高中數(shù)學(xué)B版4.4幕函數(shù)教學(xué)設(shè)計

高中數(shù)學(xué)B版4.4幕函數(shù)教學(xué)設(shè)計

教學(xué)課時：第1課時

教學(xué)目標(biāo)：

1、通過具體實例，引導(dǎo)學(xué)生了解幕函數(shù)模型的實際背景，認識

數(shù)學(xué)與生活之間的聯(lián)系；

2、結(jié)合的圖像，理解它們的變化規(guī)律，了解暴函數(shù)；

3、通過研究塞函數(shù)的圖像和性質(zhì)，使學(xué)生經(jīng)歷觀察發(fā)現(xiàn)、歸納

類比、抽象概括等思維過程，進一步體驗從特殊到一般、數(shù)形結(jié)合思

想在解決數(shù)學(xué)問題中的作用。

4、通過合作探究與交流，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)他們手腦

并用、勤于思考、樂于交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣和勇于探索的治學(xué)精神。

教學(xué)重點：

基函數(shù)的圖像和性質(zhì)。

教學(xué)難點:

指數(shù)不同引起的幕函數(shù)圖像的位置和形狀變化。

教學(xué)過程：

一、設(shè)置情境

【問題1】填空：

(1)如果一個正方體的棱長是a,那么該正方體的體積；

(2)如果一個正方形的面積是s,那么該正方形的邊長o

預(yù)設(shè)答案：

(1)V=a3；(2)1=Vs

【問題2］如果我們拋開實際問題，將這兩個表達式分別寫成y=x3,

y=Jx,你能發(fā)現(xiàn)這兩個表達式具有統(tǒng)一的形式嗎？你熟悉的函數(shù)中

還有哪些函數(shù)具有這種形式特征？

預(yù)設(shè)答案：統(tǒng)一形式為y=xm（m是常數(shù)），具有這種形式特征

的其它函數(shù)有正比例函數(shù)y=x,反比例函數(shù)y=x-l,二次函數(shù)y=x2。

建議：如果學(xué)生不能發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一的形式，可把y=Jx寫成y=xl/2,再問

學(xué)生。

【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生感知幕函數(shù)是普遍存在的，有研究的必要

性。同時一，進一步培養(yǎng)學(xué)生的分析和歸納能力。

二、幕函數(shù)的定義

一般地，函數(shù)y=xa叫做事函數(shù)，其中a是常數(shù)。上面提到的函

數(shù)N=x,y=x-l,y=x2,y=x3,y=xl/2都是幕函數(shù)。

【問題3］給出下列函數(shù)，其中是幕函數(shù)的為o

預(yù)設(shè)答案：（1）（2）o

【設(shè)計意圖】學(xué)生既熟悉了幕函數(shù)的基本形式，尤其是與指數(shù)函

數(shù)的不同，又復(fù)習(xí)了有理指數(shù)幕運算。

三.幕函數(shù)的圖像和性質(zhì)

【探究11我們最熟悉的事函數(shù)就是y=x,y=x-l,,右圖中展示

了它們的圖像，結(jié)合這些圖像，你觀察到了什么？所得到的結(jié)論能否

推廣到其它的幕函數(shù)？如果是所有幕函數(shù)都具有的結(jié)論，請證明；如

果僅適用于一些基函數(shù)，就要至少舉出兩個符合的幕函數(shù)例子。請相

鄰的兩位同學(xué)合作填寫下表：

【設(shè)計意圖】這個問題完全是開放式的，學(xué)生的回答一定是多種多樣

的。研究幕函數(shù)的圖像和性質(zhì)的途徑很多，而數(shù)學(xué)解決問題的一個重

要思想方法就是把未知向已知轉(zhuǎn)化，把陌生問題向熟悉問題轉(zhuǎn)化。既

然有一些幕函數(shù)的圖像和性質(zhì)學(xué)生已經(jīng)很熟悉了，為什么不從熟悉的

塞函數(shù)入手呢？希望學(xué)生通過觀察特殊事函數(shù)的圖像概括得到相應(yīng)

的性質(zhì)，再推廣到某一類（或全部）的基函數(shù)，經(jīng)歷觀察發(fā)現(xiàn)、歸納

類比、抽象概括等思維過程，進一步體驗從特殊到一般、數(shù)形結(jié)合思

想在解決數(shù)學(xué)問題中的作用。另外用小組合作的形式，便于啟發(fā)對方,

開拓思路。

【探尋結(jié)果展示】教師巡視課堂，收集學(xué)生填寫的不同的信息，

由幾組學(xué)生分別回答一條，老師隨之寫在黑板上，對敘述不準(zhǔn)確的要

及時更正，對學(xué)生未提及的可追問，比如所給圖像中未出現(xiàn)不具有奇

偶性的幕函數(shù)，如果學(xué)生沒有提到就可提醒學(xué)生，有沒有既不是奇函

數(shù)也不是偶函數(shù)的基函數(shù)呢？如果學(xué)生想不到的話，可提醒學(xué)生回憶,

什么樣的函數(shù)一定不具有奇偶性這樣就能從定義域不關(guān)于原點對

稱的函數(shù)思考，給出具體函數(shù)，比如y=xl/2。如果學(xué)生注意到了幕函

數(shù)在第一象限的單調(diào)性情況，但未提及y=xO,可提醒學(xué)生有沒有在(0,

+8)上不增不減的幕函數(shù)？

將學(xué)生的回答和老師的補充匯總成下面內(nèi)容：

【概括總結(jié)】

1.觀察圖像的時候，應(yīng)該有意識地去關(guān)注什么？要研究性質(zhì),

應(yīng)該有意識地去研究哪些方面?

所以實際上，前面的表格我們?nèi)匀粵]有填全，比如說漸近線，比如說

值域。

2.對于幕函數(shù)只需關(guān)注其在第一象限的圖像即可，其它象限的圖

像由奇偶性的結(jié)論得到.而奇偶性的判斷不需要去記什么結(jié)論，只要

會用定義判斷即可。其中，遇到分數(shù)指數(shù)塞時先化成根式，以便于求

出定義域，之后再判斷奇偶性。

3.以上的結(jié)論有些可以證明，有些不好證明，比如第4條結(jié)論,

可以說我們是用幾何直觀代替了邏輯推理.那么第4條結(jié)論到底對不

對呢？繼續(xù)研究。

【探究2】將全體學(xué)生分成兩組，組1的相鄰兩個同學(xué)合作填寫

表1,并作出y=x3的圖像；組2的相鄰兩個同學(xué)合作填寫表2,并作

出y=xl/2的圖像。

【探究結(jié)果展示】（略），不過在學(xué)生展示的過程中，可提問學(xué)

生為什么選取這些x值？

【設(shè)計意圖】希望學(xué)生用較為陌生的函數(shù)圖像來應(yīng)用和驗證上面

的結(jié)論.在求出定義域后，判斷函數(shù)的奇偶性，重點是畫出第一象限

的圖像，所以X值可不取負數(shù)。同時，呼應(yīng)了問題1中的兩個函數(shù)。

【探究3】請自己舉幾個基函數(shù)的例子，利用作圖軟件作出這些

函數(shù)的圖像，驗證前面的結(jié)論，并且你有沒有新的發(fā)現(xiàn)？

【設(shè)計意圖】借助信息技術(shù)強大的作圖功能，甚至可以有基函數(shù)

圖像變化的動態(tài)演示，如下圖：

使學(xué)生很方便地觀察幕函數(shù)的整體變化情況，包括對細節(jié)的把握,

可以進一步培養(yǎng)學(xué)生歸納概括的能力。至于為什么前面要有探究2而

不是直接進行探究3,是希望學(xué)生在不方便運用信息技術(shù)的時候，要

具備先分析性質(zhì)、再進行描點、作圖的能力。

【概括總結(jié)】基函數(shù)的圖像與性質(zhì)：

（1）所有幕函數(shù)在區(qū)間（0,+8）上都有定義，因此在第一象

限內(nèi)都有圖像，并且圖像都通過點（1,1）。

（2）如果a>0,則幕函數(shù)的圖像通過原點，并且在區(qū)間［0,+

8)上是增函數(shù).

(3)如果aVO,則基函數(shù)在區(qū)間(0,+8)上是減函數(shù)，且在

第一象限內(nèi)，當(dāng)x從右邊趨向于原點時一，圖像在y軸右方且無限地逼

近y軸；當(dāng)x無限增大時，圖像在x軸上方且無限地逼近x軸。

(4)塞函數(shù)y=xa在第一象限內(nèi)，當(dāng)a<0,0<a<l,a=l,a>l

時的圖像如圖所示，可用熟悉的基函數(shù)圖像來記憶。

四、應(yīng)用練習(xí)

例1.已知幕函數(shù)f(x)分別滿足下列條件，按要求回答問題：

(1)若圖像過點(9,3),則這個幕函數(shù)的解析式為

f(x)=;

(2)若定義域和值域都是R,則這個幕函數(shù)的解析式可以為

f(x)=;

(3)若值域為［0,+8),則這個幕函數(shù)的解析式可以為

f(x)=。

【設(shè)計意圖】使學(xué)生進一步明確幕函數(shù)的定義、圖像和性質(zhì)。尤

其是(2)和(3),答案不唯一，培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維和發(fā)散思維。

例2.比較下列各題中兩個值的大?。?/p>

(1)2.31.12.51.1；(2)(a2+2)-1/3和2-1/3；

機動：(3)0.40.5和0.50.4；(4)已知xl/3>yl/3,比較x,y

的大小。

【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生抓住每題中兩個實數(shù)指數(shù)塞的共性或聯(lián)系，

構(gòu)建幕函數(shù)或指數(shù)函數(shù)，進一步熟悉利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小的方

法。

五、課堂小結(jié)

今天我們學(xué)習(xí)了幕函數(shù)的定義、圖像、性質(zhì)及簡單應(yīng)用，又一次

感受到了函數(shù)的圖像和性質(zhì)之間的關(guān)系，即：函數(shù)的性質(zhì)可以指導(dǎo)我

們作圖，反過來又可以通過觀察函數(shù)的圖像進一步研究函數(shù)的性質(zhì)。

希望同學(xué)們可以總結(jié)幕函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)三種不同的函數(shù)在

研究圖像和性質(zhì)時解決方法的共性以及性質(zhì)上的差異。

六、布置作業(yè)

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