导数的几何意义教案
余年寄山水
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2021年01月28日 03:29
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小学六年级语文总复习-高考理综答题技巧
导数的几何意义教案
曾垂乐
【教学目标
】
知识与技能目标
:
(
1
)使学生掌握函数
f
(
x
)
在
x
x
0
处的导数
f
/
x
0
的 几何意义就是函数
f
(
x
)
的图像在
(数形结合)
,即:
x
x
0
处的切线 的斜率。
f
/
x
0
li m
x
0
f
x
0
x
f
(
x
0
)
=切线的斜率
x
(2)
会利用导数的几何意义解释实际生活问题,体会“以直代曲”的数 学思想方法。
过程与方法目标:
通过让学生在动手实践中探索、观察、反思、讨论、 总结,发现问题,解
决问题,从而达到培养学生的学习能力,思维能力,应用能力和创新能力的目的。< br>
【教学手段】
采用计算机(
Flash,Powerpoint
)< br>,实物投影等多媒体手段,增大教学容量与
直观性,有效提高教学效率和教学质量。
【教学重点与难点
】
重点
:导数的几何意义及“数形结合,以直代曲”的思想方法。
难点:
发现、理解及应用导数的几何意义
【
教学过程
】
(一)作业点评,承上启下:
问
题
:
在
高
台
跳
水
运
动
中
,
t
秒
(
s
)
时
运
动
员
相
对
于
水
面
的
高
度
是
,求运动员在
t
1
s
时的瞬时速度,并解释此时的运
h< br>(
t
)
4
.
9
t
2< br>
6
.
5
t
10
(单位:
m)
动状态;在
t
0
.
5
s
时呢?< br>
教师点评作业的优点及不足;由学生甲解释
t
1
s
,
t
0
.
5
s
时运动员的运动状态。
(说明:实例引入,承上启下,有效铺垫,直接过渡)
(
二)课题引入,类比探讨:
由导数的物理意义是瞬时速度,我们知道了导数的本质。
●
问(一)
:导数的本质是什么?写出它的表达式。
学生活动:在“学生动手实践”中,学生写出:
导
数
f
/
(
x
0
)
的
本
质
是
函
数
f
(
x
)
在
x
x
0
处
的
瞬
时
变
化
率
,
即
:
f
/
x
0
lim
x
0
f
x
0
x
f
(
x
0
)
x
(说明: 教师不能代替学生的思维活动,学生将大脑中已有的经验、认识转换成数学符号,
有利于学生思维能力的 有效提高,为学生“发现”
,
感知导数的几何意义奠定基础)
●
问(二)
:导数的本质仅是从代数(数)的角度来诠释导数,若从图形(形)的角度来
1
探究导数的几何意义,应从哪儿入手呢?
教师引导学生:数 形结合是重要的思想方法。要研究“形”
,自然要结合“数”
:
即:导数的 代数表达式,并回忆求导数
f
/
(
x
0
)
的步骤。
●
问(三)求导数
f
/
(
x
0
)
的步骤有哪几步
?
教师引导学生回答:
第 一步:求平均变化率
f
(
x
0
x
)< br>
f
(
x
0
)
;
x< br>f
(
x
0
x
)
f< br>(
x
0
)
无限趋近于的常数就是
x
第二步 :当
x
趋近于
0
时,平均变化率
(回归本质,数形结合)
f
/
(
x
0
)
。
教师进一步引 导学生:这是从“数”的角度来求导数,若从“形”的角度探索导数的几何意
义,类比地,也可以分两个 步骤:
●
问(四)
:第一步:平均变化率
f
(
x
0
x
)
f
(
x
0
)
的几何意义是什么?
x
请在函数图像中画出来;
学生动手活动:见“学生动手实践”
。
由学生乙回答:平均变化率
f
(
x
0
x
)
f
(
x
0
)
的几何意义是割线
AB
的斜率。
x
A
(
x
0
,
f
(
x
0
)),
B
(
x
0
x
,< br>f
(
x
0
x
))
。教师提醒学 生
A
、
B
两点的坐标必须写清楚。
●
问(五)< br>:第二步:
x
0
时,割线
AB
有什么变 化?
请画出来。
学生动手活动:见“学生动手实践”
。
教师展示学生作品,引导学生观察:类比数的变化:
x
0
,
B
(
x
0
x
,
f
(
x
0
x
))
A(
x
0
,
f
(
x
0
)),
当
x
0
,割线
AB
有一个无限趋近的 确定位置,这个确定位置上的直线叫做曲线
在
x
x
0
处的 切线,请把它画出来。
学生动手活动:见“学生动手实践”
。
教师展示学生作品,
引导学生发现,并说出:
(形)
x
0
,割线
AB
切线
AD
,
则割线
AB
的斜率
切线
AD
的斜率
由数形结合,得
f
/
x
0
lim
x
0
f
x
0
x
f
(
x0
)
=切线
AD
的斜率
x
/所以,
函数
f
(
x
)
在
x
x
0
处的导数
f
x
0
的几何意义就是 函数
f
(
x
)
的图像在
x
x
0
处的
2
切线
AD
的斜率。
(数形结合)
。
(说明:动手 实践,探索发现。使学生经历探究“导数的几何意义”的过程以获得理智和情
感体验,建构“导数及其几 何意义”的知识结构,准确理解
“导数的几何意义”
,掌握“数
形结合,类 比探讨”的数学思想方法。
)
(三)
动画演示,总结归纳
1
.演示
Flash
动画,将同学们 画图、思考、数形结合的过程展示出来。
2
.
教师提问:
此处切线定义与以前学过的切线定义有什么不同?展示
Powerpoint
动画。
y
l
1
A
初中平面几何中,
圆的切线的的定
义:
直 线和圆有惟一公共点时,
叫做直
线和圆相切。
这时,
直线叫做圆的切线,惟一的公共点叫做切点。
圆是一种特殊的曲线。
这种定义并< br>不适用于一般曲线的切线。例如上图
中,直线
l
1
虽然与曲线有惟一的 公共
l
2
B
点,
但我们不能认为它与曲线相切;
而
另一条直线
l
1
虽然与曲线有不只一个
x
C
公共点,我们还 是认为它是曲线的切
线。
因此,
以上圆的切线定义并不适用
于一般的曲线。< br>
通过逼近的方法,
将割线趋于的确
定位置的直线定义为切线
(交点可 能不
惟一)
,适用于各种曲线。所以,这种
定义才真正反映了切线的直观本质。
3
.根据导数的几何意义,在点
P
附近,曲线
f
(
x
)
可以用在点
P
处的切线
近似代 替,这是微积分中重要的思想方法——以直代曲(以简单的对象刻画复杂的对象)
。
(动画演示 :
通过信息技术将函数曲线某一点附近的图象放大得到一个近景图,
图象放得越
大,这 一小段曲线看起来就越象直线;大多数函数曲线就一小范围来看,大致可看作直线,
所以,某点附近的曲 线可以用过此点的切线近似代替,即“以直代曲”
)
教师引导学生看书,理解,在课堂教学中紧密结合教材。
(说明:适时、
有 效地采用计算机等多媒体辅助教学,可以不仅加强学生对
“导数的几何意
义”形象、直观地理解 ,还能将学生的动手实践(感知体验)与抽象思维(深层内化)有效
结合,增强学生的思维能力训练,提 高教学效率和教学质量。
)
(四)训练巩固、加强理解
:
1
.在函数
h
(
t
)
4
.
9
t
6
.
5
t
10
的图像上,
(
1
)用图形来体现导数
h
(
1
)
3
.
3
,
(
2
)请描述、比较曲 线
h
(
t
)
在
t
0
,
t
1
,
t
2
h
/
(
0
.
5
)
1
.
6
的几何意义,并用数学语言表述出来。
2
/
3
附近增(减)以及增(减)快慢的情况。在
t
3
,
t
4
附近呢?
h
O
t
3
t
4
t
0
t
1
t
2
t
(
说明:要求学生动脑(审 题)
,动手(画切线)
,动口(讨论、描述运动员的运动状态)
,
体会利用导 数的几何意义解
释
实际问题,渗透“数形结合”
、
“以直代曲”的思想方法。
)
2
.如图表示人体血管中的药物浓度
c
f< br>(
t
)
(单位:
mg
/
mL
)随时间
t
(单位:
min
)
变化的函数图像,根据图像,估计
t
0
.
2
,
0
.
4
,
0
.
6
,
0
.
8
(
min
)时,血管中药物 浓度的瞬时
变化率,把数据用表格的形式列出。
(
精确到
0.1)
t
药物浓度的
瞬时变化率
0.2
0.4
0.6
0.8
(
说明 :要求学生动脑(审题)
,动手(画切线)
,动口(说出如何估计切线斜率)
,进一步
体会利用导数的几何意义解
释
实际问题,渗透“数形结合”
、
“以直 代曲”的思想方法。
)
(五)抽象概括,归纳小结:
4
1
.抽象概括:由练习
2
抽象概括出导函数(简称导数)的概念:
f
/
,
f
/
x
是
x
的函数(动态)
x
0
是确定的数(静态)
/
由
f
x
0
< br>
lim
x
0
/
f
x
0
x
f
(
x
0
)
(特殊——一般)
x
x
f
f
x
x< br>
f
(
x
)
x
< br>
lim
(静态——动态)
x
0
(说明:体验从静态到动态的变化过程,领会从特殊到一般的辩证思想
2
.归纳小结:
由学生进行开放式小结:
(
1
)函数
f
(
x
)
在
x
x
0
处的导数
f
/
x
0
的几何意义就 是函数
f
(
x
)
的图像在
(数形结合)
,即:
x
x
0
处的切线
AD
的斜率。
f
/
x
0
< br>
lim
x
0
f
x
0
x
f
(
x
0
)
=切线
AD
的斜率
x
f
x
x
f
(
x
)
x
lim
x
0
x
(
2
)利用导数的几何意义解释实际生活问题,体会“数形结合”
、< br>“以直代曲”的思想方法。
(
3
)导函数(简称“导数”
) 的概念。
f
(六)作业布置,分层要求:
1
.习题
P10A5,6.B2,3.
2
.
如
图
(
函
数
图
像
参
见
“
学
生
动
手
实
践
”
,
此
略
)
是
利
用
信
息
技
术
画
出
的
函
数
/
r
(
V
)
3
3
V
(
0
V
5
)
的图像,请根 据图像,估计
V
0
.
6
,
1
.
2
时,气球的瞬时膨胀率。
4
有什么发现?
r
r
(
V
)
3
3
V
0
V
5
4
O
V
3
.请给出求函 数
y
f
(
x
)
在
x
x
0
处的切线方程的一个算法,并小组自编四个求切
线的题目。
5