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高中数学人教B版必修一第二章2.4.1《函数的零点》 教学设计

《函数的零点》课堂教学设计一.教学内容本课内容选自经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过的人教版普通高中课程标准试验教科书,数学必修①,B 版第二单元《函数》中的《函数的零点》,新授课,第一课时。

1.知识背景2.4节《函数与方程》作为新课程改革试验教材中的新增内容,其课程目标是想通过对本节的学习,使学生学会用二分法求函数零点近似解的方法,从中体会函数与方程之间的联系,同时达到“方法构建、技术运用、算法渗透”这一隐性的教学目标。

建立实际问题的函数模型,利用已知函数模型解决问题,作为一条主线贯穿了全章的始终,而方程的根与函数的零点的关系、用二分法求函数零点的近似解,是在建立和运用函数模型的大背景下展开的。

方程的根与函数的零点的关系、用二分法求函数零点的近似解中均蕴涵了“函数与方程的思想”,这也是本章渗透的主要数学思想. 2.本节内容《函数的零点》通过对二次函数图像的绘制、分析,得到零点的概念,从而进一步探索一般函数零点存在性的判定,这些活动就是想让学生在了解初等函数的基础上,对函数图像进行全新的认识,在函数与方程的联系中体验数学中的转化思想的意义和价值。

二.教学目标知识与技能:(1)通过对二次函数增图像的描绘,理解函数零点的概念,体会我们在研究和解决问题过程的一般思维方法。

(2)通过对一般函数图像的描绘分析,领会函数零点与相应方程之间的关系,掌握零点存在的判定条件。

(3)培养学生对事物的观察、归纳能力和探究能力。

过程与方法: 通过画函数图像,分析零点的存在性。

情感态度与价值观: 使学生再次领略“数形”的有机结合,渗透由抽象到具体的思想,理解动与静的辨证关系,体会数学知识之间的紧密联系。

三.教学重点重点:理解零点的概念,判定二次函数零点的个数,会求函数的零点.具体流程设计一、创设情境画函数322--=x x y 的图像,并观察其图象与其对应的一元二次方程0322=--x x[师生互动]师:引导学生通过配方,画函数图象,分析方程的根与图象和x 轴交点坐标的关系。

生:独立画图,独立思考。

设计意图:通过数与形的结合说明函数图像与性质的关系。

再次利用《几何画板》绘制函数122+-=x x y 、223y x x =-+的图像,并观察它们的图像与对应的一元二次方程2210x x -+=、223=0x x -+的根的关系。

[师生互动]师:引出零点的概念,将上述结论推广到一般的一元二次方程和二次函数又怎样? 生:完成解答,观察、思考、总结、概括得出结论,并进行交流.设计意图:利用《几何画板》的帮助,使学生的认知起点与新知识平顺对接,形成零点概念的初步认识。

几个特殊的函数与方程又具有很强的概括性,包括方程有两不相等的根、两相等的根、无根的情况,研究它们有利于培养学生思维的完整性,为学生 归纳方程与函数的关系铺好了台阶。

二、组织探究对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点(zero point). 函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标.即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点.[师生互动]师:引导学生仔细体会理解零点的概念,进而感悟其中的思想方法生:结合图像认真理解函数零点的意义,并对零点出现的条件进行思考,根据函数零点的意义探索其求法.设计意图:通过函数零点概念的形成过程,让学生对零点的概念由初步的认识到掌握,并且对一般概念的形成过程有一个更深刻的认识三、意义构建函数零点的求法: 求函数)(x f y =的零点:○1 (代数法)求方程0)(=x f 的实数根; ○2 (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点. [师生互动]师:引导学生就将由图象得到的概念进一步深化,得到函数零点的求法。

生:得到函数零点的求解方法,第一:代数法,即求解函数对应的方程; 第二:几何法,画出函数图像,找出零点。

设计意图:深刻认识图象与函数性质的关系,并掌握用几何法求函数的零点。

二次函数()20y ax bx c a =++≠零点个数的判定方法:师生互动]师:引导学生运用函数零点的意义探索二次函数零点的情况.生:根据函数零点的意义,探索研究二次函数的图像的性质,完全独立完成对二次函数零点情况的分析 ,总结概括形成结论,并进行交流。

设计意图:让学生对特殊的函数零点产生直观认识,深化零点概念四、探索研究(Ⅰ)观察二次函数32)(2--=x x x f 的图象①在区间[3,1]-上有零点______;(3)f -=______,=)1(f _______,()(3)1f f -⋅_____0(>或<). ②在区间[2,4]上有零点______;)2(f ·(5)f ____0(>或<).结论:二次函数零点的性质 (1)当函数的图象通过零点时(不是二重零点)函数的值变号. (2)相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.(Ⅱ)观察下面函数)(x f y =的图象①在区间],[b a 上______(有/无)零点;)(a f ·)(b f _____0(>或<). ②在区间],[c b 上______(有/无)零点;)(b f ·)(c f _____0(>或<). ③在区间],[d c 上______(有/无)零点;)(c f ·)(d f _____0(>或<).结论:零点存在性定理 如果函数()y f x =在区间[],a b 上的图象是连续不间断的一条曲线,并且有()()0f a f b ⋅<,那么,函数()y f x =在区间(),a b 内至少存在一个零点,即存在(),c a b∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根.注意:(1)此性质成立的前提:函数图象是连续不间断的一条曲线;(2)零点c 并不一定是唯一的,但一定存在;(3)()()0>•b f a f 是函数)(x f y =在区间()b a ,内有零点的充分条件。

但是若函数)(x f y =是一次、二次函数时,则()()0>•b f a f 是函数)(x f y =在区间()b a ,内有零点的充要条件。

[师生互动]师:引导学生结合教师所提出的问题及函数图像,分析函数在区间端点上的函数值的符号情况,与函数零点是否存在之间的关系。

生:结合函数图象,思考、讨论、总结归纳得出函数零点存在的条件,并进行交流、评析。

设计意图:如何由函数零点的概念过度到函数零点的判定方法是本节课的难点,这样设计,有得于营造气氛,调动学生的积极性,内容由浅入深,既展现了知识的形成过程,又体现了能力的培养,符合素质教育的思想。

五、例题研究例题1:求函数223y x x =--+的零点,并指出0y >,0y =时,x 的取值范围.解:由2230x x --+=得,123,1x x =-= ∴函数223y x x =--+的零点为-3,1.223y x x =--+=()214x -++,画出图象,由图象观察可得:当31x -<<时,0y >当3x <-或1x >时,0y <,∴函数的零点为-3 ,0y >时,x 的取值范围是()3,1-0y <时,x 的取值范围是()(),31,-∞-⋃+∞.例题2:求函数3222y x x x =--+∵3222x x x --+()()222x x x =---()()221x x =--()()()211x x x =--+∴函数的零点为-1,1,2三个零点把x 轴分成四个区间:(],1-∞-,[]1,1-,[列表→描点→连线说明:求三次函数的零点关键是能正确地进行因式分解,而作它的图象,可先由零点分析出函数值的正负变化情况,再进行适当的取点。

因式分解的方法主要有:提取公因式法,分组分解法,公式法,十字相乘法等. [师生互动]师:引导学生探索判断函数零点的方法,指出可以借助计算机画函数的图象,结合图象对函数有一个零点形成直观的认识.生:借助计算机或计算器画出函数的图象,结合图象确定零点所在的区间,然后利用函数单调性判断零点的个数.设计意图:体现零点存在的判定思想,让学生自己动手做数学,玩数学,体会数学,感受成功,在这些综合性、趣味性强的练习中,充分体现了尝试教学和愉快教学。

六、尝试练习1.利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根: (1)0532=++-x x ; (2)3)2(2-=-x x ; (3)x x 692-=-; (4)532522+=+x x x2.求出下列函数的零点,并画出函数的草图:(1)33)(3+--=x x x f ; (2)(1)(2)y x x x =--; (3)2(1)(1)(3)y x x x =-++;(4)x x x x x f ++-+=)4)(3)(2(3)(.[师生互动]师:结合图象考察零点所在的大致区间与个数,结合函数的单调性说明零点的个数,并再次明确学习目标生:认识到函数的图象及基本性质(特别是单调性)在确定函数零点中的重要作用,并总结出确定函数零点的一般步骤。

设计意图:拓展学生思维,培养思考能力,突出数形结合的思想。

七、作业反馈1. 教材P 77练习A 第1、2题; 2. 求下列函数的零点: (1)302++-=x x y ;(2))23)(2()(22+--=x x x x f .。

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