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1、奇函数教学设计奇函数教学设计数学科学学院 徐丹 一教材分析一教材分析 本节课说课和讲课的内容是奇函数概念,选自人教 B 版普通高中数学必修 1,是本书第二章第四节函数奇偶性的第一课时。 本节课是在学生原有认知基础上提出的一个新概念,同时又为必修四三角 函数的学习奠定扎实基础。 二教学目标分析二教学目标分析 依据数学课程标准,我提出了如下的三维目标:1、知识与技能目标:理解奇函数概念,知道奇函数的定义域关于原点对称,并能熟练利用定义 法判断一个函数是奇函数。2、过程与方法目标:通过探究活动,培养类比、观察、归纳、思考与创新能力,体会数学由特 殊到一般、具体到抽象的数学思维方法,并从中感受数形结合
2、的巨大魅力。3、情感态度与价值观目标:通过本节课的学习,激发学习信心与参与热情,培养良好的数学素养与学 习习惯。 3、学情分析学情分析 我授课的对象是高一学生,他们已经能够对简单中心对称图形进行判断, 具体形象思维能力较强,能通过一系列的观察、类比、归纳等探究活动完成数 学学习,对数形结合方法有一定的了解。同时他们具有较强的学习热情与信心, 能够积极的参与到课堂教学互动当中来。 但他们的抽象思维能力与思辨论证能力还稍显不足,在理解奇函数的定义 证明上存在困难,并常常犯论证不充分、过程繁琐不简洁等错误。 4、教学重点难点教学重点难点根据数学课程标准与学情分析,我认为本节课的教学重点是奇函数概念的
3、 形成、奇函数的本质特征与定义法证明。学生在初中学过函数的中心对称性,但那时只是从图象上直观观察的,而现要 把它上升到理论高度,用严谨准确的数学语言去刻画。这种由形到数、从直观到 抽象的转变对高一学生来说比较困难,因此要在奇函数的定义法判断上下功夫。 所以奇函数的定义法证明是教学难点。 五、教法学法分析五、教法学法分析本节课将以启发式教学方法为主,通过引导学生合作探究,组织高效的数 学学习活动,并在其中渗透一系列的数学思想方法,促进学生的多样化学习, 达到对概念的本质理解,培养学生的思维能力与创新能力,并最终指向于教学 目标的达成。 六、教学过程六、教学过程教学环教学环具体过程具体过程设计设计
4、节节意图意图1、 复习复习旧知旧知引入引入新知新知师师:同学们先看一下课件上的这两个图形,看看这两个 图形具有怎样的对称性,我一会找个同学来说一下。 (课件展示的是平行四边形与北京现代的车标) 生生:这两个图形是中心对称图形。 师师:你怎么判断出来的? 生生:平行四边形绕着对角线交点逆时针旋转 180后的 新图形与原来重合;对于后一个图形也是一样的判断方 法。 师师:很好,请坐。这位同学回答的很好,在初中我们学 过,如果一个图形绕着一个固定点旋转 180后形成的 新图形如果与原来重合,那么这个图形就是中心对称图 形(课件中显示判定方法) 。 师师:以平行四边形为例,点绕点旋转 180变为了Ao
5、点,点绕点旋转 180成为点,同理点变为CCoAB 了点,点变为了点,那么旋转之后的图形是不DDB 是还和原来一样啊?所以平行四边形是中心对称图形。 生生:对。 师师:那我再问一下,中心对称图形有怎样的性质?也就 是说,如果在中心对称图形上有一点,那么点关于PP旋转点的对称点在哪呀?op生生:还在此对称图形上。 师师:很好,如果一个图形是中心对称图形,那它上面的 点关于旋转中心的对称点也一定还在原来的这个图形上 (显示课件) 。 师师:刚才我们回忆的是初中学到过的中心对称图形及其 性质。函数图像作为一种特殊图形,也是有中心对称性 的,对吧?今天我们将进一步研究函数图像的中心对称 性,并希望大家
6、能有所收获。复习中 心对称 图形判, 为奇函 数学习 奠定基 础2、 引导引导探究,探究,建构建构概念概念探究活动一: 师师:那我们再来看一下正比例函数的图像。正比xy 例函数的图像是第一、三象限的角平分线,经过xy 原点。师师:那同学们看看的图像是中心对称图形吗?xy 第一个 探究活 动,是 探究 xy 的几何 对称性、 对称点 函数关 系的。生生:是,如果此直线绕 180旋转后仍与原直线重合。师师:很好。我们看出函数图像是中心对称图形,xy 在几何上具有中心对称性。 (课件显示) 生生:对。 师:我们再来看看对于正比例函数图像而言,对称点函 数值有什么关系“? 师师:同学们快速填完下表,并
7、且思考,从这个表中你能 看出什么?生生:若两个自变量互为相反数,那么它们对应的函数值 也互为相反数。师师:很好。可以看出) 1 (1) 1(ff,,)2(2)2(ff) 3(3) 3(ff)4(4)4(ff那么你能否将上面式子进行推广?生生:)()(xfxxf师师:很好。通过复习正比例函数,我们知道它是xy 中心对称图形,具有几何对称性,若在正比例函数P图像上,它关于原点的对称点一定也在正比例函数P图像上。并且在代数上满足成立。)()(xfxxf(课件显示) 探究活动二:x.-4-3-2-1234.y.-4-3-2-1234.第二个师师:那我们先来看一下反比例函数的图像。这个xy1函数我们非常
8、熟悉,在初中我们学过反比例函数的解析 式、画过它的图像,在上节课我们学习了函数的单调性。 我找个同学来说一下这个函数的定义域、单调性与单调 区间,再讲下这个图形的位置、图像形状(直线还是曲 线?) 。生生:反比例函数的定义域是,单调递减区间为0x,图像形状为两支双曲线、位于第一、三, 0,0 ,象限。师师:很好!掌握的不错,这个图像就是的图像。xy1(课件显示) 。师师:那同学们看反比例图像是中心对称图形吗?怎么看 出来的? 生生:是,如果此图形绕 180后仍与原图形重合。探究活 动,是 探究xy1的几何 对称性、 对称点 函数关系的。师师:很好。我们看出反比例函数图像是中心对称图形, 在几何
9、上具有中心对称性(显示课件) 。 师师:那我们来看一下关于原点中心对称的两个对称点函 数值有什么关系? 师师:请同学们快速填完下表,并且思考,从这个表中你 能看出什么?x.-4-3-2-1234.y.1/4- 1/3- 1/2-11/21/31/4.生生:若两个自变量互为相反数,那么它们对应的函数值 也互为相反数。 师师:很好。这位同学观察的很仔细。由图中可以看出,) 1 (1) 1(ff)2(21)2(ff,) 3(31) 3(ff)4(41)4(ff那么你能否将上面式子进行推广?生生:(课件显示))0)(1)(xxfxxf师师:很好。(课件显示)通过复习反比例函数,我xy1们知道它是中心对
10、称图形,具有几何对称性,若在P反比例函数图像上,它关于原点的对称点一定也在P反比例函数图像上。并且在代数上满足成立。)0)(1)(xxfxxf探究活动三:师师:那我们最后来看一下的图像。上节课学习函3xy 数单调性时,我们专门对这个函数的单调性与图像进行 了研究。我找个同学说下这个函数的定义域、形状(直 线还是曲线) 、单调性与单调区间。 生生:三次函数的定义域是全体实数,图像位于第一、三 象限、图像形状为曲线、单调递增、单调递增区间为全 体实数。 师师:很好!掌握的不错。利用描点法我们可以画出第三个 探究活 动是关的图像。3xy 师师:那同学们看看三次函数图像是中心对称图形吗? 生生:是,如
11、果此图形绕 180后仍与原图形重合。 师师:很好。我们看出三次函数图像是中心对称图形,在 几何上具有中心对称性。 生生:对。 师师:那请同学们快速填完下表,并且思考,从这个表中 你能看出什么?x.-4-3-2-1234.y.-64-27-8-182764.生生:若两个自变量互为相反数,那么它们对应的函数值 也互为相反数。 师师:很好。由图同样可以看出,) 1 (1) 1(ff)2(8)2(ff) 3(27) 3(ff)4(64)4(ff那么你能否将上面式子进行推广?生生:)()(3xfxxf师师:很好。通过复习三次函数,我们知道它是中3xy 心对称图形,具有几何对称性。在代数上满足(课件显示)
12、)()(3xfxxf于3xy 的几何 对称性、对称点 函数关 系 的。师师:从上面的三个探究活动中,我们得到了关于反比例 函数、正比例函数和三次函数的几何和代数性质, (课 件显示)如下:师师:同学们观察一下,这三个函数有什么共性啊?生生:从函数解析式上看,这些函数都是,n 为奇nxy 数的情形;从函数的几何特点来看,这些函数都是中心 对称图形,具有中心对称性;从代数性质上看,对于定义域中的任意 x 值均有成立。)()(xfxf师师:那你能否给这样的函数起个名字啊?我听到了,很 好,我们不妨就利用解析式中指数为奇数的特征,将这 些函数成为奇函数。师师:也就是说,奇函数是满足解析式为,n 为奇n
13、xy 数、几何上具有中心对称性、代数上满足成立的一类函数。)()(xfxf师师:到此我们先暂停一下。本节课刚开始回忆了中心对 称图形的判断和性质,并通过三个具体例子得到了一个 新概念奇函数。在这个过程中,我们一方面体会到了 数学从特殊到一般、从具体到抽象的思维特点,另一方 面也体会到数学数和形的紧密联系。希望同学们能够认 真理会,并把这种理念贯穿于数学学习的始终。解析式xy1xy 3xy 几何性质图形为中心对称图形,关于原点呈中心对称代数性质))()(xfxf通过对 反比例、 正比例、 三次函 数在解 析式、 几何中 心对称 性、对 称点函 数值关 系的类 比,得 到狭义 奇函数 的概念。三、
14、三、深化深化本质,本质,概念概念形成形成师师:同学们,虽然我们刚刚得到了一个概念,但这个概念的适用范围还是比较狭窄的,只是局限于这种nxy 表达形式。现在请同学们思考一下,具有中心对称性的 函数是否只具有这一种表达形式啊?你能否举出一些反 例啊? 生生:对号函数、分段函数. 师师:很好,同学们说的很对,具有中心对称性的函数并不仅仅是这一种形式,刚才大家提到的不少函数nxy 就是例证。 (课件显示) 反例一反例一:师师:在上一节课学习函数单调性时,我们利用定义法证明了对号函数的单调性,并且也给大家展示xxy1了函数图像,大家还记得吗?因为图像长得很像对号, 所以将它命为对号函数,函数图像如下(课
15、件显示):师师:对号函数是中心对称图形吗?如果是,对称中心是 谁? 生生:是中心对称图形,对称点是原点。 师师:很好,对号函数是中心对称图形,对称点是原点。 那么和刚才一样,我们来看一下对称点的函数值关系。 大家快速完成下表,你有什么发现啊? 生生:x.-4-3-2-11234.y.- 17 /4- 10 /3- 5/ 2-225/ 210 /317 /4.若函数两个自变量互为相反数,它们的函数值也互为相反数,即有。)()(xfxf师:对, (课件显示)对对号函数而言,它同样是中心对称图形,并在代数上满足成立。)()(xfxf再看一个反例二反例二: 师师:请大家自己充分运用二次函数与函数图像的相关知识,画一下分段函数的图像,并 0)2(0)2()(xxxxxxxf观察图像有什么特点。我找个同学来黑板上演示一下。通过对 号函数 与分段 函数几 何及对 称点代 数关系 的探究, 得到奇 函数概 念的本 质特征, 推广得 到一般 意义的 奇函数 概念。生生:这个分段函数是中心对称图形,关于原点对称 师师:画完的同学通过完成下表,来看一下对称点函数值 之间具有怎样的关系。 生生:x.-4-3-2-11234.y.-8-301-1038.若函数两个自变量互为相反数,它们的函数值也互为相反数,即有。)()(xfxf师师:对, (课件显示)对这个分段函