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3.1.1 方程的根与函数的零点第二课时教案

日期:2015-12-29 09:08 阅读:
1课时

3.1.1 方程的根与函数的… 高中数学       人教A版2003课标版

1学情分析

学生有较好的数学基础和数学理解能力,喜欢思考,乐于探究。

在学习一次函数和二次函数时,教师结合课后习题,对函数、方程和不等式三者的联系已经作了适当的渗透。

2教学目标

认知目标

函数理解函数零点的概念,会求简单函数的零点

掌握方程的实根与相应函数零点之间的关系

会对零点存在性的探索

能力目标

强化数形结合的数学思想方法

培养学生发现问题、探究新知的能力

情感目标

在探究学习中体验数学学习的乐趣

3重点难点

重点:理解函数零点的概念和掌握根的存在性定理,零点有关的几个等价关系的应用

难点 :零点个数的确定。

4教学过程 4.1第一学时    教学活动 活动1【讲授】方程的根与函数的零点

创设情景,发现问题

创设问题情景,组织学生完成探究表格一的同时思考:一元二次方程 的实数根与二次函数 的图象有什么关系?

一元二次方程

实数根个数

(判别式 )




方程的实数根




二次函数


函数的图象

(简图)

图象与x轴

交点的坐标




结论:一元二次方程 的实数根就是二次函数 的图象与x轴交点的横坐标,其实就是二次函数 中满足 的实数 的值

1.函数零点的概念

函数零点的概念:对于函数y=f(x)(x∈D),把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x)(x∈D)的零点。


2.三个等价关系

 方程 的根      函数 的图像与 轴交点的横坐标

      函数 的零点

即:方程 有实数根 函数 的图象与 轴有交点 函数 有零点,而且方程根的个数与函数零点的个数是一致的。


例1.         )

A. ( 1, 0 ) ,( -2 ,0 ),( 3 , 0 )       B .  1 ,   3

C .( 0 ,1 ),( 0 , - 2 ),( 0 ,3 )       D .  1 ,-2 , 3

探究结论

组织学生以探究的方式观察函数零点左(右)函数值的特点,并由学生自己尝试归纳在怎样的条件下,函数 (如图5)。在 上存在有零点。

图5

①区间[a,b]上______(有/无)零点;f(a)·f(b)_____0(<或>)。

②区间[b,c]上______(有/无)零点;f(b)·f(c)_____0(<或>)。

③区间[c,d]上______(有/无)零点;f(c)·f(d)_____0(<或>)。

(教师引导学生结合函数图象,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。学生根据函数零点的意义结合函数图象,归纳得出函数零点存在的条件,并进行交流、评析总结概括形成结论)

在课堂教学中教师及时根据学生归纳的“条件”进行诊断、补充,以此避免生硬地辨析定理的关键点,又能达到让学生理解定理的目的,最终在师生交互活动共同获得函数零点存在的判定条件,

零点存在性定理

如果函数 在区间 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 ,那么,函数 在区间 内有零点,即存在 ,使得 ,这个 也就是方程 的根.

(1)定理辨析       .

判断正误,若不正确,请使用函数图象举出反例

 ①已知函数 y=f(x) 在区间[a,b]满足f(a) ·f(b) <0,则 f(x)  在区间(a,b)内存在零点.                    (      ) 

 ②已知函数y=f(x) 在区间[a,b]上连续,且f(a) ·f(b) ≥0,则f(x)在区间(a,b)内没有零点                  (      )

 ③已知函数 y=f(x)在区间[a,b]上连续,且f(a) ·f(b) <0,则

   f(x)在区间(a,b)内有且仅有一个零点.       (       )

练一练:

函数  的零点所在的大致区间 (   )

A. (1,2)    B. (2,3)    C.  和(3,4)  D.

观察感知,例题学习

例2:函数 是否存在零点?若存在,判断零点的个数.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-4

-1.307

1.099

3.386

5.609

7.792

9.946

12.079

14.197

解:用计算器或计算机作出 的对应值表和图象.

由表和图可知 ,则 ,这说明函数在区间 内有零点.由于函数在定义域 内是增函数,所以它仅有一个零点.

思考题:

(1)你能给出 在定义域上是增函数的证明?

(2)(方法拓展)若将例2改成“求方程 的实根的个数?”,你可有其他的解题思路?

提示(数形结合):设 ,则方程

的实根的个数就是函数 与 图象交点的个数,而 是对数函数, 是一次函数,均能画出草图(如图),从而问题得以解决。

【课堂小结】

① 什么是函数的零点?;

② 方程 的实根与函数 的零点的关系;

③ 应用“根的存在性定理”说明函数存在零点;

④ 体会借助计算机作出函数图象和对应值表,从而直观的判断零点是否存在。


课后作业:你能判断出方程  ㏑x = - x2 + 3  实数根的个数吗?


3.1.1 方程的根与函数的零点

课时设计 课堂实录

3.1.1 方程的根与函数的零点

1第一学时     教学活动 活动1【讲授】方程的根与函数的零点

创设情景,发现问题

创设问题情景,组织学生完成探究表格一的同时思考:一元二次方程 的实数根与二次函数 的图象有什么关系?

一元二次方程

实数根个数

(判别式 )




方程的实数根




二次函数


函数的图象

(简图)

图象与x轴

交点的坐标




结论:一元二次方程 的实数根就是二次函数 的图象与x轴交点的横坐标,其实就是二次函数 中满足 的实数 的值

1.函数零点的概念

函数零点的概念:对于函数y=f(x)(x∈D),把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x)(x∈D)的零点。


2.三个等价关系

 方程 的根      函数 的图像与 轴交点的横坐标

      函数 的零点

即:方程 有实数根 函数 的图象与 轴有交点 函数 有零点,而且方程根的个数与函数零点的个数是一致的。


例1.         )

A. ( 1, 0 ) ,( -2 ,0 ),( 3 , 0 )       B .  1 ,   3

C .( 0 ,1 ),( 0 , - 2 ),( 0 ,3 )       D .  1 ,-2 , 3

探究结论

组织学生以探究的方式观察函数零点左(右)函数值的特点,并由学生自己尝试归纳在怎样的条件下,函数 (如图5)。在 上存在有零点。

图5

①区间[a,b]上______(有/无)零点;f(a)·f(b)_____0(<或>)。

②区间[b,c]上______(有/无)零点;f(b)·f(c)_____0(<或>)。

③区间[c,d]上______(有/无)零点;f(c)·f(d)_____0(<或>)。

(教师引导学生结合函数图象,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。学生根据函数零点的意义结合函数图象,归纳得出函数零点存在的条件,并进行交流、评析总结概括形成结论)

在课堂教学中教师及时根据学生归纳的“条件”进行诊断、补充,以此避免生硬地辨析定理的关键点,又能达到让学生理解定理的目的,最终在师生交互活动共同获得函数零点存在的判定条件,

零点存在性定理

如果函数 在区间 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 ,那么,函数 在区间 内有零点,即存在 ,使得 ,这个 也就是方程 的根.

(1)定理辨析       .

判断正误,若不正确,请使用函数图象举出反例

 ①已知函数 y=f(x) 在区间[a,b]满足f(a) ·f(b) <0,则 f(x)  在区间(a,b)内存在零点.                    (      ) 

 ②已知函数y=f(x) 在区间[a,b]上连续,且f(a) ·f(b) ≥0,则f(x)在区间(a,b)内没有零点                  (      )

 ③已知函数 y=f(x)在区间[a,b]上连续,且f(a) ·f(b) <0,则

   f(x)在区间(a,b)内有且仅有一个零点.       (       )

练一练:

函数  的零点所在的大致区间 (   )

A. (1,2)    B. (2,3)    C.  和(3,4)  D.

观察感知,例题学习

例2:函数 是否存在零点?若存在,判断零点的个数.

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-1.307

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5.609

7.792

9.946

12.079

14.197

解:用计算器或计算机作出 的对应值表和图象.

由表和图可知 ,则 ,这说明函数在区间 内有零点.由于函数在定义域 内是增函数,所以它仅有一个零点.

思考题:

(1)你能给出 在定义域上是增函数的证明?

(2)(方法拓展)若将例2改成“求方程 的实根的个数?”,你可有其他的解题思路?

提示(数形结合):设 ,则方程

的实根的个数就是函数 与 图象交点的个数,而 是对数函数, 是一次函数,均能画出草图(如图),从而问题得以解决。

【课堂小结】

① 什么是函数的零点?;

② 方程 的实根与函数 的零点的关系;

③ 应用“根的存在性定理”说明函数存在零点;

④ 体会借助计算机作出函数图象和对应值表,从而直观的判断零点是否存在。


课后作业:你能判断出方程  ㏑x = - x2 + 3  实数根的个数吗?


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