2025幂函数教案(热门5篇)
发布时间:2025-03-25 幂函数教案作为一位优秀的人民教师,时常要开展教案准备工作,教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。教案要怎么写呢?以下是小编为大家收集的高中数学必修1《幂函数》教案范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
幂函数教案 篇1
教材:已知三角函数值求角(反正弦,反余弦函数)
目的:要求学生初步(了解)理解反正弦、反余弦函数的意义,会由已知角的正弦值、余弦值求出 范围内的角,并能用反正弦,反余弦的符号表示角或角的集合。
过程:
一、简单理解反正弦,反余弦函数的意义。
由
1在R上无反函数。
2在 上, x与y是一一对应的,且区间 比较简单
在 上, 的反函数称作反正弦函数,
记作 ,(奇函数)。
同理,由
在 上, 的反函数称作反余弦函数,
记作
二、已知三角函数求角
首先应弄清:已知角求三角函数值是单值的。
已知三角函数值求角是多值的。
例一、1、已知 ,求x
解: 在 上正弦函数是单调递增的,且符合条件的角只有一个
(即 )
2、已知
解: , 是第一或第二象限角。
即( )。
3、已知
解: x是第三或第四象限角。
(即 或 )
这里用到 是奇函数。
例二、1、已知 ,求
解:在 上余弦函数 是单调递减的,
且符合条件的角只有一个
2、已知 ,且 ,求x的值。
解: , x是第二或第三象限角。
3、已知 ,求x的值。
解:由上题: 。
介绍:∵
上题
例三、(见课本P74-P75)略。
三、小结:求角的`多值性
法则:1、先决定角的象限。
2、如果函数值是正值,则先求出对应的锐角x;
如果函数值是负值,则先求出与其绝对值对应的锐角x,
3、由诱导公式,求出符合条件的其它象限的角。
四、作业:
P76-77 练习 3
习题4.11 1,2,3,4中有关部分。
幂函数教案 篇2
整体设计
教学分析
本节通过图象变换,揭示参数φ、ω、A变化时对函数图象的形状和位置的影响,讨论函数y=Asin(ωx+φ)的图象与正弦曲线的关系,以及A、ω、φ的物理意义,并通过图象的变化过程,进一步理解正、余弦函数的性质,它是研究函数图象变换的一个延伸,也是研究函数性质的一个直观反映.这节是本章的一个难点.
如何经过变换由正弦函数y=sinx来获取函数y=Asin(ωx+φ)的图象呢?通过引导学生对函数y=sinx到y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律的探索,让学生体会到由简单到复杂、由特殊到一般的化归思想;并通过对周期变换、相位变换先后顺序调整后,将影响图象变换这一难点的突破,让学生学会抓住问题的主要矛盾来解决问题的基本思想方法;通过对参数φ、ω、A的分类讨论,让学生深刻认识图象变换与函数解析式变换的内在联系.
本节课建议充分利用多媒体,倡导学生自主探究,在教师的引导下,通过图象变换和“五点”作图法,正确找出函数y=sinx到y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,这也是本节课的重点所在.
三维目标
1.通过学生自主探究,理解φ对y=sin(x+φ)的图象的影响,ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响,A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响.
2.通过探究图象变换,会用图象变换法画出y=Asin(ωx+φ)图象的简图,并会用“五点法”画出函数y=Asin(ωx+φ)的简图.
3.通过学生对问题的自主探究,渗透数形结合思想.培养学生的独立意识和独立思考能力.学会合作意识,培养学生理解动与静的辩证关系,善于从运动的观点观察问题,培养学生解决问题抓主要矛盾的思想.在问题逐步深入的研究中唤起学生追求真理,乐于创新的情感需求,引发学生渴求知识的强烈愿望,树立科学的人生观、价值观.
重点难点
教学重点:用参数思想分层次、逐步讨论字母φ、ω、A变化时对函数图象的形状和位置的影响,掌握函数y=Asin(ωx+φ)图象的简图的作法.
教学难点:由正弦曲线y=sinx到y=Asin(ωx+φ)的图象的变换过程.
课时安排
2课时
教学过程
第1课时
导入新课
思路1.(情境导入)在物理和工程技术的许多问题中,都要遇到形如y=Asin(ωx+φ)的函数(其中A、ω、φ是常数).例如,物体做简谐振动时位移y与时间x的关系,交流电中电流强度y与时间x的关系等,都可用这类函数来表示.这些问题的实际意义往往可从其函数图象上直观地看出,因此,我们有必要画好这些函数的图象.揭示课题:函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
思路2.(直接导入)从解析式来看,函数y=sinx与函数y=Asin(ωx+φ)存在着怎样的关系?从图象上看,函数y=sinx与函数y=Asin(ωx+φ)存在着怎样的关系?接下来,我们就分别探索φ、ω、A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响.
推进新课
新知探究
提出问题
①观察交流电电流随时间变化的图象,它与正弦曲线有何关系?你认为可以怎样讨论参数φ、ω、A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响?
②分别在y=sinx和y=sin(x+)的图象上各恰当地选取一个纵坐标相同的点,同时移动这两点并观察其横坐标的变化,你能否从中发现,φ对图象有怎样的影响?对φ任取不同的值,作出y=sin(x+φ)的图象,看看与y=sinx的图象是否有类似的关系?
③请你概括一下如何从正弦曲线出发,经过图象变换得到y=sin(x+φ)的图象.
④你能用上述研究问题的方法,讨论探究参数ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响吗?为了作图的方便,先不妨固定为φ=,从而使y=sin(ωx+φ)在ω变化过程中的比较对象固定为y=sin(x+).
⑤类似地,你能讨论一下参数A对y=sin(2x+)的图象的影响吗?为了研究方便,不妨令ω=2,φ=.此时,可以对A任取不同的值,利用计算器或计算机作出这些函数在同一坐标系中的图象,观察它们与y=sin(2x+)的图象之间的关系.
⑥可否先伸缩后平移?怎样先伸缩后平移的?
活动:问题①,教师先引导学生阅读课本开头一段,教师引导学生思考研究问题的方法.同时引导学生观察y=sin(x+)图象上点的坐标和y=sinx的图象上点的坐标的关系,获得φ对y=sin(x+φ)的图象的影响的具体认识.然后通过计算机作动态演示变换过程,引导学生观察变化过程中的不变量,得出它们的横坐标总是相差的结论.并让学生讨论探究.最后共同总结出:先分别讨论参数φ、ω、A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响,然后再整合.
图1
问题②,由学生作出φ取不同值时,函数y=sin(x+φ)的图象,并探究它与y=sinx的图象的关系,看看是否仍有上述结论.教师引导学生获得更多的关于φ对y=sin(x+φ)的图象影响的经验.为了研究的`方便,不妨先取φ=,利用计算机作出在同一直角坐标系内的图象,如图1,分别在两条曲线上恰当地选取一个纵坐标相同的点A、B,沿两条曲线同时移动这两点,并保持它们的纵坐标相等,观察它们横坐标的关系.可以发现,对于同一个y值,y=sin(x+)的图象上的点的横坐标总是等于y=sinx的图象上对应点的横坐标减去.这样的过程可通过多媒体课件,使得图中A、B两点动起来(保持纵坐标相等),在变化过程中观察A、B的坐标、xB-xA、|AB|的变化情况,这说明y=sin(x+)的图象,可以看作是把正弦曲线y=sinx上所有的点向左平移个单位长度而得到的,同时多媒体动画演示y=sinx的图象向左平移使之与y=sin(x+)的图象重合的过程,以加深学生对该图象变换的直观理解.再取φ=,用同样的方法可以得到y=sinx的图象向右平移后与y=sin(x)的图象重合.
如果再变换φ的值,类似的情况将不断出现,这时φ对y=sin(x+φ)的图象的影响的铺垫已经完成,学生关于φ对y=sin(x+φ)的图象的影响的一般结论已有了大致轮廓.
问题③,引导学生通过自己的研究认识φ对y=sin(x+φ)的图象的影响,并概括出一般结论:
y=sin(x+φ)(其中φ≠0)的图象,可以看作是把正弦曲线上所有的点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度而得到.
问题④,教师指导学生独立或小组合作进行探究,教师作适当指导.注意提醒学生按照从具体到一般的思路得出结论,具体过程是:(1)以y=sin(x+)为参照,把y=sin(2x+)的图象与y=sin(x+)的图象作比较,取点A、B观察.发现规律:
图2
如图2,对于同一个y值,y=sin(2x+)的图象上点的横坐标总是等于y=sin(x+)的图象上对应点的倍.教学中应当非常认真地对待这个过程,展示多媒体课件,体现伸缩变换过程,引导学生在自己独立思考的基础上给出规律.(2)取ω=,让学生自己比较y=sin(x+)的图象与y=sin(x+)图象.教学中可以让学生通过作图、观察和比较图象、讨论等活动,得出结论:把y=sin(x+)图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),就得到y=sin(x+)的图象.
当取ω为其他值时,观察相应的函数图象与y=sin(x+)的图象的关系,得出类似的结论.这时ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响的铺垫已经完成,学生关于ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响的一般结论已有了大致轮廓.教师指导学生将上述结论一般化,归纳y=sin(ωx+φ)的图象与y=sin(x+φ)的图象之间的关系,得出结论:
函数y=sin(ωx+φ)的图象可以看作是把y=sin(x+φ)的图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变)而得到.
图3
问题⑤,教师点拨学生,探索A对图象的影响的过程,与探索ω、φ对图象的影响完全一致,鼓励学生独立完成.学生观察y=3sin(2x+)的图象和y=sin(2x+)的图象之间的关系.如图3,分别在两条曲线上各取一个横坐标相同的点A、B,沿两条曲线同时移动这两点,并使它们的横坐标保持相同,观察它们纵坐标的关系.可以发现,对于同一个x值,函数y=3sin(2x+)的图象上的点的纵坐标等于函数y=sin(2x+)的图象上点的纵坐标的3倍.这说明,y=3sin(2x+)的图象,可以看作是把y=sin(2x+)的图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变)而得到的通过实验可以看到,A取其他值时也有类似的情况.有了前面两个参数的探究,学生得出一般结论:
函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作是把y=sin(ωx+φ)上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0 由此我们得到了参数φ、ω、A对函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象变化的影响情况.一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面的方法得到:先画出函数y=sinx的图象;再把正弦曲线向左(右)平移|φ|个单位长度,得到函数y=sin(x+φ)的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的倍,得到函数y=sin(ωx+φ)的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的A倍,这时的曲线就是函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
⑥引导学生类比得出.其顺序是:先伸缩横坐标(或纵坐标),再伸缩纵坐标(或横坐标),最后平移.但学生很容易在第三步出错,可在图象变换时,对比变换,以引起学生注意,并体会一些细节.
由此我们完成了参数φ、ω、A对函数图象影响的探究.教师适时地引导学生回顾思考整个探究过程中体现的思想:由简单到复杂,由特殊到一般的化归思想.
讨论结果:①把从函数y=sinx的图象到函数y=Asin(ωx+φ)的图象的变换过程,分解为先分别考察参数φ、ω、A对函数图象的影响,然后整合为对y=Asin(ωx+φ)的整体考察.
②略.
③图象左右平移,φ影响的是图象与x轴交点的位置关系.
④纵坐标不变,横坐标伸缩,ω影响了图象的形状.
⑤横坐标不变,纵坐标伸缩,A影响了图象的形状.
⑥可以.先伸缩后平移(提醒学生尽量先平移),但要注意第三步的平移.
y=sinx的图象
得y=Asinx的图象
得y=Asin(ωx)的图象
得y=Asin(ωx+φ)的图象.
规律总结:
先平移后伸缩的步骤程序如下:
y=sinx的图象
得y=sin(x+φ)的图象
得y=sin(ωx+φ)的图象
得y=Asin(ωx+φ)的图象.
先伸缩后平移的步骤程序(见上).
应用示例
例1 画出函数y=2sin(x-)的简图.
活动:本例训练学生的画图基本功及巩固本节所学知识方法.
(1)引导学生从图象变换的角度来探究,这里的φ=,ω=,A=2,鼓励学生根据本节所学内容自己写出得到y=2sin(x-)的图象的过程:只需把y=sinx的曲线上所有点向右平行移动个单位长度,得到y=sin(x-)的图象;再把后者所有点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),得到y=sin(x-)的图象;再把所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到函数y=2sin(x-)的图象,如图4所示.
图4
(2)学生完成以上变换后,为了进一步掌握图象的变换规律,教师可引导学生作换个顺序的图象变换,要让学生自己独立完成,仔细体会变化的实质.
(3)学生完成以上两种变换后,就得到了两种画函数y=2sin(x-),简图的方法,教师再进一步的启发学生能否利用“五点法”作图画出函数y=2sin(x-)的简图,并鼓励学生动手按“五点法”作图的要求完成这一画图过程.
解:方法一:画出函数y=2sin(x-)简图的方法为
y=sinxy=sin(x-)
y=sin(x-)
y=2sin(x-).
方法二:画出函数y=2sin(x-)简图的又一方法为
y=sinxy=sinx
y=2sinxy=2sin(x-)=2sin(x-).
方法三:(利用“五点法”作图——作一个周期内的图象)
令X=x-,则x=3(X+).列表:
X
π
2π
X
2π
5π
Y
2
-2
描点画图,如图5所示.
图5
点评:学生独立完成以上探究后,对整个的图象变换及“五点法”作图会有一个新的认识.但教师要强调学生注意方法二中第三步的变换,左右平移变换只对“单个”x而言,这点是个难点,学生极易出错.对于“五点法”作图,要强调这五个点应该是使函数取最大值、最小值以及曲线与x轴相交的点.找出它们的方法是先作变量代换,设X=ωx+φ,再用方程思想由X取0,,π,,2π来确定对应的x值.
变式训练
1.20xx山东威海一模统考,12 要得到函数y=sin(2x+)的图象,只需将函数y=sinx的图象( )
A.向左平移个单位,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.向右平移个单位,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位,再把所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
D.向右平移个单位,再把所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
答案:C
2.20xx山东菏泽一模统考,7 要得到函数y=2sin(3x)的图象,只需将函数y=2sin3x的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
答案:D
例2 将y=sinx的图象怎样变换得到函数y=2sin(2x+)+1的图象?
活动:可以用两种图象变换得到.但无论哪种变换都是针对字母x而言的由y=sin2x的图象向左平移个单位长度得到的函数图象的解析式是y=sin2(x+)而不是y=sin(2x+),把y=sin(x+)的图象的横坐标缩小到原来的,得到的函数图象的解析式是y=sin(2x+),而不是y=sin2(x+).
解:方法一:①把y=sinx的图象沿x轴向左平移个单位长度,得y=sin(x+)的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的,得y=sin(2x+)的图象;③将所得图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得y=2sin(2x+)的图象;④最后把所得图象沿y轴向上平移1个单位长度得到y=2sin(2x+)+1的图象.
方法二:①把y=sinx的图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得y=2sinx的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的,得y=2sin2x的图象;③将所得图象沿x轴向左平移个单位长度,得y=2sin2(x+)的图象;④最后把图象沿y轴向上平移1个单位长度得到y=2sin(2x+)+1的图象.
点评:三角函数图象变换是个难点.本例很好地巩固了本节所学知识方法,关键是教师引导学生理清变换思路和各种变换对解析式的影响.
变式训练
1.将y=sin2x的图象怎样变换得到函数y=cos(2x-)的图象?
解:y=sin2x=cos(-2x)=cos(2x-).
在y=cos(2x-)中以x-a代x,有y=cos[2(x-a)-]=cos(2x-2a-).根据题意,有2x-2a-=2x-,得a=-.
所以将y=sin2x的图象向左平移个单位长度可得到函数y=cos(2x-)的图象.
2.如何由函数y=3sin(2x+)的图象得到函数y=sinx的图象?
方法一:y=3sin(2x+)y=sin(2x+)
y=sin(x+)y=sinx.
方法二:y=3sin(2x+)=3sin2(x+)y=3sin2x
y=sin2xy=sinx.
3.20xx山东高考,4 要得到函数y=sinx的图象,只需将函数y=cos(x-)的图象( )
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
答案:A
知能训练
课本本节练习1、2.
解答:
1.如图6.
点评:第(1)(2)(3)小题分别研究了参数A、ω、φ对函数图象的影响,第(4)小题则综合研究了这三个参数对y=Asin(ωx+φ)图象的影响.
2.(1)C;(2)B;(3)C.
点评:判定函数y=A1sin(ω1x+φ1)与y=A2sin(ω2x+φ2)的图象间的关系.为了降低难度,在A1与A2,ω1与ω2,φ1与φ2中,每题只有一对数值不同.
课堂小结
1.由学生自己回顾总结本节课探究的知识与方法,以及对三角函数图象及三角函数解析式的新的认识,使本节的总结成为学生凝练提高的平台.
2.教师强调本节课借助于计算机讨论并画出y=Asin(ωx+)的图象,并分别观察参数φ、ω、A对函数图象变化的影响,同时通过具体函数的图象的变化,领会由简单到复杂、特殊到一般的化归思想.
作业
1.用图象变换的方法在同一坐标系内由y=sinx的图象画出函数y=sin(-2x)的图象.
2.要得到函数y=cos(2x-)的图象,只需将函数y=sin2x的图象通过怎样的变换得到?
3.指出函数y=cos2x+1与余弦曲线y=cosx的关系.
解答:1.∵y=sin(-2x)=sin2x,作图过程:
y=sinxy=sin2xy=sin2x.
2.∵y=cos(2x-)=sin[+(2x-)]=sin(2x+)=sin2(x+),
∴将曲线y=sin2x向左平移个单位长度即可.wwW.YJS21.CoM
3.∵y=cos2x+1,
∴将余弦曲线y=cosx上各点的横坐标缩短到原来的倍,再将所得曲线上所有的点向上平移1个单位长度,即可得到曲线y=cos2x+1.
设计感想
1.本节图象较多,学生活动量大,因此本节设计的主要指导思想是充分利用信息技术工具,从整体上探究参数φ、ω、A对函数y=Asin(ωx+φ)图象整体变化的影响.这符合新课标精神,符合教育课改新理念.现代教育要求学生在富有的学习动机下主动学习,合作探究,教师仅是学生主动学习的激发者和引导者.
2.对于函数y=sinx的图象与函数y=Asin(ωx+φ)的图象间的变换,由于“平移变换”与“伸缩变换”在“顺序”上的差别,直接会对图象平移量产生影响,这点也是学习三角函数图象变换的难点所在,设计意图旨在通过对比让学生领悟它们的异同.
3.学习过程是一个认知过程,学生内部的认知因素和学习情景的因素是影响学生认知结构的变量.如果学生本身缺乏学习动机和原有的认知结构,外部的变量就不能发挥它们的作用,但外部变量所提供的刺激也能使内部能力引起学习.
(设计者:张云全)
第2课时
导入新课
思路1.(直接导入)上一节课中,我们分别探索了参数φ、ω、A对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响及“五点法”作图.现在我们进一步熟悉掌握函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,φ≠0)的图象变换及其物理背景.由此展开新课.
思路2.(复习导入)请同学们分别用图象变换及“五点作图法”画出函数y=4sin(x-)的简图,学生动手画图,教师适时的点拨、纠正,并让学生回答有关的问题.在学生回顾与复习上节所学内容的基础上展开新课.
推进新课
新知探究
提出问题
①在上节课的学习中,用“五点作图法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象时,列表中最关键的步骤是什么?
②(1)把函数y=sin2x的图象向_____平移_____个单位长度得到函数y=sin(2x-)的图象;(2)把函数y=sin3x的图象向_______平移_______个单位长度得到函数y=sin(3x+)的图象;(3)如何由函数y=sinx的图象通过变换得到函数y=sin(2x+)的图象?
③将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移个单位长度,所得到的曲线是y=sinx的图象,试求函数y=f(x)的解析式.
对这个问题的求解现给出以下三种解法,请说出甲、乙、丙各自解法的正误.(多媒体出示各自解法)
甲生:所给问题即是将y=sinx的图象先向右平移个单位长度,得到y=sin(x-)的图象,再将所得的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,得到y=sin(2x-),即y=cos2x的图象,∴f(x)=cos2x.
乙生:设f(x)=Asin(ωx+φ),将它的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y=Asin(x+φ)的图象,再将所得的图象向左平移个单位长度,得到y=Asin(x++φ)=sinx,∴A=,=1,+φ=0,
即A=,ω=2,φ=-.∴f(x)=sin(2x-)=cos2x.
丙生:设f(x)=Asin(ωx+φ),将它的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y=Asin(x+φ)的图象,再将所得的图象向左平移个单位长度,得到y=Asin[(x+)+φ]=Asin(x++φ)= sinx,
∴A=,=1,+φ=0.
解得A=,ω=2,φ=-,
∴f(x)=sin(2x-)=cos2x.
活动:问题①,复习巩固已学三种基本变换,同时为导入本节课重、难点创设情境.让学生回答并回忆A、ω、φ对函数y=Asin(ωx+φ)图象变化的影响.引导学生回顾“五点作图法”,既复习了旧知识,又为学生准确使用本节课的工具提供必要的保障.
问题②,让学生通过实例综合以上两种变换,再次回顾比较两种方法平移量的区别和导致这一现象的根本原因,以此培养训练学生变换的逆向思维能力,训练学生对变换实质的理解及使用诱导公式的综合能力.
问题③,甲生的解法是考虑以上变换的“逆变换”,即将以上变换倒过来,由y=sinx变换到y=f(x),解答正确.乙、丙两名同学都是采用代换法,即设y=Asin(ωx+φ),然后按题设中的变换得到两次变换后图象的函数解析式,这种思路清晰,但值得注意的是:乙生的解答过程中存在实质性的错误,就是将y=Asin(x+φ)的图象向左平移个单位长度时,把y=Asin(x+φ)函数中的自变量x变成x+,应该变换成y=Asin[(x+)+φ],而不是变换成y=Asin(x++φ),虽然结果一样,但这是巧合,丙同学的解答是正确的
三角函数图象的“逆变换”一定要注意其顺序,比如甲生解题的过程中如果交换了顺序就会出错,故在对这种方法不是很熟练的情况下,用丙同学的解法较合适(即待定系数法).平移变换是对自变量x而言的,比如乙同学的变换就出现了这种错误.
讨论结果:①将ωx+φ看作一个整体,令其分别为0, ,π, ,2π.
②(1)右, ;(2)左, ;(3)先y=sinx的图象左移,再把所有点的横坐标压缩到原来的倍(纵坐标不变).
③略.
提出问题
①回忆物理中简谐运动的相关内容,并阅读本章开头的简谐运动的图象,你能说出简谐运动的函数关系吗?
②回忆物理中简谐运动的相关内容,回答:振幅、周期、频率、相位、初相等概念与A、ω、φ有何关系.
活动:教师引导学生阅读并适时点拨.通过让学生回忆探究,建立与物理知识的联系,了解常数A、ω、φ与简谐运动的某些物理量的关系,得出本章开头提到的“简谐运动的图象”所对应的函数解析式有如下形式:y=Asin(ωx+φ),x∈[0,+∞),其中A>0,ω>0.物理中,描述简谐运动的物理量,如振幅、周期和频率等都与这个解析式中的常数有关:A就是这个简谐运动的振幅,它是做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离;这个简谐运动的周期是T=,这是做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间;这个简谐运动的频率由公式f==给出,它是做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数;ωx+φ称为相位;x=0时的相位φ称为初相.
讨论结果:①y=Asin(ωx+φ),x∈[0,+∞),其中A>0,ω>0.
②略.
应用示例
例1 图7是某简谐运动的图象.试根据图象回答下列问题:
(1)这个简谐运动的振幅、周期和频率各是多少?
(2)从O点算起,到曲线上的哪一点,表示完成了一次往复运动?如从A点算起呢?
(3)写出这个简谐运动的函数表达式.
图7
活动:本例是根据简谐运动的图象求解析式.教师可引导学生再次回忆物理学中学过的相关知识,并提醒学生注意本课开始时探讨的知识,思考y=Asin(ωx+φ)中的参数φ、ω、A在图象上是怎样反映的,要解决这个问题,关键要抓住什么.关键是搞清φ、ω、A等参数在图象上是如何得到反映的让学生明确解题思路,是由形到数地解决问题,学会数形结合地处理问题.完成解题后,教师引导学生进行反思学习过程,概括出研究函数y=Asin(ωx+φ)的图象的思想方法,找两名学生阐述思想方法,教师作点评、补充.
解:(1)从图象上可以看到,这个简谐运动的振幅为2 cm;周期为0.8 s;频率为.
(2)如果从O点算起,到曲线上的D点,表示完成了一次往复运动;如果从A点算起,则到曲线上的E点,表示完成了一次往复运动.
(3)设这个简谐运动的函数表达式为y=Asin(ωx+φ),x∈[0,+∞),
那么A=2;由=0.8,得ω=;由图象知初相φ=0.
于是所求函数表达式是y=2sinx,x∈[0,+∞).
点评:本例的实质是由函数图象求函数解析式,要抓住关键点.应用数学中重要的思想方法——数形结合的思想方法,应让学生熟练地掌握这种方法.
变式训练
函数y=6sin(x-)的振幅是,周期是____________,频率是____________,初相是___________,图象最高点的坐标是_______________.
解:6 8π (8kπ+,6)(k∈Z)
例2 若函数y=Asin(ωx+φ)+B(其中A>0,ω>0)在其一个周期内的图象上有一个最高点(,3)和一个最低点(,-5),求这个函数的解析式.
活动:让学生自主探究题目中给出的条件,本例中给出的实际上是一个图象,它的解析式为y=Asin(ωx+φ)+B(其中A>0,ω>0),这是学生未遇到过的教师应引导学生思考它与y=Asin(ωx+φ)的图象的关系,它只是把y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象向上(B>0)或向下(B<0)平移|B|个单位.由图象可知,取最大值与最小值时相应的x的值之差的绝对值只是半个周期.这里φ的确定学生会感到困难,因为题目中毕竟没有直接给出图象,不像例1那样能明显地看出来,应告诉学生一般都会在条件中注明|φ|<π,如不注明,就取离y轴最近的一个即可.
解:由已知条件,知ymax=3,ymin=-5,
则A=(ymax-ymin)=4,B= (ymax+ymin)=-1,=-=.
∴T=π,得ω=2.
故有y=4sin(2x+φ)-1.
由于点(,3)在函数的图象上,故有3=4sin(2×+φ)-1,
即sin(+φ)=1.一般要求|φ|<,故取+φ=.∴φ=.
故所求函数的解析式为y=4sin(2x+)-1.
点拨:这是数形结合的又一典型应用,应让学生明了,题中无图但脑中应有图或根据题意画出草图,结合图象可直接求得A、ω,进而求得初相φ,但要注意初相φ的确定.求初相也是这节课的一个难点.
变式训练
已知函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)一个周期的图象如图8所示,求函数的解析式.
解:根据“五点法”的作图规律,认清图象中的一些已知点属于五点法中的哪一点,而选择对应的方程ωxi+φ=0,,π,,2π(i=1,2,3,4,5),得出φ的值.
方法一:由图知A=2,T=3π,
由=3π,得ω=,∴y=2sin(x+φ).
由“五点法”知,第一个零点为(,0),
∴·+φ=0荭=-,
故y=2sin(x-).
方法二:得到y=2sin(x+φ)同方法一.
由图象并结合“五点法”可知,(,0)为第一个零点,(,0)为第二个零点.
∴·+φ=π荭=.
∴y=2sin(x-).
点评:要熟记判断“第一点”和“第二点”的方法,然后再利用ωx1+φ=0或ωx2+φ=π求出φ.
2.20xx海南高考,3函数y=sin(2x-)在区间[,π]上的简图是( )
图9
答案:A
知能训练
课本本节练习3、4.
3.振幅为,周期为4π,频率为.先将正弦曲线上所有的点向右平行移动个单位长度,再在纵坐标保持不变的情况下将各点的横坐标伸长到原来的2倍,最后在横坐标保持不变的情况下将各点的纵坐标缩短到原来的倍.
点评:了解简谐运动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=Asin(ωx+φ)的图象与正弦曲线的关系.
4..把正弦曲线在区间[,+∞)的部分向左平行移动个单位长度,就可得到函数y=sin(x+),x∈[0,+∞)的图象.
点评:了解简谐运动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=sin(x+φ)的图象与正弦曲线的关系.
课堂小结
1.由学生自己回顾本节学习的数学知识:简谐运动的有关概念.本节学习的数学方法:由简单到复杂、特殊到一般、具体到抽象的化归思想,数形结合思想,待定系数法,数学的应用价值.
2.三角函数图象变换问题的常规题型是:已知函数和变换方法,求变换后的函数或图象,这种题目的解题的思路是:如果函数同名则按两种变换方法的步骤进行即可;如果函数不同名,则将异名函数化为同名函数,且需x的系数相同.左右平移时,如果x前面的系数不是1,需将x前面的系数提出,特别是给出图象确定解析式y=Asin(ωx+φ)的题型.有时从寻找“五点法”中的第一零点(,0)作为突破口,一定要从图象的升降情况找准第一零点的位置.
作业
把函数y=cos(3x+)的图象适当变动就可以得到y=sin(-3x)的图象,这种变动可以是( )
A.向右平移 B.向左平移 C.向右平移 D.向左平移
解:∵y=cos(3x+)=sin(-3x)=sin[-3(x-)],
∴由y=sin[-3(x-)]向左平移才能得到y=sin(-3x)的图象.
答案:D
点评:本题需逆推,教师在作业讲评时应注意加强学生逆向思维的训练.如本题中的-3x需写成-3(x-),这样才能确保平移变换的正确性.
设计感想
1.本节课符合新课改精神,突出体现了以学生能力的发展为主线,应用启发式、讲述式引导学生层层深入,培养学生自主探索及发现问题、分析问题和解决问题的能力.注重利用非智力因素促进学生的学习,实现数学知识价值、思维价值和人文价值的高度统一.
2.由于本节内容综合性强,所以本节教案设计的指导思想是:在教师的引导下,让学生积极、主动地提出问题,自主分析,再合作交流,达到殊途同归.在思维训练的过程中,感受数学知识的魅力,成为学习的主人.新课改要求教师在新的教学理念下,要勇于,更要善于把问题抛给学生,激发学生探求知识的强烈欲望和创新意识.教学的目的是以知识为平台,全面提升学生的综合能力.
幂函数教案 篇3
一、教学内容分析
教材地位:幂函数是中学教材中的一个基本内容,即是对正比例函数、反比例函数、二次函数的系统总结,也是对这些函数的概况和一般化、
教学重点:幂函数的图像与性质、
教学难点:以幂函数为背景的图像变换、
二、教学目标设计
能描绘常见幂函数的图像,掌握幂函数的基本性质;理解幂函数图像的演进及单调性质;理解幂函数图形特征与代数特征的对称联系,在函数性质的应用中体会它的价值。能以幂函数为背景进行基本的函数图像的平移和对称变换、
三、教学流程设计
设置情境→探索研究→总结提炼→尝试应用→练习回馈→设置评价
五、教学过程设计
1、情境设置
指导学生描画一些典型的幂函数的图像,回忆并归纳幂函数的性质、
2、探索研究
问题:如图所示的分别是幂函数①,②,③,④,⑤,⑥,⑦在坐标系中第一象限内的图像,请尽可能精确地将指数的范围分别确定出来
3、总结提炼
揭示幂函数图像特征与底数的依赖关系、师生共同整理出规律性结论、
4、尝试应用
①(1)研究函数的图像之间的关系;
(2)在同一坐标中作上述函数的图像;
(3)由所作函数的图像判断最后一个函数的奇偶性、单调性、
②已知函数
(1)试求该函数的零点,并作出图像;
(2)是否存在自然数,使=1000,若存在,求出;若不存在,请说明理由、
③作函数的大致图像、
5、练习回馈
课本第83页练习4、1(2)
六、教学评价设计
习题4、1——
B组(根据学生具体情况选用)
幂函数教案 篇4
一、教学目标
(一)知识教学点
知道一次函数的图象是直线,了解直线方程的概念,掌握直线的倾斜角和斜率的概念以及直线的斜率公式。
(二)能力训练点
通过对研究直线方程的必要性的分析,培养学生分析、提出问题的能力;通过建立直线上的点与直线的方程的解的一一对应关系、方程和直线的对应关系,培养学生的知识转化、迁移能力。
(三)学科渗透点
分析问题、提出问题的思维品质,事物之间相互联系、互相转化的辩证唯物主义思想。
二、教材分析
1。重点:通过对一次函数的研究,学生对直线的方程已有所了解,要对进一步研究直线方程的内容进行介绍,以激发学生学习这一部分知识的兴趣;直线的倾斜角和斜率是反映直线相对于x轴正方向的倾斜程度的,是研究两条直线位置关系的重要依据,要正确理解概念;斜率公式要在熟练运用上多下功夫。
2。难点:一次函数与其图象的对应关系、直线方程与直线的对应关系是难点。由于以后还要专门研究曲线与方程,对这一点只需一般介绍就可以了。
3。疑点:是否有继续研究直线方程的必要?
三、活动设计
启发、思考、问答、讨论、练习。
四、教学过程
(一)复习一次函数及其图象
已知一次函数y=2x+1,试判断点A(1,2)和点B(2,1)是否在函数图象上。初中我们是这样解答的:∵A(1,2)的坐标满足函数式,
∴点A在函数图象上。
∵B(2,1)的坐标不满足函数式,∴点B不在函数图象上。
现在我们问:这样解答的理论依据是什么?(这个问题是本课的难点,要给足够的时间让学生思考、体会。)讨论作答:判断点A在函数图象上的理论依据是:满足函数关系式的点都在函数的图象上;判断点B不在函数图象上的理论依据是:函数图象上的点的坐标应满足函数关系式。简言之,就是函数图象上的点与满足函数式的有序数对具有一一对应关系。
(二)直线的方程
引导学生思考:直角坐标平面内,一次函数的图象都是直线吗?直线都是一次函数的图象吗?
一次函数的图象是直线,直线不一定是一次函数的图象,如直线x=a连函数都不是。一次函数y=kx+b,x=a都可以看作二元一次方程,这个方程的解和它所表示的直线上的点一一对应。
以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上的点的坐标都是这个方程的解。这时,这个方程就叫做这条直线的方程;这条直线就叫做这个方程的直线。
上面的定义可简言之:(方程)有一个解(直线上)就有一个点;(直线上)有一个点(方程)就有一个解,即方程的解与直线上的点是一一对应的。
显然,直线的方程是比一次函数包含对象更广泛的一个概念。
(三)进一步研究直线方程的必要性
通过研究一次函数,我们对直线的方程已有了一些了解,但有些问题还没有完全解决,如y=kx+b中k的几何含意、已知直线上一点和直线的方向怎样求直线的方程、怎样通过直线的方程来研究两条直线的位置关系等都有待于我们继续研究。
(四)直线的倾斜角
一条直线l向上的方向与x轴的正方向所成的'最小正角,叫做这条直线的倾斜角,如图1-21中的α。特别地,当直线l和x轴平行时,我们规定它的倾斜角为0°,因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°。
直线倾斜角角的定义有下面三个要点:
(1)以x轴正向作为参考方向(始边);
(2)直线向上的方向作为终边;
(3)最小正角。
按照这个定义不难看出:直线与倾角是多对一的映射关系。
(五)直线的斜率
倾斜角不是90°的直线。它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示,即
直线与斜率之间的对应不是映射,因为垂直于x轴的直线没有斜率。
(六)过两点的直线的斜率公式
在坐标平面上,已知两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),由于两点可以确定一条直线,直线P1P2就是确定的。当x1≠x2时,直线的倾角不等于90°时,这条直线的斜率也是确定的。怎样用P2和P1的坐标来表示这条直线的斜率?
P2分别向x轴作垂线P1M1、P2M2,再作P1Q⊥P2M,垂足分别是M1、M2、Q。那么:
α=∠QP1P2(图1-22甲)或α=π-∠P2P1Q(图1-22乙)
综上所述,我们得到经过点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)两点的直线的斜率公式:
对于上面的斜率公式要注意下面四点:(1)当x1=x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;
(2)k与P1、P2的顺序无关;
(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;
(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。
(七)例题
例1如图1-23,直线l1的倾斜角α1=30°,直线l2⊥l1,求l1、l2的斜率。
∵l2的倾斜角α2=90°+30°=120°,
本例题是用来复习巩固直线的倾斜角和斜率以及它们之间的关系的,可由学生课堂练习,学生演板。
例2求经过A(-2,0)、B(-5,3)两点的直线的斜率和倾斜角。
∴tgα=-1。∵0°≤α<180°,∴α=135°。
因此,这条直线的斜率是-1,倾斜角是135°。
讲此例题时,要进一步强调k与P1P2的顺序无关,直线的斜率和倾斜角可通过直线上的两点的坐标求得。
(八)课后小结
(1)直线的方程的倾斜角的概念。(2)直线的倾斜角和斜率的概念。
(3)直线的斜率公式。
五、布置作业
1。(练习
六、板书设计
直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式
幂函数教案 篇5
1、教学目标
知识目标:
(1)掌握幂函数的形式特征,掌握具体幂函数的图象和性质。
(2)能应用幂函数的图象和性质解决有关简单问题。
能力目标:培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。
情感目标:
(1)加深学生对研究函数性质的基本方法和流程的经验。
(2)渗透辨证唯物主义观点和方法论,培养学生运用具体问题具体分析的方法分析问题、解决问题的能力。
2、教学重点:从具体函数归纳认识幂函数的一些性质并简单应用。
教学难点:引导学生概括出幂函数的性质。
3、教学方法和教学手段:探索发现法和多媒体教学
4、教学过程:
问题情境
问题1写出下列y关于x的函数解析式:
①正方形边长x、面积y
②正方体棱长x、体积y
③正方形面积x、边长y
④某人骑车x秒内匀速前进了1m,骑车速度为y
⑤一物体位移y与位移时间x,速度1m/s
问题2是否为指数函数?上述函数解析式有什么共同特征?(教师将解析式写成指数幂形式,以启发学生归纳,)板书课题并归纳幂函数的定义。
(二)新课讲解
幂函数的定义:一般地,我们把形如的函数称为幂函数(powerfunction),其中是自变量,是常数。
为了加深对定义的理解,请同学们判别下列函数中有几个幂函数?
①y=②y=2x2
我们了解了幂函数的概念以后我们一起来研究幂函数的性质。
问题3幂函数具有哪些性质?用什么方法研究这些性质的呢?我们请同学们回忆一下在前面学习指数函数、对数函数我们一起研究了哪些性质呢?(学生讨论,教师引导)
(引发学生作图研究函数性质的兴趣。函数单调性的判断,既可以使用定义,也可以通过图象解决,直观,易理解。)
在初中我们已经学习了幂函数的图象和性质,请同学们在同一坐标系中画出它们的图象。
根据你的学习经历,你能在同一坐标系内画出函数的图象吗?
(学生作图,教师巡视。将学生作图用实物投影仪演示,指出优点和错误之处。教师利用几何画板演示,通过超级链接几何画板演示。)
问题4我们看到,这些函数在第一象限都有图象,所以我们就先来研究幂函数在上的性质。请同学们考虑一下有哪些共性呢?(学生回答)
归纳总结幂函数的性质:幂函数图象的基本特征是,当是,图象过点,且在第一象限随的增大而上升,函数在区间上是单调增函数。
下面我们一起来尝试幂函数性质的简单应用
巩固练习:例1写出下列函数的定义域,并指出它们的奇偶性和单调性:①y=x②y=x③y=x。(板书一题,其他学生回答并小结)
感受理解例2:比较下列各组中两个值的大小,并说明理由:
①0.75,0.76;
②(—0.95),(—0.96);
③0.31,0.31
分析:利用考察其相对应的幂函数和指数函数单调性来比较大小
巩固提高例3、幂函数y=(m—3m—3)x在区间上是减函数,求m的值。
(三)小结:今天的学习内容和方法有哪些?你有哪些收获和经验?幂函数的图象和形状就可能发生很大的变化。我们今天主要研究了幂函数在第一象限的性质。
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