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一、課题背景
二次函数是同学们在初中就有一些研究,高一是对二次函数问题又进一步深入研究。但通过多年教学实践发现,很多同学对这一问题的理解是不深刻的,在解决实际问题中难于准确运用,而这一知识和方法贯穿于整个数学学习中,很多研究函数最值问题最终都转化为求二次函数的最值问题(化归思想),因此,熟练掌握此问题的解决方法在高中阶段尤其重要。
二、课题研究的目的
通过学生亲自实践,培养思维品质,养成动手习惯,锻炼动脑能力;通过讨论,启迪思维、学会合作、取长补短;通过总结,认识区间(范围)在函数问题中的重要性;通过探究,掌握求二次函数最值的方法。
三、方案实施步骤
1.准备阶段
①学生复习二次函数有关知识。② 及时公布方案,使学生有心理准备,确保学生积极参与,清楚操作程序,激发热情,体现人文关怀。
2.自我实践阶段
学生独立探究以下问题:已知函数f (x) = 。讨论:① x∈R 时,f(x)的最值。② x≤-1 时,求f(x)的最值。③ 当x ≥2时,求f(x)的最值。④ 当 -1≤x≤2 时,求f(x)的最值。⑤ 当 -1 3.共同讨论阶段
第一阶段:将学生分成四人一组,共同讨论,各抒己见,然后总结结果(10--15分钟)。
第二阶段:每四小组合并为一大组,共同讨论。每一小组选一位代表将小组总结结果进行陈述,然后讨论。(10--15分钟)。
4.形成结论阶段
各大组代表将讨论结果在全班交流,然后老师根据交流中得出的结论或出现的问题与学生共同讨论,形成共识。最后得出解决问题的方法——“求二次函数f (x)在给定区间〔a , b〕上的最值”主要就是研究二次函数图像对称轴与区间的位置关系和开口方向(此处可与学生共同讨论完成),一边讨论、一边总结、一边画出各种位置关系的图形,用图形生动、直观、准确地展现出来,这样也有利于学生记忆和理解。
开口向上分三种情形:
(1)对称轴在区间〔a , b〕左边,则f (x) = f (a) , f (x) = f (b)
(2)对称轴在区间〔a , b〕右边,则f (x) = f (b) , f (x) = f (a)
(3)对称轴在区间〔a , b〕内部, 则f (x) = f(- ), f (x) = f ( )。(距离对称轴远的那个区间端点的函数值)
5.推广演练阶段
例1:f (x) = (x≤a).求f (x)的最大值。
解:∵函数f (x) 的对称轴为 =-1,且该抛物线的开口向下
∴f (x)在区间(-∞,-1)上是增函数,在区间(-1,+∞)是减函数
∴当a≤-1时,f (x)在区间(-∞,a]上是增函数,此时f (x)有最大值且为f (a)=
当a>-1时,f (x)的对称轴在区间(-∞,a]的内部,此时f (x)有最大值且为f (-1)= 2
例2:设a为实数,函数f (x) = x∈[-3,2],求f (x)的最值。
解:∵函数f (x) 的对称轴为 = ,且该抛物线的开口向上
∴f (x)的对称轴在区间[-3,2]的内部,且∣ -(-3)∣>∣2- ∣
∴当x∈[-3,2]时,函数f (x) 在 = 时有最小值f ( )= ,函数f (x) 在 =-3时有最大值f (-3)= 。
6.课外演练提升阶段
(1)已知a为实数,函数f (x) = x∈[-3,2],求f (x)的最值。
(2)已知a为实数,函数f (x) = x∈[ ,1],求f (x)的最值。
当然,以上问题在学习了导数的相关知识后,用导数方法求最值更容易解决,但作为求二次函数最值的基本方法,是学生的基本能力,它对培养学生的思维品质,理解分类讨论的思想,提高学生学习数学的能力都是非常重要的!
二次函数是同学们在初中就有一些研究,高一是对二次函数问题又进一步深入研究。但通过多年教学实践发现,很多同学对这一问题的理解是不深刻的,在解决实际问题中难于准确运用,而这一知识和方法贯穿于整个数学学习中,很多研究函数最值问题最终都转化为求二次函数的最值问题(化归思想),因此,熟练掌握此问题的解决方法在高中阶段尤其重要。
二、课题研究的目的
通过学生亲自实践,培养思维品质,养成动手习惯,锻炼动脑能力;通过讨论,启迪思维、学会合作、取长补短;通过总结,认识区间(范围)在函数问题中的重要性;通过探究,掌握求二次函数最值的方法。
三、方案实施步骤
1.准备阶段
①学生复习二次函数有关知识。② 及时公布方案,使学生有心理准备,确保学生积极参与,清楚操作程序,激发热情,体现人文关怀。
2.自我实践阶段
学生独立探究以下问题:已知函数f (x) = 。讨论:① x∈R 时,f(x)的最值。② x≤-1 时,求f(x)的最值。③ 当x ≥2时,求f(x)的最值。④ 当 -1≤x≤2 时,求f(x)的最值。⑤ 当 -1
第一阶段:将学生分成四人一组,共同讨论,各抒己见,然后总结结果(10--15分钟)。
第二阶段:每四小组合并为一大组,共同讨论。每一小组选一位代表将小组总结结果进行陈述,然后讨论。(10--15分钟)。
4.形成结论阶段
各大组代表将讨论结果在全班交流,然后老师根据交流中得出的结论或出现的问题与学生共同讨论,形成共识。最后得出解决问题的方法——“求二次函数f (x)在给定区间〔a , b〕上的最值”主要就是研究二次函数图像对称轴与区间的位置关系和开口方向(此处可与学生共同讨论完成),一边讨论、一边总结、一边画出各种位置关系的图形,用图形生动、直观、准确地展现出来,这样也有利于学生记忆和理解。
开口向上分三种情形:
(1)对称轴在区间〔a , b〕左边,则f (x) = f (a) , f (x) = f (b)
(2)对称轴在区间〔a , b〕右边,则f (x) = f (b) , f (x) = f (a)
(3)对称轴在区间〔a , b〕内部, 则f (x) = f(- ), f (x) = f ( )。(距离对称轴远的那个区间端点的函数值)
5.推广演练阶段
例1:f (x) = (x≤a).求f (x)的最大值。
解:∵函数f (x) 的对称轴为 =-1,且该抛物线的开口向下
∴f (x)在区间(-∞,-1)上是增函数,在区间(-1,+∞)是减函数
∴当a≤-1时,f (x)在区间(-∞,a]上是增函数,此时f (x)有最大值且为f (a)=
当a>-1时,f (x)的对称轴在区间(-∞,a]的内部,此时f (x)有最大值且为f (-1)= 2
例2:设a为实数,函数f (x) = x∈[-3,2],求f (x)的最值。
解:∵函数f (x) 的对称轴为 = ,且该抛物线的开口向上
∴f (x)的对称轴在区间[-3,2]的内部,且∣ -(-3)∣>∣2- ∣
∴当x∈[-3,2]时,函数f (x) 在 = 时有最小值f ( )= ,函数f (x) 在 =-3时有最大值f (-3)= 。
6.课外演练提升阶段
(1)已知a为实数,函数f (x) = x∈[-3,2],求f (x)的最值。
(2)已知a为实数,函数f (x) = x∈[ ,1],求f (x)的最值。
当然,以上问题在学习了导数的相关知识后,用导数方法求最值更容易解决,但作为求二次函数最值的基本方法,是学生的基本能力,它对培养学生的思维品质,理解分类讨论的思想,提高学生学习数学的能力都是非常重要的!