第十四章一次函数.docx
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第十四章一次函数
第十四章一次函数
§14.1变量与函数
课时安排4课时
从容说课
“万物皆变”──行星在宇宙中的位置随时间而变化;人体细胞个数随年龄而变化;气温随海拔而变化;汽车行驶里程随行驶时间而变化……这种一个量随另一个量的变化而变化的现象在现实世界中大量存在.为了深刻地认识千变万化的世界,人们经归纳总结得出一个重要数学工具──函数.用它描述变化中的数量关系,它的应用是极其广泛的.本章将通过具体问题引导你认识它,并且讨论一类最基本的函数──一次函数及其简单应用,最后用函数的观点再认识方程(组)与不等式.毛
本节课我们就具体实例来逐步认识变量与函数,了解函数中变量与变量的关系,学会用不同的方式表达函数等有关函数的知识.
本节的重点是准确理解函数意义,学会函数的三种表达方式.难点是正确理解函数意义.学会用函数的思维方法解决实际问题.所以教学中必须从实际出发,创设现实情景,引出函数,使学生感受到数学与现实世界的联系,鼓励他们有条理地表达和思考,关注对函数的理解与认识.
第一课时
课题
§14.1.1变量
教学目标
(一)教学知识点
1.认识变量、常量.
2.学会用含一个变量的代数式表示另一个变量.
(二)能力训练要求
1.经历观察、分析、思考等数学活动过程,发展合情推理,有条理地、清晰地阐述自己观点.
2.逐步感知变量间的关系.
(三)情感与价值观要求
1.积极参与数学活动,对数学产生好奇心和求知欲.
2.形成实事求是的态度以及独立思考的习惯.
教学重点
1.认识变量、常量.
2.用式子表示变量间关系.
教学难点
用含有一个变量的式子表示另一个变量.
教学方法
引导、探索法.
教具准备
多媒体演示.
教学过程
Ⅰ.提出问题,创设情境
情景问题:
一辆汽车以60千米/小时的速度匀速行驶,行驶里程为s千米.行驶时间为t小时.
1.请同学们根据题意填写下表:
t/时
1
2
3
4
5
s/千米
2.在以上这个过程中,变化的量是________.变变化的量是__________.
3.试用含t的式子表示s.
通过本节课的学习,相信大家一定能够解决这些问题.
Ⅱ.导入新课
[师]我们首先来思考上面的几个问题,可以互相讨论一下,然后回答.
[生]从题意中可以知道汽车是匀速行驶,那么它1小时行驶60千米,2小时行驶2×60千米,即120千米,3小时行驶3×60千米,即180千米,4小时行驶4×60千米,即240千米,5小时行驶5×60千米,即300千米……因此行驶里程s千米与时间t小时之间有关系:
s=60t.其中里程s与时间t是变化的量,速度60千米/小时是不变的量.
[师]很好!
谢谢你正确的阐述.
这种问题反映了匀速行驶的汽车所行驶的里程随行驶时间的变化过程.其实现实生活中有好多类似的问题,都是反映不同事物的变化过程,其中有些量的值是按照某种规律变化,其中有些量的是按照某种规律变化的,如上例中的时间t、里程s,有些量的数值是始终不变的,如上例中的速度60千米/小时.
[活动一]
活动内容设计:
1.每张电影票售价为10元,如果早场售出票150张,日场售出205张,晚场售出310张.三场电影的票房收入各多少元.设一场电影售票x张,票房收入y元.怎样用含x的式子表示y?
2.在一根弹簧的下端悬挂重物,改变并记录重物的质量,观察并记录弹簧长度的变化,探索它们的变化规律.如果弹簧原长10cm,每1kg重物使弹簧伸长0.5cm,怎样用含有重物质量m的式子表示受力后的弹簧长度?
设计意图:
让学生熟练从不同事物的变化过程中寻找出变化量之间的变化规律,并逐步学会用含有一个变化量的式子表示另一个变化的量.
教师活动:
引导学生通过合理、正确的思维方法探索出变化规律.
学生活动:
在教师的启发引导下,经历尝试运算、猜想探究、归纳总结及验证等过程得到正确的结论.
活动结论:
1.早场电影票房收入:
150×10=1500(元)
日场电影票房收入:
205×10=2050(元)
晚场电影票房收入:
310×10=3100(元)
关系式:
y=10x
2.挂1kg重物时弹簧长度:
1×0.5+10=10.5(cm)
挂2kg重物时弹簧长度:
2×0.5+10=11(cm)
挂3kg重物时弹簧长度:
3×0.5+10=11.5(cm)
关系式:
L=0.5m+10
[师]通过上述活动,我们清楚地认识到,要想寻求事物变化过程的规律,首先需确定在这个过程中哪些量是变化的,而哪些量又是不变的.在一个变化过程中,我们称数值发生变化的量为变量(variable),那么数值始终不变的量称之为常量(constant).如上述两个过程中,售出票数x、票房收入y;重物质量m,弹簧长度L都是变量.而票价10元,弹簧原长10cm……都是常量.
其次通过尝试运算,猜想探究找出变量间的变化规律,并加以验证,才能保证写出准确无误的关系式.
[活动二]
活动内容设计:
1.要画一个面积为10cm2的圆,圆的半径应取多少?
圆的面积为20cm2呢?
怎样用含有圆面积S的式子表示圆半径r?
2.用10m长的绳子围成矩形,试改变矩形长度.观察矩形的面积怎样变化.记录不同的矩形的长度值,计算相应的矩形面积的值,探索它们的变化规律:
设矩形的长度为xcm,面积为Scm2.怎样用含有x的式子表示S?
设计意图:
进一步熟悉巩固前面总结的探究方法,并学会利用以前所学的一些公式来帮助分析解决问题.
教师活动:
引导学生熟悉巩固前面所总结的探究方法,提醒他们可以应用有关公式来帮助分析解决问题.
学生活动:
利用上面总结的经验探究规律,并能利用有关公式顺利完成题目要求.
活动过程及结论:
1.要求已知面积的圆的半径,可利用圆的面积公式经过变形求出S=
r2
r=
面积为10cm2的圆半径r=
≈1.78(cm)
面积为20cm2的圆半径r=
≈2.52(cm)
关系式:
r=
2.因矩形两组对边相等,所以它一条长与一条宽的和应是周长10cm的一半,即5cm.
若长为1cm,则宽为5-1=4(cm)
据矩形面积公式:
S=1×4=4(cm2)
若长为2cm,则宽为5-2=3(cm)
面积S=2×(5-2)=6(cm2)
……
若长为xcm,则宽为5-x(cm)
面积S=x·(5-x)=5x-x2(cm2)
[师]从以上两个题中可以看出,在探索变量间变化规律时,可利用以前学过的一些有关知识公式进行分析寻找,以便尽快找出之间关系,确定关系式.
Ⅲ.随堂练习
1.购买一些铅笔,单价0.2元/支,总价y元随铅笔支数x变化,指出其中的常量与变量,并写出关系式.
2.一个三角形的底边长5cm,高h可以任意伸缩.写出面积S随h变化关系式,并指出其中常量与变量.
解:
1.买1支铅笔价值1×0.2=0.2(元)
买2支铅笔价值2×0.2=0.4(元)
……
买x支铅笔价值x×0.2=0.2x(元)
所以y=0.2x
其中单价0.2元/支是常量,总价y元与支数x是变量.
2.根据三角形面积公式可知:
当高h为1cm时,面积S=
×5×1=2.5cm2
当高h为2cm时,面积S=
×5×2=5cm2
……
当高为hcm,面积S=
×5×h=2.5hcm2
其中底边长为5cm是常量,面积S与高h是变量.
Ⅳ.课时小结
本节课从现实问题出发,找出了寻求事物变化中变量之间变化规律的一般方法步骤.它对以后学习函数及建立函数关系式有很重要意义.
1.确定事物变化中的变量与常量.
2.尝试运算寻求变量间存在的规律.
3.利用学过的有关知识公式确定关系区.
Ⅴ.课后作业
课后思考题、练习题.
Ⅵ.活动与探究
瓶子或罐头盒等物体常如下图那样堆放.试确定瓶子总数y与层数x之间的关系式.
过程:
要求变量间关系式,需首先知道两个变量间存在的规律是什么.不妨尝试堆放,找出规律,再寻求确定关系式的办法.
结论:
从题意可知:
堆放1层,总数y=1
堆放2层,总数y=1+2
堆放3层,总数y=1+2+3
……
堆放x层,总数y=1+2+3+…x即y=
x(x+1)
板书设计
§14.1.1变量
一、常量与变量
二、寻求确定变量间关系式的方法
三、随堂练习
四、课时小结
备课资料
1.若球体体积为V,半径为R,则V=
R3.其中变量是_______、_______,常量是________.
2.夏季高山上温度从山脚起每升高100米降低0.7℃,已知山脚下温度是23℃,则温度y与上升高度x之间关系式为__________.
3.汽车开始行驶时油箱内有油40升,如果每小时耗油5升,则油箱内余油量Q升与行驶时间t小时的关系是_________.
答案:
1.VR
;2.y=23°-
;3.Q=40-5t.毛
§14.1.2函数
第二课时
教学目标
(一)教学知识点
1.经过回顾思考认识变量中的自变量与函数.毛
2.进一步理解掌握确定函数关系式.
3.会确定自变量取值范围.
(二)能力训练要求
1.经历回顾思考过程、提高归纳总结概括能力.
2.通过从图或表格中寻找两个变量间的关系,提高识图及读表能力,体会函数的不同表达方式.
(三)情感与价值观要求
1.积极参与活动、提高学习兴趣.
2.形成合作交流意识及独立思考的习惯.
教学重点
1.进一步掌握确定函数关系的方法.
2.确定自变量的取值范围.
教学难点
认识函数、领会函数的意义.
教学方法
回顾思考─探索交流─归纳总结.
教具准备
多媒体演示.
教学过程
Ⅰ.提出问题,创设情境
我们来回顾一下上节课所研究的每个问题中是否各有两个变化?
同一问题中的变量之间有什么联系?
也就是说当其中一个变量确定一个值时,另一个变量是否随之确定一个值呢?
这将是我们这节研究的内容.
Ⅱ.导入新课
[师]我们首先回顾一下上节活动一中的两个问题.思考它们每个问题中是否有两个变量,变量间存在什么联系.
[生]活动一两个问题都有两个变量.问题
(1)中,经计算可以发现:
每当售票数量x取定一个值时,票房收入y就随之确定一个值.例如早场x=150,则y=1500;日场x=205,则y=2050;晚场x=310,则y=3100.
问题
(2)中,通过试验可以看出:
每当重物质量m确定一个值时,弹簧长度L就随之确定一个值.如果弹簧原长10cm,每1kg重物使弹簧伸长0.5cm.当m=10时,则L=15,当m=20时,则L=20.
[师]很好,他说得非常正确.谢谢你.我们再来回顾活动二中的两个问题.看看它们中的变量又怎样呢?
[生]活动二中的两个问题也都分别有两个变量.
问题
(1)中,很容易算出,当S=10cm2时,r=1.78cm;当S=20cm2时,r=2.52cm.每当S取定一个值时,r随之确定一个值,它们的关系为r=
.
问题
(2)中,我们可以根据题意,每确定一个矩形的一边长,即可得出另一边长,再计算出矩形的面积.如:
当x=1cm时,则S=1×(5-1)=4cm2,当x=2cm时,则S=2×(5-2)=6cm2……它们之间存在关系S=x(5-x)=5x-x2.因此可知,每当矩形长度x取定一个值时,面积S就随之确定一个值.
[师]谢谢你,大家为他鼓掌.
由以上回顾我们可以归纳这样的结论:
上面每个问题中的两个变量互相联系,当其中一个变量取定一个值时,另一个变量随之就有唯一确定的值与它对应.
其实,在一些用图或表格表达的问题中,也能看到两个变量间的关系.我们来看下面两个问题,通过观察、思考、讨论后回答:
(1)下图是体检时的心电图.其中横坐标x表示时间,纵坐标y表示心脏部位的生物电流,它们是两个变量.在心电图中,对于x的每个确定的值,y都有唯一确定的对应值吗?
(2)在下面的我国人口数统计表中,年份与人口数可以记作两个变量x与y,对于表中每个确定的年份(x),都对应着个确定的人口数(y)吗?
中国人口数统计表
年份
人口数/亿
1984
10.34
1989
11.06
1994
11.76
1999
12.52
[生]我们通过观察不难发现在问题
(1)的心电图中,对于x的每个确定值,y都有唯一确定的值与其对应;在问题
(2)中,对于表中每个确定的年份x,都对应着一个确定的人口数y.
[师]一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量(independentvariable),y是x的函数(function).如果当x=a时,y=b,那么b叫做当自变量的值为a时的函数值.
据此我们可以认为:
上节情景问题中时间t是自变量,里程s是t的函数.t=1时的函数值s=60,t=2时的函数值s=120,t=2.5时的函数值s=150,…,同样地,在以上心电图问题中,时间x是自变量,心脏电流y是x的函数;人口数统计表中,年份x是自变量,人口数y是x的函数.当x=1999时,函数值y=12.52亿.
从上面的学习中可知许多问题中的变量之间都存在函数关系.
[活动一]
活动内容设计:
1.在计算器上按照下面的程序进行操作:
填表:
x
1
3
-4
0
101
y
显示的数y是输入的数x的函数吗?
为什么?
2.在计算器上按照下面的程序进行操作.
下表中的x与y是输入的5个数与相应的计算结果:
x
1
2
3
0
-1
y
3
5
7
2
-1
所按的第三、四两个键是哪两个键?
y是x的函数吗?
如果是,写出它的表达式(用含有x的式子表示y).
设计意图:
通过在计算器上操作及填表分析,进一步认识函数意义,经过对表中数据分析推理验证以至最后确定按键、写表达式逐步掌握列函数式的方法.
教师活动:
引导学生正确操作、分析思考、寻求理由证据,确定按键及函数关系式.
学生活动:
在教师引导下,1.经历操作、填表、分析、推理、确认等一系列过程,更加深刻理解函数意义.2.通过观察、讨论、分析、猜想、验证、确立等一系列过程,进一步掌握建立函数关系式的办法.
活动结论:
1.从计算结果完全可以看出,每输入一个x的值,操作后都有一个唯五的y值与其对应,所以在这两个变量中,x是自变量、y是x的函数.
2.从表中两行数据中不难看出第三、四按键是
这两个键,且每个x的值都有唯一一个y值与其对应,所以在这两个变量中,x是自变量,y是x的函数.关系式是:
y=2x+1
[师]通过以后活动,我们对函数意义认识更深刻了,并完善掌握了函数关系式确定的方法.为了进一步学好函数,我们再来完成一个问题.
[活动二]
活动内容设计:
一辆汽车油箱现有汽油50L,如果不再加油,那么油箱中的油量y(L)随行驶里程x(km)的增加而减少,平均耗油量为0.1L/km.
1.写出表示y与x的函数关系式.
2.指出自变量x的取值范围.
3.汽车行驶200km时,油桶中还有多少汽油?
设计意图:
通过这一活动,加深函数意义理解,熟练掌握函数关系式确立的办法.学会确定自变量的取值范围,并能通过关系式解决一些简单问题.
教师活动:
注意学生在活动中对函数意义的认识水平,引导其总结归纳自变量取值范围的方法.
学生活动:
通过活动,感知体会函数意义,学会确立函数关系式及自变量取值范围,并能掌握其一般方法.
活动过程及结果:
1.行驶里程x是自变量,油箱中的油量y是x的函数.
行驶里程x时耗油为:
0.1x
油箱中剩余油量为:
50-0.1x
所以函数关系式为:
y=50-0.1x
2.仅从式子y=50-0.1x上看,x可以取任意实数,但是考虑到x代表的实际意义是行驶里程,所以不能取负数,并且行驶中耗油量为0.1x,它不能超过油箱中现有汽油50L,即0.1x≤50,x≤500.
因此自变量x的取值范围是:
0≤x≤500
3.汽车行驶200km时,油箱中的汽油量是函数y=50-0.1x在x=200时的函数值,将x=200代入y=50-0.1x得:
y=50-0.1×200=30
汽车行驶200km时,油箱中还有30升汽油.
[师]通过这个活动,我们在巩固函数意义理解认识及确立函数关系式基础上,又学会如何确定自变量取值范围和求函数值的方法.知道了自变量取值范围的确定,不仅要考虑函数关系式的意义,而且还要注意问题的实际意义.
Ⅲ.随堂练习
下列问题中哪些量是自变量?
哪些量是自变量的函数?
试写出用自变量表示函数的式子.
1.改变正方形的边长x,正方形的面积S随之改变.
2.秀水村的耕地面积是106m2,这个村人均占有耕地面积y随这个村人数n的变化而变化.
解答:
1.正方形边长x是自变量,正方形面积S是x的函数.
函数关系式:
S=x2
2.这个村人口数n是自变量,人均占有耕地面积y是n的函数.
函数关系式:
y=
Ⅳ.课时小结
本节课我们通过回顾思考、观察讨论,认识了自变量、函数及函数值的概念,并通过两个活动加深了对函数意义的理解,学会了确立函数关系式、自变量取值范围的方法,会求函数值,提高了用函数解决实际问题的能力.
Ⅴ.课后作业
习题§14.1.1-1、2、3、4题.
Ⅵ.活动与探究
小明去商店为美术小组买宣纸和毛笔,宣纸每张3元,毛笔每支5元,商店正搞优惠活动,买一支毛笔赠一张宣纸.小明买了10支毛笔和x张宣纸,则小明用钱总数y(元)与宣纸数x之间的函数关系是什么?
过程:
根据题意可知:
当小明所买宣纸数x小于等于10张时,所用钱数为:
y=5×10=50(元)
当小明所买宣纸数x大于10张时,所用钱数为:
y=50+(x-10)×3=3x+20(元)
结果:
当0 当x>10时y=3x+20 板书设计 §14.1.2函数 一、自变量、函数及函数值 二、自变量取值范围 三、课堂练习 备课资料 1.校园里栽下一棵小树高1.8米,以后每年长0.3米,则n年后的树高L与年数n之间的函数关系式__________. 2.在男子1500米赛跑中,运动员的平均速度v= ,则这个关系式中________是自变量,________函数. 3.已知2x-3y=1,若把y看成x的函数,则可以表示为____________. 4.△ABC中,AB=AC,设∠B=x°,∠A=y°,试写出y与x的函数关系式_____________. 5.到邮局投寄平信,每封信的重量不超过20克时付邮费0.80元,超过20克而不超过40克时付邮费1.60元,依此类推,每增加20克须增加邮费0.80元(信重量在100克内).如果某人所寄一封信的质量为78.5克,则他应付邮费________元. 答案: 1.L=0.8+0.3n2.tv是t的3.y= x- 4.y=180°-2x5.3.20.毛 §14.1.3函数图象 第三课时 教学目标 (一)教学知识点 1.学会用列表、描点、连线画函数图象.毛 2.学会观察、分析函数图象信息. (二)能力训练要求 1.提高识图能力、分析函数图象信息能力. 2.体会数形结合思想,并利用它解决问题,提高解决问题能力. (三)情感与价值观要求 1.体会数学方法的多样性,提高学习兴趣. 2.认识数学在解决问题中的重要作用从而加深对数学的认识. 教学重点 1.函数图象的画法. 2.观察分析图象信息. 教学难点 分析概括图象中的信息. 教学方法 自主─探究、归纳─总结. 教具准备 多媒体演示. 教学过程 Ⅰ.提出问题,创设情境 我们在前面学习了函数意义,并掌握了函数关系式的确立.但有些函数问题很难用函数关系式表示出来,然而可以通过图来直观反映.例如用心电图表示心脏生物电流与时间的关系. 即使对于能列式表示的函数关系,如果也能画图表示则会使函数关系更清晰. 我们这节课就来解决如何画函数图象的问题及解读函数图象信息. Ⅱ.导入新课 我们先来看这样一个问题: 正方形的边长x与面积S的函数关系是什么? 其中自变量x的取值范围是什么? 计算并填写下表: x 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 S [生]函数关系式为S=x2,因为x代表正方形的边长,所以自变量x>0,将每个x的值代入函数式即可求出对应的S值. [师]好! 如果我们在直角坐标系中,将你所填表格中的自变量x及对应的函数值S当作一个点的横坐标与纵坐标,即可在坐标系中得到一些点. 大家思考一下,表示x与S的对应关系的点有多少个? 如果全在坐标中指出的话是什么样子? 可以讨论一下,然后发表你们的看法,建议大家不妨动手画画看. [生]这样的点有无数多个,如果全描出来太麻烦,也不可能.我们只能描出其中一部分,然后想象出其他点的位置,用光滑曲线连接起来. [师]很好! 这样我们就得到了一幅表示S与x关系的图.图中每个点都代表x的值与S的值的一种对应关系.如点(2,4)表示x=2时S=4. 一般地,对于一个函数,如果把自变量与函数的每对对应值分别作为点的横、纵坐标,那么坐标平面内由这些点组成的图形,就是这个函数的图象(graph).上图中的曲线即为函数S=x2(x>0)的图象. 函数图象可以数形结合地研究函数,给我们带来便利. [活动一] 活动内容设计: 下图是自动测温仪记录的图象,它反映了北京的春季某天气温T如何随时间t的变化而变化.你从图象中得到了哪些信息? 如有条件,你可以用带有温度探头的计算机(器),测试、记录温度和绘制表示温度变化的图象. 活动设计意图: 1.通过图象进一步认识函数意义. 2.体会图象的直观性、优越性. 3.提高对图象的分析能力、认识水平. 4.掌握函数变化规律. 教师活动: 引导学生从两个变量的对应关系上认识函数,体会函数意义;可以指导学生找出一天内最高、最低气温及时间;在某些时间段的变化趋势;认识图象的直观性及优缺点;总结变化规律……. 学生活动: 在教师引导下,积极探寻,合作探究,归纳总结. 活动结论: 1.一天中每时刻t都有唯一的气温T与之对应.可以认为,气温T是时间t的函数. 2.这天中凌晨4时气温最低为-3℃,14时气温最高为8℃. 3.从0时至4时气温呈下降状态,即温度随时间的增加而下降.从4时至14时气温呈上升状态,从14时至24时气温又呈下降状态. 4.我们可以从图象中直观看出一天中气温变化情况及任一时刻的气温大约是多少. 5.如果长期观察这样的气温图象,我们就能得到更多信息,掌握更多气温变化规律. [活动二] 活动内容设计: 下图反映的过程是小明从家去菜地浇水,又去玉米地锄草,然后回家.其中x
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- 第十四章 一次函数 第十四 一次 函数