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高中数学函数教案

2025/08/06教案

此篇文章高中数学函数教案(精选6篇),由智远网整理,希望能够帮助得到大家。

高中数学函数教案 篇1

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

X

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.

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.

高中数学函数教案 篇2

对数函数及其性质教学设计

1.教学方法

建构主义学习观,强调以学生为中心,学生在教师指导下对知识的主动建构。它既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用。

高中一年级的学生正值身心发展的过渡时期,思维活跃,具有一定的独立性,喜欢新鲜事物,敢于大胆发表自己的见解,不过思维还不是很成熟.

在目标分析的基础上,根据建构主义学习观,及学生的认知特点,我拟采用“探究式”教学方法。将一节课的核心内容通过四个活动的形式引导学生对知识进行主动建构。其理论依据为建构主义学习理论。它很好地体现了“学生为主体,教师为主导,问题为主线,思维为主攻”的“四为主”的教学思想。

2.学法指导

新课程强调“以学生发展为核心”,强调培养学生的自主探索能力与合作学习能力。因此本节课学生将在教师的启发诱导下对教师提供的素材经历创设情境→获得新知→作图察质→问题探究→归纳性质→学以致用→趁热打铁→画龙点睛→自我提升的过程,这一过程将激发学生积极参与到教学活动中来。

3.教学手段

本节课我选择计算机辅助教学。增大课堂容量,提高课堂效率;激发学生的学习兴趣,展示运动变化过程,使信息技术真正为教学服务.

4.教学流程

四、教学过程

教学过程

设计意图

一、创设情境,导入新课

活动1:(1)同学们有没有看过《冰河世纪》这个电影?先播放视频,引入课题。

(2)考古学家经过长期实践,发现冻土层内某微量元素的.含量P与年份t的关系:,这是一个指数式,由指数与对数的关系,此指数式可改写为对数式。

(3)考古学家提取了冻土层内微量元素,确定它的残余量约占原始含量的1%,即P=0.01,代入对数式,可知

(4)由表格中的数据:

碳14的含量P

0.5

0.3

0.1

0.01

0.001

生物死亡年数t

5730

9953

19035

39069

57104

可读出精确年份为39069,当P值为0.001时,t大约为57104年,所以每一个P值都与一个t值相对应,是一一对应关系,所以p与t之间是函数关系。

(5)数学知识不但可以解决猛犸象的封存时间,也可以与其他学科的知识相结合来解决视频中的遗留问题,就是不知道咱们中国的猛犸象克隆问题会由班里的哪位同学解决,我们拭目以待。

(6)把函数模型一般化,可给出对数函数的概念。

通过这个实例激发学生学习的兴趣,使学生认识到数学来源于实践,并为实践服务。

和学生一起分析处理问题,体会函数关系,并体现学生的主体地位。

二、形成概念、获得新知

定义:一般地,我们把函数

叫做对数函数。其中x是自变量,定义域为

例1求下列函数的定义域:

(1);(2).

解:(1)函数的定义域是。

(2)函数的定义域是。

归纳:形如的的函数的定义域要考虑—

三、探究归纳、总结性质

活动1:小组合作,每个组内分别利用描点法画和的图象,组长合理分工,看哪个小组完成的最好。

选取完成最好、最快的小组,由组长在班内展示。

活动2:小组讨论,对任意的a值,对数函数图象怎么画?

教师带领学生一起举手,共同画图。

活动3:对a>1时,观察图象,你能发现图象有哪些图形特征吗?

然后由学生讨论完成下表左边:

函数的图象特征

函数的性质

图象都位于y轴的右方

定义域是

图象向上向下无限延展

值域是R

图象都经过点(1,0)

当x=1时,总有y=0

当a>1时,图象逐渐上升;

当0当a>1时,是增函数

当0通过对定义的进一步理解,培养学生思维的严密性和批判性。

通过作出具体函数图象,让学生体会由特殊到一般的研究方法。

学生可类比指数函数的研究过程,独立研究对数函数性质,从而培养学生探究归纳、分析问题、解决问题的能力。

师生一起完成表格右边,对0<a<1时,找两位同学一问一答共同完成,再次体现数形结合。

四、探究延伸

(1)探讨对数函数中的符号规律.

(2)探究底数分别为与的对数函数图像的关系.

(3)在第一象限中,探究底数分别为的对数函数图象与底数a的关系.

五、分析例题、巩固新知

例2比较下列各组数中两个值的大小:

(1),;

(2),;

(3),。

解:

(1)在上是增函数,

且3.4<8.5,

(2)在上是减函数,

且3.4<8.5,.

(3)注:底数非常数,要分类讨论的范围.

当a>1时,在上是增函数,

且3.4<8.5,;

当0且3.4<8.5,

练习1:比较下列两个数的大小:

练习2:比较下列两个数的大小:

(找学生上黑板讲解练习2的第一题,强调多种做法,一起完成第二小题.)

考察学生对对数函数图像的理解与掌握,进一步强调数形结合。

通过运用对数函数的单调性“比较两数的大小”培养学生运用函数的观点解决问题,逐步向学生渗透函数的思想,分类讨论的思想,提高学生的发散思维能力。

六、对比总结、深化认识

先总结本节课所学内容,由学生总结,教师补充,强调哪些是重要内容

(1)对数函数的定义;

(2)对数函数的图象与性质;

(3)对数函数的三个结论;

(4)对数函数的图象与性质的应用.

七、课后作业、巩固提高

(1)理解对数函数的图象与性质;

(2)课本74页,习题2.2中7,8;

(3)上网搜集一些运用对数函数解决的实际问题,根据今天学习的知识予以解答.

八、评价分析

坚持过程性评价和阶段性评价相结合的原则。坚持激励与批评相结合的原则.

教学过程中,评价学生的情绪、状态、积极性、自信心、合作交流的意识与独立思考的能力;

在学习互动中,评价学生思维发展的水平;

在解决问题练习和作业中,评价学生基础知识基本技能的掌握.

适时地组织和指导学生归纳知识和技能的一般规律,有助于学生更好地学习、记忆和应用,发挥知识系统的整体优势,并为后续学习打好基础。

课后作业的设计意图:

一、巩固学生本节课所学的知识并落实教学目标;二、让不同基础的学生学到不同的技能,体现因材施教的原则;

三、使同学们体会到科学的探索永无止境,为数学的学习营造一种良好的科学氛围。

高中数学函数教案 篇3

教学目标

1.使学生了解反函数的概念;

2.使学生会求一些简单函数的反函数;

3.培养学生用辩证的观点观察、分析解决问题的能力。

教学重点

1.反函数的概念;

2.反函数的求法。

教学难点

反函数的概念。

教学方法

师生共同讨论

教具装备

幻灯片2张

第一张:反函数的定义、记法、习惯记法。(记作A);

第二张:本课时作业中的预习内容及提纲。

教学过程

(I)讲授新课

(检查预习情况)

师:这节课我们来学习反函数(板书课题)§2.4.1 反函数的概念。

同学们已经进行了预习,对反函数的概念有了初步的了解,谁来复述一下反函数的定义、记法、习惯记法?

生:(略)

(学生回答之后,打出幻灯片A)。

师:反函数的定义着重强调两点:

(1)根据y= f(x)中x与y的关系,用y把x表示出来,得到x=φ(y);

(2)对于y在c中的任一个值,通过x=φ(y),x在A中都有惟一的值和它对应。

师:应该注意习惯记法是由记法改写过来的。

师:由反函数的定义,同学们考虑一下,怎样的映射确定的函数才有反函数呢?

生:一一映射确定的.函数才有反函数。

(学生作答后,教师板书,若学生答不来,教师再予以必要的启示)。

师:在y= f(x)中与y= f -1(y)中的x、y,所表示的量相同。(前者中的x与后者中的x都属于同一个集合,y也是如此),但地位不同(前者x是自变量,y是函数值;后者y是自变量,x是函数值。)

在y= f(x)中与y= f –1(x)中的x都是自变量,y都是函数值,即x、y在两式中所处的地位相同,但表示的量不同(前者中的x是后者中的y,前者中的y是后者中的x。)

由此,请同学们谈一下,函数y= f(x)与它的反函数y= f –1(x)两者之间,定义域、值域存在什么关系呢?

生:(学生作答,教师板书)函数的定义域,值域分别是它的反函数的值域、定义域。

师:从反函数的概念可知:函数y= f (x)与y= f –1(x)互为反函数。

从反函数的概念我们还可以知道,求函数的反函数的方法步骤为:

(1)由y= f (x)解出x= f –1(y),即把x用y表示出;

(2)将x= f –1(y)改写成y= f –1(x),即对调x= f –1(y)中的x、y。

(3)指出反函数的定义域。

下面请同学自看例1

(II)课堂练习 课本P68练习1、2、3、4。

(III)课时小结

本节课我们学习了反函数的概念,从中知道了怎样的映射确定的函数才有反函数并求函数的反函数的方法步骤,大家要熟练掌握。

(IV)课后作业

一、课本P69习题2.4 1、2。

二、预习:互为反函数的函数图象间的关系,亲自动手作题中要求作的图象。

板书设计

课题: 求反函数的方法步骤:

定义:(幻灯片)

注意: 小结

一一映射确定的

函数才有反函数

函数与它的反函

数定义域、值域的关系。

高中数学函数教案 篇4

【教学目标】

(一)知识与技能

1、了解幂函数的概念,会画幂函数y?x,y?x,y?x,y?x,y?x的图象,并能结合这几个幂函数的图象,了解幂函数图象的变化情况和性质。

2、了解几个常见的幂函数的性质。

(二)过程与方法

1、通过观察、总结幂函数的性质,提高概括抽象和识图能力。

2、体会数形结合的思想。

(三)情感态度与价值观

1、通过生活实例引出幂函数的概念,体会生活中处处有数学,树立学以致用的意识。

2、通过合作学习,增强合作意识。

【教学重点】

幂函数的定义

【教学难点】

会求幂函数的定义域,会画简单幂函数的图象、

【教学方法】

启发式、讲练结合教学过程

一、复习旧课

二、创设情景,引入新课

问题1:如果张红购买了每千克1元的'水果w千克,那么她需要付的钱数p(元)和购买的水果量w(千克)之间有何关系?

(总结:根据函数的定义可知,这里p是w的函数)

问题2:如果正方形的边长为a,那么正方形的面积S?a2,这里S是a的函数。

问题3:如果正方体的边长为a,那么正方体的体积V?a3,这里V是a的函数。

问题4:如果正方形场地面积为S,那么正方形的边长a?S12,这里a是S的函数

问题5:如果某人ts内骑车行进了1km,那么他骑车的速度V?t?1km/s,这里v是t的函数。

以上是我们生活中经常遇到的几个数学模型,你能发现以上几个函数解析式有什么共同点吗?(右边指数式,且底数都是变量)这只是我们生活中常用到的一类函数的几个具体代表,如果让你给他们起一个名字的话,你将会给他们起个什么名字呢?(变量在底数位置,解析式右边都是幂的形式)(适当引导:从自变量所处的位置这个角度)(引入新课,书写课题)

二、新课讲解

(一)幂函数的概念

如果设变量为x,函数值为y,你能根据以上的生活实例得到怎样的一些具体的函数式?

这里所得到的函数是幂函数的几个典型代表,你能根据此给出幂函数的一般式吗?幂函数的定义:一般地,我们把形如y?x?的函数称为幂函数(power function),其中x是自变量,?是常数。 【探究一】幂函数有什么特点?

结论:对幂函数来说,底数是自变量,指数是常数试一试:判断下列函数那些是幂函数练习1判断下列函数是不是幂函数3(1) y=2 x;(2) y=2 x5;7(3) y=x8;(4) y=x2+3、

根据你的学习经历,你觉得求一个函数的定义域应该从哪些方面来考虑?

(二):求幂函数的定义域

1.什么是函数的定义域?

函数自变量的取值范围叫做函数的定义域2.求函数的定义域时依据哪些原则?(1)解析式为整式时,x取值是全体实数。

2 (2)解析式是分式时,x取值使分母不等于零。

(3)解析式为偶次方根时,x取值使被开方数取非负实数。 (4)以上几种情况同时出现时,x取各部分的交集。

(5)当解析式涉及到具体应用题时,x取值除了使解析式有意义还要使实际问题有意义。例1写出下列函数的定义域:1(1) y=x3;(2) y=x2;-32、 (3) y=x-;(4) y=x2解:(1)函数y=x3的定义域为R;

1(2)函数y=x2,即y=x,定义域为[0,+∞);

12(3)函数y=x-,即y=2,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞);

x3-1(4)函数y=x2,即y=,其定义域为(0,+∞)、

3 x练习2求下列函数的定义域:

11-(1) y=x2;(2) y=x 3;(3) y=x-1;(4) y=x2、

(三)、几个常见幂函数的图象和性质

我们已经学习了幂函数(1) y=x;(2) y=x2.(3) y=x-、(4)y=x3 (5) y=1x2;请同学们在同一坐标系中画出它们的图象.性质:幂函数随幂指数α的取值不同,它们的性质和图象也不尽相同,但也有一些共性,例如,所有的幂函数都通过点(1,1),都经过第一象限;当??0是,图象过点(1,1),(0,0),且在第一象限随x的增大而上升,函数在区间?0,???上是单调增函数。??0时幂函数y?x?图象的基本特征:过点(1,1),且在第一象限随x的增大而下降,函数在区间(0,??)上是单调减函数,且向右无限接近X轴,向上无限接 近Y轴。

(四)课堂小结

(五)课后作业

1、教材P 100,练习A第1题、

12在同一坐标系中画出函数y=x与y=x2的图象,并指数这两个函数各有什么性质以

3及它们的图象关系

高中数学函数教案 篇5

一、教学内容

本节主要内容为:经历探索30°、45°、60°角的三角函数值的过程,能够进行含有30°、45°、60°角的三角函数值的计算。

二、教学目标

1、经历探索30°、45°、60°角的三角函数值的过程,能够进行有关推理,进一步体会三角函数的意义。

2、能够进行含有30°、45°、60°角的`三角函数值的计算。

3、能够根据30°、45°、60°角的三角函数值,说出相应的锐角的大小。

三、过程与方法

通过进行有关推理,探索30°、45°、60°角的三角函数值。在具体教学过程中,教师可在教材的基础上适当拓展,使得内容更为丰富,教师可以运用和学生共同探究式的教学方法,学生可以采取自主探讨式的学习方法.

四、教学重点和难点

重点:进行含有30°、45°、60°角的三角函数值的计算

难点:记住30°、45°、60°角的三角函数值

五、教学准备

教师准备

预先准备教材、教参以及多媒体课件

学生准备

教材、同步练习册、作业本、草稿纸、作图工具等

六、教学步骤

教学流程设计

教师指导学生活动

1。新章节开场白。 1。进入学习状态。

2。进行教学。 2。配合学习。

3。总结和指导学生练习。 3记录相关内容,完成练习。

教学过程设计

1、从学生原有的认知结构提出问题

2、师生共同研究形成概念

3、随堂练习

4、小结

5、作业

板书设计

1、叙述三角函数的意义

2、30°、45°、60°角的三角函数值

3、例题

七、课后反思

本节课基本上能够突出重点、弱化难点,在时间上也能掌控得比较合理,学生也比较积极投入学习中,但是学生好像并不是掌握得很好,在今后的教学中应该再加强关于这方面的学习。

高中数学函数教案 篇6

教学目标:

1.理解两个函数的和(或差)的导数法则,学会用法则求一些函数的导数;

2.理解两个函数的积的导数法则,学会用法则求乘积形式的函数的导数;

3.能够综合运用各种法则求函数的导数.

教学重点:

函数的和、差、积、商的求导法则的推导与应用.

教学过程:

一、问题情境

1.问题情境.

(1)常见函数的导数公式:(默写)

(2)求下列函数的导数:; ; .

(3)由定义求导数的`基本步骤(三步法).

2.探究活动.

例1 求的导数.

思考 已知,怎样求呢?

二、建构数学

函数的和差积商的导数求导法则:

三、数学运用

练习 课本P22练习1~5题.

点评:正确运用函数的四则运算的求导法则.

四、拓展探究

点评 求导数前的变形,目的在于简化运算;如遇求多个积的导数,可以逐层分组进行;求导数后应对结果进行整理化简.

五、回顾小结

函数的和差积商的导数求导法则.

六、课外作业

1.见课本P26习题1.2第1,2,5~7题.

2.补充:已知点P(-1,1),点Q(2,4)是曲线y=x2上的两点,求与直线PQ平行的曲线y=x2的切线方程.