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《方程的根与函数的零点》教学设计

2017-06-20湖北省十堰市东风高级中学向大勇

卫星电视与宽带多媒体 2017年5期
关键词:交点零点图象

湖北省十堰市东风高级中学 向大勇

一、教学任务分析

1.通过对二次函数图像的描绘,理解函数零点的概念,体会在解决问题过程的一般思维方法。

2.通过对一般函数图像的描绘分析,领会函数零点与相应方程的关系,掌握零点存在的判定条件,培养学生对事物的观察、归纳能力和探究能力。

二、教学重点与难点

重点:零点的概念及对零点存在性定理的准确理解。

难点:零点所在区间的确定。

三、教学基本流程

四、教学过程设计

(一)创设情境,感知概念

1.实例引入

解方程:(1)2-x=4;(2)2-x=x.

意图:通过纯粹靠代数运算无法解决的方程,引起学生认知冲突,激起探求的热情.

2.一元二次方程的根与二次函数图象之间的关系

问题1:方程的根与对应函数图像与x轴交点之间什么关系?

填空:

方程 x2-2x-3=0 x2-2x+1=0 x2-2x+3=0根 x1= -1, x2=3 x1=x2=1 无实数根函数 y=x2-2x-3 y=x2-2x+1 y=x2-2x+3图象 图象与x轴的交点两个交点:(-1,0),(3,0)一个交点:(1,0)没有交点

问题2:这个结论对一般的二次函数和方程都成立吗?

学生讨论,得出结论:一元二次方程的根就是函数图象与x轴交点的横坐标.

意图:通过对二次函数图象与相应方程的根的关系,为一般函数及相应方程关系作准备.

3.一般函数的图象与方程根的关系

问题3:其他的函数与方程之间也有类似的关系吗?请举例!

师生互动,在学生提议的基础上,老师加以改善,用几何画板展示如下函数的图象:

意图:通过各种函数,将结论推广到一般函数,为零点概念做好铺垫.

(二)辨析讨论,深化概念

4.函数零点

概念:对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.

问题4:零点是不是点?零点是不是f(0)?

〖即兴练习〗函数f(x)=x(x2-16)的零点为_______

意图:及时矫正“零点是交点”这一误解.

5.归纳函数的零点与方程的根的关系

问题5:函数的零点与方程的根有什么共同点和区别?

(1)联系:方程f(x)=0有实数根函数y=f(x)的图象与x轴有交点函数y=f(x)有零点.

(2)区别:零点对于函数而言,根对于方程而言.

意图:函数问题与方程问题有时可以相互转化,这正是函数与方程思想的基础.

(三)实例探究,归纳定理

6.零点存在性定理的探索

问题6:需要怎样的条件,函数y=f(x)在区间[a,b]上一定有零点?

探究:(1)观察二次函数f(x)=的图象:

在区间[-2,1]上有零点______;f(-2)·f(1)_____0(“<”或“>”).

在区间(2,4)上有零点______;f(2)·f(4)____0(“<”或“>”).

(2)观察函数的图象

①在区间(a,b)上___(有/无)零点;f(a)·f(b) ___ 0(“<”或“>”).

②在区间(b,c)上___(有/无)零点;f(b)·f(c)___ 0(“<”或“>”).

③在区间(c,d)上___(有/无)零点;f(c)·f(d) ___ 0(“<”或“>”).

意图:通过归纳得出零点存在性定理.

7.零点存在性定理

若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.

〖即兴练习〗下列函数在相应区间内是否存在零点?

(1)(2)f(x)=2xln(x-2)-3,x∈[3,5].

意图:通过简单的练习适应定理的使用.

(四)正反例证,熟悉定理

8.定理辨析与灵活运用

例1 判断下列结论是否正确,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]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. ( × )

(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]满足f(a)·f(b)<0,则f(x)在区间(a,b)内存在零点.( × )

意图:通过对定理中条件的改变,将几种容易产生的误解正面给出,促进对定理的准确理解.

9.练习

(1)已知函数f (x)的图象是连续不断的,有如下的x,f(x)对应值表:

x 1 2 3 4 5 6 7 f(x) 23 9 -7 11 -5 -12-26

那么函数在区间[1,6]上的零点至少有 ( C )

A.5个 B.4个 C.3个 D.2个

(2)方程-x3-3x+5=0的根所在的大致区间为 ( B )

A.(– 2,0) B.(0,1)C.(0,1) D.(1,2)

意图:一方面促进对定理的活用,另一方面为突破后面的例题铺设台阶.

(五)总结整理,提高认识

(1)一个关系:函数零点与方程根的关系:

(2)两种思想:函数方程思想;数形结合思想.

(3)三种题型:求函数零点、判断零点个数、求零点所在区间.

(六)布置作业,独立探究

1.课后练习

2.思考题

方程2-x=x在区间______内有解,如何求出这个解的近似值?请预习下一节。

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