2019-2020年高中数学必修一3.1《正整数指数函数》教案1.doc

2019-2020年高中数学必修一3.1正整数指数函数教案1一、相关背景介绍指数函数是高中引进的第一个基本初等函数，因此，先让学生了解指数函数的实际背景，然后对指数函数概念的建立，函数图象的绘制及基本性质作初步的介绍。课标要求理解指数函数的概念和意义，能借助计算机画出具体指数函数的图象，初步探索并理解指数函数有关的性质。本节课属于新授课，通过引导，组织和探索，让学生在学习的过程中体会研究具体指数函数及其性质的过程和方法，如具体到一般的过程、数形结合的的方法等，使学生能更深刻理会指数函数的意义和基本性质。二、本节课教学目标 1.知识与技能: (1)掌握指数函数的概念,并能根据定义判断一个函数是否为指数函数.(2)能根据指数函数的解析式作出函数图象,并根据图象给出指数函数的性质.(3)能根据单调性解决基本的比较大小的问题.2.过程与方法：引导学生结合指数的有关概念来理解指数函数概念，并向学生指出指数函数的形式特点，在研究指数函数的图象时，遵循由特殊到一般的研究规律，要求学生自己作出特殊的较为简单的指数函数的图象，然后推广到一般情况，类比地得到指数函数的图象，并通过观察图象，总结出指数函数当底分别是，的性质。3.情感、态度、价值观：使学生领会数学的抽象性和严谨性，培养他们实事求是的科学态度，积极参与和勇于探索的精神. 4.重难点：(1)指数函数的定义、图象、性质(2)指数函数的描绘及性质三、课堂教学实录 一.问题情景问题1.某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,一个这样的细胞分裂次以后,得到的细胞个数与有怎样的关系.问题2.有一根1米长的绳子,第一次剪去绳长的一半,第二次再剪去剩余绳子的一半,剪去次后绳子剩余的长度为米,试写出与之间的关系.二.学生活动1.思考问题1,2给出与的函数关系?2.观察得到的函数,与函数的区别.3.观察函数,与的相同特点.三.建构数学（用投影仪，把两个例子展示到黑板上）师:通过问题1,2的分析同学们得出与之间有怎样的关系生1:分裂一次得到2个细胞,分裂两次得到()个细胞,分裂三次得到(),所以分裂次以后得到的细胞为个,即与之间为.生2:第一次剩下绳子的,第二次剩下绳子的(),第三次剩下绳子的(),那么剪了次以后剩下的绳长为米,所以绳长与之间的关系为.（学生说完后在屏幕上展示这两个式子）师:这两个关系式能否都构成函数呢?生:每一个都有唯一的与之对应,因此按照函数的定义这两个关系都可以构成函数.师:（接着把打出来）既然这两个都是函数,那么同学们观察我们得到的这两个函数,在形式上与函数有什么区别.(引导学生从自变量的位置观察).生:前两个函数的自变量都在指数的位置上,而的自变量在底上.师:那么再观察一下,与函数有什么相同点?生:他们的自变量都在指数的位置,而且他们的底都是常数.师:由此我们可以抽象出一个数学模型就是我们今天要讲的指数函数.（在屏幕上给出定义）定义:一般地,函数 ()叫做指数函数,它的定义域是.概念解析1:师:同学们思考一下为什么中规定?(引导学生从定义域为的角度考虑).（先把，显示出来，学生每分析一个就显示出一个结果）生:若,则当时, 没有意义.若,则当取分母为偶数的分数时,没有意义.例如:.若,则,这时函数就为一个常数1没有研究的价值了.所以,我们规定指数函数的底.师:很好,请坐.我们既然知道了底的取值范围,那么看这样一个问题: 问题已知函数为指数函数，求的取值范围（屏幕上给出问题）生:由于作为指数函数的底因此必须满足：即概念解析:师:我们知道形如（）的函数称为指数函数通过观察我们发现：前没有系数，或者说系数为既；指数上只有唯一的自变量；底是一个常数且必须满足：那么，根据分析同学们判断下列表达式是否为指数函数？（在屏幕上给出问题）问题2，生:（答）为指数函数不是生: 我不同意，应该是指数函数，因为师:很好，我们发现有些函数表面上不是指数函数，其实经过化简以后就变成了指数函数所以不要仅从表面上观察，要抓住事物的本质师:上面我们分析了指数函数的定义，那么下面我们就根据解析式来研究它的图象和性质根据解析式我们要作出函数图象一般有哪几个步骤？生:（共同回答）列表，描点，连线师：好，下面我请两个同学到黑板上分别作出，和，的函数图象（等学生作好图并点评完以后，再把这四个图用几何画板在屏幕上展示出来）师:那么我们下面就作出函数：， ，的图象-师:通过这四个指数函数的图象，你能观察出指数函数具有哪些性质？（先把表格在屏幕上打出来，中间要填的地方先空起来，根据学生的分析一步步展示出来）生:函数的定义域都是一切实数，而且函数的图象都位于轴上方师:函数的图象都位于轴上方与有没有交点？随着自变量的取值函数值的图象与轴是什么关系？生:没有随着自变量的取值函数的图象与轴无限靠近师:即函数的值域是：那么还有没有别的性质？生:函数、是减函数，函数、是减函数师:同学们觉的他这种说法有没有问题啊？（有）函数的单调性是在某个区间上的，因此要说明是在哪个范围内又，那么上述的结论可以归纳为：生:当时，函数在上是减函数，当时，函数在上是增函数师:很好，请做！（提问生）你观察我们在作图时的取值，能发现什么性质？生:当自变量取值为时，所对的函数值为一般地指数函数当自变量取时，函数值恒等于师:也就是说指数函数恒过点，和底的取值没有关系那么你能否结合函数的单调性观察函数值和自变量之间有什么关系？生3:由图象可以发现：当时，若，则；若，则.当时，若，则；若，则.师:刚才是我们通过每个函数的图象得到共同的性质,那么同学们在观察函数图象之间有没有什么联系?生4: 函数与的图象关于轴对称,函数与的图象关于轴对称,所以是偶函数.(? ? ? ?)师:前面的结论是正确的,同学们说后面那句话对吗?生:(共同回答)不对,因为函数的奇偶性是对一个函数的,所以没有这个性质.师:由此我们得到一般的结论, 函数与的图象关于轴对称. 师:很好,那么我们把同学们刚才归纳的指数函数的性质综合起来,放到一张表格内.图象性质定义域值域定点单调性在上是减函数在上是增函数取值情况若，则若，则若，则若，则对称性函数与的图象关于轴对称巩固与练习根据指数函数的性质，利用不等号填空（在屏幕上给出练习，让学生口答）， 注：这部分知识主要考察了指数函数的值域和对性质：当时，若，则若，则；当时若，则若，则的应用这个知识点是比较重要的部分在后面的比较大小中常常用到，所以在这个地方给出这样的一个巩固练习还是很有必要的四.数学运用例1.比较大小 分析：师：前面我们讲了指数函数，好象和这个比大小没有关系这几个也不是函数那怎么比较大小呢？先不考虑这个上面讲的性质哪个可以和大小联系起来呢？生：单调性和大小有关，我们可以借助于指数函数的单调性老考虑，要比较大小的两个数可以看成指数函数当取时对应的函数值，再根据在是单调增的就可以比较大小了即：解: 考虑指数函数.因为所以在上是增函数.因为所以师：很好，充分运用了指数函数的性质下面的两个小题请两个同学上来板书也是利用指数函数的性质考虑指数函数.因为所以在上是减函数.因为所以由指数函数的性质知，而 所以师：第小题和一样直接借助单调性即可解题，第小题在考虑是就发现单调性不能直接应用，两个底不一样但是借助一个中间变量就可以把问题解决了例2已知，求实数的取值范围；已知，求实数的取值范围解：因为，所以指数函数在上是增函数由，可得，即的取值范围为因为所以指数函数在上是减函数，因为所以由此可得，即的取值范围为五.回顾小结（），）要能根据概念判断一个函数是否为指数函数指数函数的性质（定义域、值域、定点、单调性）利用函数图象研究函数的性质是一种直观而形象的方法，因此记忆指数函数性质时可以联想它的图象教学反思：本节课较好地体现了以教师为主导，学生为主体，以知识为载体和以培养学生的思维能力，特别是研究问题能力为重点的教学思想。教学情景的设置，让学生体验到指数函数的价值，和我们平时的生活是夕夕相关的生活中处处能遇到指数函数,激发他们的学习兴趣和学习热情。本堂课的学习任务，都是以问题的形式出现，这有利于培养学生提出问题的意识和能力，让学生体会研究数学的方法，有利于学生自主构建知识结构。问题的完满解决，增加学生的自信心，增强他们学习数学的兴趣。合作讨论探究到最后解决问题，还培养了学生的互助精神！本堂课还运用了多媒体教学，教师成了整合信息技术和学科教学的探索者，信息技术的应用加大了师生，生生间信息交流，在平等的对话和共同参与的教学活动中，共同体验了数学的美。