1、1.3.1利用导数判断函数的单调性(第1课时)教学设计教学课时:共2课时(第1课时)教学目标:1、能用自己的语言解释用导数研究函数单调性的法则,体会用导数研究函数单调性的优越性;会说明函数曲线的切线的斜率与导数的关系,能准确的运用法则判断简单函数的单调性及确定单调区间2、通过法则的得出过程,培养学生的直观想象、数学抽象与数学建模核心素养,强化数形结合思想的应用意识,提升类比推理能力3、体会事物是普遍联系的、形式与内容相统一的哲学观点,感悟用已有的知识与方法研究新问题的思维策略教学重点: 利用导数判断函数的单调性.教学难点:提高灵活应用导数法解决有关函数单调性问题的能力.教学过程一、情境与问题问
2、题1如何判断函数的单调性?【学生活动】:学生回顾“定义法”与“图象法”【设计意图】:通过本题使学生巩固常用判断单调性的方法(1)定义法(2)图象法,为导数法的引入作好铺垫作用。问题2如何判断函数的单调性?,呢?还有其它方法吗?【学生活动】:学生思考、并举手回答。【设计意图】: 通过本题使学生认识到(1)定义法(2)图象法不适用本题,引导学生思考我们还需要其他的判断单调性的方法,进而引出课题。即培养学生提出问题的能力,也为导数法的引入提供必要性和合理性。同时本例也是整节课学生思维活跃的开始,为思维的合理、有序的发展奠定了基调。二、新知探究问题1:观察函数的图像,思考:(1)直观判断函数的单调区间
3、是什么? (2)观察单调性与函数图像在相应区间上切线的斜率有何关系?(3)总结单调性与函数在相应区间上的导数有何关系?【学生活动】:学生认真思考、讨论、总结【设计意图】:引导学生通过自主思考、小组讨论,以提高学生分析问题、解决问题的能力。从以上实例能够看出,可以通过函数的导数来判断函数的单调性。用函数的导数来判断函数的单调性的法则:1.如果在内,则在此区间是增函数,为的单调增区间;2.如果在内,则在此区间是减函数,为的单调减区间。三、例题示范例1判断函数的单调性.【考查意图】:1利用此题检验刚刚总结的结论,并进一步加深印象; 2总结导数法判断函数单调性的步骤; 3了解三次函数的一般图像特征;
4、4形象说明单调区间一般不能写成并集形式。【思路分析】:可以分三步:(1)判断函数定义域;(2)求函数的导数;(3)令 ,解不等式,得到的增(减)区间。解:.令,解此不等式,得或.因此,区间和为的单调增区间.令,解此不等式,得.因此,区间为的单调增区间.【解法评析】:正确求出导数是解决问题的关键.例2 .求证:函数 在区间上是单调减函数.【考查意图】:1进一步巩固用函数的导数来判断函数的单调性的法则; 2感受用函数的导数来判断函数的单调性的法则在证明题中的应用.【思路分析】:可以分三步:(1)判断函数定义域;(2)求函数的导数;(3)判断在区间上 ,得到在上,函数是单调减函数。解:,当时,所以
5、在区间上是单调减函数.【解法评析】:在本题中,证明单调性只需证明导数的正负.例3. 已知函数在R上单调递增,求实数 的取值范围.【考查意图】:1函数在某区间上单调递增,那么在该区间上是必有导数大于等于零;2感受含参函数单调性问题.【思路分析】:可以分三步:(1)判断函数定义域;(2)求函数的导数;(3)利用函数在R上单调递增,得到 恒成立,求出实数 的取值范围.解:,因为在上单调递增,所以在上恒成立,所以,即,所以时,函数在R上单调递增.【解法评析】:此处达到了整节课的高潮,全面、直观的体现了导数法与函数单调性的逻辑关系.此问题看起来抽象,但转化之后很简单,所以迂回解决的策略即“正难则反”。整
6、堂课始终以“问题为中心”,围绕着学生自我发现、自我解决,而教师起穿针引线的作用的思路展开的,学生的活动也比较充分、积极。但由于本课内容属于高等数学,故应有意识、有选择的控制难度。回避某些知识盲点,以引起不必要的无效争论,弱化主题,在中学阶段应明确其主要作用应用。四、知能训练1函数的单调递减区间为( ) A B, C D2若函数的递减区间为,则的范围( ) A B C D 答案:1.D 2. A 【考查意图】: 通过这些题,培养学生应用、拓广的能力,强化教学目标,1题也可拓广为讨论函数的单调区间(此函数模型很重要,可解决均值定理取不到等号问题,在很多高考题中曾涉及).五、归纳总结1、知识内容及研究方法方面:用函数的导数来判断函数的单调性的法则:(1)如果在内,则在此区间是增函数,为的单调增区间;(2)如果在内, ,则在此区间是减函数,为的单调减区间2、数学思想方法、核心素养及应用方法策略方面:数形结合、分类讨论、数学运算、直观想象、逻辑推理3、应注意的问题: 是为增函数的充分不必要条件4、学生活动方式说明:本节学习内容为导数中非常重要的内容,又注重学生的运算能力,故需要引导学生思考,自主做题等方式来完成本节的学习5、作业建议:必做题:教材P27 练习A:3、4 选做题: 判断函数在区间的单调性