高三复习阶段,通过问题引导学生学习数学思维方法,并挖掘这些方法对他们今后为人处世具有的指导作用,能有效发挥数学学科独特的育人价值;以“函数与导数”复习课为例,让学生体会研究函数与导数问题的思维特征,掌握解决一类问题的思维方法,感悟其中蕴含的应用价值.
的性质并画出函数简图. 教师:同学们好,今天我们一起学习函数与导数的思维特征.在解决例1前请同学们回答四个问题. 问题1 什么是函数性质? (学生先是沉默思考,然后回答) 学生1:单调性、奇偶性、周期性等. 教师:这些都是函数的具体性质,不是函数性质的概括.性质是指事物的本质,是一种事物所具有的区别于其他事物的根本属性.函数性质源于函数概念.函数刻画了两个变量之间的对应关系,描述了函数值随自变量的变化而变化的情况,因此在这个变化过程中的不变性和规律性就是函数的性质.比如三角形形状很多,但是其内角和永远是180°,函数f(x)的值在区间(a,b)内随自变量x的增大而增大,则函数f(x)在区间(a,b)内单调递增. 问题2 为什么要研究函数的性质? 学生2:为了高考(回答很直接). 教师:不错,是为了考试,但不仅仅是为了考试,我们研究函数值随自变量变化而变化的规律性,目的是从中学会研究一种事物变化规律的方法,今天你研究的是函数的变化规律,明天你也许就能研究世界变化的规律,更好地掌握和理解规律,并利用规律改造世界. 问题3 函数有哪些性质? 问题4 怎样研究函数性质? 教师:对问题3和问题4,我们结合函数
来具体说明.你能说出该函数的哪些性质? 学生3:定义域为(-oo,1)∪(l,+∞). 追问1:很好,接下来应研究函数的什么性质? 学生4:单调性. 追问2:在单调性之前你还可以研究什么性质? 设计说明:启发学生在求导研究单调性之前,先研究函数更一般的性质.在教师的启发下学生会想到对称性和周期性. 追问3:为什么要研究函数的对称性和周期性? 学生5:对称性把研究区间减少一半,而周期性则只需研究一个周期就可以. 追问4:很好,这就是研究对称性和周期性的价值,即能够把研究工作减少一半或更多,起到事半功倍的作用.但本题所给的函数无对称性和周期性,那么下面应研究函数的哪些性质? 学生6:单调性. 追问5:再想想,单调性之前还可以研究函数的哪些性质? 设计说明:此处要启发学生想到研究函数的特殊点,主要是和坐标轴的交点.发现f(x)和x轴无交点,但是
. 教师:我们还可以研究函数值的正负区间和极限.令f(x)0
x>1,令f(x)<0
x<1.因为当x→1[.-]时,f(x)→-∞,当x→1[.+]时,f(x)→+∞,所以存在垂直渐近线x=1.当x→+oo时,f(x)→+∞,当x→-∞时,f(x)→0[.-]. 设计说明:函数的特殊点、正负区间和函数极限学生不易想到,需要教师引导. 教师:以上我们研究了函数的定义域、对称性和周期性、特殊点、正负区间、极限,根据这5条性质,你能画出函数简图吗?自己画完后和同桌对照一下. 学生操作画图,教师巡视,并提出问题:哪个地方确定不了? 学生7:在拐弯的地方,即函数单调性发生变化的地方确定不了. 教师:对,这就需要导数这个工具登场了,因此第6条性质可以研究函数单调性.因为
所以函数f(x)的增区间是(2,+∞),减区间是(-oo,1)和(1,2),因此在y轴右侧,x=2处函数单调性发生变化,那么函数的极值和最值情况怎样? 学生8:x=2是f(x)的唯一极小值点,极小值为f(2)=e,无极大值,无最值.函数f(x)的值域为(-∞,0)∪[e,+∞).