函数的单调性(教案)_教案函数的单调性

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函数的单调性（教案）

一、教学目标

1、使学生从形与数两方面理解函数单调性的概念，初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法。

2、通过对函数单调性定义的探究，渗透数形结合的数学思想方法，培养学生观察、归纳、抽象的能力和语言表达能力；通过对函数单调性的证明，提高学生的推理论证能力。

3、通过知识的探究过程培养学生细心观察、认真分析、严谨论证的良好思维习惯，让学生经历从具体到抽象，从特殊到一般，从感性到理性的认知过程。

二、重点、难点分析

1、重点：函数单调性的概念、判断及证明。

2、难点：归纳抽象函数单调性的定义以及根据定义证明函数的单调性。

三、教学过程

1、学生动手作图，引入课题：结合函数图像画法的相关知识，让学生实际动手操作，分别画出函数f(x)x,f(x)x,f(x)x2,f(x)x2的图像。如下：

图1 图2

图3 图4

2、借助图像，直观感知：引导学生识图，捕捉信息，启发学生思考。并让学生回答以下两个问题：

（1）以上4个函数图像中，随自变量x的变化，函数值f(x)发生了怎样的变化？

① 图1中，函数值f(x)随自变量x的增大而增大，减小而减小； ② 图2中，函数值f(x)随自变量x的增大而减小，减小而增大；

③ 图3中，对于y轴的左半部分而言，函数值f(x)随自变量x的增大而减小，减小而增大。对于y轴的右半部分而言，函数值f(x)随自变量x的增大而增大，减小而减小。

④ 图4中，对于y轴的左半部分而言，函数值f(x)随自变量x的增大而增大，减小而减小。对于y轴的右半部分而言，函数值f(x)随自变量x的增大而减小，减小而增大。

（2）如何用数学语言描述上述函数中，函数值f(x)随自变量x的变化情况？

① 对于函数f(x)x而言，x1,x2(,)，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)。

② 对于函数f(x)x而言，x1,x2(,)，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)。

③ 对于函数f(x)x2而言，x1,x2(,0)，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)。而x1,x2(0,)，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)。

④ 对于函数f(x)x2而言，x1,x2(,0)，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)。而x1,x2(0,)，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)。

3、归纳探索，形成概念：引导学生归纳总结出增函数和减函数的定义：

（1）增函数：I为函数f(x)的定义域，DI，若x1,x2D，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)，则函数f(x)在D上是增函数。

（2）减函数：I为函数f(x)的定义域，DI，若x1,x2D，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)，则函数f(x)在D上是增函数。

4、例题讲解，巩固定义；归纳总结，寻求一般证明步骤：讲解例题，引导学生归纳证明函数单调性的步骤（设元、求差、变形、断号，定论）。

k例题1：证明波意耳定律P,(k为正常数)为减函数。

Vk 证明：按题意，只要证明函数P在区间(0,)上是减函数即可。

V V1,V2(0,)，当V1V2时，有：

设元

P(V1)P(V2)kk

求差 V1V2V2V

1变形 VV1 k

又V1,V2(0,)，V1V2

VV120,V1V20，同时，k0，断号

P(V1)P(V2)0

即，P(V1)P(V2).所以，函数Pk在区间(0,)上是减函数。定论 V3

5、通过例题，强调关键点：提出课文中容易误解和忽略指出，予以提醒。

1（1）例题2：“已知f(x)，因为f(1)f(2)，所以函数f(x)是增函数。”

x这种说法对吗？

解析：单调性是对定义域内某个区间而言的，离开了定义域和相应区间就谈不上单调性。

2（2）例题3：能否直接观察函数f(x)x,(x0)的图像（如下），说出这

x个函数分别在哪个区间为增函数和减函数？

图5

解析：学生难以确定分界点的确切位置。从而，使学生感受到用函数图象判断函数单调性虽然比较直观，但有时不够精确，需要结合解析式进行严密化、精确化的研究。

（3）例题4：如何从解析式的角度说明f(x)x2在[0,)为增函数？

222法一： 在给定区间内取两个数，例如1和2，因为12,所以f(x)x[0,)为增函数。

法二：仿法一，取很多组验证均满足，所以f(x)x2在[0,)为增函数。法三：任取x1,x2[0,)且x1x2，因为x12x22(x1x2)(x1x2)0,即x12x22，所以f(x)x2在[0,)为增函数。

解析：自变量不可能被穷举，证明函数的单调性时，要在给定的区间内任意取两个自变量。

（4）例题5：“若函数f(x)满足f(2)f(3)，则函数在区间[2,3]上为增函数。”这种说法对吗？

解析：对于某个具体函数的单调区间，可以是整个定义域(如一次函数)，可以是定义域内某个区间(如二次函数)，也可以根本不单调(如常函数)。

（5）例题6：“若函数f(x)在区间(1,2]和(2,3)上均为增函数，则函数f(x)在区间(1,3)上为增函数。”与“因为函数f(x)减函数，所以f(x)1在区间(,0]和(0,)上都是x1在(,0]和(0,)上是减函数”这两种种说法对吗？ x解析：函数在定义域内的两个区间A,B上都是增（或减）函数，一般不能认为函数在Ab上是增（或减）函数。

四、作业布置

教材p39 A组：第2题、第5题、第6题； B组：第1题、第3题。

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