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最新人教版高一数学必修1第一章《分段函数》教案

示范教案
整体设计
教学分析
本节教材通过两个实例分析了分段函数的概念及简单应用.分段函数能够考查学生的逻辑思维能力,所以有关分段函数问题是高考热点和重点,在新课标中也有明确说明.因此要重视本节的教学.
三维目标
掌握分段函数的含义及其简单应用,提高学生的逻辑思维能力和应用能力,树立应用意识.
重点难点
教学重点:分段函数的含义及应用. 教学难点:理解分段函数的含义. 课时安排 1课时
教学过程 导入新课
思路1.随着生活水平的提高,坐出租车的人越来越多,设行驶路程为x km ,费用为y 元,请结合当地实际,判断y 是否为x 的函数?学生回答后,教师让学生书写其解析式,此时,点出课题.
思路2.在今后的学习中,会经常遇到一类函数,是高考的重点和热点,教师点出课题.
推进新课 新知探究 提出问题
1已知变量x ,y 满足下列等式,y 是x 的函数吗?
①|y|=x ;②y =⎩⎪⎨⎪⎧ 1,x>3,2,x≤2;③y =⎩
⎪⎨⎪⎧ x ,x≥0,-x ,x<0.2
函数y =⎩⎪⎨⎪⎧
1,x>3,2,x≤2与函数y =⎩
⎪⎨⎪⎧
x ,x≥0,
-x ,x<0有什么特点?
3请指出2中两个分段函数的定义域.
讨论结果:(1)根据函数的定义,仅有②和③中,y 是x 的函数.
(2)在函数的定义域内,对于自变量x 的不同取值区间,有着不同的对应法则,我们称这类函数为分段函数.分段函数不是几个函数,而是一个函数.
(3)函数y =⎩⎪⎨⎪⎧
1,x>3,
2,x≤2的定义域是(-∞,2]∪(3,+∞).
函数y =⎩
⎪⎨⎪

x ,x≥0,-x ,x<0的定义域是(-∞,0)∪[0,+∞),即R .
由以上可见,分段函数的定义域是“每段”自变量取值范围的并集.
应用示例
思路1
例1已知一个函数y =f(x)的定义域为区间[0,2],当x ∈[0,1]时,对应法则为y =x ,当x ∈(1,2]时,对应法则为y =2-x ,试用解析法与图象法分别表示这个函数.
解:已知的函数用解析法可表示为y =⎩
⎪⎨⎪⎧
x ,x ∈[0,1],
2-x ,x ∈1,2],
用图象表达这个函数,它由两条线段组成,如下图所示.
点评:本题主要考查分段函数.所谓分段函数是指在定义域的不同部分,其解析式不同的函数.注意:分段函数是一个函数,不要把它误认为是几个函数;分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.生活中有很多可以用分段函数描述的实际问题,如出租车的计费、个人所得税纳税额等等.
变式训练
已知函数f(x)在[-1,2]上的图象如下图所示,求f(x)的解析式.
解:观察图象,知此函数是分段函数,并且在每段上均是一次函数,利用待定系数法求出解析式为:
当-1≤x≤0时,f(x)=x +1;
当0<x≤2时,f(x)=-x
2,
则有f(x)=⎩⎪⎨⎪

x +1, -1≤x≤0,-12
x , 0<x≤2.
2在某地投寄外埠平信,每封信不超过20 g 付邮资80分,超过20 g 不超过40 g
付邮资160分,超过40 g 不超过60 g 付邮资240分,依此类推,每封x g(0<x≤100)的信应付多少分邮资(单位:分)?写出函数的表达式,作出函数的图象,并求函数的值域.
解:设每封信的邮资为y ,则y 是信封重量x 的函数.这个函数关系的表达式为:
f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧
80,x ∈0,20]160,x ∈20,40]240,x ∈
40,60]320,x ∈60,80]
400,x ∈
80,100]
函数的值域为{80,160,240,320,400}.
根据上述函数的表达式,在直角坐标系中描点,作图.这个函数的图象如上图所示. 点评:本题主要考查分段函数的解析式和图象.求分段函数的函数值时,要注意自变量在其定义域的哪一段上,依次代入分段函数的解析式.画分段函数y =⎩⎪⎨⎪

f 1x ,f 2x ,
…,
x ∈D 1,x ∈D 2,…
(D 1,D 2,…,两两交集是空集)的图象步骤是:
(1)画整个函数y =f 1(x)的图象,再取其在区间D 1上的图象,其他部分删去不要;
(2)画整个函数y =f 2(x)的图象,再取其在区间D 2上的图象,其他部分删去不要;
(3)依次画下去;
例1请画出下面函数的图象:y =|x|=⎩
⎪⎨
⎪⎧ x ,
-x ,
x≥0,x<0.
活动:学生思考函数图象的画法:①一次函数是基本初等函数,其图象是直线,可直接
画出;②利用变换法画出图象,根据绝对值的概念来化简解析式.
解法一:函数y =|x|的图象如下图所示.
解法二:画函数y=x的图象,将其位于x轴下方的部分对称到x轴上方,与函数y=x 的图象位于x轴上方的部分合起来得函数y=|x|的图象(如上图所示).
例2某质点在30 s 内运动速度v 是时间t 的函数,它的图象如下图.用解析法表示出这个函数,并求出9 s 时质点的速度.
解:速度是时间的函数,解析式为 v(t)=⎩⎪⎨⎪⎧ 10+t ,3t ,30,
-3t +90,
t ∈[0,5,t ∈[5,10,t ∈[10,20,
t ∈[20,30].
变式训练
若定义运算a ⊙b =⎩
⎪⎨
⎪⎧ b ,
a ,
a≥b ,a<b ,
则函数f(x)=x ⊙(2-x)的值域是________.
解析:由题意得f(x)=⎩⎪⎨
⎪⎧ x ,
2-x ,
x≤1,x>1.
画函数f(x)的图象得值域是(-∞,1].
答案:(-∞,1]
知能训练
1.函数y =⎩⎪⎨⎪

1,x>0,0,x =0,
-1,x<0
的定义域是( )
A .R
B .{0}
C .∅
D .(-∞,0)∪(0,+∞)
答案:A
2.函数y =⎩
⎪⎨⎪⎧
2,x≥0,
-2,x<0的值域是( )
A .{2}
B .{2,-2}
C .{-2}
D .R
答案:B
3.设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧
|x -1|-2,|x|≤1,11+x 2,|x|>1,则f[f(1
2)]=________.
解析:f(12)=|12-1|-2=-32,∴f[f(12)]=f(-32)=11+
94=4
13
.
答案:
413
4.画函数y =⎩⎪⎨
⎪⎧ x +1
2,
-x ,
x≤0,x>0
的图象.
步骤:①画整个二次函数y =(x +1)2的图象,再取其在区间(-∞,0]上的图象,其他部
分删去不要;②画一次函数y =-x 的图象,再取其在区间(0,+∞)上的图象,其他部分删去不要;③这两部分合起来就是所要画的分段函数的图象.如下图所示.
5.求函数y =⎩⎪⎨⎪

x 2,x>2,1x ,x<0的值域.
答案:(-∞,0)∪(4,+∞).
拓展提升
已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧
1+1x ,x>1,
x 2-x ,x<-2,求f(2x +1).
解:当2x +1>1,即x >0时,f(2x +1)=1+1
2x +1

当2x +1<-2,即x <-3
2
时,f(2x +1)=(2x +1)2-(2x +1)=4x 2+2x ,
由此可得f(2x +1)=⎩⎨⎧
1+1
2x +1,x>0,
4x 2
+2x ,x<-3
2
.
课堂小结
本节课学习了分段函数,讨论分段函数的图象与性质.特别指出的是分段函数不是几个
函数,而是一个函数.
作业
课本本节练习B 1、2
设计感想 在本节的教学设计中,注重引导学生学会探究.所涉及到的题目比较全面且难度较小,但是能较好地考查学生的思维能力,教师在实际上课中,可根据学生实际,选择应用.
(设计者:张新军)。

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