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课题5.3.2函数的最大(小)值(第2课时)
一、教学内容
用导数判断函数的单调性,运用导数求函数的极值与最大(小)值的应用。
二、教学目标
1.熟练掌握运用导数求函数的单调区间,求函数的极值与最大(小)值;
2.学会用导数解决数学中的函数问题和生产生活中的最优化问题。
三、教学重点与难点
重点熟练运用导数判断函数的单调性并求函数的极值与最大(小)值
及相关应用;
难点将函数中相关问题,生产生活中的问题的解决转化为单调性和极
值最值问题的解决。
四、教学过程设计
1.知识回顾
问题1我们前两节课学习了哪些内容?
预设 学习了用导数去判断函数的单调性,并求出函数的单调区间,根
据函数的单调性求函数的极值和最大(小)值;
设计意图 带领学生复习回顾最值与极值的区别与联系,知道可以利用
最值法进行不等式的证明.
问题2请判断函数f(x)=(x+1)?x的单调性,并求出f(x)的极值;
预设 解⑴函数的定义域为R.
f(x)=(x+1)ex+(x+1)(?x)
1
ex+(x+1)ex
(x+2)ex
令f(x)=0,解得x=-2.
f(x),f(x)的变化情况如表5.3-4所示.
表5.3-4
x
-2
-
0
+
单调递减 单调递增
所以,在区间(-∞,-2)上单调递减,在区间(-2,+∞)上单调递增.
当时,f(x)有极小值.
设计意图熟悉用导数求单调区间和极值最值,为后面的应用作准备.
2.能力深化
问题3 画出函数f(x)=(x+1)?x的大致图像吗?
追问1 要想画出图像,我需要知道该函数的哪些性质和特点?
预设 需要知道该函数的单调性,奇偶性,极值点、最值点等特殊点
及变化趋势.
追问2 问题2中,我们已经判断出了函数的单调性并求出了函数的
单调区间,同时也求出了该函数的极值和极值点,还需要求出什么?
预设还需要求出该函数经过的特殊点和变化趋势.
令,解得.
当时,;当x-1时,f(x)0.
所以,的图象经过特殊点A(-2,-?12),B(-1,0),C(0,1).当时,与
2
一次函数相比,指数函数y=?-x呈爆炸性增长,从而f(x)=x+1→0;
?-x
当x→+∞时,,f(x)→+∞.
根据以上信息,我们画出f(x)的大致图象如图5.3-17所示.
y
-2-11
x
O 1
-1
图5.3-17
设计意图 教会学生用导数研究函数的单调性,极值等性质以及画函
数大致图像的问题,并由画图过程提炼出函数作图的基本步骤,理清这些
步骤与求函数单调区间,求函数极值等问题的步骤之间的联系.
问题4你能求出方程的解的个数吗?
追问1你觉得应该怎么去求?直接解这个方程可以吗?
预设 用现有的解方程的知识解决不了.
追问2如何转化呢?
预设 方程的解的个数为函数y=f(x)的图像与直线y=a的
交点个数.
由(1)及图5.3-17可得,当x=-2时,f(x)有最小值f(-2)=-1.?2
所以,关于方程f(x)=a(a∈R)的解的个数有如下结论
当时,解为0个;
3
当a=-
1
或a≥0时,解为1个;当-
1
a0时,解为2个.
?2
e2
设计意图
让学生联系零点存在性定理,从而带领学生得到以下阶段
小结.
阶段小结 由例7可见,函数f(x)的图象直观地反映了函数f(x)的性质.
通常,可以按如下步骤画出函数f(x)的大致图象
(1)求出函数f(x)的定义域;
(2)求导数f(x)及函数f(x)的零点;
(3)用f(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f(x)在各
区间上的正负,并得出f(x)的单调性与极值;
(4)确定f(x)的图象所经过的一些特殊点,以及图象的变化趋势;
(5)画出f(x)的大致图象.
设计意图 及时的阶段小结,让问题明确化,过程系统化,方法条理化,
提高解决问题的能力.
问题5我们还能运用导数解决函数中的哪些问题呢?
例1 利用函数的单调性,证明不等式ex31+x.
追问 如何转化?
预设 要证ex31+x,只要证ex-x-130,即证f(x)=ex-x-130,
只要证fmin(x)30
追问 本题转化为了什么问题?
预设 函数求最值问题.
f(x)=ex-x-1
设计意图 让学生体会常见的数学问题的转化路径,培养转化与化归
的能力.
3.实际问题
4
引导语下面我们通过实例介绍导数在解决实际问题中的应用.
问题6饮料瓶大小对饮料公司利润的影响
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