一、教学课题:函数的单调性
二、教学目标:
1. 知识与技能目标:
理解函数单调性的定义,掌握判断函数单调性的基本方法,能够利用导数判断函数的增减性。
2. 过程与方法目标:
通过实例分析,引导学生经历“观察—归纳—验证”的学习过程,培养学生的逻辑思维能力和数学抽象能力。
3. 情感态度与价值观目标:
激发学生对数学的兴趣,体会数学在实际生活中的应用价值,增强学生的合作意识和探究精神。
三、教学重点与难点:
- 重点: 函数单调性的定义及其判定方法。
- 难点: 利用导数判断函数的单调性,理解导数符号与函数单调性的关系。
四、教学准备:
- 教师准备:多媒体课件、练习题、教材、黑板等。
- 学生准备:预习课本相关内容,准备好练习本和笔。
五、教学过程:
1. 导入新课(5分钟)
教师通过一个生活中的例子引入函数的单调性概念:
> “比如我们每天早上起床后,体温会逐渐升高,然后保持在一个稳定的状态。这个过程可以用一个函数来表示,它的变化趋势是怎样的呢?”
引导学生思考函数的变化规律,并引出“单调性”的概念。
2. 新知讲解(20分钟)
(1)函数单调性的定义:
- 增函数:在区间D上,若x₁ < x₂时,都有f(x₁) < f(x₂),则称f(x)在D上是增函数。
- 减函数:在区间D上,若x₁ < x₂时,都有f(x₁) > f(x₂),则称f(x)在D上是减函数。
(2)图象特征:
- 增函数的图象从左向右上升;
- 减函数的图象从左向右下降。
(3)利用导数判断单调性:
- 若在某个区间内f′(x) > 0,则f(x)在该区间内为增函数;
- 若在某个区间内f′(x) < 0,则f(x)在该区间内为减函数。
3. 典型例题解析(15分钟)
例题1: 判断函数f(x) = x²在区间(-∞, 0)上的单调性。
分析:
求导得f′(x) = 2x。当x < 0时,f′(x) < 0,因此f(x)在(-∞, 0)上是减函数。
例题2: 判断函数f(x) = 2x - 3的单调性。
分析:
f′(x) = 2 > 0,所以在整个定义域内都是增函数。
4. 学生练习(10分钟)
布置几道练习题,让学生独立完成,并请几位学生上台展示解答过程。
练习题示例:
- 判断函数f(x) = -x³的单调性;
- 求函数f(x) = x³ - 3x的单调区间。
5. 小结与作业(5分钟)
小结
- 函数单调性的定义;
- 如何通过导数判断函数的单调性;
- 单调性的实际意义和应用。
布置作业:
- 完成课本相关练习题;
- 预习下一节“函数的极值”。
六、教学反思:
本节课通过生活实例引入,激发了学生的学习兴趣,结合导数的知识,帮助学生更深入地理解函数的单调性。课堂互动良好,学生参与度较高,但在个别学生对导数与单调性的关系理解上仍需加强,后续可通过更多例题进行巩固。
七、板书设计:
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函数的单调性
1. 定义:
- 增函数:x₁ < x₂ ⇒ f(x₁) < f(x₂)
- 减函数:x₁ < x₂ ⇒ f(x₁) > f(x₂)
2. 图象特征:
- 增函数:上升
- 减函数:下降
3. 判定方法:
- 导数法:
- f′(x) > 0 ⇒ 增函数
- f′(x) < 0 ⇒ 减函数
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