高中数学选修1-1教案
高中数学选修1-1《椭圆的简单几何性质》教案

⾼中数学选修1-1《椭圆的简单⼏何性质》教案课题:椭圆的简单⼏何性质(第⼀课时)⼀、教学⽬标:1、知识与技能(1)探究椭圆的简单⼏何性质,初步学习利⽤⽅程研究曲线性质的⽅法;(2)掌握椭圆的简单⼏何性质,理解椭圆⽅程与椭圆曲线间互逆推导的逻辑关系及利⽤数形结合思想⽅法解决实际问题。
2、过程与⽅法(1)通过椭圆的⽅程研究椭圆的简单⼏何性质,使学⽣经历知识产⽣与形成的过程,培养学⽣观察、分析、逻辑推理,理性思维的能⼒。
(2)通过掌握椭圆的简单⼏何性质及应⽤过程,培养学⽣对研究⽅法的思想渗透及运⽤数形结合思想解决问题的能⼒。
3、情感、态度与价值观通过数与形的辩证统⼀,对学⽣进⾏辩证唯物主义教育,通过对椭圆对称美的感受,激发学⽣对美好事物的追求。
⼆、教学重难点:1、教学重点:椭圆的简单⼏何性质及其探究过程2、教学难点:利⽤曲线⽅程研究曲线⼏何性质的基本⽅法和离⼼率定义的给出过程。
三、教学⽅法:本节课以启发式教学为主,综合运⽤演⽰法、讲授法、讨论法、有指导的发现法及练习法等教学⽅法。
先通过多媒体动画演⽰,创设问题情境;在椭圆简单⼏何性质的教学过程中,通过多媒体演⽰,有指导的发现问题,然后进⾏讨论、探究、总结、运⽤,最后通过练习加以巩固提⾼。
四、教学过程:(⼀)创设情景,揭⽰课题多媒体展⽰:模拟“嫦娥⼀号”升空,进⼊轨道运⾏的动画. 解说:2007年10⽉24⽇,随着中国⾃主研制的第⼀个⽉球探测器——嫦娥⼀号卫星飞向太空,⾃强不息的中国航天⼈,⼜将把中华民族的崭新⾼度镌刻在太空中。
绕⽉探测,中国航天的第三个⾥程碑。
它标志着,在实现⼈造地球卫星飞⾏和载⼈航天之后,中国航天⼜向深空探测迈出了第⼀步。
“嫦娥⼀号”卫星发射后⾸先将被送⼊⼀个椭圆形地球同步轨道,这⼀轨道离地⾯最近距离为200公⾥,最远为5.1万公⾥,,⽽我们地球的半径R=6371km.根据这些条件,我们能否求出其轨迹⽅程呢?要想解决这个问题,我们就⼀起来学习“椭圆的简单⼏何性质”。
高中数学选修1-1教学设计-生活中的优化问题举例

§1.4.2生活中的优化问题举例(2)
【学情分析】:
在基本方法已经掌握的基础上,本节课重点放在提高学生的应用能力上。
【教学目标】:
1.掌握利用导数求函数最值的基本方法。
2.提高将实际问题转化为数学问题的能力.提高学生综合、灵活运用导数的知识解决生活中问题的能力
3.体会导数在解决实际问题中的作用.
【教学重点】:
利用导数解决生活中的一些优化问题.
【教学难点】:
将生活中的问题转化为用函数表示的数学问题,再用导数解决数学问题,从而得出问题的最优化选择。
【教法、学法设计】:
练---讲---练.
【教学过程设计】:
396500500x x x ⎫+=⎪⎭ 500=
20=.。
人教版高中数学选修1-1第一章命题及其关系 同步教案

命题及其关系辅导教案学生姓名性别年级学科数学授课教师上课时间年月日第()次课共()次课课时:2课时教学课题人教版选修1-1 第一章命题及其关系同步教案教学目标知识目标: 1. 理解命题的概念,了解命题“若p,则q”的形式及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2. 理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.能力目标:掌握命题之间的相互关系情感态度价值观:通过合作与交流,让学生体会数学的理性与严谨,感受探索的乐趣教学重点与难点重点:四个命题与充分必要条件的理解与判定难点:充要条件的判定教学过程(一)命题知识梳理1. 命题的定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题。
其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题。
2. 四种命题:(一)四种命题的形式原命题:“若,则”;逆命题:“若,则”;实质是将原命题的条件和结论互相交换位置;否命题:“若非,则非”,或“若,则”;实质是将原命题的条件和结论两者分别否定;逆否命题:“若非,则非”,或“若,则”;实质是将原命题的条件和结论两者分别否定后再换位或将原命题的条件和结论换位后再分别否定。
(二)四种命题之间的关系(三)四种命题之间的真假关系表原命题逆命题否命题逆否命题真真真真真假假真假真真假假假假假例题精讲【题型一、命题的定义】【例1】判断下列语句是否为命题?若是,判断其真假.(1) ;(2) 时, ;(3) 你是男生吗?(4) 求证:是无理数.【方法技巧】对于命题真假的判断应根据已学习过的已有定义、定理、公理及已有结论等进行。
【题型二、命题的四种形式】【例2】写出下列的命题的逆命题,否命题和逆否命题,并判断它们的真假.(1)在中,若,则;(2)直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方;(3)当时,若, 则.【方法技巧】①一般地,先将命题改写成“如果…,那么…”的形式,再写出其他命题形式;某些命题存在大前提,写其它命题时应注意保留.②互为逆否命题的两个命题是等价的,同为真或同为假,因此在判定真假时,只需判定二者中的一个.巩固训练1.下列语句中是命题的是()A.B.{0}∈N C.元素与集合 D.真子集2.判断下列语句是否是命题。
人教A版高中数学高二选修1-1教案 椭圆及其标准方程

2.1椭圆2.1.1 椭圆及其标准方程(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能(1)了解椭圆的实际背景,经历从具体情景中抽象出椭圆模型的过程;(2)使学生理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程及其推导过程.2.过程与方法(1)让学生亲身经历椭圆定义和标准方程的获取过程,掌握求曲线方程的方法和数形结合的思想;(2)学会用运动变化的观点研究问题,提高运用坐标法解决几何问题的能力.3.情感、态度与价值观(1)通过主动探究、合作学习,感受探索的乐趣与成功的喜悦;培养学生认真参与、积极交流的主体意识和乐于探索创新的科学精神;(2)通过椭圆知识的学习,进一步体会到数学知识的和谐美、几何图形的对称美,提高学生的审美情趣.●重点、难点重点:椭圆定义及其标准方程.难点:椭圆标准方程的推导过程.椭圆定义是通过它的形成过程进行定义的,揭示了椭圆的本质属性,也是椭圆方程建立的基石.这给学生提供动手操作、合作学习的机会,通过实例使学生去探究椭圆的形成过程,进而顺理成章的可以推导出椭圆标准方程,以实现重、难点的化解与突破.(教师用书独具)●教学建议本节课宜采取的教学方法是“问题诱导—启发讨论—探索结果”以及“直观观察—归纳抽象—总结规律”的一种探究式教学方法,注重“引、思、探、练”的结合.引导学生学习方式发生转变,采用“激发兴趣、主动参与、积极体验、自主探究”的学习方式,形成师生互动的教学氛围.学法方面,通过利用圆的定义及圆的方程的推导过程,从而启发椭圆的定义及椭圆的标准方程的推导,让学生体会到类比思想的应用;通过利用椭圆定义探索椭圆方程的过程,指导学生进一步理解数形结合思想,产生主动运用的意识;通过揭示因椭圆位置的不确定性所引起的分类讨论,进行分类讨论思想运用的指导.●教学流程创设问题情境,引出问题:按问题要求画出什么样的图形?⇒引导学生共同画图,观察、分析画出的图形的特点与满足的要求,引出椭圆定义.⇒通过观察椭圆的形状,结合定义,引导学生求出椭圆的标准方程,理解参数a,b,c的意义.⇒通过例1及其变式训练,使学生理解椭圆的定义,学会使用定义解决问题.⇒通过例2及其互动探究,使学生掌握用待定系数法求椭圆方程.⇒(对应学生用书第19页)课标解读1.掌握椭圆的定义会用待定系数法求椭圆的标准方程.(重点)2.了解椭圆标准方程的推导、坐标法的应用.(难点)椭圆的定义1.取一条定长的细绳,把它的两端都固定在图板的同一点处,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时能在图板上画出一个圆.如果把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在图板的两点处(如图)套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出什么样的一个图形?【提示】椭圆.2.在上述画出椭圆的过程中,你能说出笔尖(动点)满足的几何条件吗?【提示】笔尖(动点)到两定点(绳端点的固定点)的距离之和始终等于绳长.把平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.椭圆的标准方程【问题导思】观察椭圆的形状,你认为怎样建立坐标系才能使椭圆的方程简单?【提示】以椭圆两焦点F1、F2的直线为x(y)轴,线段F1F2的垂直平分线为y(x)轴建系.焦点在x轴上焦点在y轴上标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)焦点(-c,0)与(c,0)(0,-c)与(0,c) a,b,c的关系c2=a2-b2(对应学生用书第20页)椭圆定义的理解及简单应用(1)已知F1(-4,0),F2(4,0),则到F1、F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是________;(2)椭圆x 216+y 225=1的两焦点分别为F 1、F 2,过F 2的直线交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 1的周长为________.【思路探究】 (1)动点的轨迹是椭圆吗?(2)怎样用椭圆的定义求△ABF 1的周长? 【自主解答】 (1)由于动点到F 1、F 2的距离之和恰巧等于F 1F 2的长度,故此动点的轨迹是线段F 1F 2.(2)由椭圆的定义,|AF 1|+|AF 2|=2a ,|BF 1|+|BF 1|=2a , ∴|AF 1|+|BF 1|+|AF 2|+|BF 2|=|AF 1|+|BF 1|+|AB |=4a =20, ∴△ABF 1的周长为20.【答案】 (1)线段F 1F 2 (2)201.定义是判断点的轨迹是否为椭圆的重要依据,根据椭圆的定义可知,集合P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,a >0,c >0,且a 、c 为常数.当a >c 时,集合P 为椭圆上点的集合; 当a =c 时,集合P 为线段上点的集合; 当a <c 时,集合P 为空集.因此,只有|F 1F 2|<2a 时,动点M 的轨迹才是椭圆.2.注意定义的双向运用,即若|PF 1|+|PF 2|=2a (a >|F 1F 2|),则点P 的轨迹为椭圆;反之,椭圆上任意点到两焦点的距离之和必为2a .椭圆x 225+y 29=1上的一点M 到左焦点F 1的距离为2,N 是MF 1的中点,则|ON |等于( )A .2B .4C .8D.32【解析】 如图,F 2为椭圆右焦点,连MF 2,则ON 是△F 1MF 2的中位线,∴|ON |=12|MF 2|,又|MF 1|=2,|MF 1|+|MF 2|=2a =10, ∴|MF 2|=8,∴|ON |=4. 【答案】 B求椭圆的标准方程求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)两焦点坐标分别为(-4,0)和(4,0)且过点(5,0);(2)中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过(2,0)和(0,1)两点.【思路探究】 (1)焦点的位置确定了吗?怎样求出标准方程?(2)焦点位置不确定时该怎么办?有没有简便的求解方法?【自主解答】 (1)∵椭圆的焦点在x 轴上, ∴设它的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),∴2a =(5+4)2+(5-4)2=10,∴a =5.又c =4,∴b 2=a 2-c 2=25-16=9, 故所求椭圆的标准方程为x 225+y 29=1.(2)法一 当椭圆的焦点在x 轴上时, 设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).∵椭圆经过两点(2,0),(0,1),∴⎩⎨⎧4a 2+0b 2=1,0a 2+1b 2=1.则⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1. ∴所求椭圆的方程为:x 24+y 2=1;当椭圆的焦点在y 轴上时, 设方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).∵椭圆经过两点(2,0),(0,1),∴⎩⎨⎧0a 2+4b 2=1,1a 2+0b 2=1.则⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2.与a >b 矛盾,故舍去. 综上可知,所求椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.法二 设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ). ∵椭圆过(2,0)和(0,1)两点, ∴⎩⎪⎨⎪⎧4m =1,n =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =14,n =1,综上可知,所求椭圆方程为x 24+y 2=1.1.求椭圆的标准方程的常用方法是待定系数法,即先由条件确定焦点位置,设出方程,再设法求出a 2、b 2代入所设方程,也可以简记为:先定位,再定量.2.当焦点位置不确定时,可设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m ≠n ,m >0,n >0).因为它包括焦点在x 轴上(m <n )和焦点在y 轴上(m >n )两类情况,所以可以避免分类讨论,从而达到了简化运算的目的.本例(2)若改为“经过(-23,1)和(3,-2)两点”,其他条件不变,试求椭圆的标准方程.【解】 设椭圆的标准方程为mx 2+ny 2=1 (m >0,n >0,m ≠n ),将点(-23,1),(3,-2)代入上述方程得⎩⎪⎨⎪⎧12m +n =1,3m +4n =1,解得⎩⎨⎧m =115,n =15,故所求椭圆的标准方程为x 215+y 25=1.求与椭圆有关的轨迹方程已知圆x 2+y 2=9,从这个圆上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ′,垂足为P ′,点M 在PP ′上,并且PM →=2MP →,求点M 的轨迹.【思路探究】设动点M (x ,y ),P (x 0,y 0)→找M ,P 的关系→用点M 坐标表示点P 坐标→代入圆方程→得点M 轨迹【自主解答】 设点M 的坐标为(x ,y ),点P 的坐标为(x 0,y 0),则x 0=x ,y 0=3y . ∵P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=9上,∴x 20+y 20=9.将x 0=x ,y 0=3y 代入得x 2+9y 2=9,即x 29+y 2=1. ∴点M 的轨迹是焦点在x 轴上的椭圆x 29+y 2=1.1.转代法(即相关点法)求轨迹方程:有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去,即可解决问题,这种方法称作“转代法”.2.用转代法求轨迹方程大致步骤是:(1)设所求轨迹上的动点P (x ,y ),再设具有某种运动规律f (x ,y )=0上的动点Q (x ′,y ′);(2)找出P 、Q 之间坐标的关系,并表示为⎩⎪⎨⎪⎧x ′=φ1(x ,y ),y ′=φ2(x ,y );(3)将x ′,y ′代入f (x ,y )=0,即得所求轨迹方程.设A 、B 是椭圆x 225+y 216=1与x 轴的左、右两个交点,P 是椭圆上一个动点,试求AP中点M 的轨迹方程.【解】 设P (x 0,y 0),AP 的中点M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0-52,y =y 02,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x +5,y 0=2y ,代入椭圆方程x 225+y 216=1,得(2x +5)225+y 24=1,所以AP 中点M 的轨迹方程是(2x +5)225+y 24=1.已知B 、C 是两个定点,|BC |=8,且△ABC 的周长为18,求这个三角形顶点A 的轨迹方程.【思路探究】 (1)解答本题时如何建系更简单?(2)由△ABC 的周长为18能否得到A 到B 、C 的距离之和为定值?这满足椭圆的定义吗?【自主解答】 以过B ,C 两点的直线为x 轴,线段BC 的中点为原点,建立平面直角坐标系.由|BC |=8,可知点B (-4,0),C (4,0). 由|AB |+|BC |+|AC |=18, 得|AB |+|AC |=10>|BC |=8.因此,点A 的轨迹是以B ,C 为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两个焦点的距离之和为2a =10,即a =5,且点A 不能在x 轴上.由a =5,c =4,得b 2=9.所以点A 的轨迹方程为x 225+y 29=1(y ≠0).1.本题紧扣椭圆的定义求得了顶点A 的轨迹方程,解答时不要漏掉y ≠0这一条件. 2.用定义法求椭圆方程的思路是:先观察、分析已知条件,看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义,若符合椭圆的定义,则用待定系数法求解即可.已知A (-12,0),B 是圆F :(x -12)2+y 2=4(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于P 点,则动点P 的轨迹方程为________.【解析】 如图,依题意知|PA |=|PB |,所以|PA |+|PF |=|PB |+|PF |=|BF |=2,所以点P 的轨迹为以A (-12,0),F (12,0)为焦点的椭圆,其方程可设为x 2+y 2b 2=1,又因为c =12,a=1,所以b 2=a 2-c 2=34,从而所求的动点P 的轨迹方程为x 2+43y 2=1.【答案】 x 2+43y 2=1(对应学生用书第21页)忽略椭圆标准方程中a >b >0的条件致误方程x 2m 2+y 2(m -1)2=1表示焦点在y 轴上的椭圆,求实数m 的取值范围.【错解】 方程x 2m 2+y 2(m -1)2=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 2<(m -1)2,解得m <12,所以实数m 的取值范围是(-∞,12).【错因分析】 错解只注意了焦点在y 轴上,而没有考虑m 2>0且(m -1)2>0,这是经常出现的一种错误,解题时要注意.【防范措施】 椭圆的焦点在x 轴上时,其方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),焦点在y 轴上时,其方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),应用时一定要注意条件a >b >0,否则极易将焦点位置弄错.【正解】方程x 2m 2+y2(m -1)2=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2>0,(m -1)2>0,(m -1)2>m 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0,m ≠1,m <12.故实数m 的取值范围是(-∞,0)∪(0,12).1.熟悉椭圆定义、标准方程,熟练掌握常用基本方法的同时,要注意揣摩解题过程所运用的数学思想方法,以达到优化解题思路、简化解题过程的目的,但切忌只想不算,形成解题思路后,一定要动手计算,没有形成结论就不应该停手.2.在运用椭圆的定义解题时,一定要注意隐含条件a>c.3.注意焦点分别在x轴和y轴上对应的椭圆方程的区别和联系.4.求椭圆的标准方程常用的方法是定义法和待定系数法.(对应学生用书第22页)1.设P是椭圆x225+y216=1上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|等于() A.10B.8C.5D.4【解析】由椭圆的定义知|PF1|+|PF2|=2a=2×5=10.【答案】 A2.椭圆x216+y225=1的焦点坐标是()A.(±4,0) B.(0,±4)C.(±3,0) D.(0,±3)【解析】∵a2=25,b2=16且焦点在y轴上,∴c=3,焦点坐标为F1(0,-3),F2(0,3).【答案】 D3.一椭圆的两个焦点坐标分别为F1(0,-8),F2(0,8),且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为20,则此椭圆的标准方程为( )A.x 2100+y 236=1 B.y 2400+x 2336=1 C.y 2100+x 236=1 D.y 220+x 212=1 【解析】 由题意c =8,a =10且焦点在y 轴上,∴b 2=a 2-c 2=100-64=36,∴方程为y 2100+x 236=1. 【答案】 C4.已知一椭圆标准方程中b =3,c =4,求此椭圆的标准方程.【解】 ∵b 2=9,c 2=16,∴a 2=b 2+c 2=25.∵此椭圆的焦点不确定,∴标准方程为x 225+y 29=1或y 225+x 29=1.。
人教课标版高中数学选修1-1《函数的最大(小)值与导数》教案-新版

3.3.3 函数的最大(小)值与导数一、教学目标 1.核心素养通过学习函数的最大(小)值与导数,形成基本的逻辑推理和数学运算能力,能围绕讨论问题的主题,观点明确,论述有理有据,并依据运算法则解决数学问题. 2.学习目标(1)借助函数图像,直观地理解函数的最大值和最小值的概念。
(2)弄清函数最大值、最小值与极大值、极小值的区别与联系,理解和熟悉)(x f 必有最大值和最小值的充分条件。
(3)掌握求在闭区间],[b a 上连续的函数)(x f 的最大值和最小值的思想方法和步骤。
3.学习重点利用导数求函数的最大值和最小值的方法. 4.学习难点函数的最大值、最小值与函数的极大值和极小值的区别与联系.二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务 任务1结合函数2)(x x f =在]2,1[-上的图像,想一想:函数2)(x x f =在]2,1[-上的极小值是多少?函数2)(x x f =在]2,1[-上的最大值、最小值分别是多少? 任务2预习教材P96—P98,完成P98相应练习题,并找出疑惑之处.2.预习自测1.下列说法正确的是( )A .函数的极大值就是函数的最大值B .函数的极小值就是函数的最小值C .函数的最值一定是极值D .在闭区间上的连续函数一定存在最值 解:D 最值是极值与闭区间端点处的函数值比较之后得到的.2.函数)(x f 在区间],[b a 上的最大值是M ,最小值是m ,若M=m ,则)(x f '( ) A .等于0 B .大于0 C .小于0 D .以上都有可能 解:A 由题意知函数在闭区间上所有函数值相等,故其导数为0. 3.函数x xe y -=在]4,2[∈x 上的最小值为 .解:44e xx x x e x e xe e y -=-='1)(2,当]4,2[∈x 时,0<'y ,即函数xxe y -=在]4,2[∈x 上单调递减,故当4=x 时,函数有最小值为44e. 4.设b ax ax x f +-=236)(在区间]2,1[-上的最大值为3,最小值为29-,且0>a ,求a ,b 的值 . 解:2=a)4(3123)(2-=-='x ax ax ax x f ,令0)(='x f ,得0=x 或4=x ,则函数)(x f 在]2,1[-上的单调性及极值情况如下表所示: ∴3)0(==b f ,又∵3736)1(+-=+--=-a a a f ,3163248)2(+-=+-=a a a f)1(-<f ,∴29316)2(-=+-=a f ,∴2=a .(二)课堂设计 1.知识回顾⑴常见函数的导数公式及导数的四则运算法则.⑵求函数极值的方法和求解步骤. 2.问题探究问题探究一 函数最大(小)值与导数 ●活动一观察与思考:极值反映的是函数在某一点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质,但是我们往往更关心函数在某个区间上哪个值最大,哪个值最小,观察图中一个定义在闭区间[]b a ,上的函数)(x f 的图象,你能找出函数)(x f y =在闭区间],[b a 上的最大值、最小值吗?一般地,在闭区间[]b a ,上函数()y f x =的图像是一条连续不断的曲线,那么函数()y f x =在[]b a ,上必有最大值与最小值.说明:⑴如果在某一区间上函数()y f x =的图像是一条连续不断的曲线,则称函数()y f x =在这个区间上连续.⑵给定函数的区间必须是闭区间,在开区间(,)a b 内连续的函数)(x f 不一定有最大值与最小值.如函数xx f 1)(=在),0(+∞内连续,但没有最大值与最小值; ⑶在闭区间上的每一点必须连续,即函数图像没有间断,⑷函数)(x f 在闭区间[]b a ,上连续,是)(x f 在闭区间[]b a ,上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件. ●活动二想一想:函数的极值与最值有怎样的关系?函数极值与最值的区别与联系:⑴最值”是整体概念,是比较整个定义域内的函数值得出的,具有绝对性;而“极值”是个局部概念,是比较极值点附近函数值得出的,具有相对性.⑵从个数上看,一个函数在其定义域上的最值是唯一的;而极值不唯一.⑶函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个⑷极值只能在定义域内部取得,而最值可以在区间的端点处取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点必定是极值.(5)对于在闭区间上图像连续不断的函数,函数的最大(小)值必在极大(小)值点或区间端点处取得.问题探究二 函数的最大值与最小值的求解●活动一阅读教材P97的例5,根据例5及最值与极值的关系归纳出求函数)(x f y =在闭区间[]b a ,上的最值的步骤.利用导数求函数的最值步骤:一般地,求函数)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: ⑴求)(x f 在(,)a b 内的极值;⑵将)(x f 的各极值与端点处的函数值)(a f 、)(b f 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数)(x f 在[]b a ,上的最值.●活动二 初步运用 求函数的最值例 1 已知函数4431)(3+-=x x x f ,⑴求曲线)(x f y =在点)4,0(处的切线方程;⑵若]3,3[-∈x ,求函数)(x f 的最大值与最小值.【知识点:导数的几何意义、函数的最值;数学思想:数形结合】详解:⑴4)(2-='x x f ,所以曲线)(x f y =在点)4,0(处的切线的斜率4)0(-='=f k ,故曲线)(x f y =在点)4,0(处的切线方程为44+-=x y .⑵令0)(='x f 得2=x 或2-,列表如下:3)2()(=-=f x f 极大值,3)2()(-==f x f 极小值,又7)3(=-f ,1)3(=f ,∴)(x f 在]3,3[-的最大值是328,最小值是34-.点拨:⑴求函数最值时,若函数)(x f 的定义域是闭区间,则需比较极值点处函数值与端点函数值的大小才能确定函数的最值.⑵若)(x f 的定义域是开区间且只有一个极值点,则该极值点就是最值点. ⑶若)(x f 为单调函数,则端点就是最值点. ●活动三 对比提升 由函数的最值求参数例2 已知函数()ln f x ax x =-,当(]0,e x ∈(e 为自然常数),函数()f x 的最小值为3,求实数a 的值.【知识点:根据函数最值求参数值;数学思想:分类讨论】详解:由()ln f x ax x =-得()1f x a x '=-,因为(]0,e x ∈,所以当1ea ≤时,()f x 在(]0,e x ∈是减函数,最小值为()e e 10f a =-≤,不满足题意;当1a e >时, ()f x 在10,a ⎛⎤ ⎥⎝⎦是减函数,1,e a ⎛⎤⎥⎝⎦是增函数,所以最小值为211ln 3e f a a a ⎛⎫=+=⇒= ⎪⎝⎭,∴实数a 的值为2e .问题探究三 利用最值解不等式恒成立问题函数恒成立问题是高中数学里非常具有探讨价值的问题,下列是一些常见结论:(1)不等式0)(≥x f 在定义域内恒成立⇔0)(min ≥x f ; (2)不等式0)(≤x f 在定义域内恒成立⇔0)(max ≤x f ;(3)不等式)()(x g x f >,),(b a x ∈恒成立⇔0)()()(>-=x g x f x F ,),(b a x ∈恒成立. ●活动一 初步运用例 3 已知函数x x x f ln )(=.⑴ 求()f x 的最小值;⑵若对所有1≥x 都有1)(-≥ax x f ,求实数a 的取值范围.【知识点:求函数的最小值、不等式恒成立;数学思想:转化与化归】详解:⑴)(x f 的定义域为),0(+∞,x x f ln 1)(+=',令0)(>'x f ,解得ex 1>;令0)(<'x f ,解得e x 10<<,从而)(x f 在)1,0(e 上单调递减,在),1(+∞e 上单调递增,∴当e x 1=时,)(x f 取得最小值e1-.⑵依题意,得1)(-≥ax x f 在),1[+∞上恒成立,即不等式xx a 1ln +≤对于),1[+∞∈x 恒成立.令x x x g 1ln )(+=,则)11(111)(2xx x x x g -=-=',当1>x 时,0)(>'x g ,故)(x g 在),1(+∞上是增函数,∴1)1()(min ==g x g ,∴实数a 的取值范围是]1,(-∞. ●活动二 对比提升例4 已知函数()()()()21ln ,22f x a x x g x f x ax a R ⎛⎫=-+=-∈ ⎪⎝⎭.(1)当0a =时,求()f x 在区间1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值;(2)若对()()1,,0x g x ∀∈+∞<恒成立,求a 的取值范围.【知识点:求函数最值、不等式恒成立;数学思想:转化与化归、分类讨论】详解:(1)函数21()()ln 2f x a x x =-+的定义域为(0,)+∞,当0=a 时,21()ln 2f x x x =-+,211(1)(1)()x x x f x x x x x -+-+-'=-+==;当11<<x e时,有()0f x '>;当e x <<1时,有()0f x '<,∴()f x 在区间[1e ,1]上是增函数,在[1,e]上为减函数,又211()12f e e=--,2()12e f e =-,1(1),2f =- ∴2min ()()12e f x f e ==-,max 1()(1)2f x f ==-.(2)21()()2()2ln 2g x f x ax a x ax x =-=--+,则()g x 的定义域为(0,)+∞.21(21)21(1)[(21)1]()(21)2a x ax x a x g x a x a x x x --+---'=--+==. ①若12a >,令()0g x '=,得极值点11x =,2121x a =-,当211x x >=,即112a <<时,在)1,0(上有0)(>'x g ,在),1(2x 上有0)(<'x g ,在),(2+∞x 上有0)(>'x g ,此时)(x g 在区间),(2+∞x 上是增函数,并且在该区间上有),),(()(2+∞∈x g x g 不合题意;当112=≤x x ,即1≥a 时,同理可知,)(x g 在区间),1(+∞上,有()((1),),g x g ∈+∞也不合题意;②若12a ≤,则有012≤-a ,此时在区间),1(+∞上恒有0)(<'x g ,从而)(x g 在区间),1(+∞上是减函数;要使()0g x <在此区间上恒成立,只须满足1(1)02g a =--≤12a ⇒≥-,由此求得a 的范围是11[,]22-.综合①②可知,当11[,]22a ∈-时,对x ∀∈(1,)+∞,()0g x <恒成立.点拨:恒成立问题总是要化为求函数的最值问题来解决,常用分类讨论(求最值)法或分离参数法.在不等式或方程中,参数只出现一次,或在几个项中出现的参数只是一次的形式,可以对不等式或方程进行变形,把参数分离到一边去,而另一边则是x 的表达式. 3.课堂总结 【知识梳理】 数学知识:⑴最值的存在性定理. ⑵最值的求解步骤.一般地,求函数)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: ①求)(x f 在(,)a b 内的极值;②将)(x f 的各极值与端点处的函数值)(a f 、)(b f 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数)(x f 在[]b a ,上的最值. ⑶恒成立问题. 常见结论:(1)不等式0)(≥x f 在定义域内恒成立⇔0)(min ≥x f ; (2)不等式0)(≤x f 在定义域内恒成立⇔0)(max ≤x f ;(3)不等式)()(x g x f >,),(b a x ∈恒成立⇔0)()()(>-=x g x f x F ,),(b a x ∈恒成立. 数学思想:分类讨论、化归与转化等思想. 【重难点突破】 求函数最值的注意点(1)我们讨论的函数是在闭区间[]b a ,上图像连续不断,在开区间),(b a 上可导的函数.在闭区间[]b a ,上图像连续不断,保证函数有最大值和最小值;在开区间),(b a 上可导,才能用导数求解.(2)求函数的最大值和最小值需要先确定函数的极大值和极小值.因此,函数的极大值和极小值的判定是关键.(3)如果仅仅是求最值,可以将上面的方法简化,因为函数)(x f 在),(b a 内的全部极值,只能在)(x f 的导数为零的点或导数不存在的点处取得(以下称这两种点为可疑点),所以只要将这些可疑点求出来,然后将函数)(x f 在可疑点处的函数值与区间端点处的函数值进行比较,就能得到函数的最大值和最小值.(4)当图像连续不断的函数)(x f 在),(b a 内只有一个可疑点时,若在这一点处函数)(x f 有极大(小)值,则可以判定函数)(x f 在该点处取到最大(小)值,这里),(b a 也可以是无穷区间. (5)当图像连续不断的函数)(x f 在[]b a ,上单调时,其最大值和最小值分别在两个端点处取得. 4.随堂检测1.函数)(x f y =在],[b a 上( )A .极大值一定比极小值大B .极大值一定是最大值C .最大值一定是极大值D .最大值一定大于极小值 【知识点:极值与最值的关系】 解:D2.函数x x x f cos 2)(-=在),(+∞-∞上( )A .无最值B .有极值C .有最大值D .有最小值【知识点:单调函数的最值】 解:A3.函数343)(x x x f -=在]1,0[上的最大值是( )A .1B .21C .0D .1- 【知识点:函数的最大值】解:A4.函数x x y -=sin 在区间]2,0[π上的最小值为( ) A .π- B .21π-C .0D .π2- 【知识点:函数的最小值】 解:D5.设5221)(23+--=x x x x f ,当]2,1[-∈x 时,m x f <)(恒成立,则实数m 的取值范围为 .【知识点:不等式恒成立问题】 解:),7(+∞ (三)课后作业 基础型 自主突破1.函数f (x )=x 3-3ax -a 在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围是( )A .[0,1)B .(0,1)C .(-1,1)D .1(0,)2【知识点:函数最值与极值的关系;数学思想:转化与化归】解:B ∵f '(x )=3x 2-3a ,令f '(x )=0,可得a =x 2,又∵x ∈(0,1),∴0<a <1,故选B . 2.函数ln xy x=的最大值为( ) A .1-e B .e C .e 2 D .103【知识点:函数最大值】 解:A 令22(ln )'ln '1ln 'x x x x xy x x ⋅-⋅-===0(x >0).解得x =e .当x >e 时,y ′<0;当0<x <e时,y ′>0.y 极大值=f (e)=1e ,在定义域内只有一个极值,所以y max =1e.3.函数241xy x =+在定义域内( )A .有最大值2,无最小值B .无最大值,有最小值-2C .有最大值2,最小值-2D .无最值 【知识点:函数的最值;数学思想:数形结合】解:C 令2222224(1)4244'(1)(1)x x x x y x x +-⋅-+==++=0,得x =±1.2. 4.已知函数f (x )=e x -2x +a 有零点,则a 的取值范围是________. 【知识点:函数最值与零点关系;数学思想:转化与化归】 解:(-∞,2ln2-2]函数f (x )=e x -2x +a 有零点,即方程e x -2x +a =0有实根,即函数g (x )=2x -e x ,y =a 有交点,而g '(x )=2-e x ,易知函数g (x )=2x -e x 在(-∞,ln 2)上递增,在(ln2,+∞)上递减,因而g (x )=2x -e x 的值域为(-∞,2ln2-2],所以要使函数g (x )=2x -e x ,y =a 有交点,只需a ≤2ln 2-2即可.5.函数y =x +2cos x 在区间[0,]2π上的最大值是________.【知识点:函数最大值】解:6π+y ′=1-2sin x =0,x =6π,比较0,6π,2π处的函数值,得y max =6π+6.已知函数f (x )=2x 3-6x 2+a 在[-2,2]上有最小值-37,求a 的值及f (x )在[-2,2]上的最大值.【知识点:函数的最值;数学思想:数形结合】 解:a =3;f (x )的最大值为3.f '(x )=6x 2-12x =6x (x -2),令f '(x )=0,得x =0或x =2,当x 变化时,f '(x ),f (x )的变化情况如下表:∴当x =-2时,f (x )min =-40+a =-37,得a =3. ∴当x =0时,f (x )的最大值为3. 能力型 师生共研7. 若函数3()3f x x x =-在区间2(,6)a a -上有最小值,则实数a 的取值范围是( ) A.( B.[ C .[2,1)- D.(2]- 【知识点:函数的最值;数学思想:数形结合】解:C 由于函数()f x 在开区间2(,6)a a -有最小值,则函数()f x 的极小值点在2(,6)a a -内,且在2(,6)a a -内的单调性是先减再增. 2'()333(1)(1)f x x x x =-=+-,当11x -<<时,'()0f x <,当1x >,'()0f x >,所以()f x 得最小值为(1)f . ∴只需{216()(1)a a f a f <<-≥,得到21a -≤<,故选C.8. 设01a <≤,函数2(),()ln a f x x g x x x x =+=-,若对任意的[]12,1,x x e ∈,都有12()()f xg x ≥成立,则实数a 的取值范围是 .【知识点:不等式恒成立、函数的最值;数学思想:转化与化归】解:]1,2[-e 22222()1a x a f x x x-'=-=,当01a <≤,且[]1,x e ∈时,()0f x '≥,∴()f x 在[]1,e 上是增函数,21min ()(1)1f x f a ==+,又1()1(0)g x x x'=->,∴()g x 在[]1,e 上是增函数,2max ()()1g x g e e ==-.由条件知只需1min 2max ()()f x g x ≥.即211a e +≥-.∴22a e ≥-.即1a ≤≤.9. 已知a 是实数,函数f (x )=x 2(x -a ),求f (x )在区间[-1,0]上的最大值. 【知识点:函数的最大值;数学思想:分类讨论】解:3max31,243(),02720,0.a a f x a a a ⎧---⎪⎪⎪=--⎨⎪⎪⎪⎩≤,<<,≥解析:令f '(x )=0,解得x 1=0,x 2=23a ,①当2323a ≥0,即a ≥0时,f (x )在[-1,0]上单调递增,从而f (x )max =f (0)=0;②当23a ≤-1,即a ≤-32时,f (x )在[-1,0]上单调递减,从而f (x )max =f (-1)=-1-a ; ③当-1<23a <0,即-32<a <0时,f (x )在2[1,]3a -上单调递增;在2[,0]3a 上单调递减,则f (x )max =324()327f a a =-.综上所述:3max31,243(),02720,0.a a f x a a a ⎧---⎪⎪⎪=--⎨⎪⎪⎪⎩≤,<<,≥10. 设函数12)(22-++=t x t tx x f (x ∈R ,t >0). (1)求f (x )的最小值h (t );(2)若h (t )<-2t +m 对t ∈(0,2)恒成立,求实数m 的取值范围.【知识点:不等式恒成立、函数的最值;数学思想:转化与化归、数形结合】 解:(1) h (t ) =-3t +t -1;(2) (1,+∞) .解析:(1)∵f (x )=t (x +t )2-3t +t -1(x ∈R ,t >0),∴当x =-t 时,f (x )取最小值f (-t )=-t 3+t -1,即h (t )=-3t +t -1.(2)令g (t )=h (t )-(-2t +m )=-3t +3t -1-m ,由g '(t )=-3t 2+3=0得t =1,t =-1(不合题意,舍去).当t 变化时g '(t )、g (t )的变化情况如下表:∴对t ∈(0,2),当t =1时,g (t )max 恒成立,也就是g (t )<0,对t ∈(0,2)恒成立,只需g (t )max =1-m <0,∴m >1. 故实数m 的取值范围是(1,+∞) . 探究型 多维突破 11. 已知函数()()2ln 2=-∈a f x x x x a R . (Ⅰ)若不等式()0>f x 有解,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)研究函数的极值点个数情况.【知识点:不等式有解与函数的最值的关系、函数的极值;数学思想:转化与化归、分类讨论】 解:(Ⅰ)2<a e;(Ⅱ)()1,∈+∞a 时,有0个极值点;1a =时,有0个极值点;()0,1a ∈时,有两个极值点;(],0∈-∞a 时,有一个极值点解析:(Ⅰ)()0>f x 有解等价于2ln <x a x 有解,即max 2ln ⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭x a x ,设()2ln =xg x x ,则()()22ln 1'-=x g x x ,当()0,∈x e 时,()'0>g x ;当(),∈+∞x e 时,()'0<g x ,所以当x e =时,()max 2=g x e ,即2<a e. (2)令()'0=f x 得到ln 10x ax +-=,得到ln 1x a x +=,()()2ln 1ln ,'+-==x xh x h x x x,当()0,1x ∈时,()'0>h x ;当()1,∈+∞x 时,()'0<h x ,又()()0,,,0→→-∞→+∞→x h x x h x ,所以()1,∈+∞a 时,ln 1+=x a x无解,有0个极值点; 1a =时,ln 1+=x a x有一解,但不是极值点;()0,1∈a 时,ln 1+=x a x 有二解,有两个极值点;(],0∈-∞a 时,ln 1+=x a x有一解,有一个极值点.12. 已知函数()ln 2x m f x e x -=-. (1)若1m =,求函数()f x 的极小值; (2)设2m ≤,证明:()ln 20f x +>.【知识点:函数的极值、不等式的证明、函数的最值;数学思想:转化与化归】 解:(1)()11ln 2f =-;(2)证明见解析.解析:(1)()11ln 2ln 2ln x x f x e x e x e -=-=⋅--,所以()1111x x f x e e e x x-'=⋅-=-,观察得()111101f e e '=⋅-=,而()1111x x f x e e e x x-'=⋅-=-在(0,)+∞上单调递增,所以当(0,1)x ∈时()0f x '<,当()1+∞,时()0f x '>;所以()f x 在()0,1单调递减,()f x 在()1+∞,单调递增,故()f x 有极小值()11ln 2f =-.证明:(2)因为2m ≤,所以()2ln 2ln 2x m x f x e x e x --=-≥-, 令221()ln 2ln 2ln x x g x e x e x e -=-=⋅--,则21()x g x e x-'=-,易知()g x '在(0,)+∞单调递增,1(1)10g e '=-<,1(2)102g '=->,所以设02001()0x g x e x -'=-=,则0(1,2)x ∈;当0(0,)x x ∈时,()0g x '<,当0(,)x x ∈+∞时,()0g x '>;所以()g x 在()00,x 上单调递减,()0,x +∞上单调递增, 所以02min 00()()ln 2x g x g x e x -==-,又因为02001()0x g x e x -'=-=,故0201x e x -=,所以02000001ln ln2ln 2ln x e x x x x x -=⇒-=-⇒-=,所以0022min 000()()ln 2ln 2ln x x g x g x e x e x --==-=--001ln 22x x =--+ 0012ln 2ln 2x x =+--≥-当且仅当001x x =,即01x =时等号成立,而0(1,2)x ∈,所以min ()ln 2g x >-,即()ln 2g x >-,所以()ln 2f x >-,即()ln 20f x +>. (四)自助餐1. 函数()ln f x x x =-在区间(0,e](e 为自然对数的底)上的最大值为( ) A.1- B.0 C.1 D.1e - 【知识点:函数的最大值】解:A ()()''1110x f x f x x x-=-=∴>得1x <,所以增区间为()0,1,减区间为()1,+∞,所以函数最大值为()11f =-. 2.函数f (x )=x 3-3x (|x |<1)( ) A .有最大值,但无最小值 B .有最大值,也有最小值 C .无最大值,但有最小值 D .既无最大值,也无最小值【知识点:函数的最值】解:D )(x f '=3x 2-3=3(x +1)(x -1),当x ∈(-1,1)时,)(x f '<0,所以f (x )在(-1,1)上是单调递减函数,无最大值和最小值,故选D . 3.函数y =x -sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π的最大值是( )A .π-1B .π2-1 C .π D .π+1 【知识点:函数的最大值】解:C 因为y ′=1-cos x ,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π时,y ′>0,则函数在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上为增函数,所以y 的最大值为y max =π-sin π=π,故选C .4.已知函数4)(23-+-=ax x x f 在2=x 处取得极值,若]1,1[,-∈n m ,则)()(n f m f '+的最小值是( )A .13-B .15-C .10D .15 【知识点:函数的极值、最小值】解:A 求导得ax x x f 23)(2+-=',由函数)(x f 在2=x 处取得极值知0)2(='f ,即02243=⨯+⨯-a ,∴3=a .由此可得43)(23-+-=x x x f ,x x x f 63)(2+-=',已知)(x f 在)0,1(-上单调递减,在)1,0(上单调递增,∴当]1,1[-∈m 时,4)0()(min -==f m f .又x x x f 63)(2+-='的图像开口向下,且对称轴为1=x ,∴当]1,1[-∈n 时,9)1()(min -=-'='f n f ,故)()(n f m f '+的最小值是13-.故选A .5. 已知函数)(x f ,)(x g 均为],[b a 上连续且)()(x g x f '<',则)()(x g x f -的最大值为( ) A .)()(a g a f - B .)()(b g b f - C .)()(b g a f - D .)()(a g b f - 【知识点:单调函数的最大值】解:A ='-])()([x g x f 0)()(<'-'x g x f ,∴函数)()(x g x f -在],[b a 上单调递减,∴)()(x g x f -的最大值为)()(a g a f -.6.当]1,2[-∈x 时,不等式03423≥++-x x ax 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .]3,5[--B .]89,6[-- C .]2,6[-- D .]3,4[--【知识点:不等式恒成立;数学思想:转化与化归】解:C 当]1,0(∈x 时,得x x x a 1)1(4)1(323+--≥,令xt 1=,则),1[+∞∈t ,令t t t t g +--=2343)(,),1[+∞∈t ,则)19)(1(189)(2-+-=+--='t t t t t g ,显然在),1[+∞∈t 上,0)(<'t g ,)(t g 单调递减,∴6)1()(max -==g t g ,因此6-≥a ;同理,当)0,2[-∈x 时,的2-≤a ,当0=x 时对任意实数a 不等式也成立,故实数a 的取值范围是26-≤≤-a . 7.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xax y +=22(a 为常数)过点1(-P ,)30-,则函数xax y +=22在区间]4,1[的最大值与最小值的和为________. 【知识点:函数的最值】解:64 曲线过点1(-P ,)30-,∴a -=-230,∴32=a ,∴xx y 3222+=,232324324xx x x y -=-=',令0='y 得2=x ,当1=x 时,34322=+=y ;当2=x 时,24168=+=y ;当4=x 时,40832=+=y ,∴最大值与最小值的和为64.8.函数x x x f cos sin )(+=在]2,2[ππ-∈x 时的最大、最小值分别是 . 【知识点:函数的最值】解:2,1-. 0sin cos )(=-='x x x f ,即1tan =x ,)(4Z k k x ∈+=ππ.而]2,2[ππ-∈x ,当2π-<x <4π时,0)(>'x f ,当4π<x <2π时,)(x f ',∴)4(πf 是极小值.又)4(πf=,1)2(-=-πf ,∴1)2(=πf .∴函数的最大值为2,最小值为1-.9.函数x exy =在[0,2]上的最大值为 .【知识点:函数的最值】解:e 1. 函数x f y ==)(函数)(x f 单调递增;当x ∈(1,2]时,)(x f '<0,此时函数)(x f 单调递减.∴当x =1时,函数)(x f 取得最大值,f )1(=10.已知函数f (x )=x 3-ax 2+a ,b ,c ∈R ).(1)若函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值,试求a ,b 的值; (2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,6]时,f (x )<2|c |恒成立,求c 的取值范围. 【知识点:函数的极值、不等式恒成立;数学思想:转化与化归】解:(1)39a b =⎧⎨=-⎩;(2)(-∞,-18)∪(54,+∞).解析:(1)f '(x )=3x 2-2ax +b ,∵函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值,∴-1,3是方程3x 2-2ax +b =0的两根.∴2133133a b⎧-+=⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,∴39a b =⎧⎨=-⎩.(2)由(1)知f (x )=x 3-3x 2-9x +c ,f '(x )=3x 2-6x -9.当x 变化时,f '(x ),f (x )随x 的变化如下表:而f (-2)=c -2,f (6)=c +54,∴当x ∈[-2,6]时,f (x )的最大值为c +54,要使f (x )<2|c |恒成立,只要c +54<2|c |即可,当c ≥0时,c +54<2c ,∴c >54;当c <0时,c +54<-2c ,∴c <-18. ∴c ∈(-∞,-18)∪(54,+∞),此即为参数c 的取值范围.11.已知函数)(ln )(R a x ax x f ∈+=,(1)若2=a ,求曲线)(x f y =在1=x 处切线的斜率;(2)求)(x f 的单调区间;(3)设22)(2+-=x x x g ,若对任意∈1x (0,+∞),均存在∈2x [0,1],使得)()(21x g x f <,求a 的取值范围.【知识点:导数的几何意义、函数的单调性、不等式有解与最值的关系;数学思想:转化与化归、分类讨论】解:(1) 3;(2)当0≥a 时,)(x f 的单调递增区间为(0,+∞);当0<a 时,函数)(x f 的单调递为3;的单调递增区间为(0,+∞);(3)由题意知,转化为max max )()(x g x f < (其中∈1x (0,+∞),∈2x [0,1]),由(2)知,当0≥a 时,12.已知函数()xf x e=(e 是自然对数的底数),()1ln h x x x x =--. (1)求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(2)求()h x 的最大值;(3)设()'()g x xf x =,其中'()f x 为()f x 的导函数.证明:对任意0x >,2()1g x e -<+. 【知识点:导数的几何意义、函数的最值、不等式证明;数学思想:转化与化归】解:(1)1y e=;(2)()h x 的最大值为22()1h e e --=+;(3)证明见解析.解析:(1)由ln 1()x x f x e +=,得1(1)f e =,1ln '()xx x xf x xe --=,所以'(1)0k f ==,所以曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为1y e=.(2)()1ln h x x x x =--,(0,)x ∈+∞.所以'()ln 2h x x =--.令'()0h x =得,2x e -=.因此当2(0,)x e -∈时,'()0h x >,()h x 单调递增;当2(,)x e -∈+∞时,'()0h x <,()h x 单调递减.所以()h x 在2x e -=处取得极大值,也是最大值.()h x 的最大值为22()1h e e --=+. (3)证明:因为()'()g x xf x =,所以1ln ()xx x xg x e--=,0x >,2()1g x e -<+等价于21ln (1)x x x x e e ---<+.由(2)知()h x 的最大值为22()1h e e --=+,故21ln 1.x x x e ---≤+只需证明0x >时,1x e >成立,这显然成立.所以221ln 1(1)x x x x e e e ----≤+<+,因此对任意0x >,2()1g x e -<+.。
人教A版高中数学选修1-1《三章导数及其应用3.1变化率与导数3.2导数的概念》优质课教案_24

1.1.2导数的概念(一)教材分析本节课的教学内容选自人教社普通高中课程标准实验教科书(A版)数学选修2-2第一章第一节的《变化率与导数》,《导数的概念》是第2课时.导数是微积分的核心概念之一,它是一种特殊的极限,反映了函数变化的快慢程度.导数是求函数的单调性、极值、曲线的切线以及一些优化问题的重要工具,同时对研究几何、不等式起着重要作用.导数概念是我们今后学习微积分的基础•同时,导数在物理学,经济学等领域都有广泛的应用,是开展科学研究必不可少的工具.(二)教学目标(1)在上一节学习平均变化率的基础上,了解瞬时速度、瞬时变化率的概念;(2)理解导数的概念,知道瞬时变化率就是导数,体会导数的思想及其内涵;(3)会求函数在某点的导数及简单应用.(三)教学重点与难点重点:通过运动物体在某一时刻的瞬时速度的探求,抽象概括出函数导数的概念. 难点:使学生体会运动物体在某一时刻的平均速度的极限意义,由此得出函数在某点平均变化率的极限就是函数在该点的瞬时变化率,并由此得出导数的概念.(四)教学过程1. 复习引入(1)函数y = f(x)从x i到X2的平均变化率公式;(2)函数y = f(x)从x0到X Q L X的平均变化率公式.2. 合作探究在高台跳水运动中,运动员在不同时刻的速度是不同的. 我们把物体在某一时刻(某一位置)的速度称为瞬时速度.探究一:瞬时速度的求解从前面的学习我们知道,平均速度只能粗略地描述某段时间内物体的运动状态,不一定能反映运动员在某一时刻的瞬时速度. 如何求运动员的瞬时速度呢?设计意图:让学生产生进一步学习的需求,即有必要知道任意时刻的速度.以高台跳水运动为例,研究运动员在某一时刻的瞬时速度.在高台跳水运动中,如果运动员相对于水面的高度h (单位:m )与起跳后的时间t (单位:s )存在关系ht =-4.9t26.5t 10.探究:如何求运动员瞬时速度?比如t =2s的瞬时速度是多少?平均速度与瞬时速度有关系吗?设计意图:问题具体化,即求运动员在t=2s时的瞬时速度.针对具体的问题情境,寻求解决问题的想法.我们求t=2s的瞬时速度是多少,先察t=2s附近平均速度的情况:(2) 我们如何表示运动员在t=2s 时的瞬时速度? (3) 运动员在某一时刻t o 的瞬时速度怎样表示?设计意图:从特殊到一般,即从特殊点t=2上升到任意点t=t °瞬时速度的表示. (4) 函数f(x)在x=x 0处的瞬时变化率怎样表示?设计意图:舍弃具体变化率问题的实际意义,抽象为数学问题,定义导数. 探究二:导数的定义瞬时速度是平均速度—当览趋近于0时的极限.L t导数的定义:函数y =f(x)在x =x o 处的瞬时变化率是啊卡=|m f(xo:-f (xo),我们称它为函数y = f(x)在x=x o 处的导数,记作 f (x o ) 或 y'U 即 f(x o )pm of(x x)—f(x o )注意:(1) 函数应在点X 。
高中数学:导数教案 新人教A版选修1-1 教案
导数教案导数是近代数学中微积分的核心概念之一,是一种思想方法,这种思想方法是人类智慧的骄傲.一、教材分析导数的概念是高中新教材人教A版选修1-1第三章3的内容,是在学生学习了平均变化率基础上,阐述了平均变化率和瞬时变化率的关系,从实例出发得到导数的概念,为以后更好地研究导数的几何意义和导数的应用奠定基础。
新教材在这个问题的处理上有很大变化,它与旧教材的区别是从平均变化率入手,用形象直观的“逼近”方法定义导数。
问题1气球平均膨胀率--→瞬时膨胀率问题2高台跳水的平均速度--→瞬时速度根据上述教材结构与内容分析,立足学生的认知水平,制定如下教学目标和重、难点二、教学目标1、知识与技能:通过大量的实例的分析,经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程,了解导数概念的实际背景,知道瞬时变化率就是导数。
2、过程与方法:①通过动手计算培养学生观察、分析、比较和归纳能力②通过问题的探究体会逼近、类比、以已知探求未知、从非凡到一般的数学思想方法3、情感、态度与价值观:通过运动的观点体会导数的内涵,使学生把握导数的概念不再困难,从而激发学生学习数学的爱好.三、重点、难点重点:导数概念的形成,导数内涵的理解难点:在平均变化率的基础上去探求瞬时变化率,深刻理解导数的内涵通过逼近的方法,引导学生观察来突破难点四、教学设想(具体如下表)教学环节教学内容师生互动设计思路创设情境引入新课幻灯片这段时间里的平均速度,并思考下面的问题:(1)运动员在这段时间里是静止的吗?(2)你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?首先回顾上节课留下的思考题:在学生相互讨论,交流结果的基础上,提出:大家得到运动员在这段时间内的平均速度为“0”,但我们知道运动员在这段时间内并没有“静止”。
为什么会产生这样的情况呢?引起学生的好奇,意识到平均速度只能粗略地描述物体在某段时间内的运动状态,为了能更精确地刻画物体运动,我们有必要研究某个时刻的速度即瞬时速度。
人教版高中数学选修1-1第一章1.1判断复合命题真假的方法教案2
§1.6.2 判断复合命题真假的方法[教学目的]会判断复合命题的真假.[重点难点]重点:判断复合命题真假的方法;难点:对“或”的含义的理解.[教学过程]一、复习引入⒈什么叫简单命题?什么叫复合命题?⒉复合命题的构成形式是什么?⒊“或”、“且”、“非”的含义是什么?⒋练习:⑴分别写出由命题“p:π是无理数”和“q:π是实数”构成的三种形式的复合命题.⑵指出下列复合命题的形式及其构成:① x2+5≥5;②梯形集合与矩形集合都是四边形集合的子集.答案:⑴p或q:π是无理数或是实数;p且q:π是无理数且是实数;非p:π不是无理数.⑵①是p或q的形式,其中p:x2+5>5,q:x2+5=5;②是p且q的形式,其中p:梯形集合是四边形集合的子集,q:矩形集合是四边形集合的子集.⒌上述⑴的答案中给出的三个命题是否成立,即它是真命题还是假命题?对于一般的复合命题,怎样来判断它的真假呢?下面我们就来研究这个问题.二、学习、讲解新课(一)判断复合命题真假的方法⒈真值表对于“非 p”形式的复合命题:当p为真时,非p为假;当p为假时,非p 为真.即“非 p”形式的复合命题的真假与p的真假相反.如表一.例如,p:2是10的约数为真,则非p:2不是10的约数为假.对于“p且q”形式的复合命题:当p,q都为真时,“p且q”为真;当p,q中至少有一个为假时,“p且q”为假.即“p且q”形式的复合命题当p与q同为真时为真,其他情况时为假.如表二.例如,p:5是10的约数,q:5是15的约数,r:5是8的约数,则p且q:5是10的约数且是15的约数为真,因为p,q都为真;p且r:5是10的约数且是8的约数为假,因为r为假.对于“p或q”形式的复合命题:当p,q中至少有一个为真时,“p或q”为真;当p,q都为假时,“p或q”为假.即“p或q”形式的复合命题当p与q同为假时为假,其他情况时为真.如表三.例如,p:5是12的约数,q:5是15的约数,r:5是8的约数,则p或q:5是12的约数或是15的约数为真,因为q为真;p或r:5是12的约数或是8的约数为假,因为p,r都为假.像上面(表一至表三)用来表示命题的真假的表叫做真值表.在真值表中,是根据简单命题的真假,判断由这些简单命题构成的复合命题的真假,而不涉及简单命题的具体内容.例(P例2)分别指出由下列各组命题构成的“ p或q”,“p且q”,“非28p”形式的复合命题的真假:⑴p:2+2=5,q:3>2;⑵p:9是质数,q:8是12的约数;⑶p:1∈{1,2},q:{1}⊂{1,2};⑷p:φ⊂{0},q:φ={0}.解:⑴p或q:2+2=5或3>2 ;p且q:2+2=5且3>2 ;非p:2+2≠5.∵p假q真,∴“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为真.⑵p或q:9是质数或8是12的约数;p且q:9是质数且8是12的约数;非p:9不是质数.∵p假q假,∴“p或q”为假,“p且q”为假,“非p”为真.⑶p或q:1∈{1,2}或{1}⊂{1,2};p且q:1∈{1,2}且{1}⊂{1,2};非p:1∉{1,2}.∵p真q真,∴“p或q”为真,“p且q”为真,“非p”为假.⑷p或q:φ⊂{0}或φ={0};p且q:φ⊂{0}且φ={0} ;非p:φ⊄{0}.∵p真q假,∴“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为假.练习:1,2.练习:课本P28答案:1.⑴真;⑵真;⑶假.2.⑴p或q:4∈{2,3}或2∈{2,3};p且q:4∈{2,3}且2∈{2,3};非p:4∉{2,3}.∵p假q真,∴“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为真.⑵p或q:2是偶数或不是质数;p且q:2是偶数且不是质数;非p:2不是偶数.∵p真q假,∴“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为假.⒉逻辑符号“或”的符号是“∨”,“且”的符号是“∧”,“非”的符号是“┐”.例如,“p或q”可记作“p∨q”;“p且q”可记作“p∧q”;“非p”可记作“┐p”.⒊数学中的“或”与日常生活用语中的“或”的区别“或”这个逻辑联结词的用法,一般有两种解释:一是“不可兼有”,即“a或b”是指a,b中的某一个,但不是两者.日常生活中有时采用这一解释.例如“你去或我去”,人们在理解上不会认为有你我都去这种可能.二是“可兼有”,即“a或b”是指a,b中的任何一个或两者.例如“x∈A 或x∈B”,是指x可能属于A但不属于B(这里的“但”等价于“且”),x也可能不属于A但属于B,x还可能既属于A又属于B(即x∈A∩B);又如在“p 真或q真”中,可能只有p真,也可能只有q真,还可能p,q都为真.数学书中一般采用这种解释,运用数学语言和解数学题时,都要遵守这一点.还要注意“可兼有”并不意味“一定兼有”.另外,“苹果是长在树上或长在地里”这一命题,按真值表判断,它是真命题,但在日常生活中,我们认为这句话是不妥的.⒋学习逻辑的意义一方面是因为数学基础需要用逻辑来阐明,另一方面是因为计算机离不开数学逻辑,课本中介绍的洗衣机上的“或门电路”和电子保险门上的“与门电路”就是两个在这方面应用的实例.可以说计算机的“智能”装置是以数学逻辑为基础进行设计的.同学们可以结合日常生活中电器的自动控制功能,再找出一些这样的例子.三、小结本节主要学习了判断复合命题真假的方法—真值表法,并对三种复合命题进行了真假判断的概括,通过实例说明了学习逻辑的意义.四、布置作业的内容,熟悉巩固有关概念和方法.(一)复习:课本P27-28(二)书面:课本P习题1.6:3,4.29答案:3.⑴真;⑵真;⑶假;⑷真.4.⑴p或q:π是无理数或是实数;p且q:π是无理数且是实数;非p:π不是无理数.∵p真q真,∴“p或q”为真,“p且q”为真,“非p”为假.⑵p或q:2>3或8+7≠15;p且q:2>3且8+7≠15;非p:2≤3.∵p假q假,∴“p或q”为假,“p且q”为假,“非p”为真.(三)思考题:命题“p或q”与“p且q”的否定形式各是什么?答:“p或q”的否定是“非p且非q”;“p且q”的否定是“非p或非q”.(四)预习:课本1.7四种命题.。
北师大选修1-1数学教案
北师大选修1-1数学教案【篇一:北师大版数学选修1-1教案:第2章-知识归纳:双曲线】2.2 双曲线2.2.1双曲线及其标准方程1、定义:平面内与两个定点f1、f2的距离的差的绝对值等于常数(小于|f1f2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两个焦点的距离叫做双曲线的焦距.x2y2y2x22、标准方程:2?2?1(a>0,b>0)或2?2?1(a>0,b>0) abab3、a、b、c三者之间的关系:a2+b2=c24、与椭圆定义对照,比较两者有什么相同点与不同点?两者都是平面内动点到两个定点的距离问题,两者的定点都是焦点,两者定点间的距离都是焦距,所不同的是椭圆是距离之和,双曲线是距离之差的绝对值.5、椭圆是平面内到两定点的距离和为常数的点的轨迹,双曲线是平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数的点的轨迹,只说“差”不行吗?为什么要加“绝对值”三个字呢?只说差表示双曲线的一支,加上“绝对值”三个字,才能表示整条双曲线.6、双曲线的定义中为什么要强调常数——差的绝对值小于|f1f2|呢?如果差的绝对值即常数等于|f1f2|,那么图形为两条射线;如果差的绝对差即常数大于|f1f2|,那么无轨迹.2.2.2 双曲线的简单几何性质1、范围:双曲线位于x≥a与x≤-a的区域内;2、对称性:双曲线关于坐标轴、原点都是对称的,坐标轴是双曲线的对称轴,原点是双曲线的对称中心,即双曲线的中心.x2y24、实(虚)轴:双曲线2?2?1(a>0,b>0)与y轴没ab有交点,但我们也把b1(0,-b),b2(0,b)画在y轴上. 线段a1a2叫做双曲线的实轴,线段b1b2叫做双曲线的虚轴,实轴的长为2a,虚轴的长为2b,a是实半轴的长,b是虚半轴的长,焦点始终在实轴上.cc5、离心率:双曲线的焦距与实轴长的比e=a叫做双曲线的离心率.e=a且e∈(1,+∞),这是因为c>a>0.bx2y2?2?12b7、等轴双曲线:在方程a中,如果a=b,那么双曲线的方程为x2-y2=a2,8、双曲线的画法:画出双曲线的渐近线,先确定双曲线的顶点及第一象限内任意一点的位置,然后再过这两个点并根据双曲线在第一象限内从渐近线的下方逐渐接近渐近线的特点画出双曲线的一部分.最后根据双曲线的对称性画出完整的双曲线.9、.由等式c2-a2=b2可得【篇二:北师大版高中数学选修1-1学案全集】第一章常用逻辑语1.1 命题命题及其关系学习目标:理解命题的概念和命题的构成,能判断命题的真假;了解四种命题的的含义,能写出给定命题的逆命题、否命题和逆否命题;会分析四种命题之间的相互关系;重点难点:命题的概念、命题的构成;分清命题的条件、结论和判断命题的真假。
高中数学选修1-1全套教案
第一章常用逻辑用语1.1命题及其关系1.1.1 命题(一)教学目标1、知识与技能:理解命题的概念和命题的构成,能判断给定陈述句是否为命题,能判断命题的真假;能把命题改写成“若p,则q”的形式;2、过程与方法:多让学生举命题的例子,培养他们的辨析能力;以及培养他们的分析问题和解决问题的能力;3、情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
(二)教学重点与难点重点:命题的概念、命题的构成难点:分清命题的条件、结论和判断命题的真假教具准备:与教材内容相关的资料。
教学设想:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
(三)教学过程学生探究过程:1.复习回顾初中已学过命题的知识,请同学们回顾:什么叫做命题?2.思考、分析下列语句的表述形式有什么特点?你能判断他们的真假吗?(1)若直线a∥b,则直线a与直线b没有公共点.(2)2+4=7.(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.(4)若x2=1,则x=1.(5)两个全等三角形的面积相等.(6)3能被2整除.3.讨论、判断学生通过讨论,总结:所有句子的表述都是陈述句的形式,每句话都判断什么事情。
其中(1)(3)(5)的判断为真,(2)(4)(6)的判断为假。
教师的引导分析:所谓判断,就是肯定一个事物是什么或不是什么,不能含混不清。
4.抽象、归纳定义:一般地,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.命题的定义的要点:能判断真假的陈述句.在数学课中,只研究数学命题,请学生举几个数学命题的例子.教师再与学生共同从命题的定义,判断学生所举例子是否是命题,从“判断”的角度来加深对命题这一概念的理解.5.练习、深化判断下列语句是否为命题?(1)空集是任何集合的子集.(2)若整数a是素数,则是a奇数.(3)指数函数是增函数吗?(4)若平面上两条直线不相交,则这两条直线平行.(5)2)2(=-2.(6)x>15.让学生思考、辨析、讨论解决,且通过练习,引导学生总结:判断一个语句是不是命题,关键看两点:第一是“陈述句”,第二是“可以判断真假”,这两个条件缺一不可.疑问句、祈使句、感叹句均不是命题.解略。
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数学科教案
潮阳市西元中学数学科教案
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教学过程一、复习准备:
写出下列命题的逆命题、否命题及逆否命题,并判断它们的真假:
(1)若0
ab=,则0
a=;
(2)若0
a>时,则函数y ax b
=+的值随x的值的增加而增加.
二、讲授新课:
1. 认识“⇒”与“”:
①在上面两个命题中,命题(1)为假命题,命题(2)为真命题. 也就是说,命题(1)中由
“0
ab=”不能得到“0
a=”,即0
ab=0
a=;而命题(2)中由“0
a>”可以得到“函数y ax b
=+的值随x的值的增加而增加”,即0
a>⇒函数y ax b
=+的值随x的值的增加而增加.
②练习:教材P12第1题
2. 教学充分条件和必要条件:
①若p q
⇒,则p是q的充分条件(sufficient condition),q是p的必要条件(necessary condition).
上述命题(2)中“0
a>”是“函数y ax b
=+的值随x的值的增加而增加”的充分条件,而“函数y ax b
=+的值随x的值的增加而增加”则是“0
a>”的必要条件.
②例1:下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的p是q的充分条件?(1)若1
x>,则33
x
-<-;
(2)若1
x=,则2320
x x
-+=;
(3)若()
3
x
f x=-,则()
f x为减函数;
(4)若x为无理数,则2x为无理数.
(5)若
12
//
l l,则
12
k k
=.
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教学过程④例2:已知:O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d. 求证:d r
=是直线l 与O相切的充要条件.
(教师引导→学生板书→教师点评)
3. 小结:充要条件概念的理解.
三、巩固练习:
1. 从“⇒”、“”与“⇔”中选出适当的符号填空:
(1)1
x>-1
x>;(2)a b
>
11
a b
<;
(3)22
20
a a
b b
-+=a b
=;(4)A⊆∅A=∅.
2. 判断下列命题的真假:
(1)“a b
>”是“22
a b
>”的充分条件;(2)“a b
>”是“22
a b
>”的必要条件;(3)“a b
>”是“22
ac bc
>”的充要条件;
(4)“5
a+是无理数”是“a是无理数”的充分不必要条件;
(5)“1
x=”是“2230
x x
--=”的充分条件.
3. 作业:教材P14页习题第3、4题
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ABC的一边长为
①注意求哪个点的轨迹,设哪个点的坐标,然后找出含有点相关等式
②相关点法:寻求点M
的轨迹方程.
练.
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教学过程一、新课导入:
1. 提问:椭圆的定义是什么?椭圆的标准方程是什么?(学生口答,教师板书)
2. 在椭圆的标准方程
22
22
1
x y
a b
+=中,,,
a b c有何关系,若5,3
a b
==,则?
c=写出符合条件的椭圆方程。
二、讲授新课:
1. 双曲线的定义:
①提问:把椭圆定义中的“距离的和”改为“距离的差”,那么点的轨迹会怎样?
如图2-23,定点
12
,F F是两个按钉,MN是一个细套
管,两条细绳分别拴在按钉上且穿过套管,点M移动时,
|MF1|-|MF2|是常数,这样就画出一条曲线;由|MF2|-|MF1|
是同一常数,可以画出另一支.
②定义:平面内与两定点
12
,F F的距离的差的绝对值等
于常数(小于
12
F F)的点的轨迹叫做双曲线。
两定点
12
,F F叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离
12
F F叫做双曲线的焦距。
③(理科)类比椭圆标准方程的建立过程推导出双曲线的标谁方程。
(文科)简单讲解推导给出标准方程。
标准方程:
22
222
22
1,(0,0,)
x y
a b c a b
a b
-=>>=+(焦点
12
(,0),(,0)
F c F c
-在x 轴)
思考:若焦点在y轴,标准方程又如何?
④例1、
58
P分析:由双曲线的标准方程知,只要求出,a b即可得方程;
练习:1、已知双曲线的两焦点为
12
(8,0),(8,0)
F F
-,双曲线上任意点到
12
,F F的距离的差的绝对值等于10,求此双曲线的标准方程。
2、双曲线的两焦点分别为
12
(3,0),(3,0)
F F
-,①若2,___;
a b
==
则②若1,___;
b a
==
则
3、双曲线的两焦点分别为
12
(10,0),(10,0)
F F
-,点(8,0)在双曲线上求双曲线的标准方程。
(若焦点分别为
12
(0,10),(0,10)
F F
-,过点(0,8),双曲线的标准方程又如何?)
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教学过程一、复习准备:
1.回顾双曲线的定义、标准方程(焦点在分别在x、y轴上)、,,
a b c间的关系?
2.写出满足下列条件的双曲线的标准方程:
①3,4
a b
==,焦点在x轴上;②焦点在y
轴上,焦距为8,2
a=;
3.前面我们学习了椭圆的哪些几何性质?
二、讲授新课:
1. 双曲线的几何性质:
由椭圆的哪些几何性质出发,引导学生类
比探究双曲线的几何性质;
①范围:标准方程可变为
22
22
1
x y
a b
-=,得知
2
2
1
x
a
≥,即x a x a
≥≤-
或;
双曲线在不等式x a x a
≥≤-
与所表示的区域内。
②对称性:如图2-25可知,双曲线关于x轴、y轴及原点都对称,原点是双曲线的对称中心。
③顶点:标准方程中,当0
y=时x a
=±,当0
x=时方程无实根;曲线与x轴的交
点
12
(,0),(,0)
A a A a
-叫做双曲线的顶点。
12
A A叫
做双曲线的实轴,以
12
(0,),(0,)
B b B b
-为端点的
线段
12
B B叫做双曲线的虚轴。
实轴与虚轴等
长的双曲线叫等轴双曲线。
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教学过程一、复习准备:
1、回顾双曲线的范围、对称轴、顶点、离心率、
渐近线;
2、已知双曲线的方程为
22
1
914
x y
-=,写出其顶点
和焦点坐标、实半轴长、虚半轴长、离心率、渐
近线方程。
二、讲授新课:
1. 双曲线的几何性质:
对双曲线的相关问题,要紧扣定义及相关概念。
例1、双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面,它的最小半径为12m,上口半径为13m,下口半径为25m,高为55m,试选择适当
的坐标系,求出此双曲线的方程。
分析引导:求双曲线的方程只需求出a,b即可,题目是个典型的求曲线方程问题,引导学生建立坐标系、找出关系式求解。
练习:已知双曲线的焦点在x轴上,方程为
22
22
1
x y
a b
-=,两顶点的距离为8,一渐近线上有点
(8,6)
A,试求此双曲线的方程。
例2、过双曲线
22
1
36
x y
-=的右焦点,倾斜角为30的直线交双曲线于,A B两点,
求,A B两点的坐标。
(变训练:求AB及
1
ABF
∆的周长,)
(解几问题,求两曲线的交点,一般是通过联立方程组求解)
练习:1、求到两定
12
(5,0),(5,0)
F F
-的距离的差的绝对值为6的点的轨迹方程。
2、点(,)
M x y到定点(5,0)
F距离和它到定直线
16
:
5
l x=的距离的比是常数5
4
,求点M的轨迹方程。
(双曲线的第二定义:到定点的距离与到定直线的距离的比是常数a>1)
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