本節(jié)通過(guò)一些函數(shù)模型的實(shí)例,讓學(xué)生感受建立函數(shù)模型的過(guò)程和方法,體會(huì)函數(shù)在數(shù)學(xué)和其他學(xué)科中的廣泛應(yīng)用,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型,能初步運(yùn)用函數(shù)思想解決一些生活中的簡(jiǎn)單問(wèn)題。課程目標(biāo)1.能利用已知函數(shù)模型求解實(shí)際問(wèn)題.2.能自建確定性函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題.數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:建立函數(shù)模型,把實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題;2.邏輯推理:通過(guò)數(shù)據(jù)分析,確定合適的函數(shù)模型;3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:解答數(shù)學(xué)問(wèn)題,求得結(jié)果;4.數(shù)據(jù)分析:把數(shù)學(xué)結(jié)果轉(zhuǎn)譯成具體問(wèn)題的結(jié)論,做出解答;5.數(shù)學(xué)建模:借助函數(shù)模型,利用函數(shù)的思想解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題.重點(diǎn):利用函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題;難點(diǎn):數(shù)模型的構(gòu)造與對(duì)數(shù)據(jù)的處理.
本節(jié)課是新版教材人教A版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)數(shù)學(xué)必修1第四章第4.4.3節(jié)《不同增長(zhǎng)函數(shù)的差異》 是在學(xué)習(xí)了指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)之后的對(duì)函數(shù)學(xué)習(xí)的一次梳理和總結(jié)。本節(jié)提出函數(shù)增長(zhǎng)快慢的問(wèn)題,通過(guò)函數(shù)圖像及三個(gè)函數(shù)的性質(zhì),完成函數(shù)增長(zhǎng)快慢的認(rèn)識(shí)。既是對(duì)三種函數(shù)學(xué)習(xí)的總結(jié),也為后續(xù)導(dǎo)數(shù)的學(xué)習(xí)做了鋪墊。培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)直觀、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理和數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。1.了解指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù) (一次函數(shù)) 的增長(zhǎng)差異.2、經(jīng)過(guò)探究對(duì)函數(shù)的圖像觀察,理解對(duì)數(shù)增長(zhǎng)、直線(xiàn)上升、指數(shù)爆炸。培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和歸納問(wèn)題的思維能力以及數(shù)學(xué)交流能力;3、在認(rèn)識(shí)函數(shù)增長(zhǎng)差異的過(guò)程中,使學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)事物的特殊性與一般性之間的關(guān)系,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用的意識(shí),探索數(shù)學(xué)。 a.數(shù)學(xué)抽象:函數(shù)增長(zhǎng)快慢的認(rèn)識(shí);b.邏輯推理:由特殊到一般的推理;
等式性質(zhì)與不等式性質(zhì)是高中數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容之一,在高中數(shù)學(xué)中占有重要地位,它是刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界中量與量之間關(guān)系的有效數(shù)學(xué)模型,在現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng),有著重要的實(shí)際意義.同時(shí)等式性質(zhì)與不等式性質(zhì)也為學(xué)生以后順利學(xué)習(xí)基本不等式起到重要的鋪墊.課程目標(biāo)1. 掌握等式性質(zhì)與不等式性質(zhì)以及推論,能夠運(yùn)用其解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.2. 進(jìn)一步掌握作差、作商、綜合法等比較法比較實(shí)數(shù)的大?。?3. 通過(guò)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生合作交流的意識(shí)和大膽猜測(cè)、樂(lè)于探究的良好思維品質(zhì)。數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:不等式的基本性質(zhì);2.邏輯推理:不等式的證明;3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:比較多項(xiàng)式的大小及重要不等式的應(yīng)用;4.數(shù)據(jù)分析:多項(xiàng)式的取值范圍,許將單項(xiàng)式的范圍之一求出,然后相加或相乘.(將減法轉(zhuǎn)化為加法,將除法轉(zhuǎn)化為乘法);5.數(shù)學(xué)建模:運(yùn)用類(lèi)比的思想有等式的基本性質(zhì)猜測(cè)不等式的基本性質(zhì)。
對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)是相通的,本節(jié)在已經(jīng)學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)例總結(jié)歸納對(duì)數(shù)函數(shù)的概念,通過(guò)函數(shù)的形式與特征解決一些與對(duì)數(shù)函數(shù)有關(guān)的問(wèn)題.課程目標(biāo)1、通過(guò)實(shí)際問(wèn)題了解對(duì)數(shù)函數(shù)的實(shí)際背景;2、掌握對(duì)數(shù)函數(shù)的概念,并會(huì)判斷一些函數(shù)是否是對(duì)數(shù)函數(shù). 數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:對(duì)數(shù)函數(shù)的概念;2.邏輯推理:用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式及解析值;3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:利用對(duì)數(shù)函數(shù)的概念求參數(shù);4.數(shù)學(xué)建模:通過(guò)由抽象到具體,由具體到一般的思想總結(jié)對(duì)數(shù)函數(shù)概念.重點(diǎn):理解對(duì)數(shù)函數(shù)的概念和意義;難點(diǎn):理解對(duì)數(shù)函數(shù)的概念.教學(xué)方法:以學(xué)生為主體,采用誘思探究式教學(xué),精講多練。教學(xué)工具:多媒體。一、 情景導(dǎo)入我們已經(jīng)研究了死亡生物體內(nèi)碳14的含量y隨死亡時(shí)間x的變化而衰減的規(guī)律.反過(guò)來(lái),已知死亡生物體內(nèi)碳14的含量,如何得知死亡了多長(zhǎng)時(shí)間呢?進(jìn)一步地,死亡時(shí)間t是碳14的含量y的函數(shù)嗎?
本節(jié)課選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)數(shù)學(xué)必修1》5.6.2節(jié) 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象通過(guò)圖象變換,揭示參數(shù)φ、ω、A變化時(shí)對(duì)函數(shù)圖象的形狀和位置的影響。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)函數(shù)y=sinx到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律的探索,讓學(xué)生體會(huì)到由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由特殊到一般的化歸思想;并通過(guò)對(duì)周期變換、相位變換先后順序調(diào)整后,將影響圖象變換這一難點(diǎn)的突破,讓學(xué)生學(xué)會(huì)抓住問(wèn)題的主要矛盾來(lái)解決問(wèn)題的基本思想方法;通過(guò)對(duì)參數(shù)φ、ω、A的分類(lèi)討論,讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)圖象變換與函數(shù)解析式變換的內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)圖象變換和“五點(diǎn)”作圖法,正確找出函數(shù)y=sinx到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,這也是本節(jié)課的重點(diǎn)所在。提高學(xué)生的推理能力。讓學(xué)生感受數(shù)形結(jié)合及轉(zhuǎn)化的思想方法。發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)直觀、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。
本節(jié)課選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)數(shù)學(xué)必修1本(A版)》的第五章的4.5.3函數(shù)模型的應(yīng)用。函數(shù)模型及其應(yīng)用是中學(xué)重要內(nèi)容之一,又是數(shù)學(xué)與生活實(shí)踐相互銜接的樞紐,特別在應(yīng)用意識(shí)日益加深的今天,函數(shù)模型的應(yīng)用實(shí)質(zhì)是揭示了客觀世界中量的相互依存有互有制約的關(guān)系,因而函數(shù)模型的應(yīng)用舉例有著不可替代的重要位置,又有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本節(jié)課要求學(xué)生利用給定的函數(shù)模型或建立函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題,并對(duì)給定的函數(shù)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析評(píng)價(jià),發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)直觀、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理的核心素養(yǎng)。1. 能建立函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題.2.了解擬合函數(shù)模型并解決實(shí)際問(wèn)題.3.通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)函數(shù)模型的作用,提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模,數(shù)據(jù)分析的能力. a.數(shù)學(xué)抽象:由實(shí)際問(wèn)題建立函數(shù)模型;b.邏輯推理:選擇合適的函數(shù)模型;c.數(shù)學(xué)運(yùn)算:運(yùn)用函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題;
新知講授(一)——古典概型 對(duì)隨機(jī)事件發(fā)生可能性大小的度量(數(shù)值)稱(chēng)為事件的概率。我們將具有以上兩個(gè)特征的試驗(yàn)稱(chēng)為古典概型試驗(yàn),其數(shù)學(xué)模型稱(chēng)為古典概率模型,簡(jiǎn)稱(chēng)古典概型。即具有以下兩個(gè)特征:1、有限性:樣本空間的樣本點(diǎn)只有有限個(gè);2、等可能性:每個(gè)樣本點(diǎn)發(fā)生的可能性相等。思考一:下面的隨機(jī)試驗(yàn)是不是古典概型?(1)一個(gè)班級(jí)中有18名男生、22名女生。采用抽簽的方式,從中隨機(jī)選擇一名學(xué)生,事件A=“抽到男生”(2)拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣3次,事件B=“恰好一次正面朝上”(1)班級(jí)中共有40名學(xué)生,從中選擇一名學(xué)生,即樣本點(diǎn)是有限個(gè);因?yàn)槭请S機(jī)選取的,所以選到每個(gè)學(xué)生的可能性都相等,因此這是一個(gè)古典概型。
本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)了任意角和弧度制,任意角的三角函數(shù)后,安排的一節(jié)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)內(nèi)容,是求三角函數(shù)值、化簡(jiǎn)三角函數(shù)式、證明三角恒等式的基本工具,是整個(gè)三角函數(shù)知識(shí)的基礎(chǔ),在教材中起承上啟下的作用。同時(shí),它體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想與方法在整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中起重要作用。課程目標(biāo)1.理解并掌握同角三角函數(shù)基本關(guān)系式的推導(dǎo)及應(yīng)用.2.會(huì)利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式進(jìn)行化簡(jiǎn)、求值與恒等式證明.?dāng)?shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:理解同角三角函數(shù)基本關(guān)系式;2.邏輯推理: “sin α±cos α”同“sin αcos α”間的關(guān)系;3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式進(jìn)行化簡(jiǎn)、求值與恒等式證明重點(diǎn):理解并掌握同角三角函數(shù)基本關(guān)系式的推導(dǎo)及應(yīng)用; 難點(diǎn):會(huì)利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式進(jìn)行化簡(jiǎn)、求值與恒等式證明.
9.例二:如圖,AB∩α=B,A?α, ?a.直線(xiàn)AB與a具有怎樣的位置關(guān)系?為什么?解:直線(xiàn)AB與a是異面直線(xiàn)。理由如下:若直線(xiàn)AB與a不是異面直線(xiàn),則它們相交或平行,設(shè)它們確定的平面為β,則B∈β, 由于經(jīng)過(guò)點(diǎn)B與直線(xiàn)a有且僅有一個(gè)平面α,因此平面平面α與β重合,從而 , 進(jìn)而A∈α,這與A?α矛盾。所以直線(xiàn)AB與a是異面直線(xiàn)。補(bǔ)充說(shuō)明:例二告訴我們一種判斷異面直線(xiàn)的方法:與一個(gè)平面相交的直線(xiàn)和這個(gè)平面內(nèi)不經(jīng)過(guò)交點(diǎn)的直線(xiàn)是異面直線(xiàn)。10. 例3 已知a,b,c是三條直線(xiàn),如果a與b是異面直線(xiàn),b與c是異面直線(xiàn),那么a與c有怎樣的位置關(guān)系?并畫(huà)圖說(shuō)明.解: 直線(xiàn)a與直線(xiàn)c的位置關(guān)系可以是平行、相交、異面.如圖(1)(2)(3).總結(jié):判定兩條直線(xiàn)是異面直線(xiàn)的方法(1)定義法:由定義判斷兩條直線(xiàn)不可能在同一平面內(nèi).
本節(jié)課是正弦函數(shù)、余弦函數(shù)圖像的繼續(xù),本課是正弦曲線(xiàn)、余弦曲線(xiàn)這兩種曲線(xiàn)的特點(diǎn)得出正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì). 課程目標(biāo)1.了解周期函數(shù)與最小正周期的意義;2.了解三角函數(shù)的周期性和奇偶性;3.會(huì)利用周期性定義和誘導(dǎo)公式求簡(jiǎn)單三角函數(shù)的周期;4.借助圖象直觀理解正、余弦函數(shù)在[0,2π]上的性質(zhì)(單調(diào)性、最值、圖象與x軸的交點(diǎn)等);5.能利用性質(zhì)解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題. 數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:理解周期函數(shù)、周期、最小正周期等的含義; 2.邏輯推理: 求正弦、余弦形函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:利用性質(zhì)求周期、比較大小、最值、值域及判斷奇偶性.4.數(shù)學(xué)建模:讓學(xué)生借助數(shù)形結(jié)合的思想,通過(guò)圖像探究正、余弦函數(shù)的性質(zhì).重點(diǎn):通過(guò)正弦曲線(xiàn)、余弦曲線(xiàn)這兩種曲線(xiàn)探究正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì); 難點(diǎn):應(yīng)用正、余弦函數(shù)的性質(zhì)來(lái)求含有cosx,sinx的函數(shù)的單調(diào)性、最值、值域及對(duì)稱(chēng)性.
1.探究:根據(jù)基本事實(shí)的推論2,3,過(guò)兩條平行直線(xiàn)或兩條相交直線(xiàn),有且只有一個(gè)平面,由此可以想到,如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交或平行直線(xiàn)都與另一個(gè)平面平行,是否就能使這兩個(gè)平面平行?如圖(1),a和b分別是矩形硬紙板的兩條對(duì)邊所在直線(xiàn),它們都和桌面平行,那么硬紙板和桌面平行嗎?如圖(2),c和d分別是三角尺相鄰兩邊所在直線(xiàn),它們都和桌面平行,那么三角尺與桌面平行嗎?2.如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條平行直線(xiàn)與另一個(gè)平面平行,這兩個(gè)平面不一定平行。我們借助長(zhǎng)方體模型來(lái)說(shuō)明。如圖,在平面A’ADD’內(nèi)畫(huà)一條與AA’平行的直線(xiàn)EF,顯然AA’與EF都平行于平面DD’CC’,但這兩條平行直線(xiàn)所在平面AA’DD’與平面DD’CC’相交。3.如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線(xiàn)與另一個(gè)平面平行,這兩個(gè)平面是平行的,如圖,平面ABCD內(nèi)兩條相交直線(xiàn)A’C’,B’D’平行。
1.圓柱、圓錐、圓臺(tái)的表面積與多面體的表面積一樣,圓柱、圓錐、圓臺(tái)的表面積也是圍成它的各個(gè)面的面積和。利用圓柱、圓錐、圓臺(tái)的展開(kāi)圖如圖,可以得到它們的表面積公式:2.思考1:圓柱、圓錐、圓臺(tái)的表面積之間有什么關(guān)系?你能用圓柱、圓錐、圓臺(tái)的結(jié)構(gòu)特征來(lái)解釋這種關(guān)系嗎?3.練習(xí)一圓柱的一個(gè)底面積是S,側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)正方體,那么這個(gè)圓柱的側(cè)面積是( )A 4πS B 2πS C πS D 4.練習(xí)二:如圖所示,在邊長(zhǎng)為4的正三角形ABC中,E,F(xiàn)分別是AB,AC的中點(diǎn),D為BC的中點(diǎn),H,G分別是BD,CD的中點(diǎn),若將正三角形ABC繞AD旋轉(zhuǎn)180°,求陰影部分形成的幾何體的表面積.5. 圓柱、圓錐、圓臺(tái)的體積對(duì)于柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式的認(rèn)識(shí)(1)等底、等高的兩個(gè)柱體的體積相同.(2)等底、等高的圓錐和圓柱的體積之間的關(guān)系可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出,等底、等高的圓柱的體積是圓錐的體積的3倍.
1.觀察(1)如圖,在陽(yáng)光下觀察直立于地面的旗桿AB及它在地面影子BC,旗桿所在直線(xiàn)與影子所在直線(xiàn)的位置關(guān)系是什么?(2)隨著時(shí)間的變化,影子BC的位置在不斷的變化,旗桿所在直線(xiàn)AB與其影子B’C’所在直線(xiàn)是否保持垂直?經(jīng)觀察我們知道AB與BC永遠(yuǎn)垂直,也就是AB垂直于地面上所有過(guò)點(diǎn)B的直線(xiàn)。而不過(guò)點(diǎn)B的直線(xiàn)在地面內(nèi)總是能找到過(guò)點(diǎn)B的直線(xiàn)與之平行。因此AB與地面上所有直線(xiàn)均垂直。一般地,如果一條直線(xiàn)與一個(gè)平面α內(nèi)所有直線(xiàn)均垂直,我們就說(shuō)l垂直α,記作l⊥α。2.定義:①文字?jǐn)⑹觯喝绻本€(xiàn)l與平面α內(nèi)的所有 直線(xiàn)都垂直,就說(shuō)直線(xiàn)l與平面α互相垂直,記作l⊥α.直線(xiàn)l叫做平面α的垂線(xiàn),平面α叫做直線(xiàn)l的垂面.直線(xiàn)與平面垂直時(shí),它們唯一的公共點(diǎn)P叫做交點(diǎn).②圖形語(yǔ)言:如圖.畫(huà)直線(xiàn)l與平面α垂直時(shí),通常把直線(xiàn)畫(huà)成與表示平面的平行四邊形的一邊垂直.③符號(hào)語(yǔ)言:任意a?α,都有l(wèi)⊥a?l⊥α.
高斯(Gauss,1777-1855),德國(guó)數(shù)學(xué)家,近代數(shù)學(xué)的奠基者之一. 他在天文學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域都做出過(guò)杰出貢獻(xiàn). 問(wèn)題1:為什么1+100=2+99=…=50+51呢?這是巧合嗎?試從數(shù)列角度給出解釋.高斯的算法:(1+100)+(2+99)+…+(50+51)= 101×50=5050高斯的算法實(shí)際上解決了求等差數(shù)列:1,2,3,…,n,"… " 前100項(xiàng)的和問(wèn)題.等差數(shù)列中,下標(biāo)和相等的兩項(xiàng)和相等.設(shè) an=n,則 a1=1,a2=2,a3=3,…如果數(shù)列{an} 是等差數(shù)列,p,q,s,t∈N*,且 p+q=s+t,則 ap+aq=as+at 可得:a_1+a_100=a_2+a_99=?=a_50+a_51問(wèn)題2: 你能用上述方法計(jì)算1+2+3+… +101嗎?問(wèn)題3: 你能計(jì)算1+2+3+… +n嗎?需要對(duì)項(xiàng)數(shù)的奇偶進(jìn)行分類(lèi)討論.當(dāng)n為偶數(shù)時(shí), S_n=(1+n)+[(2+(n-1)]+?+[(n/2+(n/2-1)]=(1+n)+(1+n)…+(1+n)=n/2 (1+n) =(n(1+n))/2當(dāng)n為奇數(shù)數(shù)時(shí), n-1為偶數(shù)
導(dǎo)語(yǔ)在必修第一冊(cè)中,我們研究了函數(shù)的單調(diào)性,并利用函數(shù)單調(diào)性等知識(shí),定性的研究了一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)速度的差異,知道“對(duì)數(shù)增長(zhǎng)” 是越來(lái)越慢的,“指數(shù)爆炸” 比“直線(xiàn)上升” 快得多,進(jìn)一步的能否精確定量的刻畫(huà)變化速度的快慢呢,下面我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。新知探究問(wèn)題1 高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員的速度高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重心相對(duì)于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時(shí)間t(單位:s)存在函數(shù)關(guān)系h(t)=-4.9t2+4.8t+11.如何描述用運(yùn)動(dòng)員從起跳到入水的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的快慢程度呢?直覺(jué)告訴我們,運(yùn)動(dòng)員從起跳到入水的過(guò)程中,在上升階段運(yùn)動(dòng)的越來(lái)越慢,在下降階段運(yùn)動(dòng)的越來(lái)越快,我們可以把整個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間段分成許多小段,用運(yùn)動(dòng)員在每段時(shí)間內(nèi)的平均速度v ?近似的描述它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
新知探究前面我們研究了兩類(lèi)變化率問(wèn)題:一類(lèi)是物理學(xué)中的問(wèn)題,涉及平均速度和瞬時(shí)速度;另一類(lèi)是幾何學(xué)中的問(wèn)題,涉及割線(xiàn)斜率和切線(xiàn)斜率。這兩類(lèi)問(wèn)題來(lái)自不同的學(xué)科領(lǐng)域,但在解決問(wèn)題時(shí),都采用了由“平均變化率”逼近“瞬時(shí)變化率”的思想方法;問(wèn)題的答案也是一樣的表示形式。下面我們用上述思想方法研究更一般的問(wèn)題。探究1: 對(duì)于函數(shù)y=f(x) ,設(shè)自變量x從x_0變化到x_0+ ?x ,相應(yīng)地,函數(shù)值y就從f(x_0)變化到f(〖x+x〗_0) 。這時(shí), x的變化量為?x,y的變化量為?y=f(x_0+?x)-f(x_0)我們把比值?y/?x,即?y/?x=(f(x_0+?x)-f(x_0)" " )/?x叫做函數(shù)從x_0到x_0+?x的平均變化率。1.導(dǎo)數(shù)的概念如果當(dāng)Δx→0時(shí),平均變化率ΔyΔx無(wú)限趨近于一個(gè)確定的值,即ΔyΔx有極限,則稱(chēng)y=f (x)在x=x0處____,并把這個(gè)________叫做y=f (x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)(也稱(chēng)為_(kāi)_________),記作f ′(x0)或________,即
我們知道數(shù)列是一種特殊的函數(shù),在函數(shù)的研究中,我們?cè)诶斫饬撕瘮?shù)的一般概念,了解了函數(shù)變化規(guī)律的研究?jī)?nèi)容(如單調(diào)性,奇偶性等)后,通過(guò)研究基本初等函數(shù)不僅加深了對(duì)函數(shù)的理解,而且掌握了冪函數(shù),指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù),三角函數(shù)等非常有用的函數(shù)模型。類(lèi)似地,在了解了數(shù)列的一般概念后,我們要研究一些具有特殊變化規(guī)律的數(shù)列,建立它們的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式,并應(yīng)用它們解決實(shí)際問(wèn)題和數(shù)學(xué)問(wèn)題,從中感受數(shù)學(xué)模型的現(xiàn)實(shí)意義與應(yīng)用,下面,我們從一類(lèi)取值規(guī)律比較簡(jiǎn)單的數(shù)列入手。新知探究1.北京天壇圜丘壇,的地面有十板布置,最中間是圓形的天心石,圍繞天心石的是9圈扇環(huán)形的石板,從內(nèi)到外各圈的示板數(shù)依次為9,18,27,36,45,54,63,72,81 ①2.S,M,L,XL,XXL,XXXL型號(hào)的女裝上對(duì)應(yīng)的尺碼分別是38,40,42,44,46,48 ②3.測(cè)量某地垂直地面方向上海拔500米以下的大氣溫度,得到從距離地面20米起每升高100米處的大氣溫度(單位℃)依次為25,24,23,22,21 ③
情景導(dǎo)學(xué)古語(yǔ)云:“勤學(xué)如春起之苗,不見(jiàn)其增,日有所長(zhǎng)”如果對(duì)“春起之苗”每日用精密儀器度量,則每日的高度值按日期排在一起,可組成一個(gè)數(shù)列. 那么什么叫數(shù)列呢?二、問(wèn)題探究1. 王芳從一歲到17歲,每年生日那天測(cè)量身高,將這些身高數(shù)據(jù)(單位:厘米)依次排成一列數(shù):75,87,96,103,110,116,120,128,138,145,153,158,160,162,163,165,168 ①記王芳第i歲的身高為 h_i ,那么h_1=75 , h_2=87, 〖"…" ,h〗_17=168.我們發(fā)現(xiàn)h_i中的i反映了身高按歲數(shù)從1到17的順序排列時(shí)的確定位置,即h_1=75 是排在第1位的數(shù),h_2=87是排在第2位的數(shù)〖"…" ,h〗_17 =168是排在第17位的數(shù),它們之間不能交換位置,所以①具有確定順序的一列數(shù)。2. 在兩河流域發(fā)掘的一塊泥板(編號(hào)K90,約生產(chǎn)于公元前7世紀(jì))上,有一列依次表示一個(gè)月中從第1天到第15天,每天月亮可見(jiàn)部分的數(shù):5,10,20,40,80,96,112,128,144,160,176,192,208,224,240. ②
課前小測(cè)1.思考辨析(1)若Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則數(shù)列Snn也是等差數(shù)列.( )(2)若a1>0,d<0,則等差數(shù)列中所有正項(xiàng)之和最大.( )(3)在等差數(shù)列中,Sn是其前n項(xiàng)和,則有S2n-1=(2n-1)an.( )[答案] (1)√ (2)√ (3)√2.在項(xiàng)數(shù)為2n+1的等差數(shù)列中,所有奇數(shù)項(xiàng)的和為165,所有偶數(shù)項(xiàng)的和為150,則n等于( )A.9 B.10 C.11 D.12B [∵S奇S偶=n+1n,∴165150=n+1n.∴n=10.故選B項(xiàng).]3.等差數(shù)列{an}中,S2=4,S4=9,則S6=________.15 [由S2,S4-S2,S6-S4成等差數(shù)列得2(S4-S2)=S2+(S6-S4)解得S6=15.]4.已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=2n-48,則Sn取得最小值時(shí),n為_(kāi)_______.23或24 [由an≤0即2n-48≤0得n≤24.∴所有負(fù)項(xiàng)的和最小,即n=23或24.]二、典例解析例8.某校新建一個(gè)報(bào)告廳,要求容納800個(gè)座位,報(bào)告廳共有20排座位,從第2排起后一排都比前一排多兩個(gè)座位. 問(wèn)第1排應(yīng)安排多少個(gè)座位?分析:將第1排到第20排的座位數(shù)依次排成一列,構(gòu)成數(shù)列{an} ,設(shè)數(shù)列{an} 的前n項(xiàng)和為S_n。
思考:洗衣機(jī)脫水時(shí)轉(zhuǎn)速高時(shí)容易甩干衣物,還是轉(zhuǎn)速低時(shí)容易甩干衣物?(2) 制作棉花糖的原理內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn),黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng),從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。5.離心現(xiàn)象的防止在水平公路上行駛的汽車(chē),轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車(chē)輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大,所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax,汽車(chē)將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。因此,在公路彎道處,車(chē)輛行駛不允許超過(guò)規(guī)定的速度。當(dāng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪或者飛輪內(nèi)部分子間相互作用力不足以提供所需向心力時(shí),離心運(yùn)動(dòng)就會(huì)使他們破裂,甚至釀成事故。