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指数函数及其性质教学设计
一、教学目标
1.知识与技能
理解指数函数的概念;能用描点法画出具体指数函数的图像;利用图像探索并掌握指数函数的性质;会进行指数函数性质的简单应用.
2.过程与方法
①通过对指数函数的图像和性质的探究,渗透数形结合的思想方法.
②通过由指数函数的图像归纳其性质的学习过程,培养学生探究、归纳分析问题的能力.
3.情感、态度和价值观
通过探究体会“数形结合”的思想;感受知识之间的关联性;体会研究函数由特殊到一般再到特殊的研究学习过程;体验研究函数的一般思维方法.
二、教学重点和难点
重点:掌握指数函数的解析式,指数函数的图像和性质.
难点:理解、掌握指数函数中底数a的变化对于函数值的影响; 用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的图像特征和性质.
三、教学方法
主要采取教师启发、引导和学生自主探究、交流合作相结合的方法,以问题为载体让学生主动观察与思考、小组合作讨论共同探索来完成本节课的教学。
四、教学手段
借助多媒体,演示指数函数的图像,为学生提供感性材料,有助于学生对性质的掌握.
五、学法指导
① 让学生画图感受指数函数的图像,渗透数形结合思想.
② 通过师生互动及信息反馈,深入理解指数函数的图像和性质.
六、课前准备
①学生预习,自主完成导学案.
②制作多媒体课件.
七、教学过程
(一)创设情境,引入新课
引例1.某种细胞分裂时,第一次由1个分裂成2个,第2次由2个分裂成4个,第3次由4个分裂成8个,如此下去,如果第次分裂得到个细胞,那么细胞个数与次数的关系式是什么?
引例2.一尺之棰,日取其半,万世不竭. 出自《庄子· 天下篇》
设木杖 原长为1,截取次后,木杖剩余长度与截取次数的关系式是什么?
思考:从两个实例得到的关系式是函数关系吗?这两个式子有什么共同特征?底数是什么?指数是什么?那能用一个统一的式子来表示他们吗?
【设计意图】引导学生从具体问题、实际问题中抽象出指数函数的模型, 为学生归纳出指数函数的概念作准备,培养学生观察、分析、归纳等抽象思维能力。
(二)师生互动,探究新知
归纳指数函数的定义:
一般地,函数叫做指数函数,其中是自变量,函数的定义域是.
反思:为什么规定呢?否则会出现什么情况呢?
①若,会有什么问题?
②若,会有什么问题?
③若,又会怎样?
学生通过交流合作、教师引导得出以下结论:
①当时,对于的某些值,可使无意义,如.
②当时,没有意义.
③当时,对于都有是一个常量,没有研究的必要
所以常量的取值范围是.
【设计意图】通过对的范围的具体分析,进一步掌握指数函数一般形式.为下面研究性质时对底数的分类做准备.
练一练:指出下列函数哪些是指数函数:
(1);(2);(3);(4)
(5);(6) ;(7);(8)
方法点睛:指数函数的解析式具有的三个结构特征:
特征1:底数为大于0且不等于1的常数.
特征2:指数为自变量.
特征3:的系数是1.
【设计意图】进一步加深学生对指数函数概念的理解,使学生认识到“指数函数”的定义是形式定义.
例1.函数是指数函数,则( )
或 B. C. D.
变式训练:若函数是指数函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【设计意图】进一步掌握指数函数解析式的形式特点.
(三)合作助学,研讨新知
回顾1:画函数图像的一般步骤是什么?
回顾2:你能类比前面讨论函数性质时的思路,提出研究指数函数性质的内容和思路吗?
【设计意图】让学生在研究指数函数时有明确的目标:函数三个要素(对应法则、定义域、值域、)和函数的基本性质(单调性、奇偶性).
画一画:在同一坐标系中画出下列函数的图象:
; (2);
(3); (4).
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
0.35
0.71
1.41
2.83
2.83
1.41
0.71
0.35
0.19
0.58
1.73
5.20
5.20
1.73
0.58
0.19
【设计意图】培养学生动手画图能力,渗透数形结合思想.为归纳指数函数的图象和性质做准备.
分组讨论:通过以上四个函数的图像探究指数函数的性质,并回答下列问题:
问题一:图象分别经过哪几个象限?函数的定义域和值域分别是什么?
答:指数图象都经过第一、二象限,定义域为,值域为.
问题二:图象的上升、下降与底数a有联系吗?函数的单调性是怎样的?
答:当底数时图象上升,函数单调递增;当底数时图象下降,函数单调递减.
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