选修22数学教案.docx
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选修22数学教案
选修2-2数学教案
【篇一:
数学选修2-2全套教案】
高中数学教案选修全套
【选修2-2教案|全套】
目录
目录....................................................................................................................................................................i
第一章导数及其应用...........................................................................................................................................1
1.1.1变化率问题............................................................................................................................................1
导数与导函数的概念.......................................................................................................................................4
1.1.2导数的概念............................................................................................................................................6
1.1.3导数的几何意义....................................................................................................................................9
1.2.1几个常用函数的导数..........................................................................................................................13
1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则...................................................................................16
1.2.2复合函数的求导法则..........................................................................................................................20
1.3.1函数的单调性与导数(2课时).......................................................................................................23
1.3.2函数的极值与导数(2课时)...........................................................................................................28
1.3.3函数的最大(小)值与导数(2课时)............................................................................................32
1.4生活中的优化问题举例(2课时)......................................................................................................35
1.5.3定积分的概念......................................................................................................................................39
第二章推理与证明...............................................................................................................................................43
合情推理.........................................................................................................................................................43
类比推理.........................................................................................................................................................46
演绎推理.........................................................................................................................................................49
推理案例赏识.................................................................................................................................................51
直接证明--综合法与分析法...........................................................................................................................53
间接证明--反证法...........................................................................................................................................55
数学归纳法.....................................................................................................................................................57
第3章数系的扩充与复数的引入.......................................................................................................................68
3.1数系的扩充和复数的概念.....................................................................................................................68
3.1.1数系的扩充和复数的概念..................................................................................................................68
3.1.2复数的几何意义................................................................................................................................71
3.2复数代数形式的四则运算.....................................................................................................................74
3.2.1复数代数形式的加减运算及几何意义...............................................................................................74
3.2.2复数代数形式的乘除运算..................................................................................................................78
第一章导数及其应用
1.1.1变化率问题
教学目标:
1.理解平均变化率的概念;
2.了解平均变化率的几何意义;
3.会求函数在某点处附近的平均变化率
教学重点:
平均变化率的概念、函数在某点处附近的平均变化率;
教学难点:
平均变化率的概念.
教学过程:
一.创设情景
为了描述现实世界中运动、过程等变化着的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究,产生了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关:
一、已知物体运动的路程作为时间的函数,求物体在任意时刻的速度与加速度等;
二、求曲线的切线;
三、求已知函数的最大值与最小值;
四、求长度、面积、体积和重心等。
导数是微积分的核心概念之一它是研究函数增减、变化快慢、最大(小)值等问题最一般、最有效的工具。
导数研究的问题即变化率问题:
研究某个变量相对于另一个变量变化的快慢程度.
二.新课讲授
(一)问题提出
问题1气球膨胀率
我们都吹过气球回忆一下吹气球的过程,可以发现,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加越来越慢.从数学角度,如何描述这种现象呢?
?
气球的体积v(单位:
l)与半径r(单位:
dm)之间的函数关系是v(r)?
43?
r3
?
如果将半径r表示为体积v的函数,那么r(v)?
3v4?
分析:
r(v)?
3v,4?
⑴当v从0增加到1时,气球半径增加了r
(1)?
r(0)?
0.62(dm)气球的平均膨胀率为r
(1)?
r(0)?
0.62(dm/l)1?
0
⑵当v从1增加到2时,气球半径增加了r
(2)?
r
(1)?
0.16(dm)气球的平均膨胀率为r
(2)?
r
(1)?
0.16(dm/l)2?
1
可以看出,随着气球体积逐渐增大,它的平均膨胀率逐渐变小了.
思考:
当空气容量从v1增加到v2时,气球的平均膨胀率是多少?
r(v2)?
r(v1)v2?
v1
问题2高台跳水
在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h(单位:
m)与起跳后的时间t(单位:
s)存在函数关系h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用运动员在某些时间段内的平均速v度粗略地描述其运动状态?
思考计算:
0?
t?
0.5和1?
t?
2的平均速度
h(0.5)?
h(0)?
4.05(m/s);0.5?
0
h
(2)?
h
(1)在1?
t?
2这段时间里,v?
?
?
8.2(m/s)2?
1
65探究:
计算运动员在0?
t?
这段时间里的平均速度,并思考以下问题:
49在0?
t?
0.5这段时间里,v?
⑴运动员在这段时间内使静止的吗?
⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?
探究过程:
如图是函数h(t)=-4.9t2+6.5t+10的图像,结合图形可知,h(65)?
h(0),49
65)?
h(0)所以v?
?
0(s/m),65?
049
65虽然运动员在0?
t?
这段时间里的平均速度为0(s/m),但实际情况是运动员仍然运动,并非静止,49h(
可以说明用平均速度不能精确描述运动员的运动状态.
(二)平均变化率概念:
1.上述问题中的变化率可用式子f(x2)?
f(x1)表示,x2?
x1称为函数f(x)从x1到x2的平均变化率
2.若设?
x?
x2?
x1,?
f?
f(x2)?
f(x1)(这里?
x看作是对于x1的一个“增量”可用x1+?
x代替x2,同样?
f?
?
y?
f(x2)?
f(x1))
3.则平均变化率为f(x2)?
f(x1)f(x1?
?
x)?
f(x1)?
y?
f?
?
?
x2?
x1?
x?
x?
x
思考:
观察函数f(x)的图象
三.典例分析
2o12x例1.已知函数f(x)=?
x?
x的图象上的一点a(?
1,?
2)及临近一点b(?
1?
?
x,?
2?
?
y),则
?
y?
.?
x
解:
?
2?
?
y?
?
(?
1?
?
x)?
(?
1?
?
x),2
?
y?
(?
1?
?
x)2?
(?
1?
?
x)?
2∴?
?
3?
?
x?
x?
x
例2.求y?
x在x?
x0附近的平均变化率。
2
?
y(x0?
?
x)2?
x0?
解:
?
y?
(x0?
?
x)?
x0,所以?
x?
x222
x0?
2x0?
x?
?
x2?
x0?
?
2x0?
?
x?
x
所以y?
x在x?
x0附近的平均变化率为2x0?
?
x
四.课堂练习
1.质点运动规律为s?
t?
3,则在时间(3,3?
?
t)中相应的平均速度为.
2.物体按照s(t)=3t2+t+4的规律作直线运动,求在4s附近的平均变化率.25?
3?
t
五.回顾总结
1.平均变化率的概念
2.函数在某点处附近的平均变化率
六.布置作业
2222
导数与导函数的概念
教学目标:
1、知识与技能:
理解导数的概念、掌握简单函数导数符号表示和求解方法;
理解导数的几何意义;
理解导函数的概念和意义;
2、过程与方法:
先理解概念背景,培养解决问题的能力;再掌握定义和几何意义,培养转化问题的
能力;最后求切线方程,培养转化问题的能力
3、情感态度及价值观;让学生感受事物之间的联系,体会数学的美。
教学重点:
1、导数的求解方法和过程;2、导数符号的灵活运用
教学难点:
1、导数概念的理解;2、导函数的理解、认识和运用
教学过程:
一、情境引入
在前面我们解决的问题:
1、求函数f(x)?
x在点(2,4)处的切线斜率。
2
?
yf(2?
?
x)?
f(x)?
?
4?
?
x,故斜率为4?
x?
x
22、直线运动的汽车速度v与时间t的关系是v?
t?
1,求t?
to时的瞬时速度。
?
vv(to?
?
t)?
v(to)?
?
2to?
?
t,故斜率为4?
t?
t
二、知识点讲解
上述两个函数f(x)和v(t)中,当?
x(?
t)无限趋近于0时,?
v?
v()都无限趋近于一个常数。
?
t?
x
归纳:
一般的,定义在区间(a,b)上的函数f(x),xo?
(a,b),当?
x无限趋近于0时,?
yf(xo?
?
x)?
f(xo)无限趋近于一个固定的常数a,则称f(x)在x?
xo处可导,并称a为f(x)在?
?
x?
x
x?
xo处的导数,记作f(xo)或f(x)|x?
xo,
上述两个问题中:
(1)f
(2)?
4,
(2)v(to)?
2to
三、几何意义:
我们上述过程可以看出
f(x)在x?
x0处的导数就是f(x)在x?
x0处的切线斜率。
四、例题选讲
例1、求下列函数在相应位置的导数
(1)f(x)?
x?
1,x?
2
(2)f(x)?
2x?
1,x?
22
【篇二:
北师大版数学选修2-2全套教案】
第一章推理与证明
课题:
合情推理
(一)——归纳推理
课时安排:
一课时课型:
新授课
教学目标:
1、通过对已学知识的回顾,进一步体会合情推理这种基本的分析问题法,认识归纳推理的基本方法与步骤,并把它们用于对问题的发现与解决中去。
2.归纳推理是从特殊到一般的推理方法,通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法。
教学重点:
了解合情推理的含义,能利用归纳进行简单的推理。
教学难点:
用归纳进行推理,做出猜想。
教学过程:
一、课堂引入:
从一个或几个已知命题得出另一个新命题的思维过程称为推理。
见书上的三个推理案例,回答几个推理各有什么特点?
都是由“前提”和“结论”两部分组成,但是推理的结构形式上表现出不同的特点,据此可分为合情推理与演绎推理
二、新课讲解:
1、蛇是用肺呼吸的,鳄鱼是用肺呼吸的,海龟是用肺呼吸的,蜥蜴是用肺呼吸的。
蛇,鳄鱼,海龟,蜥蜴都是爬行动物,所有的爬行动物都是用肺呼吸的。
2、三角形的内角和是180?
,凸四边形的内角和是360?
,凸五边形的内角和是540?
由此我们猜想:
凸边形的内角和是(n?
2)?
180?
3、22?
122?
222?
1?
?
?
33?
133?
233?
3,由此我们猜想:
aa?
m?
(a,b,m均为正实数)bb?
m
这种由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概栝出一般结论的推理,称为归纳推理.(简称:
归纳)
归纳推理的一般步骤:
⑴对有限的资料进行观察、分析、归纳整理;
⑵提出带有规律性的结论,即猜想;
⑶检验猜想。
三、例题讲解:
例1已知数列?
an?
的通项公式an?
1(n?
n?
),f(n)?
(1?
a1)(1?
a2)?
?
?
(1?
an),试通过计算2(n?
1)
f
(1),f
(2),f(3)的值,推测出f(n)的值。
【学生讨论:
】(学生讨论结果预测如下)
(1)f
(1)?
1?
a1?
1?
13?
4413824f
(2)?
(1?
a1)(1?
a2)?
f
(1)?
(1?
)?
?
?
?
)9493612155f(3)?
(1?
a1)(1?
a2)(1?
a3)?
f
(2)?
(1?
)?
?
?
163168
1
由此猜想,f(n)?
n?
22(n?
1)
学生讨论:
1)哥德巴赫猜想:
任何大于2的偶数可以表示为两个素数的之和。
2)三根针上有若干个金属片的问题。
四、巩固练习:
11135f(n?
)?
?
?
?
?
?
?
n?
n(?
,经)计算:
f
(2)?
f(4)?
2,f(8)?
23n22
7f(16)?
3,f(32)?
,推测当n?
2时,有__________________________.2
332222222、已知:
sin30?
sin90?
sin150?
,sin5?
sin65?
sin125?
。
221、已知
观察上述两等式的规律,请你写出一般性的命题,并证明之。
3、观察
(1)tan10tan20?
tan20tan60?
tan60tan10?
1
(2)tan5tan10?
tan10tan75?
tan75tan5?
1。
由以上两式成立,推广到一般结论,写出你的推论。
注:
归纳推理的几个特点:
1.归纳是依据特殊现象推
断一般现象,因而,由归纳所得的结论超越了前提所包容的范围.
2.归纳是依据若干已知的、没有穷尽的现象推断尚属未知的现象,因而结论具有猜测性.
3.归纳的前提是特殊的情况,因而归纳是立足于观察、经验和实验的基础之上.
归纳是立足于观察、经验、实验和对有限资料分析的基础上.提出带有规律性的结论.
五、教学小结:
1.归纳推理是由部分到整体,从特殊到一般的推理。
通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法。
2.归纳推理的一般步骤:
1)通过观察个别情况发现某些相同的性质。
2)从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般命题(猜想)。
课题:
类比推理
●教学目标:
(一)知识与能力:
通过对已学知识的回顾,认识类比推理这一种合情推理的基本方法,并把它用于对问
题的发现中去。
(二)过程与方法:
类比推理是从特殊到特殊的推理,是寻找事物之间的共同或相似性质,类比的性质相似性越多,相似的性质与推测的性质之间的关系就越相关,从而类比得出的结论就越可靠。
(三)情感态度与价值观:
1.正确认识合情推理在数学中的重要作用,养成从小开始认真观察事物、分析问题、发现事物之间的质的联系的良好个性品质,善于发现问题,探求新知识。
2.认识数学在日常生产生活中的重要作用,培养学生学数学,用数学,完善数学的正确数学意识。
●教学重点:
了解合情推理的含义,能利用类比进行简单的推理。
●教学难点:
用类比进行推理,做出猜想。
●教具准备:
与教材内容相关的资料。
●课时安排:
1课时
●教学过程:
一.问题情境
从一个传说说起:
春秋时代鲁国的公输班(后人称鲁班,被认为是木匠业的祖师)一次去林中砍树时被一株齿形的茅草割破了手,这桩倒霉事却使他发明了锯子.
2
他的思路是这样的:
茅草是齿形的;茅草能割破手.我需要一种能割断木头的工具;它也可以是齿形的.
这个推理过程是归纳推理吗?
二.数学活动
我们再看几个类似的推理实例。
例1、试根据等式的性质猜想不等式的性质。
等式的性质:
猜想不等式的性质:
(1)a=b?
a+c=b+c;
(1)a>b?
a+c>b+c;
(2)a=b?
ac=bc;
(2)a>b?
ac>bc;
(3)a=b?
a2=b2;等等。
(3)a>b?
a2>b2;等等。
问:
这样猜想出的结论是否一定正确?
例2、试将平面上的圆与空间的球进行类比.
圆的定义:
平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合.
球的定义:
到一个定点的距离等于定长的点的集合.
圆球
弦←→截面圆
直径←→大圆
周长←→表面积
面积←→体积
☆上述两个例子均是这种由两个(两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出他们在其他方面也相似或相同;或其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比).
简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理.
类比推理的一般步骤:
⑴找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;
⑵用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想;
⑶检验猜想。
即
papbpc?
?
?
1hahbhc3例3.在平面上,设ha,hb,hc是三角形abc三条边上的高.p为三角形内任一点,p到相应三边的距离分别为
pa,pb,pc,