类比推理 (45)演绎推理 (48)推理案例赏识 (50)直接证明--综合法与分析法 (52)间接证明--反证法 (54)数学归纳法 (56)第3章数系的扩充与复数的引入 (67)§3.1数系的扩充和复数的概念 (67)§3.1.1数系的扩充和复数的概念 (67)§3.1.2复数的几何意义 (70)§3.2复数代数形式的四则运算 (73)§3.2.1复数代数形式的加减运算及几何意义 (73)§3.2.2复数代数形式的乘除运算 (77)第一章 导数及其应用§1.1.1变化率问题教学目标:1.理解平均变化率的概念; 2.了解平均变化率的几何意义;3.会求函数在某点处附近的平均变化率教学重点:平均变化率的概念、函数在某点处附近的平均变化率; 教学难点:平均变化率的概念. 教学过程: 一.创设情景为了描述现实世界中运动、过程等变化着的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究,产生了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关:一、已知物体运动的路程作为时间的函数,求物体在任意时刻的速度与加速度等; 二、求曲线的切线;三、求已知函数的最大值与最小值; 四、求长度、面积、体积和重心等。
导数是微积分的核心概念之一它是研究函数增减、变化快慢、最大(小)值等问题最一般、最有效的工具。
导数研究的问题即变化率问题:研究某个变量相对于另一个变量变化的快慢程度. 二.新课讲授 (一)问题提出 问题1 气球膨胀率我们都吹过气球回忆一下吹气球的过程,可以发现,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加越来越慢.从数学角度,如何描述这种现象呢?⏹ 气球的体积V (单位:L )与半径r (单位:dm )之间的函数关系是334)(r r V π=⏹ 如果将半径r 表示为体积V 的函数,那么343)(πV V r = 分析: 343)(πV V r =, ⑴ 当V 从0增加到1时,气球半径增加了)(62.0)0()1(dm r r ≈- 气球的平均膨胀率为)/(62.001)0()1(L dm r r ≈--⑵ 当V 从1增加到2时,气球半径增加了)(16.0)1()2(dm r r ≈- 气球的平均膨胀率为)/(16.012)1()2(L dm r r ≈--可以看出,随着气球体积逐渐增大,它的平均 膨胀率逐渐变小了.思考:当空气容量从V 1增加到V 2时,气球的平均膨胀率是多少?1212)()(V V V r V r --问题2 高台跳水在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h (单位:m )与起跳后的时间t (单位:s )存在函数关系h (t )= -4.9t 2+6.5t +10.如何用运动员在某些时间段内的平均速v 度粗略地描述其运动状态?思考计算:5.00≤≤t 和21≤≤t 的平均速度在5.00≤≤t 这段时间里,)/(05.405.0)0()5.0(s m h h v =--=;在21≤≤t 这段时间里,)/(2.812)1()2(s m h h v -=--=探究:计算运动员在49650≤≤t 这段时间里的平均速度,并思考以下问题:⑴运动员在这段时间内使静止的吗?⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?探究过程:如图是函数h (t )= -4.9t 2+6.5t +10的图像,结合图形可知,)0()4965(h h =, 所以)/(004965)0()4965(m s h h v =--=, 虽然运动员在49650≤≤t 这段时间里的平均速度为)/(0m s ,但实际情况是运动员仍然运动,并非静止,可以说明用平均速度不能精确描述运动员的运动状态. (二)平均变化率概念:1.上述问题中的变化率可用式子1212)()(x x x f x f --表示,称为函数f (x )从x 1到x 2的平均变化率2.若设12x x x -=∆, )()(12x f x f f -=∆ (这里x ∆看作是对于x 1的一个“增量”可用x 1+x ∆代替x 2,同样)()(12x f x f y f -=∆=∆) 3. 则平均变化率为=∆∆=∆∆xfx y x x f x x f x x x f x f ∆-∆+=--)()()()(111212思考:观察函数f (x )的图象 平均变化率=∆∆x f 1212)()(x x x f x f --直线AB三.典例分析例1.已知函数f (x )=x x +-2的图象上的一点)2,1(--A 及临近一点)2,1(y x B ∆+-∆+-,则=∆∆xy. 解:)1()1(22x x y ∆+-+∆+--=∆+-,∴x xx x x y ∆-=∆-∆+-+∆+--=∆∆32)1()1(2 例2. 求2x y =在0x x =附近的平均变化率。
解:2020)(x x x y -∆+=∆,所以xx x x x y ∆-∆+=∆∆2020)( x x xx x x x x ∆+=∆-∆+∆+=020202022所以2x y =在0x x =附近的平均变化率为x x ∆+02四.课堂练习1.质点运动规律为32+=t s ,则在时间)3,3(t ∆+中相应的平均速度为 .2.物体按照s (t )=3t 2+t +4的规律作直线运动,求在4s 附近的平均变化率. 3.过曲线y =f (x )=x 3上两点P (1,1)和Q (1+Δx ,1+Δy )作曲线的割线,求出当Δx =0.1时割线的斜率. 五.回顾总结1.平均变化率的概念2.函数在某点处附近的平均变化率 六.布置作业O x253t∆+导数与导函数的概念教学目标:1、知识与技能:理解导数的概念、掌握简单函数导数符号表示和求解方法; 理解导数的几何意义; 理解导函数的概念和意义;2、过程与方法:先理解概念背景,培养解决问题的能力;再掌握定义和几何意义,培养转化问题的能力;最后求切线方程,培养转化问题的能力3、情感态度及价值观;让学生感受事物之间的联系,体会数学的美。
教学重点:1、导数的求解方法和过程;2、导数符号的灵活运用 教学难点:1、导数概念的理解;2、导函数的理解、认识和运用 教学过程: 一、情境引入在前面我们解决的问题: 1、求函数2)(x x f =在点(2,4)处的切线斜率。
x xx f x f x y ∆+=∆-∆+=∆∆4)()2(,故斜率为4 2、直线运动的汽车速度V 与时间t 的关系是12-=t V ,求o t t =时的瞬时速度。
t t tt v t t v t V o o o ∆+=∆-∆+=∆∆2)()(,故斜率为 o t 2 二、知识点讲解上述两个函数)(x f 和)(t V 中,当x ∆(t ∆)无限趋近于0时,t V ∆∆(xV∆∆)都无限趋近于一个常数。
归纳:一般的,定义在区间(a ,b )上的函数)(x f ,)(b a x o ,∈,当x ∆无限趋近于0时,x x f x x f x y o o ∆-∆+=∆∆)()(无限趋近于一个固定的常数A ,则称)(x f 在o x x =处可导,并称A 为)(x f 在o x x =处的导数,记作)('o x f 或o x x x f =|)(',上述两个问题中:(1)4)2('=f ,(2)o o t t V 2)('= 三、几何意义:我们上述过程可以看出)(x f 在0x x =处的导数就是)(x f 在0x x =处的切线斜率。
四、例题选讲例1、求下列函数在相应位置的导数(1)1)(2+=x x f ,2=x (2)12)(-=x x f ,2=x (3)3)(=x f ,2=x例2、函数)(x f 满足2)1('=f ,则当x 无限趋近于0时,(1)=-+xf x f 2)1()1((2)=-+xf x f )1()21(变式:设f(x)在x=x 0处可导,(3)x x f x x f ∆-∆+)()4(00无限趋近于1,则)(0x f '=___________(4)xx f x x f ∆-∆-)()4(00无限趋近于1,则)(0x f '=________________(5)当△x 无限趋近于0,xx x f x x f ∆∆--∆+)2()2(00所对应的常数与)(0x f '的关系。
总结:导数等于纵坐标的增量与横坐标的增量之比的极限值。
例3、若2)1()(-=x x f ,求)2('f 和((2))'f 注意分析两者之间的区别。
例4:已知函数x x f =)(,求)(x f 在2=x 处的切线。
导函数的概念涉及:)(x f 的对于区间(a ,b )上任意点处都可导,则)(x f 在各点的导数也随x 的变化而变化,因而也是自变量x 的函数,该函数被称为)(x f 的导函数,记作)('x f 。
五、小结与作业§1.1.2导数的概念教学目标:1.了解瞬时速度、瞬时变化率的概念;2.理解导数的概念,知道瞬时变化率就是导数,体会导数的思想及其内涵; 3.会求函数在某点的导数教学重点:瞬时速度、瞬时变化率的概念、导数的概念; 教学难点:导数的概念. 教学过程: 一.创设情景 (一)平均变化率(二)探究:计算运动员在49650≤≤t 这段时间里的平均速度,并思考以下问题:⑴运动员在这段时间内使静止的吗?⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?探究过程:如图是函数h (t )= -4.9t 2+6.5t +10的图像,结合图形可知,)0()4965(h h =, 所以)/(004965)0()4965(m s h h v =--=, 虽然运动员在49650≤≤t 这段时间里的平均速度为)/(0m s ,但实际情况是运动员仍然运动,并非静止,可以说明用平均速度不能精确描述运动员的运动状态.二.新课讲授1.瞬时速度我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度。