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一、首先,我們需要知道函數(shù)的對(duì)稱性分為中心對(duì)稱和軸對(duì)稱
第一,中心對(duì)稱。將一個(gè)函數(shù)圖像繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°后,如果旋轉(zhuǎn)后的圖像與原圖像完全重合,則該函數(shù)圖像具有中心對(duì)稱的性質(zhì),其中該點(diǎn)稱為該函數(shù)的對(duì)稱中心。一個(gè)函數(shù)圖像可以有多個(gè)對(duì)稱中心。第二,軸對(duì)稱。將一個(gè)函數(shù)圖像沿一條直線對(duì)折后,如果直線兩側(cè)的函數(shù)圖像完全重合,則該函數(shù)圖像具有軸對(duì)稱的性質(zhì),其中該直線為該函數(shù)的對(duì)稱軸。一個(gè)函數(shù)圖像可以有多條對(duì)稱軸。
二、我們需要了解常見(jiàn)函數(shù)對(duì)稱性
1、常數(shù)函數(shù)。y=c(c∈R)。既是軸對(duì)稱又是中心對(duì)稱,與該直線垂直的直線均為其對(duì)稱軸,直線上所有點(diǎn)均為其對(duì)稱中心。
2、一次函數(shù)。y=kx+b(k為一次項(xiàng)系數(shù)≠0,k≠0,b為常數(shù))。既是中心對(duì)稱又是軸對(duì)稱,對(duì)稱中心為原點(diǎn),對(duì)稱軸為與該直線相垂直的直線。
3、反比例函數(shù)。y=k/x(k∈R且k≠0)。既是軸對(duì)稱又是中心對(duì)稱,對(duì)稱軸為y=x與y=-x,對(duì)稱中心為原點(diǎn)。
4、二次函數(shù)。y=ax2+bx+c(a≠0)。是軸對(duì)稱,不是中心對(duì)稱,對(duì)稱軸為x軸。
5、指數(shù)函數(shù)。y=ax(a>0且a≠1)(x∈R)。既不是中心對(duì)稱也不是軸對(duì)稱。
6、對(duì)數(shù)函數(shù)。y=logax(a>0,且a≠1)。既不是中心對(duì)稱也不是軸對(duì)稱。
7、冪函數(shù)。y=xa(a為常數(shù))。冪函數(shù)中非奇非偶函數(shù)不具有對(duì)稱性;冪函數(shù)中的奇函數(shù)中心對(duì)稱,對(duì)稱中心為原點(diǎn);冪函數(shù)中的偶函數(shù)為軸對(duì)稱,對(duì)稱軸為x=0。
8、正弦函數(shù)。y=a sin(ωx+φ)(ω≠0)。既是中 心對(duì)稱又是軸對(duì)稱,對(duì)稱軸為方程 ωx+φ=kπ+ 的解。
9、正切函數(shù)。y=tanx。是中心對(duì)稱,不是軸對(duì)稱,對(duì)稱中心為(0,0)。
10、三次函數(shù)。三次函數(shù)中的奇函數(shù)中心對(duì)稱,對(duì)稱中心為原點(diǎn),其他三次函數(shù)的對(duì)稱性通過(guò)求導(dǎo)得極值點(diǎn)進(jìn)行作圖判斷。
三、我們需要掌握函數(shù)自身的對(duì)稱性
高中數(shù)學(xué)必修1中對(duì)奇函數(shù)的定義是:若函數(shù)f(x),對(duì)于定義域中的任意x都有f(-x)=-f(x),則f(x)為奇函數(shù)。由奇函數(shù)的定義知,奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱。將這種中心對(duì)稱的特點(diǎn)進(jìn)行推廣得到我們得到下面的性質(zhì)。
定理1.函數(shù)y=f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)A(a,b)對(duì)稱的充要條件是:f(x)+f(2a-x)=2b
推論:函數(shù)y= f(x)的圖像關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱的充要條件是f(x)+f(-x)=0
高中數(shù)學(xué)必修1對(duì)中偶函數(shù)的定義是:若函數(shù)f(x),對(duì)于定義域中的任意x都有f(-x)=f(x),則f(x)為偶函數(shù)。由偶函數(shù)的定義知,偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸(即直線x=0)對(duì)稱。將這種軸對(duì)稱的特點(diǎn)進(jìn)行推廣得到下面的性質(zhì)。
定理2 函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對(duì)稱的充要條件是f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x)。可以仿照定理1的證明方法進(jìn)行證明。
定理3 ①若函數(shù)y=f(x)圖象同時(shí)關(guān)于點(diǎn)A(a,c)和點(diǎn)B(b,c)成中心對(duì)稱(a≠b),則y=f(x)是周期函數(shù),且2|a-b|是其一個(gè)周期。
②若函數(shù)y=f(x)圖象同時(shí)關(guān)于直線x=a和直線x=b成軸對(duì)稱(a≠b),則y=f(x)是周期函數(shù),且2|a-b|是其一個(gè)周期。
③若函數(shù)y=f(x)圖象既關(guān)于點(diǎn)A(a,c)成中心對(duì)稱又關(guān)于直線x=b成軸對(duì)稱(a≠b),則y=f(x)是周期函數(shù),且4|a-b|是其一個(gè)周期。
四、我們需要掌握不同函數(shù)對(duì)稱性
定理4 函數(shù)y=f(x)與y=2b-f(2a-x)的圖象關(guān)于點(diǎn)A(a,b)成中心對(duì)稱。
定理5 ①函數(shù)y=f(x)與y=f(2a-x)的圖象關(guān)于直線x=a成軸對(duì)稱。
②函數(shù)y=f(x)與a-x=f(a-y)的圖象關(guān)于直線x+y=a成軸對(duì)稱。
③函數(shù)y=f(x)與x-a=f(y+a)的圖象關(guān)于直線x-y=a成軸對(duì)稱。
推論:函數(shù)y=f(x)的圖象與x=f(y)的圖象關(guān)于直線x=y成軸對(duì)稱。可以發(fā)現(xiàn)不同函數(shù)對(duì)稱性與函數(shù)自身的對(duì)稱性有很多相似的地方。
五、函數(shù)對(duì)稱性應(yīng)用舉例
例:定義在R上的非常數(shù)函數(shù)滿足:f(10+x)為偶函數(shù),且f(5-x)=f(5+x),則f(x)一定是()。
(A)是偶函數(shù),也是周期函數(shù)
(B)是偶函數(shù),但不是周期函數(shù)
(C)是奇函數(shù),也是周期函數(shù)
(D)是奇函數(shù),但不是周期函數(shù)
對(duì)于這部分知識(shí)的復(fù)習(xí),不能簡(jiǎn)單地識(shí)記,可以結(jié)合二次函數(shù)的圖像來(lái)深入研究其性質(zhì),以便靈活地應(yīng)用這些相關(guān)性質(zhì).
一、從函數(shù)概念本身來(lái)深入了解二次函數(shù)的意義
初中階段已經(jīng)介紹了函數(shù)的定義,進(jìn)入高中后在學(xué)習(xí)了映射的基礎(chǔ)上,接著重新學(xué)習(xí)了函數(shù)概念,主要是用映射觀點(diǎn)來(lái)闡明函數(shù),這時(shí)就可以用學(xué)生已經(jīng)有一定了解的函數(shù),特別是以二次函數(shù)為例來(lái)加以更深認(rèn)識(shí)函數(shù)的概念.二次函數(shù)是從一個(gè)集合A(定義域)到集合B(值域)上的映射f:AB,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)與集合A中的元素x對(duì)應(yīng),記為f(x)=ax2+bx+c(a≠0).這里y=ax2+bx+c表示對(duì)應(yīng)法則,又表示定義域中的元素x在值域中的像.從而使學(xué)生對(duì)函數(shù)的概念有一個(gè)較明確的認(rèn)識(shí),在學(xué)生掌握函數(shù)值的記號(hào)后,可以讓學(xué)生進(jìn)一步處理如下問(wèn)題:
(1)已知f(x)=2x2+x+2,求f(x+3).
這里不能把f(x+3)理解為x=x+3時(shí)的函數(shù)值,只能理解為自變量為x+1的對(duì)應(yīng)函數(shù)值.
(2)設(shè)f(x+1)=x2-4x+1,求f(x).
這個(gè)問(wèn)題理解為,已知對(duì)應(yīng)法則f下,定義域中的元素x+1的像是x2-4x+1,求定義域中元素x的像,其本質(zhì)是求對(duì)應(yīng)法則.
二、利用二次函數(shù)的圖像解一元二次不等式
掌握一元二次不等式的解法是對(duì)高中學(xué)生最基本的運(yùn)算要求.對(duì)于這部分知識(shí)的講解,利用二次函數(shù)的圖像最直觀、最清晰,學(xué)生也容易從圖像中發(fā)現(xiàn)一元二次不等式和二次函數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系,易于掌握,便于理解.
高中階段涉及一元二次不等式的解法的應(yīng)用很多,例如:
(1) 在區(qū)間[-1,4]上隨機(jī)取一個(gè)數(shù)x,求(x+2)(x-1)≤0的概率.
(2) 求函數(shù)的定義域:y=x2-2x.
(3) 求函數(shù)f(x)=x3-3x2-10的單調(diào)區(qū)間.
三、利用二次函數(shù)的單調(diào)性求值域及最值
在學(xué)習(xí)函數(shù)的單調(diào)性時(shí),必須讓學(xué)生對(duì)二次函數(shù)y=ax2+bx+c在區(qū)間-∞,-b[]2a及-b[]2a,+∞上的單調(diào)性的結(jié)論用定義進(jìn)行嚴(yán)格的論證,使它建立在嚴(yán)密理論的基礎(chǔ)上,與此同時(shí),進(jìn)一步充分利用函數(shù)圖像的直觀性,給學(xué)生配以適當(dāng)?shù)木毩?xí),使學(xué)生逐步自覺(jué)地利用圖像學(xué)次函數(shù)有關(guān)的一些函數(shù)單調(diào)性.
例如:畫出下列函數(shù)的圖像,并通過(guò)圖像研究其單調(diào)性.
(1)y=x2+2|x-1|-1.
這里要使學(xué)生注意這些函數(shù)與二次函數(shù)的差異和聯(lián)系,掌握把含有絕對(duì)值記號(hào)的函數(shù)用分段函數(shù)去表示,然后畫出其圖像.
(2)設(shè)f(x)=x2-2x-1在區(qū)間[t,t+1]上的最小值是g(t).求g(t)并畫出y=g(t)的圖像.
解 f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1時(shí)取最小值-2.
當(dāng)1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2;
當(dāng)t>1時(shí),g(t)=f(t)=t2-2t-1;
當(dāng)t<0時(shí),g(t)=f(t+1)=t2-2.
g(t)=t2-2, (t
-2,(0≤t≤1),
t2-2t-1,(t>1).
四、二次函數(shù)知識(shí)的綜合運(yùn)用
例如:設(shè)二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a>0),方程f(x)-x=0的兩個(gè)根x1,x2滿足0
(1)當(dāng)x∈(0,x1)時(shí),證明x
(2)設(shè)函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于直線x=x0對(duì)稱,證明x0
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)最核心的概念,函數(shù)和方程思想是重要的思想方法。高中函數(shù)的性質(zhì)是指函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性和周期性,課程標(biāo)準(zhǔn)要求為:通過(guò)以學(xué)過(guò)的函數(shù),特別是二次函數(shù)理解函數(shù)的單調(diào)性,最大(小)值及幾何意義,結(jié)合具體函數(shù),了解奇偶性的含義,了解函數(shù)的周期性。
一、數(shù)學(xué)的抽象性必須以具體為基礎(chǔ)
函數(shù)的性質(zhì)在教學(xué)過(guò)程中的安排:大綱版教材,高一上學(xué)期學(xué)習(xí)“函數(shù)”這一章節(jié)單獨(dú)學(xué)習(xí)函數(shù)的單調(diào)性,高一下學(xué)期學(xué)習(xí)“三角函數(shù)”這一章,借助正弦函數(shù)的性質(zhì)導(dǎo)出函數(shù)的奇偶性和周期性。在課標(biāo)人教版高中數(shù)學(xué)教材中,高一上學(xué)期學(xué)習(xí)“集合、函數(shù)概念與基本初等函數(shù)”這一章節(jié)學(xué)習(xí)函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,高一下學(xué)期學(xué)習(xí)“三角函數(shù)”這一章,借助正弦函數(shù)的性質(zhì)導(dǎo)出函數(shù)的周期性。
二、直觀化是從具體上升到抽象的輔助手段
數(shù)形結(jié)合使抽象的概念關(guān)系得以直觀化、形象化,有利于分析發(fā)現(xiàn)和理解概念,故講授函數(shù)性質(zhì)要充分利用函數(shù)圖象。在講授函數(shù)的單調(diào)性時(shí),我們要充分利用已學(xué)過(guò)的一次函數(shù)、二次函數(shù)及反比例函數(shù),特別是二次函數(shù)的圖象來(lái)認(rèn)識(shí)函數(shù)的單調(diào)性,使單調(diào)性得以直觀體現(xiàn),并經(jīng)歷由圖形化理解、關(guān)系化理解再到離散化理解三個(gè)階段。
三、抽象性要以具體性為歸宿
從抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步過(guò)渡到實(shí)踐,即過(guò)渡到更廣泛、更豐富的具體對(duì)象,是認(rèn)識(shí)事物更關(guān)鍵、更本質(zhì)的階段。
四、從抽象到抽象是對(duì)學(xué)生抽象思維能力的檢驗(yàn)
一、進(jìn)一步深入理解函數(shù)概念
初中階段已經(jīng)講述了函數(shù)的定義,進(jìn)入高中后在學(xué)習(xí)集合的基礎(chǔ)上又學(xué)習(xí)了映射,接著重新學(xué)習(xí)函數(shù)概念,主要是用映射觀點(diǎn)來(lái)闡明函數(shù),這時(shí)就可以用學(xué)生已經(jīng)有一定了解的函數(shù),特別是二次函數(shù)為例來(lái)加以更深認(rèn)識(shí)函數(shù)的概念。二次函數(shù)是從一個(gè)集合A(定義域)到集合B(值域)上的映射?:AB,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)與集合A的元素X對(duì)應(yīng),記為?(x)= ax2+ bx+c(a≠0)這里ax2+bx+c表示對(duì)應(yīng)法則,又表示定義域中的元素X在值域中的象,從而使學(xué)生對(duì)函數(shù)的概念有一個(gè)較明確的認(rèn)識(shí),在學(xué)生掌握函數(shù)值的記號(hào)后,可以讓學(xué)生進(jìn)一步處理如下問(wèn)題:
類型I:已知?(x)= 2x2+x+2,求?(x+1)
這里不能把?(x+1)理解為x=x+1時(shí)的函數(shù)值,只能理解為自變量為x+1的函數(shù)值。
類型Ⅱ:設(shè)?(x+1)=x2-4x+1,求?(x)
這個(gè)問(wèn)題理解為,已知對(duì)應(yīng)法則?下,定義域中的元素x+1的象是x2-4x+1,求定義域中元素X的象,其本質(zhì)是求對(duì)應(yīng)法則。
一般有兩種方法:
(1)把所給表達(dá)式表示成x+1的多項(xiàng)式。
?(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6,再用x代x+1得?(x)=x2-6x+6
(2) 變量代換:它的適應(yīng)性強(qiáng),對(duì)一般函數(shù)都可適用。
令t=x+1,則x=t-1 (t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6從而?(x)= x2-6x+6
二、二次函數(shù)的單調(diào)性,最值與圖像。
在高中階階段學(xué)習(xí)單調(diào)性時(shí),必須讓學(xué)生對(duì)二次函數(shù)y=ax2+bx+c在區(qū)間(-∞,-b2a]及[-b2a,+∞) 上的單調(diào)性的結(jié)論用定義進(jìn)行嚴(yán)格的論證,使它建立在嚴(yán)密理論的基礎(chǔ)上,與此同時(shí),進(jìn)一步充分利用函數(shù)圖像的直觀性,給學(xué)生配以適當(dāng)?shù)木毩?xí),使學(xué)生逐步自覺(jué)地利用圖像學(xué)次函數(shù)有關(guān)的一些函數(shù)單調(diào)性。
類型Ⅲ:畫出下列函數(shù)的圖像,并通過(guò)圖像研究其單調(diào)性。
(1)y=x2+2|x-1|-1
(2)y=|x2-1|
(3)= x2+2|x|-1
這里要使學(xué)生注意這些函數(shù)與二次函數(shù)的差異和聯(lián)系。掌握把含有絕對(duì)值記號(hào)的函數(shù)用分段函數(shù)去表示,然后畫出其圖像。
類型Ⅳ設(shè)?(x)=x2-2x-1在區(qū)間[t,t+1]上的最小值是g(t)。
求:g(t)并畫出 y=g(t)的圖像
解:?(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1時(shí)取最小值-2
當(dāng)1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2
當(dāng)t>1時(shí),g(t)=?(t)=t2-2t-1
當(dāng)t<0時(shí),g(t)=?(t+1)=t2-2
t2-2, (t
g(t)= -2,(0≤t≤1)
t2-2t-1, (t>1)
首先要使學(xué)生弄清楚題意,一般地,一個(gè)二次函數(shù)在實(shí)數(shù)集合R上或是只有最小值或是只有最大值,但當(dāng)定義域發(fā)生變化時(shí),取最大或最小值的情況也隨之變化,為了鞏固和熟悉這方面知識(shí),可以再給學(xué)生補(bǔ)充一些練習(xí)。
如:y=3x2-5x+6(-3≤x≤-1),求該函數(shù)的值域。
三、二次函數(shù)的知識(shí),可以準(zhǔn)確反映學(xué)生的數(shù)學(xué)思維:
類型Ⅴ:設(shè)二次函數(shù)?(x)=ax2+bx+c(a>0)方程?(x)-x=0的兩個(gè)根x1,x2滿足0
(Ⅰ)當(dāng)X∈(0,x1)時(shí),證明X
(Ⅱ)設(shè)函數(shù)?(x)的圖像關(guān)于直線x=x0對(duì)稱,證明x0< x2。
解題思路:
本題要證明的是x
(Ⅰ)先證明x
因?yàn)?
根據(jù)韋達(dá)定理,有 x1x2=ca
0<x1<x2
又c=?(0),?(0)?(0),所以當(dāng)x∈(0,x1)時(shí)?(x)
即x
(Ⅱ) ?(x)=ax2+bx+c=a(x+-b/2a)2+(c-),(a>0)
函數(shù)?(x)的圖像的對(duì)稱軸為直線x=- b/2a,且是唯一的一條對(duì)稱軸,因此,依題意,得x0=-b/2a,因?yàn)閤1,x2是二次方程ax2+(b-1)x+c=0的根,根據(jù)違達(dá)定理得,x1+x2=-b-1a,x2-1a
x0=-b2a=12(x1+x2-1a)
【關(guān)鍵詞】函數(shù);函數(shù)定義;教學(xué)方法;中學(xué)數(shù)學(xué)
一、 前言
函數(shù)定義不管對(duì)于初中學(xué)生,還是高中學(xué)生,都是比較頭疼的問(wèn)題,掌握起來(lái)比較困難,抽象難以理解,學(xué)校教學(xué)安排上占用課時(shí)多,教師教起來(lái)費(fèi)了很大勁,學(xué)生收效卻甚微。學(xué)生由于對(duì)函數(shù)定義不能很好地把握,隨著課程的深入,學(xué)習(xí)內(nèi)容增多,難度加大,好多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)逐漸產(chǎn)生畏難情緒,興趣淡化,有些學(xué)生甚至徹底放棄數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),成為數(shù)學(xué)數(shù)困生。本文根據(jù)作者多年對(duì)函數(shù)定義教學(xué)體會(huì),總結(jié)學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)定義時(shí)有較好的方向性認(rèn)識(shí),而且能激發(fā)學(xué)生學(xué)好函數(shù)的欲望。
二、 著力做好初中函數(shù)定義復(fù)習(xí)教學(xué)工作,抓住函數(shù)的本質(zhì)
函數(shù)的初中定義內(nèi)容為:設(shè)在某變化過(guò)程中有兩個(gè)變量x; y,如果對(duì)于x在某一范圍內(nèi)的每一個(gè)確定的值,y都有唯一確定的值與它對(duì)應(yīng),那么就稱y是x的函數(shù),x叫做自變量。高一新生已經(jīng)過(guò)初三學(xué)習(xí),中考畢業(yè)考試前的大量訓(xùn)練,初步對(duì)一次函數(shù),反比例函數(shù),二次函數(shù)的解析式結(jié)構(gòu)組成,一些簡(jiǎn)單性質(zhì)都有一個(gè)全面認(rèn)識(shí),但是在定義的教學(xué)上,好多老師淡化處理,沒(méi)有深入教學(xué),上到高中,在課堂上對(duì)于大部分學(xué)生提問(wèn)對(duì)函數(shù)的理解這一問(wèn)
題,好多學(xué)生說(shuō)不清楚,不知其實(shí)質(zhì),根據(jù)這種情況,高中老師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行“函數(shù)定義補(bǔ)課”,要呈現(xiàn)函數(shù)定義,舉例再次給學(xué)生加深函數(shù)定義的講解:
例1 : 兩個(gè)變量x; y滿足Y = 3X + 5,問(wèn):Y 是X的函數(shù)嗎?
分析:X的取值范圍是全體實(shí)數(shù),當(dāng)X取每一個(gè)確定的值時(shí),如:X =3時(shí),這時(shí)Y就有一個(gè)“唯一”確定的值14與X = 3相對(duì)應(yīng),這種對(duì)應(yīng)關(guān)系滿足函數(shù)定義中所規(guī)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以,Y 就是X的函數(shù)。
例2:在S = X2中,S是T的函數(shù)嗎?
分析:要回答這個(gè)問(wèn)題,我們?nèi)匀豢此鼈兪欠駶M足函數(shù)定義中所要求的那種對(duì)應(yīng)關(guān)系,當(dāng)T取每一個(gè)確定的值時(shí),Y 是否都有一個(gè)“唯一”確定的值與之對(duì)應(yīng)。如:當(dāng)T = 3時(shí),S確定只有一個(gè)唯一確定的值9與T = 3對(duì)應(yīng),所以S是T的函數(shù)。在此例中,自變量T的值由3變?yōu)?3,與之對(duì)應(yīng)的函數(shù)S的值都是9,并沒(méi)有發(fā)生變化,這并不影響S是T的函數(shù)這一事實(shí),因函數(shù)定義中并沒(méi)有要求自變量的值變化時(shí),函數(shù)值也一定要隨之改變,定義中只規(guī)定了它們之間的那種特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
例3:在y2 = X中,它也反映了兩個(gè)變量X與Y的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系,Y 是X的
函數(shù)嗎?
分析:這個(gè)問(wèn)題中的兩個(gè)變量X和Y ,Y 是否是X的函數(shù),關(guān)鍵是要看它們是否符合函數(shù)定義中所規(guī)定的那種對(duì)應(yīng)關(guān)系。如:當(dāng)X = 4時(shí),Y有兩個(gè)值+2和?2與X = 4相對(duì)應(yīng),而不是一個(gè)“唯一”確定的值,所以Y 不是X的函數(shù)。
綜上所述,我們要判斷一個(gè)變量是否是另一個(gè)變量的函數(shù),關(guān)鍵要看它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是否符合函數(shù)定義中所規(guī)定的條件,即對(duì)每一個(gè)變化過(guò)程中的變量X的每一個(gè)值,是否有唯一的Y值對(duì)應(yīng),這里抓住關(guān)鍵詞“每一”、“唯一”、“對(duì)應(yīng)”,符合條件的就是函數(shù),不符合條件就不是函數(shù)。經(jīng)過(guò)舉例對(duì)初中函數(shù)定義復(fù)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步對(duì)函數(shù)概念理解,再次基礎(chǔ)上,提出問(wèn)題:高中為什么又要重新學(xué)習(xí)函數(shù)的概念?提出兩個(gè)問(wèn)題:思考:(1)y = 1(x ∈ R)是函數(shù)嗎?(2)y = xy = x2=x是同一函數(shù)嗎?對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題,學(xué)生會(huì)質(zhì)疑:一是函數(shù)解析式中不含x;二是無(wú)論x怎樣變化,y都是一個(gè)值1,恒定不變,x變化時(shí),y未能跟上變化,初中沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這樣的函數(shù)(高中才學(xué)常函數(shù)),并與上面幾個(gè)例子特征明顯不同;第二個(gè)問(wèn)題中要判斷兩函數(shù)是否是同一函數(shù),初中所學(xué)函數(shù)概念未含界定的標(biāo)準(zhǔn),這兩個(gè)問(wèn)題促使我們要學(xué)習(xí)新函數(shù)概念,來(lái)解決遇到的新問(wèn)題。
三、 列舉鮮明題例,自然生成集合語(yǔ)言描述的函數(shù)概念
教師要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀課本引例,體會(huì)函數(shù)是描述客觀事物變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型的思想,有關(guān)例子如下:
(1)炮彈的射高與時(shí)間的變化關(guān)系問(wèn)題用確定的解析式表示函數(shù)承接初中函數(shù)概念;(2)南極臭氧空洞面積與時(shí)間的變化關(guān)系問(wèn)題圖像形式表示函數(shù)關(guān)系;
(3)“八五”計(jì)劃以來(lái)我國(guó)城鎮(zhèn)居民的恩格爾系數(shù)與時(shí)間的變化關(guān)系問(wèn)題表格形式表示函數(shù)關(guān)系;教師通過(guò)對(duì)這幾個(gè)問(wèn)題分析、歸納,它們都是函數(shù)關(guān)系,如果用集合語(yǔ)言來(lái)描述x; y取值范圍,它們有共同點(diǎn):(1)都有兩個(gè)非空數(shù)集A, B。(2)存在某種對(duì)應(yīng)法則,對(duì)于A中任意的x, B中總有唯一的一個(gè)數(shù)y和它對(duì)應(yīng)。產(chǎn)生集合語(yǔ)言描述的函數(shù)定義:設(shè)A,B都是非空的數(shù)的集合,f : x y是從A到B的一個(gè)對(duì)應(yīng)法則,那么從A到B的映射f : A B就叫做函數(shù),記作y = f(x),其中x ∈ A,y ∈ B原象集合A叫做函數(shù)f(x)的定義域象集合C叫做函數(shù)f(x)的值域,顯然有B ? C。這個(gè)定義更明確函數(shù)的組成部分,定義域,對(duì)應(yīng)法則,值域三要素,清楚明了,用這樣的函數(shù)概念可以解決文章開始提出的問(wèn)題y = 1(x ∈ R)是函數(shù)嗎?回答是肯定的,是函數(shù),定義域是R,值域是1,對(duì)應(yīng)關(guān)系就是y = 1,無(wú)論x取什么值,都有唯一的數(shù)′′1′′ 與之對(duì)應(yīng),突破初中所遇函數(shù)都是含有x的解析式的束縛。
4 加強(qiáng)對(duì)f的認(rèn)識(shí),才能真正理解函數(shù)定義符號(hào)y = f(x)即是\y是x的函數(shù)"的數(shù)學(xué)表示,應(yīng)從以下幾個(gè)方面理解:
1. x是自變量,它是法則所施加的對(duì)象;f是對(duì)應(yīng)法則,它可以是一個(gè)或幾個(gè)解析式(分段函數(shù)),可以是圖象、表格,也可以是文字描述。
2.y = f(x)僅僅是函數(shù)符號(hào),不是表示\y"等于f與x的乘積,f(x)也不一定是解析式,在研究函數(shù)時(shí),除用符號(hào)f(x)外,還常用g(x),F(xiàn)(x),G(x)等符號(hào)來(lái)表示。
3.由函數(shù)的近代定義可知,函數(shù)概念含有三個(gè)要素:定義域A、值域C和對(duì)應(yīng)法則f。其中核心是對(duì)應(yīng)法則f,它是函數(shù)關(guān)系的本質(zhì)特征。y = f(x)的意義是:y等于x在法則f下的對(duì)應(yīng)值,而f是“對(duì)應(yīng)”得以實(shí)現(xiàn)的方法和途徑,是聯(lián)系x與y的紐帶,所以是函數(shù)的核心。當(dāng)兩個(gè)函數(shù)的定義域和對(duì)應(yīng)法則都分別相同時(shí),這兩個(gè)函數(shù)才是同一個(gè)函數(shù)。明確上述函數(shù)核心,可以解決y = x與y = x2=x 是同一函數(shù)嗎?這一問(wèn)題,y = x的定義域是R,而y = x2=x的定義域是x ?= 0,雖然后者經(jīng)過(guò)化簡(jiǎn)能成為y = x,對(duì)應(yīng)法則相同,但是二者不是同一函數(shù)。
四、 用文字語(yǔ)言描述f具體含義,函數(shù)概念的理解由抽象到具體
1: y = x + 1 這個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)法則的具體含義為:x的2倍再加1成為y;
2: y = |x|這個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)法則的具體含義為:求x的絕對(duì)值2成為y;
3: 正確理解f(x + 1) = 3x2 + 2x + 1中f的具體含義,f不是等號(hào)左邊的二次函數(shù)解析式,但是該函數(shù)中的自變量仍然是x,該式是把f(x)解析式中的x用x + 1換掉后,化簡(jiǎn)得來(lái)的。要得到原來(lái)函數(shù)解析式,就要用換元法,把x + 1用t換掉,x = t ? 1,化簡(jiǎn)該式,就能得f(x)的解析式。
五、 小結(jié)
總之,只要抓住函數(shù)的實(shí)質(zhì),即兩個(gè)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,理解函數(shù)定義中三要素,尤其對(duì)于對(duì)應(yīng)法則的深入理解,函數(shù)概念才能掌握清楚,它是能摸得著,看得見(jiàn),不是很抽象的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
[1] 盧禎喜.突破農(nóng)村數(shù)學(xué)教學(xué)的難關(guān)[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2009,(10).
[關(guān)鍵詞]GeoGebra 函數(shù)教學(xué) 多媒體教學(xué)
GeoGebra是由美國(guó)佛羅里達(dá)州亞特蘭大學(xué)的數(shù)學(xué)教授Markus Hohenwarter所設(shè)計(jì)的一款結(jié)合幾何、代數(shù)、微積分及統(tǒng)計(jì)的免費(fèi)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件,同時(shí)具有處理代數(shù)與幾何的功能.一方面,它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的幾何軟件,可以繪制并修改點(diǎn)、直線、線段、多邊形、向量、圓錐曲線及函數(shù);另一方面,它也有處理代數(shù)的能力,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)函數(shù)作微分與積分、求方程的解和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能.它能做到圖形與代數(shù)方程的同步變化,實(shí)現(xiàn)了真正的動(dòng)態(tài)演示.GeoGebra軟件以直線、向量、曲線、函數(shù)等為基本元素,提供了方便的動(dòng)態(tài)演示,顯示和探索軌跡的生成過(guò)程,以“動(dòng)態(tài)”為特色,展示代數(shù)與幾何圖形內(nèi)在關(guān)系的環(huán)境,使原本抽象、枯燥的內(nèi)容變得具體、生動(dòng)、形象,充分展示了數(shù)學(xué)教學(xué)的美.
利用GeoGebra軟件制作直觀鮮明的圖像和動(dòng)態(tài)畫面,可把不常見(jiàn)的、難以理解的內(nèi)容變?yōu)橹庇^的、淺顯的動(dòng)態(tài)感性材料,使學(xué)生既可以看到圖形產(chǎn)生的過(guò)程,又真實(shí)地感受數(shù)學(xué)美的過(guò)程.這樣有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí) 興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)觀察、思考,從而提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量.下面我結(jié)合自己對(duì)GeoGebra軟件的研究,重點(diǎn)談?wù)?GeoGebra軟件在高中函數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用.
一、GeoGebra軟件在對(duì)數(shù)函數(shù)及指數(shù)函數(shù)圖形對(duì)稱性教學(xué)中的應(yīng)用
GeoGebra的對(duì)數(shù)函數(shù)符號(hào)和國(guó)內(nèi)目前所使用的有所差異,如下表:
在GeoGebra中,若輸入y=log(x)代表的是自然對(duì)數(shù),而常用對(duì)數(shù)是輸入y=lg(x);若底數(shù),為其他正數(shù),則要用換底公式logab= logcblogca ,如輸入y= log(x) log(2)來(lái)表示y=log2x.
把y=logax,y=log1ax,y=ax,y=(1a)x 四個(gè)函數(shù)圖像畫在一起,前兩個(gè)圖像對(duì)稱于x軸,后兩個(gè)圖像對(duì)稱于y軸,第一個(gè)與第三個(gè)函數(shù)以及第二個(gè)與第四個(gè)函數(shù)有反函數(shù)關(guān)系,其圖像對(duì)稱于直線y=x.
步驟:(1)設(shè)定數(shù)值滑桿a最小:0.01,最大:10,增量:0.01;(2)輸入y= log(x) log(a);(3)輸入y= log(x) log(1a) ;(4)輸入y=ax;(5)輸入y=(1a)x; (6)利用在y= log(x)log(a) 上畫出一點(diǎn)A,再用對(duì)稱鈕找出在另三個(gè)圖形上的點(diǎn)A′,A1′,B,拉動(dòng)滑桿看看圖形的變化.如圖1.
圖1
通過(guò)這一片段教學(xué),讓學(xué)生形象直觀地體驗(yàn)y=ax與y=(1a)x 圖像關(guān)于y軸對(duì)稱,體驗(yàn)y=ax與y=logax圖像關(guān)于y=x對(duì)稱,體驗(yàn)y=logax與y=log1ax圖像關(guān)于y軸對(duì)稱這三種對(duì)稱,深刻理解指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的依賴有對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系,從而更加深刻體會(huì)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)內(nèi)在的對(duì)稱美.
二、GeoGebra軟件在冪函數(shù)概念教學(xué)中的應(yīng)用
冪函數(shù)作為一類重要的函數(shù)模型,是學(xué)生在系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)之后研究的又一類基本的初等函數(shù),是對(duì)基本初等函數(shù)知識(shí)的更加詳細(xì)的總結(jié)概括,研究?jī)绾瘮?shù)擴(kuò)充和完善了學(xué)生在函數(shù)方面的知識(shí)結(jié)構(gòu).教材把冪函數(shù)安排在指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)之后,在學(xué)習(xí)與探究過(guò)程中可體現(xiàn)類比的學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)并理解研究基本初等函數(shù)的一般思路.
例如,《冪函數(shù)圖像和性質(zhì)》的教學(xué).步驟:(1)輸入f(x)=x;(2)輸入g(x)=x2;(3)輸入h(x)=x3;(4)輸入s(x)=x12;(5)輸入t(x)= 1x ;(6)利用工具欄中的復(fù)選框,設(shè)置函數(shù)圖像的隱藏按鈕;(7)設(shè)置滑桿α,使α的值從-10逐漸增大至10;(8)輸入f(x)=xα,拖動(dòng)滑桿,觀察冪函數(shù)的圖像變化. 如圖2.
圖2
通過(guò)這一片段教學(xué),我們引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與作圖,觀察圖像形成的過(guò)程,分析和總結(jié)圖像的性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的探索精神,并在研究函數(shù)變化的過(guò)程中滲透辯證唯物主義的思 想觀點(diǎn).
三、GeoGebra軟件在函數(shù)零點(diǎn)教學(xué)中的應(yīng)用
方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)是高中課程標(biāo)準(zhǔn)新增的內(nèi)容.從表面上看,這一部分內(nèi)容的教學(xué)并不困難,但要讓學(xué)生能夠真正理解,教學(xué)還需要妥善處理其中的一些問(wèn)題.例如,求函數(shù)h(x)=x2-2x零點(diǎn)個(gè)數(shù),一般人很容易以紙筆手動(dòng)方式畫出此兩函數(shù)圖像交于兩點(diǎn)的圖形,但要畫出交于三點(diǎn)的情形則遠(yuǎn)超出學(xué)生手工描繪的能力.
步驟:(1)設(shè)定數(shù)值滑桿a,最小:-5,最大:5,增量:0.1,輸入直線型x=a;(2)輸入f(x)=x2;(3)輸入g(x)=2x;(4)另外輸入h(x)=f(x)-g(x).觀察當(dāng)h(x)和x軸有3個(gè)交點(diǎn)時(shí),即此兩函數(shù)圖形交于3點(diǎn).
圖3
通過(guò)這一片段教學(xué),我們可以利用GeoGebra軟件中數(shù)值滑桿輕松地得到函數(shù)h(x)=x2-2x的零點(diǎn)a、方程x2-2x=0的根和函數(shù)f(x)=x2和g(x)=2x兩個(gè)圖像的交點(diǎn)三者之間的內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生深刻體會(huì)函數(shù)零點(diǎn)的問(wèn)題,方程根的問(wèn)題與兩個(gè)函數(shù)圖像交點(diǎn)問(wèn)題之間的互相轉(zhuǎn)化,從而加深對(duì)函數(shù)零點(diǎn)概念的理解和掌握.
四、GeoGebra軟件在三角函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b圖像與性質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用
函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b的圖像是在學(xué)習(xí)了正、余弦函數(shù)的圖像和性質(zhì)之后的一節(jié)內(nèi)容,具有較強(qiáng) 的綜合性.由y=sinx到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)+b的圖像變換過(guò)程中,ω、φ、A、b四個(gè)量的不同變化對(duì)圖像的影響是教學(xué)的重點(diǎn).
例如,《函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b圖像和性質(zhì)》的教學(xué).步驟:(1)設(shè)置橫向滑桿ω、φ,縱向滑桿A、b;(2)在輸入框在輸入y=A*sin(ωx+φ)+b,即可得到函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b的圖像;(3)同理,在輸入框中輸入y=sinx,同時(shí)得到函數(shù)y=sinx的圖像.如圖4.
圖4
通過(guò)這一片段教學(xué),我引導(dǎo)學(xué)生參與參數(shù)ω,φ,A,b對(duì)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b圖像影響問(wèn)題進(jìn)行分解的研究,同時(shí)結(jié)合具體函數(shù)圖像的變化,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,特殊到一般的化歸思想,并動(dòng)態(tài)直觀地把圖像變換的本質(zhì)展示給學(xué)生.
五、GeoGebra軟件在導(dǎo)數(shù)定義教學(xué)中的應(yīng)用
函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x0處的導(dǎo)數(shù)的定義為:設(shè)y=f(x)在點(diǎn)x0的鄰域附近有定義,且當(dāng)自變量在點(diǎn)x0有一增量t(x0+t仍在該鄰域附近)時(shí),若增量比極限:limΔx0f(x0+t)-f(x0)t 存在,就稱其值為y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù).由于高中課本并未涉及過(guò)多的極限知識(shí),因此通過(guò)理論講授導(dǎo)數(shù)的概念很多學(xué)生是無(wú)法接受的.但中學(xué)課本關(guān)于直線斜率問(wèn)題及切線問(wèn)題都有詳細(xì)的闡述,因此我們可以利用GeoGebra軟件通過(guò)切線斜率問(wèn)題來(lái)解釋導(dǎo)數(shù)的定義.
例如,計(jì)算函數(shù)f(x)=2x3-32x2 在點(diǎn)x=1處的切線斜率.步驟:(1)在命令區(qū)輸入f(x)=2x3- 32x2, 即可作函數(shù)圖像;(2)定義變量x0=1;(3)定義點(diǎn)A=(x0,f(x0));(4)設(shè)置滑桿,定義函數(shù)在x=1處的增量0≤t≤2;(5)定義點(diǎn)B=(x0+t,f(x0+t));(6)連接點(diǎn)A、B的割線AB;(7)在命令框中輸入m=f(x0+t)-f(x0)t ,即得割線AB的斜率;(8)通過(guò)拖動(dòng)滑桿即可直觀看出割線AB漸變?yōu)榍芯€的過(guò)程;(9)通過(guò)觀測(cè)代數(shù)區(qū)變量m的值即可得到點(diǎn)B向點(diǎn)A靠近,m值向3靠近,即點(diǎn)A處切線的斜率為3.如圖5.
圖5 通過(guò)這一片段教學(xué),我們可以讓學(xué)生體驗(yàn)和認(rèn)同“有限和無(wú)限對(duì)立統(tǒng)一”的辯證觀點(diǎn),體會(huì)逼近思想在導(dǎo)數(shù)概念教學(xué)中的作用,接受用運(yùn)動(dòng)變化的辯證唯物主義思想處理數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法,進(jìn)而加深對(duì)導(dǎo)數(shù)概念的理解和掌握.
六、GeoGebra軟件在定積分概念教學(xué)中的應(yīng)用
函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的定積分就是把區(qū)間[a,b]分成許多小區(qū)間,進(jìn)而把曲邊梯形拆分為一些小曲邊梯形,對(duì)每個(gè)小曲邊梯形采用“以直代曲”的思想,即用 矩形的面積近似代替小曲邊梯形的面積,得到每個(gè)小曲邊梯形的面積的近似值,再對(duì)這些近似值求和,就得到曲邊梯形面積的近似值.可以想象,隨著拆分越來(lái)越細(xì),近似程度就會(huì)越來(lái)越大.在近似過(guò)程中,通過(guò)使用GeoGebra軟件計(jì)算darboux upper sum及darboux lower sum,不論采用哪種方式給學(xué)生演示,只要?jiǎng)澐肿銐蚣?xì),其結(jié)果最終一定收斂于一個(gè)常數(shù),此值就是函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的定積分.
例如,計(jì)算∫10x2dx,步驟:(1)在命令區(qū)輸入:f(x)=x2,即可得到函數(shù)圖像;(2)設(shè)置滑桿,使n的值從0逐漸增大至100;(3)在命令區(qū)輸入:L=LowerSum[f,0,1,n],計(jì)算darboux lower sum;(4)在命令區(qū)輸入:U=LowerSum[f,0,1,n],計(jì)算darboux upper sum;(5)拖動(dòng)滑桿,代數(shù)區(qū)L及U的值將逐漸變化,兩者的差距逐漸越來(lái)越小,最終都趨于0.33,即13.如圖6.
圖6
一、建立對(duì)應(yīng)工作表
首先在EXCEL中建立成績(jī)、上線分、分?jǐn)?shù)段、學(xué)校、班級(jí)五個(gè)工作表。成績(jī)表中存放學(xué)生成績(jī),格式如圖1。考號(hào)第2位代表學(xué)校,前4位代表班級(jí),學(xué)校、班級(jí)這兩列數(shù)據(jù)用mid()函數(shù)從考號(hào)中提取即可。上線分表用來(lái)存放各科的分?jǐn)?shù)線,如圖2。分?jǐn)?shù)段、學(xué)校、班級(jí)三個(gè)表用來(lái)存放統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
二、定義區(qū)域,簡(jiǎn)化公式
在統(tǒng)計(jì)時(shí),公式中往往需要指明計(jì)算的單元格區(qū)域,公式寫得很長(zhǎng),容易出錯(cuò)。可以將相應(yīng)單元格區(qū)域定義一下,簡(jiǎn)化公式,增強(qiáng)可讀性。選中成績(jī)表所有數(shù)據(jù),單擊 “插入名稱指定”,在打開的窗口中選擇名稱創(chuàng)建于“首行”,單擊“確定”,這樣就快速定義了序號(hào),考號(hào),語(yǔ)文等多列區(qū)域。比如要計(jì)算語(yǔ)文一列的平均分,如果沒(méi)有定義區(qū)域,必須輸入公式“=AVERAGE(d2:d3000)”,現(xiàn)在只需輸入公式“=AVERAGE(語(yǔ)文)”。在成績(jī)表中定義的區(qū)域在其他工作表中可以直接使用,這個(gè)技巧在編寫復(fù)雜公式時(shí)效果尤其明顯。
三、統(tǒng)計(jì)不同分?jǐn)?shù)段人數(shù)
切換到分?jǐn)?shù)段工作表,如圖3所示,需要統(tǒng)計(jì)各校不同分?jǐn)?shù)段的人數(shù),可以用SUMPRODUCT函數(shù)完成。在B5單元格中輸入公式“=SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*(總分0))”,可以求出一中(其學(xué)校代碼為1)實(shí)際參加考試人數(shù),指定總分0可以將缺考的學(xué)生去掉。在C5單元格中輸入公式“=SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*(總分>=900))”求出一中總分在940分以上的人數(shù)。用同樣方法算出一中在不同分?jǐn)?shù)段的人數(shù)。寫完一中對(duì)應(yīng)的公式后,復(fù)制公式到下一行,用查找替換將所有公式中的“1”改為“2”,馬上可以完成二中(代碼為2)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),以此類推,統(tǒng)計(jì)其它學(xué)校的數(shù)據(jù)。
提示:SUMPRODUCT函數(shù)中指定的條件最少寫兩個(gè),不夠兩個(gè)時(shí)用1代替另一個(gè)條件。即SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*1)表示求一中人數(shù)。
四、統(tǒng)計(jì)上線人數(shù)
切換到學(xué)校工作表,如圖4所示,統(tǒng)計(jì)各校上線人數(shù),在C5單元格中輸入公式“=SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*(總分>=上線分!$B$2))”求出總分上重點(diǎn)線的人數(shù),其中“上線分!$B$2”表示引用上線分工作表中B2單元格的數(shù)據(jù),B2單元格存放著總分的重點(diǎn)分?jǐn)?shù)線。注意這里我們用“上線分!$B$2”而不是直接寫一個(gè)具體數(shù)字,是為了將來(lái)再次考試統(tǒng)計(jì)時(shí)方便,因?yàn)槊看慰荚嚨闹攸c(diǎn)線都不一樣,再次統(tǒng)計(jì)時(shí)只需要修改上線分表中B2單元格的數(shù)據(jù)即可,不用再修改C5單元格的公式。同理,在D5單元格輸入公式“=SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*(總分>=上線分!$C$2))”,上線分!$C$2單元格存放著總分的本科分?jǐn)?shù)線。E5單元格(本率即本科人數(shù)占總?cè)藬?shù)比率)輸入公式“=D5/$B5*100”。G5單元格(存放總分的平均分)輸入公式“=SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*總分)/SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*(總分0))”。其中SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*總分)求出一中所有學(xué)生總分之和,SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*(總分0))求出一中的實(shí)考人數(shù),兩者相除求出一中平均分。要統(tǒng)計(jì)語(yǔ)文等學(xué)科的重點(diǎn)人數(shù),本科人數(shù)等數(shù)據(jù)時(shí),寫入類似公式即可。寫完一中對(duì)應(yīng)的公式后,復(fù)制公式到下一行,用查找替換將所有公式中的“1”改為“2”,馬上可以完成二中學(xué)校各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),以此類推,統(tǒng)計(jì)其它學(xué)校的數(shù)據(jù)。
提示:可以將函數(shù)某個(gè)條件直接寫成字段名,表示對(duì)符合條件的單元格數(shù)據(jù)進(jìn)行合計(jì),比sumif函數(shù)更靈活。即 SUMPRODUCT((學(xué)校="1")*總分)即表示求一中所有學(xué)生總分之和。
五、統(tǒng)計(jì)班級(jí)數(shù)據(jù)
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);函數(shù)知識(shí);知識(shí)要點(diǎn);心得體會(huì)
一、高中數(shù)學(xué)函數(shù)的重要性
在展開高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最初階段,老師就反復(fù)強(qiáng)調(diào)函數(shù)的重要性:在高中數(shù)學(xué)課程體系中,函數(shù)是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中首次遇到且具有一般意義的抽象概念,同時(shí)也是高中數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。高中數(shù)學(xué)一年級(jí)的入門課程為“集合與函數(shù)”,在之后的三年高中數(shù)學(xué)課程中,函數(shù)知識(shí)貫穿全部數(shù)學(xué)內(nèi)容,所以學(xué)好高中函數(shù)是至關(guān)重要的。
關(guān)于這一點(diǎn),老師也通過(guò)往年的高考試卷為我們做了詳細(xì)分析,同時(shí)指出,隨著近年來(lái)“新課標(biāo)、新課改”的施行,對(duì)于函數(shù)部分的考察呈現(xiàn)開放性、新穎性、應(yīng)用性特征,幾乎所有高中數(shù)學(xué)的壓軸考核內(nèi)容都與函數(shù)相關(guān)。從宏觀功能角度來(lái)說(shuō),函數(shù)可以描述客觀世界的變化規(guī)律,通過(guò)函數(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握,我們可以更好地探索自然科學(xué),并利用函數(shù)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。從微觀功能角度說(shuō),函數(shù)內(nèi)容是高中數(shù)學(xué)課程最核心的組成部分,關(guān)系到高中生進(jìn)入高等教育階段之后的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。
二、高中數(shù)學(xué)函數(shù)學(xué)習(xí)的心得體會(huì)
2.1樹立正確學(xué)習(xí)態(tài)度
現(xiàn)階段,我們所接觸到的數(shù)學(xué)教材經(jīng)過(guò)了大量改革,在表達(dá)形式、掌握內(nèi)容等層面的設(shè)計(jì),更符合高中生的理解特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律,這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。但是,“態(tài)度決定一切”,學(xué)好任何一門學(xué)問(wèn)都需要付出艱苦的努力,數(shù)學(xué)自然也不例外。作為一名高中生,如何培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想、邏輯思維能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力等,對(duì)自己的學(xué)習(xí)成績(jī)提升有重要的作用。
相比其他學(xué)科而言,數(shù)學(xué)顯得嚴(yán)謹(jǐn)、刻板、枯燥,函數(shù)部分尤其晦澀,而作為學(xué)生之所以產(chǎn)生這樣的感覺(jué),就是因?yàn)槿狈?duì)數(shù)學(xué)思想的了解。所謂“數(shù)學(xué)思想”就是指在接觸數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中產(chǎn)生的穩(wěn)定思維活動(dòng),它不僅體現(xiàn)出了數(shù)學(xué)的工具性特點(diǎn),同時(shí)也對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)體系的具體內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)概括,讓學(xué)習(xí)者從枯燥無(wú)味的數(shù)字、公式、定理中脫離出來(lái)。簡(jiǎn)單地理解,“數(shù)學(xué)思想”就是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)體系全面、深入了解之后產(chǎn)生的規(guī)律性邏輯。
因此,我認(rèn)為在展開高中數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)之前,作為學(xué)生必須樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度。只有這樣,才能督促自我驅(qū)動(dòng)力的產(chǎn)生,在行為上、心理上、精神上傾向于知識(shí)接受,為高中函數(shù)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。同時(shí),還應(yīng)該積極改正一些數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的不良習(xí)慣。經(jīng)過(guò)觀察,身邊很多同學(xué)都喜歡記公式、背例題,提倡大量練習(xí),大搞“題海戰(zhàn)術(shù)”。我認(rèn)為這是極不可取的,一方面會(huì)消耗大量的精力,這樣學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)產(chǎn)生很大的精神壓力。另一方面,在日常測(cè)試、定期考試中取得的成績(jī)也不好。
正確的學(xué)習(xí)態(tài)度同樣需要“推動(dòng)力”,結(jié)合我自身的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō),利用的是“興趣”這一法寶。教育學(xué)家們常說(shuō)“興趣是最好的老師”,親身體驗(yàn)后我明白了這句話的含義。當(dāng)對(duì)數(shù)學(xué)函數(shù)產(chǎn)生“喜歡”、“熱愛(ài)”的感覺(jué)之后,就是興趣最濃厚的時(shí)候,任何一個(gè)小小的成功都會(huì)讓人興奮,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為深入學(xué)習(xí)的力量。例如,我在遇到難題、怪題的時(shí)候并不會(huì)“鉆牛角尖”,而是把它視為一個(gè)強(qiáng)大對(duì)手,通過(guò)認(rèn)真分析、查閱資料、明確思想,不斷地嘗試解決方法,最終得到正確的答案――事實(shí)上,攻克難題的過(guò)程中獲得的喜悅也很可觀。
2.2培養(yǎng)自我數(shù)學(xué)思維
在接觸高中數(shù)學(xué)以后,我感覺(jué)是它與初中數(shù)學(xué)相比存在明顯的“斷層”,具有更強(qiáng)的邏輯性、抽象性和空間性,不再是簡(jiǎn)單的數(shù)字、圖像、線性關(guān)系,而是基于三維空間展開的數(shù)學(xué)科學(xué)探索,因此培養(yǎng)自我的數(shù)學(xué)思維是十分重要的。當(dāng)然,數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的,在我身邊有很多數(shù)學(xué)天賦較好的同學(xué),他們?cè)诶斫飧咧袛?shù)學(xué)函數(shù)知識(shí)的過(guò)程中毫不費(fèi)力,但同時(shí)也存在和我水平相當(dāng)?shù)耐瑢W(xué),在掌握數(shù)形結(jié)合、平面立體、對(duì)稱區(qū)間等問(wèn)題上有一定的困難――這讓我認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)本身就是一個(gè)艱苦而漫長(zhǎng)的過(guò)程。
但相應(yīng)地,一旦數(shù)學(xué)思維形成,再回頭觀察函數(shù)問(wèn)題就相對(duì)容易。我結(jié)合對(duì)高中數(shù)學(xué)函數(shù)考試題目的分析,可以總結(jié)為“換湯不換藥”,包括課后作業(yè)、課外習(xí)題等在內(nèi),在基本類型上保持一致,只是在求解范圍、求解規(guī)模上有一些差異。數(shù)學(xué)思維的一個(gè)基本原則是“萬(wàn)變不離其宗”,無(wú)論如何變化,每一個(gè)問(wèn)題都會(huì)對(duì)應(yīng)一種類型思考方法――在解答的過(guò)程中要有條有理,按照清晰地步驟展開,通過(guò)對(duì)問(wèn)題的拆解、組合、簡(jiǎn)化、歸納,進(jìn)而就可以尋找到答案。
2.3提高課堂學(xué)習(xí)效率
高中學(xué)習(xí)生活較為緊張、時(shí)間安排緊湊,在課程安排較為密集的時(shí)候,通常上一節(jié)課來(lái)不及消化的知識(shí)會(huì)帶到當(dāng)節(jié)課中。我認(rèn)為這種情況必須進(jìn)行遏制、杜絕,尤其在數(shù)學(xué)課堂講解函數(shù)知識(shí)的情況下。圍繞著高中函數(shù)加入了大量的數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容,例如集合、立體幾何等,但是依然是圍繞利用函數(shù)思想解決這些問(wèn)題,函數(shù)在數(shù)學(xué)課程安排的“貫穿性”,也意味著它具有較強(qiáng)的體系性特點(diǎn),一旦某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)錯(cuò)過(guò)之后,很難與后面的知識(shí)聯(lián)系起來(lái),學(xué)習(xí)就會(huì)越來(lái)越被動(dòng)。
提高課堂學(xué)習(xí)效率的最好方法是跟著老師的講課思路,很多同學(xué)都不重視這一點(diǎn),認(rèn)為只要多做習(xí)題就可以了――這是錯(cuò)誤的觀點(diǎn),原因在于,老師為了在有限時(shí)間內(nèi)把知識(shí)點(diǎn)傳達(dá)出去,會(huì)做出很多有效的調(diào)整,通過(guò)老師的方法講解和思路指引,遠(yuǎn)比自己生搬硬套習(xí)題更直接、更有效――盡管當(dāng)前教學(xué)活動(dòng)中強(qiáng)調(diào)“培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性、積極性”,但從學(xué)生角度說(shuō),要充分吸收老師傳達(dá)的信息,否則就是緣木求魚、舍本逐末。
2.4做好課后總結(jié)歸納
在課后大量練習(xí)是一種溫故而知新的手段,但過(guò)分強(qiáng)調(diào)并不科學(xué),我認(rèn)為高中函數(shù)知識(shí)是一個(gè)系統(tǒng)的體系,在課后做好總結(jié)和歸納工作就可以滿足知識(shí)強(qiáng)化的作用。例如,我在函數(shù)學(xué)習(xí)中更注重函數(shù)模型的應(yīng)用,在教材中就存在大量的模型參考,它具有題源豐富的特點(diǎn),包括立體幾何、解析幾何、排列組合等,在利用函數(shù)模型解答問(wèn)題的過(guò)程中,按照三個(gè)步驟展開:(1)閱讀兩到三遍題目材料,找出問(wèn)題的本質(zhì)所在,并進(jìn)一步展開相關(guān)位置關(guān)系、數(shù)量關(guān)系的理順,用自己的話重復(fù)一遍;(2)列舉出用到的函數(shù)模型,建立函數(shù)關(guān)系,代入數(shù)量關(guān)系,建立目標(biāo)函數(shù);(3)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分步解答,最終整理結(jié)論。
針對(duì)含有字母的問(wèn)題
例如logm(x+1-m)>1解答時(shí),書面分析包括了以下兩個(gè)步驟:
第一,式子中底數(shù)m是參數(shù),它必須滿足大于0并且小于1、或者大于1的結(jié)論;
第二,最終答案是解題獲得的并集。結(jié)合以上簡(jiǎn)單的分析過(guò)程,列舉出如下式子:
00; x+1-m>m;最終得到的解集有兩部分,分別是:{x|m-1
針對(duì)含參導(dǎo)函數(shù)問(wèn)題的解答過(guò)程
例如:設(shè)函數(shù)f(x)=ex-1-x-ax2。若當(dāng)x≥0時(shí)f(x)≥0,求a的取值范圍f′(x)=ex-2ax-1
令f′(x)=ex-2ax-1=0(此方程是個(gè)超越方程,故根的討論轉(zhuǎn)換成兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)的問(wèn)題)
即ex=2ax+1
令y1=ex,y2=2ax+1
方法:總之規(guī)范解題步驟,弄清分類討論的原因,相信導(dǎo)數(shù)問(wèn)題中涉及到參數(shù)的分類討論不會(huì)是個(gè)困難的問(wèn)題。
針對(duì)如何求抽象函數(shù)的相關(guān)問(wèn)題
例如:(1)x∈R,f(x)滿足f(x+y)=f(x)+f(y),證明f(x)為奇函數(shù)。
(先令x=y=0?圯f(0)=0再令y=-x,……)
(2)x∈R,f(x)滿足f(xy)=f(x)+f(y),證明f(x)是偶函數(shù)。
(先令x=y=-t?圯f[(-t)(-t)]=f(t?t)
f(-t)+f(-t)=f(t)+f(t)
f(-t)=f(t)……)
(3)證明單調(diào)性:f(x2)=f[(x2-x1)+x2]……
方法:對(duì)于這種抽象函數(shù)的題目,其實(shí)簡(jiǎn)單得都可以直接用死記了
1.代y=x
2.令x=0或1來(lái)求出f(0)或f(1)
3.求奇偶性,令y=-x;求單調(diào)性:令x+y=x1
三、結(jié)束語(yǔ)
總體來(lái)說(shuō),我認(rèn)為高中數(shù)學(xué)函數(shù)部分的學(xué)習(xí)效果好壞取決于老師和學(xué)生的配合,在當(dāng)前高中教學(xué)模式不斷創(chuàng)新、完善的背景下,高中數(shù)學(xué)在整個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)中所占的比例不斷升高。同時(shí),高中數(shù)學(xué)也是高考中所占分?jǐn)?shù)比例較高的學(xué)科,剖析高中數(shù)學(xué)內(nèi)容又可以發(fā)現(xiàn),高中函數(shù)所占的比例很高。因此要學(xué)好這一門抽象性、邏輯性較強(qiáng)的課程,除了全方位掌握數(shù)學(xué)思想之外,還要對(duì)函數(shù)部分有所側(cè)重。
【參考文獻(xiàn)】
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識(shí);重要性
〔中圖分類號(hào)〕 G633.6
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A
〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2014)
06—0067—01
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,作為主線貫穿于中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的始終。但同時(shí)它也是教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),不管教師怎么努力,總有一部分學(xué)生不得要領(lǐng)。下面筆者就高中新課程函數(shù)教學(xué),談?wù)勛约旱捏w會(huì)和看法。
一、對(duì)函數(shù)概念教學(xué)的認(rèn)識(shí)
學(xué)生由初中以“變量”定義函數(shù),到高一以“對(duì)應(yīng)”定義函數(shù),認(rèn)識(shí)上會(huì)存在較大差異。用一個(gè)高度抽象的符號(hào)f(x)表示函數(shù),學(xué)生會(huì)感覺(jué)函數(shù)很“遙遠(yuǎn)”。接著將函數(shù)推廣到映射,函數(shù)便又有了一層“神秘”。因此,教師要從知識(shí)由低級(jí)到高級(jí)的銜接出發(fā),借助學(xué)生熟悉的一次函數(shù)、二次函數(shù),幫學(xué)生形成對(duì)函數(shù)的直接體驗(yàn),體會(huì)函數(shù)的意義,而符號(hào)f(x)視之為“數(shù)學(xué)文字”與“數(shù)學(xué)符號(hào)”之間形式不同而本質(zhì)相同的表示。
二、對(duì)函數(shù)性質(zhì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)
1.強(qiáng)調(diào)學(xué)好基本初等函數(shù)的重要性。高中所學(xué)的指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù),與初中所學(xué)一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù),是學(xué)生必須掌握的幾種基本函數(shù),學(xué)生要熟練掌握、深刻理解它們的解析式、圖象、性質(zhì),這是學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)知識(shí)以及應(yīng)用函數(shù)解決相關(guān)問(wèn)題的基礎(chǔ)。
2.強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)函數(shù)內(nèi)容的有效方法——數(shù)形結(jié)合。數(shù)形結(jié)合思考函數(shù)問(wèn)題,能給抽象的數(shù)量關(guān)系以形象的幾何直觀,也能把幾何圖形問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)量關(guān)系問(wèn)題去解決。以圖象彰顯性質(zhì),有了圖象便有了函數(shù)的所有,可見(jiàn)數(shù)形結(jié)合是學(xué)好函數(shù)的法寶。用函數(shù)圖象解決相關(guān)問(wèn)題,可幫我們認(rèn)識(shí)函數(shù)性質(zhì)以及函數(shù)與方程、不等式之間的內(nèi)在聯(lián)系,從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)函數(shù),體會(huì)函數(shù)是刻畫變量與變量關(guān)系的模型。
3.突出函數(shù)單調(diào)性的教學(xué)。單調(diào)性與函數(shù)圖象有密切關(guān)系,了解函數(shù)的單調(diào)性,基本能確定函數(shù)圖象的走向。反過(guò)來(lái),掌握函數(shù)圖象的走勢(shì),就基本上了解了函數(shù)的單調(diào)性。函數(shù)的單調(diào)性教學(xué)能更好地體現(xiàn)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的嚴(yán)格與精確。由文字?jǐn)⑹鲞^(guò)渡到符號(hào)表示、從特殊到一般、從無(wú)限到有限的思維過(guò)程,是教學(xué)的重點(diǎn),也是學(xué)生知識(shí)建構(gòu)、思維生成的難點(diǎn)。教師要引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)從特殊到一般的方法,感受數(shù)形結(jié)合思想,感知研究函數(shù)性質(zhì)的基本思路。
4.向?qū)W生介紹的幾類重要函數(shù)。教學(xué)發(fā)現(xiàn),依靠基本初等函數(shù)解決問(wèn)題還不夠便捷,有幾類函數(shù)使用也很頻繁,深入地認(rèn)識(shí)它們對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)、運(yùn)用函數(shù)解決問(wèn)題大有幫助。
它們是(1)y=■(ab≠bc)型的分式函數(shù),該函數(shù)的圖象是雙曲線,可作反比例函數(shù)的平移所得,找其對(duì)稱中心或兩條漸近線,尋找變量x與y的范圍十分便利;
(2)y=x+■(a>0)型的對(duì)勾函數(shù),該函數(shù)是有兩條漸近線的、關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的雙曲線,其單調(diào)性、正負(fù)區(qū)間上的最值,以及它和均值不等式的關(guān)系(x>0時(shí))應(yīng)用較為廣泛;
(3)y=ax+b(a>0)型的函數(shù)常看作是冪函數(shù)y=■平移與伸縮所得;
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