《方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)》設(shè)計(jì) 全省一等獎(jiǎng)

《方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)內(nèi)容解析本節(jié)課的主要內(nèi)容有函數(shù)零點(diǎn)的的概念、函數(shù)零點(diǎn)存在性判定定理。函數(shù)f(x)的零點(diǎn),是中學(xué)數(shù)學(xué)的一個(gè)重要概念,從函數(shù)值與自變量對(duì)應(yīng)的角度看,就是使函數(shù)值為0的實(shí)數(shù)x;從方程的角度看,即為相應(yīng)方程f（x）=0的實(shí)數(shù)根，從函數(shù)的圖形表示看,函數(shù)的零點(diǎn)就是函數(shù)f(x)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo).函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的核心概念，核心的根本原因之一在于函數(shù)與其他知識(shí)具有廣泛的聯(lián)系性，而函數(shù)的零點(diǎn)就是其中的一個(gè)鏈結(jié)點(diǎn),它從不同的角度,將數(shù)與形,函數(shù)與方程有機(jī)的聯(lián)系在一起。函數(shù)零點(diǎn)的存在性判定定理，其目的就是通過(guò)找函數(shù)的零點(diǎn)來(lái)研究方程的根，進(jìn)一步突出函數(shù)思想的應(yīng)用，也為二分法求方程的近似解作好知識(shí)上和思想上的準(zhǔn)備。定理不需證明，關(guān)鍵在于讓學(xué)生通過(guò)感知體驗(yàn)并加以確認(rèn)，由些需要結(jié)合具體的實(shí)例，加強(qiáng)對(duì)定理進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，比如對(duì)函數(shù)與方程的關(guān)系有一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)的過(guò)程，教材遵循了由淺入深、循序漸進(jìn)的原則．從學(xué)生認(rèn)為較簡(jiǎn)單的一元二次方程與相應(yīng)的二次函數(shù)入手，由具體到一般，建立一元二次方程的根與相應(yīng)的二次函數(shù)的零點(diǎn)的聯(lián)系，然后將其推廣到一般方程與相應(yīng)的函數(shù)的情形。函數(shù)與方程相比較,一個(gè)“動(dòng)”，一個(gè)“靜”；一個(gè)“整體”，一個(gè)“局部”。用函數(shù)的觀點(diǎn)研究方程，本質(zhì)上就是將局部的問(wèn)題放在整體中研究，將靜態(tài)的結(jié)果放在動(dòng)態(tài)的過(guò)程中研究，這為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)函數(shù)與不等式等其它知識(shí)的聯(lián)系奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本節(jié)是函數(shù)應(yīng)用的第一課，因此教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)站在函數(shù)應(yīng)用的高度，從函數(shù)與其他知識(shí)聯(lián)系的角度來(lái)引入較為適宜。二、教學(xué)目標(biāo)解析1．結(jié)合具體的問(wèn)題，并從特殊推廣到一般，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)函數(shù)與方程之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而了解函數(shù)的零點(diǎn)與方程根的聯(lián)系。2．在學(xué)習(xí)過(guò)程中，體驗(yàn)函數(shù)與方程思想及數(shù)形結(jié)合思想。三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)(一)創(chuàng)設(shè)情景，揭示課題函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容，它不僅在生活中有著大量的應(yīng)用，與其他數(shù)學(xué)知識(shí)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，若能抓住這一聯(lián)系，你就擁有了一把解決問(wèn)題的金鑰匙。案例1：周長(zhǎng)為定值的矩形不妨取l=12問(wèn)題1：求其面積的值：，顯然面積是一個(gè)關(guān)于x的一個(gè)二次多項(xiàng)式，用幾何畫板演示矩形的變化：?jiǎn)栴}2：求矩形面積的最大值？當(dāng)x取不同值時(shí)，代數(shù)式的值也相應(yīng)隨之變化，你能從函數(shù)的角度審視其中的關(guān)系嗎？問(wèn)題3：能否使得矩形的面積為8？你是如何分析的？（1）實(shí)驗(yàn)演示的角度進(jìn)行估計(jì)，拖動(dòng)時(shí)難以恰好出現(xiàn)面積為8的情況；（2）解方程：x（6-x）=8（3）方程x（6-x）=8能否從函數(shù)的角度來(lái)進(jìn)行描述？問(wèn)題4：一般地，對(duì)于一般的二次三項(xiàng)式，二次方程與二次函數(shù)，它們之間有何聯(lián)系？結(jié)論：代數(shù)式的值就是相應(yīng)的函數(shù)值；方程的根就是使相應(yīng)函數(shù)值為0的x的值。更一般地方程f（x）=0的根，就是使函數(shù)值y=f（x）的函數(shù)值為0的x值，從函數(shù)的角度我們稱之為零點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖:本節(jié)課是函數(shù)應(yīng)用的第一課，有必要讓學(xué)生對(duì)函數(shù)的應(yīng)用有所了解。從具體的問(wèn)題出發(fā),揭示函數(shù)與代數(shù)式、方程之間的內(nèi)在聯(lián)系，并從學(xué)生所熟悉的具體的二次函數(shù)，推廣到一般的二次函數(shù)，再進(jìn)一步推廣到一般的函數(shù)。（二）

互動(dòng)交流

研討新知1．函數(shù)零點(diǎn)的概念：對(duì)于函數(shù)，把使成立的實(shí)數(shù)叫做函數(shù)的零點(diǎn)．2．對(duì)零點(diǎn)概念的理解案例2：觀察圖象問(wèn)題1：此圖象是否能表示函數(shù)？問(wèn)題2：你能從中分析函數(shù)有哪些零點(diǎn)嗎？問(wèn)題3：從函數(shù)圖象的角度，你能對(duì)函數(shù)的零點(diǎn)換一種說(shuō)法嗎？結(jié)論：函數(shù)的零點(diǎn)就是方程實(shí)數(shù)根，亦即函數(shù)的圖象與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)．即：方程有實(shí)數(shù)根函數(shù)的圖象與軸有交點(diǎn)函數(shù)有零點(diǎn)．設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步掌握函數(shù)的核心概念，同時(shí)通過(guò)圖象進(jìn)行一步完善對(duì)函數(shù)零點(diǎn)的全面理解，為下面借助圖象探究零點(diǎn)存在性定理作好一定的鋪墊。2.零點(diǎn)存在定理的探究案例3：下表是三次函數(shù)的部分對(duì)應(yīng)值表：

問(wèn)題1：你能從表中找出函數(shù)的零點(diǎn)嗎？問(wèn)題2：結(jié)合圖象與表格，你能發(fā)現(xiàn)此函數(shù)零點(diǎn)的附近函數(shù)值有何特點(diǎn)？生：兩邊的函數(shù)值異號(hào)！問(wèn)題3：如果一個(gè)函數(shù)f（x）滿足f（a）f（b）<0,在區(qū)間(a,b)上是否一定存在著函數(shù)的零點(diǎn)?注意:函數(shù)在區(qū)間上必須是連續(xù)的(圖象能一筆畫),從而引出零點(diǎn)存在性定理.問(wèn)題4:有位同學(xué)畫了一個(gè)圖,認(rèn)為定理不一定成立,你的看法呢?問(wèn)題5:你能改變定理的條件或結(jié)論,得到一些新的命題嗎?如1:加強(qiáng)定理的結(jié)論:若在區(qū)間[a，b]上連續(xù)函數(shù)f（x）滿足f(a)f(b)<0,是否意味著函數(shù)f(x)在[a,b]上恰有一個(gè)零點(diǎn)?如2.將定理反過(guò)來(lái):若連續(xù)函數(shù)f(x)在[a,b]上有一個(gè)零點(diǎn),是否一定有f(a)f(b)<0?如3:一般化:一個(gè)函數(shù)的零點(diǎn)是否都可由上述的定理進(jìn)行判斷?(反例:同號(hào)零點(diǎn),如案例2中的零點(diǎn)-2)設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)表格，是為了進(jìn)一步鞏固對(duì)函數(shù)這一概念的全面認(rèn)識(shí)，并為觀察零點(diǎn)存在性定理中函數(shù)值的異號(hào)埋下伏筆。通過(guò)教師的設(shè)問(wèn)讓學(xué)生進(jìn)一步全面深入地領(lǐng)悟定理的內(nèi)容，而鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造能力必要的過(guò)程。（三）鞏固深化，發(fā)展思維例1、求函數(shù)f(x)=㏑x＋2x－6的零點(diǎn)個(gè)數(shù)。設(shè)計(jì)問(wèn)題：（1）你可以想到什么方法來(lái)判斷函數(shù)零點(diǎn)？（2）你是如何來(lái)確定零點(diǎn)所在的區(qū)間的？請(qǐng)各自選擇。（3）零點(diǎn)是唯一的嗎？為什么？設(shè)計(jì)意圖：對(duì)所學(xué)內(nèi)容鞏固，可以借助<幾何畫板>畫出函數(shù)f(x)的圖象觀察,也可借助<EXCEl>列出函數(shù)值表觀察。本題可以使學(xué)生意識(shí)對(duì)