河北省唐山市開灤第二中學(xué) 劉紅蘭
本節(jié)內(nèi)容是選自于普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書,人教版數(shù)學(xué)必修1第三章函數(shù)的應(yīng)用的一節(jié)專題課,是作為初高中二次函數(shù)知識的銜接與整合,是對函數(shù)的零點(diǎn)與方程的實(shí)根的知識的綜合考查與靈活應(yīng)用。這部分知識在初中代數(shù)中雖有所涉及 ,但尚不夠系統(tǒng)和完整,且解決的方法偏重于一元二次方程根的判別式和根與系數(shù)關(guān)系定理的運(yùn)用。
教學(xué)重點(diǎn):利用二次函數(shù)的圖象,把一元二次方程根的分布
教學(xué)難點(diǎn):一是將圖形問題等價(jià)轉(zhuǎn)化成不等式組;二是快速準(zhǔn)確求解(1)中的不等式組。
第一,知識與方法:掌握一元二次方程實(shí)根的分布問題的處理方法;增強(qiáng)學(xué)生解決不等式及不等式組的計(jì)算能力;培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的能力,進(jìn)一步理解函數(shù)與方程的關(guān)系。
第二,過程與方法:體會在解決一元二次方程實(shí)根的分布問題的過程中數(shù)形的轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生經(jīng)歷分類討論、類比-化歸、觀察總結(jié)的能力。
第三,情感、態(tài)度與價(jià)值觀:讓學(xué)生體會函數(shù)與方程的“形與數(shù)”“動(dòng)與靜”“整體與局部”的相互轉(zhuǎn)化內(nèi)在規(guī)律、內(nèi)在美;體會發(fā)現(xiàn)規(guī)律的快樂。
高一學(xué)生在初中時(shí)對二次函數(shù)及一元二次方程有較深的理解,現(xiàn)又剛剛學(xué)習(xí)了方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)內(nèi)容,已做好了知識的鋪墊。但是對高一學(xué)生來說,對數(shù)形的相互轉(zhuǎn)化還很陌生,常常把函數(shù)的數(shù)和形割裂開來,學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)學(xué)生最先想到的是韋達(dá)定理、求根公式,即應(yīng)用函數(shù)的意識很差,所以在本節(jié)教學(xué)中,從學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā),一步一步、由淺入深慢慢的引導(dǎo)學(xué)生逐步解決問題。
教學(xué)理念:本課教學(xué)始終堅(jiān)持“一個(gè)理念”——自主學(xué)習(xí)自主發(fā)展,采用問題教學(xué)法,即提出問題——探索問題——解決問題——發(fā)現(xiàn)新問題——解決新問題……本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)正是以此為指導(dǎo),以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)自主發(fā)展為目標(biāo),加強(qiáng)了對學(xué)生多元智力的培養(yǎng)。
學(xué)習(xí)方式的指導(dǎo):本節(jié)課注重了以下三種學(xué)習(xí)方式的指導(dǎo):自主性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、合作性學(xué)習(xí)。
設(shè)計(jì)問題遵循從具體到一般的原則,由特殊問題提出引申到一般問題,提高學(xué)生綜合總結(jié)歸納的能力。
教學(xué)手段:下發(fā)導(dǎo)學(xué)案,且利用powerpoint做成幻燈片,利用電子白板在課堂上展示給學(xué)生,一目了然。
第一,本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)、重點(diǎn)、難點(diǎn):請同學(xué)們看屏幕PPT。設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生明確本節(jié)課的目的。
第二,復(fù)習(xí)回顧:1、什么叫函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn)?2、方程f(x)=0的實(shí)根、函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn)、圖像之間有什么關(guān)系?設(shè)計(jì)意圖:溫故知新。
第三,循序漸進(jìn)。
引例:關(guān)于x的方程x2-x+a=0分別滿足下列條件,求參數(shù)a的取值范圍:(1)有兩個(gè)不等的實(shí)根?(2)有兩個(gè)相等的實(shí)根?(3)沒有實(shí)根?
解:(1)由△>0得
歸納:當(dāng)x為全體實(shí)數(shù)時(shí)的根
(1)當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根
(2)當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根
(3)當(dāng)時(shí),方程沒有實(shí)數(shù)根
設(shè)計(jì)意圖:因?yàn)檫@個(gè)問題初中已學(xué)過,較熟悉,學(xué)生很快解決,目的是讓學(xué)生回憶總結(jié)初中所學(xué)。
例1.已知方程x2+(a+1)x+a=0有一個(gè)正根一個(gè)負(fù)根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍?
法1:先求方程的根為x=-1或x=-a,若要滿足題意只要讓-a>0,所以a<0.
法2:利用 x1x2<0,即a<0.
法3:設(shè)畫出圖像并觀察,
得即a<0.
小結(jié):這三位同學(xué)的做法都很好!法1是代數(shù)法,先將方程的根求出來,后若滿足題意,直接由條件列出不等式得結(jié)論;法2是韋達(dá)定理法,利用韋達(dá)定理列出不等式得結(jié)論;法3是幾何法,利用二次函數(shù)的圖像與X軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)滿足的條件列出不等式求得。
變式1-1.若方程有兩個(gè)正實(shí)根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍?
法1:設(shè)畫出圖像并觀察,得所以得 a≥4
法2:設(shè)此方程的兩個(gè)根為x1、x2,由得a≥4.
師:法1是幾何法,法2是韋達(dá)定理法,法1法2較好。
下面請做變式1-2.若方程有兩個(gè)負(fù)實(shí)根,
求實(shí)數(shù)a的取值范圍?
法1:用幾何法,設(shè)畫出圖像并觀察,得所以得a≤0.
法2:設(shè)此方程的兩個(gè)根為 x1、x2,由得a≤0 .
小結(jié):針對這種題,我們可以用兩種方法——代數(shù)法、幾何法來解決。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生在初中學(xué)過韋達(dá)定理,但中考不考,故在初中有的老師講,而有的老師不講,學(xué)生不熟悉,但高中必須要掌握。例1的方法1學(xué)生易得;但方法2要求學(xué)生必須掌握;方法3學(xué)生由熟悉到不熟悉,由不知到知,讓學(xué)生初步應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想方法解決問題,并讓學(xué)生明確哪一種方法較好。
例題2:若關(guān)于x的方程兩根均在區(qū)間(0,1)內(nèi),求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
各小組可討論探究,教師巡視。
解:設(shè)因?yàn)閤的方程兩根均在區(qū)間(0,1)內(nèi),如圖,則有后求解即得結(jié)論。
設(shè)計(jì)意圖: 本題是方程的兩根在開區(qū)間內(nèi)分布,逐步引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合法,由易到難,培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、解決問題的能力。
例題3:若關(guān)于x的方程兩根中一個(gè)小于0,另一個(gè)大于1,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
解:設(shè)因 為x的 方 程兩根中一個(gè)小于0,另一個(gè)大于1,如圖,則有后求解即得結(jié)論。
變式.若關(guān)于x的方程兩根一個(gè)在區(qū)間(-1,0)內(nèi),另一個(gè)在區(qū)間(1,2)內(nèi),求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
解:設(shè)因?yàn)閤的方程兩根一個(gè)在區(qū)間(-1,0)內(nèi),另一個(gè)在區(qū)間(1,2)內(nèi),則有后求解即得結(jié)論。
思考題:若關(guān)于x的方程兩根均在閉區(qū)間[0,1]上,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
課堂小結(jié):本節(jié)課所用的數(shù)學(xué)思想方法有:數(shù)形結(jié)合法;等價(jià)轉(zhuǎn)化法;分類討論法
最后,布置作業(yè):完成導(dǎo)學(xué)案。
本節(jié)課是一節(jié)示范課,在課上學(xué)生積極回答問題,思維敏捷。在課上,引例、例1學(xué)生都很順利的利用判別式、韋達(dá)定理解決了,例1順利說出前兩種方法后,但第三種方法數(shù)形結(jié)合法,學(xué)生感到還是有困難。存在的問題是上完本節(jié)課之后,感覺沒有完全相信學(xué)生,未放開手腳,還是課上幫學(xué)生設(shè)置的較多。如果課上增加出題環(huán)節(jié),變式題由學(xué)生自己編寫,就更好了。