1、方程的根与函数的零点教学过程设计(一)引入课题问题引入:求方程3x26 x1=0的实数根。变式:解方程3x56x1=0的实数根. (一次、二次、三次、四次方程的解都可以通过系数的四则运算,乘方与开方等运算来表示,但高于四次的方程不能用公式求解。大家课后去阅读本节后的“阅读与思考”,还有如lnx+2x-6=0的实数根很难下手,我们寻求新的角度函数来解决这个方程的问题。)设计意图:从学生的认知冲突中,引发学生的好奇心和求知欲,推动问题进一步的探究。通过简单的引导,让学生课后自己阅读相关内容,培养他的自学能力和更广泛的兴趣。开门见山的提出函数思想解决方程根的问题,点明本节课的目标。(二)新知探究1、
2、零点的概念问题1 求方程x22x30的实数根,并画出函数yx22x3的图象; 方程x22x30的实数根为-1、3。函数yx22x3的图象如图所示。问题2 观察形式上函数yx22x3与相应方程x22x30的联系。函数y0时的表达式就是方程x22x30。问题3 由于形式上的联系,则方程x22x30的实数根在函数yx22x3的图象中如何体现?y0即为x轴,所以方程x22x30的实数根就是yx22x3的图象与x轴的交点横坐标。设计意图:以学生熟悉二次函数图象和二次方程为平台,观察方程和函数形式上的联系,从而得到方程实数根与函数图象之间的关系。理解零点是连接函数与方程的结点。初步提出零点的概念:-1、3
3、既是方程x22x30的根,又是函数yx22x3在y0时x的值,也是函数图象与x轴交点的横坐标。-1、3在方程中称为实数根,在函数中称为零点。问题4 函数yx22x1和函数yx22x3零点分别是什么?函数yx22x1的零点是-1。函数yx22x3不存在零点。设计意图:应用定义,加深对概念的理解。提出零点的定义:对于函数 ,把使 成立的实数 叫做函数 的零点(zero point)2、函数零点的判定:研究方程的实数根也就是研究相应函数的零点,也就是研究函数的图象与x轴的交点情况。 ()问题5 如果把函数比作一部电影,那么函数的零点就像是电影的一个瞬间,一个镜头。有时我们会忽略一些镜头,但是我们仍然
4、能推测出被忽略的片断。现在我有两组镜头(如图),哪一组能说明他的行程一定曾渡过河? ()第组能说明他的行程中一定曾渡过河,而第组中他的行程就不一定曾渡过河。设计意图:从现实生活中的问题,让学生体会动与静的关系,系统与局部的关系。问题6 将河流抽象成x轴,将前后的两个位置视为A、B两点。请问当A、B与x轴怎样的位置关系时,AB间的一段连续不断的函数图象与x轴一定会有交点?A、B两点在x轴的两侧。设计意图:将现实生活中的问题抽象成数学模型,进行合情推理,将原来学生只认为静态的函数图象,理解为一种动态的过程。问题7 A、B与x轴的位置关系,如何用数学符号(式子)来表示?A、B两点在x轴的两侧。可以用
5、f(a)f(b)0来表示。设计意图:由原来的图象语言转化为数学语言。培养学生的观察能力和提取有效信息的能力。体验语言转化的过程。问题8 满足条件的函数图象与x轴的交点一定在(a,b)内吗?即函数的零点一定在(a,b)内吗?一定在区间(a,b)上。若交点不在(a,b)上,则它不是函数图象。设计意图:让学生体验从现实生活中抽象成数学模型时,需要一定修正。加强学生对函数动态的感受,对函数的定义有进一步的理解。通过上述探究,让学生自己概括出零点存在性定理:一般地,我们有:如果函数yf(x)在区间a,b上的图象是连续不断的一条曲线并且有f(a)f(b)0,那么函数yf(x)在区间(a,b)内有零点,即存
6、在c(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)0的根(三)新知应用与深化例题1 观察下表,分析函数 在定义域内是否存在零点?21012-109-10-18107分析:函数 图象是连续不断的,又因为 ,所以在区间(0,1)上必存在零点。我们也可以通过计算机作图(如图)帮助了解零点大致的情况。设计意图:初步应用零点的存在性定理来判断函数零点的存在性问题。并引导学生探索判断函数零点的方法,通过作出x, 的对应值表,来寻找函数值异号的区间,还可以借助计算机来作函数的图象分析零点问题。而且对函数有一个零点形成直观认识例题2 求函数 的零点个数分析:用计算器或计算机作出x, 的对应值表和图象。
7、123456789-4.0-1.31.1 3.4 5.6 7.8 9.912.114.2由表可知,f (2)0,则 ,这说明函数 在区间(2,3)内有零点。结合函数 的单调性,进而说明 零点是只有唯一一个设计意图:学生应用例题1方法来解决例题2的零点存在性问题,并结合函数的单调性,从图象的直观上去判断零点的个数问题。练习:判断下列函数是否存在零点,指出零点所在的大致区间? f(x)=2xln(x-2)-3;f(x)= 2x2x6(四)总结归纳设计通过引导让学生回顾零点概念、意义与求法,以及零点存在性判断,鼓励学生积极回答,然后老师再从数学思想方面进行总结(五)目标检测设计必作题:1教材P92习题31(A组)第2题;2求下列函数的零点:(1) (2) ;(3) (4)3求下列函数的零点,图象顶点的坐标,画出各自的简图,并指出函数值在哪些区间上大于零,哪些区间上小于零:(1) (2) 4已知 (1) 为何值时,函数的图象与 轴有两个零点;(2)如果函数至少有一个零点在原点右侧,求 的值选做题:设函数 (1)利用计算机探求 和 时函数 的零点个数;(2)当 时,函数 的零点是怎样分布的?