高中数学湘教版必修12.3幂函数教学设计
展开【教学目标】
了解幂函数的概念
【教学重点】
1.掌握6个基本的幂函数
2.运用数形结合思想研究和解决问题
【教学难点】
对一般分数次幂函数的理解
【教学过程】
一、复习与练习
1.在同一坐标系中作下列函数图象:(保留备用)
(1);(2);(3)
2.上面函数中哪些存在反函数?求出反函数及图象。
二、引入新课
1.从现实生活背景引入幂函数
(1)雾是由小水滴形成的。小水滴为什么能在空气中长时间悬浮?涉及到雾滴(看成小球)的大小,由直径x来表示;涉及质量(体积),与成正比;涉及到空气的阻力(球表面积),与成正比。
(V=,S=)经简化,有,,。它们都属于正整数次的幂函数。
(2)据万有引力定律,与地心距离为x的物体所受重力的大小与成反比,面积为1的矩形,宽度与长度x成反比。经简化,有,它们属于负整数次的幂函数。
综合(1)与(2),它们都属于整数次的幂函数。
(3)浮尘微粒在空气中无规则运动,扩散速度与扩散时间X的平方根成正比。经简化,有,属于分数次的幂函数。
2.幂函数的概念
底数是自变量x,指数是非零常数的函数,即称为幂函数。
3.(练习)下列函数中,哪些是幂函数?
(1);(2);(3)
(4);(3) (6)
4.(练习)(1)在同一坐标系中作下列函数图象:
①;②;③
(2)将函数,当取1.2.3.-1.-2时,分别作出的这6个函数图象放在一起,回答下列问题:
①哪些是单调递增或递减函数,它们的指数有什么共同特征?
②哪些是偶函数或奇函数,它们的指数有什么共同特征?
③哪些图象不经过原点,它们的指数有什么共同特征?
5.(练习)观察图,写出曲线对应的函数解析式。
6.我们在范围内讨论幂函数,有如下好处:
(1)时,幂函数都有意义,给研究带来方便。
(2)对于奇函数或偶函数,由于图象的对称性,当时对问题有了清楚了解,不难推及到整个定义域中。
(3)当时,幂函数可以表示成如下形式
幂函数的性质可以归结为指数函数和对数函数性质的研究。
这里体现了这样一种思想:基本情况下把问题讨论清楚后再推及到一般。
7.关于有理指数幂情形的讨论,可以体现上述思想。
(1)指数可表示为(是非零自然数,为整数)规定时与互素可以避免歧义。以和为例。
(2)当时,可以作出上述两个函数的图象并了解它们相关基本性质。由于它们分别是偶函数和奇函数,因此可以补充得到在定义域中函数的完整图象。
小结
1.许多幂函数可以在现实生活中找到原型,说明了数学的现实来源。通过分析形成数学模型,体会从数学角度看问题和数学化的过程。
2.这6个幂函数代表了各种不同类型:正、负整数和分数指数;定义域;对称性;增减性;还涉及到“渐近线”。
3.由于指数为实数的幂函数,当时才能都有意义。把这种基本情形弄清楚后,可以推及到全体实数。幂函数可以用指数、对数函数来表示,在理论上指出了研究一般性幂函数性质的途径。
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