Открытый урок по теме "Показательная функция" (10-й класс)

Разделы: Математика

Класс: 10


Цели урока

  • Сформировать понятие показательной функции, рассмотреть ее свойства и график
  • Создать условия для развития умений получать знания посредством проведения исследовательской деятельности и анализа ситуации
  • Развивать навыки чтения графиков функций
  • Развивать логическое мышление
  • Развивать коммуникативные способности
  • развивать умения сравнивать, обобщать, правильно формулировать задачи и излагать мысли;
  • формировать познавательный интерес к математике
  • воспитание настойчивости в достижении цели
  • воспитание умения работать в коллективе, взаимопомощи, культуры общения.

Тип урока:

по основной дидактической цели урок изучения нового материала;

по основному способу проведения - беседа в сочетании с практической деятельностью учащихся;

по основным этапам учебного процесса – комбинированный (первичное ознакомление с материалом, образование понятий, установление связей и закономерностей, применение полученных знаний на практике).

Средства обучения: компьютер, программа Excel, классная доска, презентация (Приложение 1), учебник “Алгебра и начала анализа” Никольского С.М, рабочая тетрадь, чертёжные инструменты.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, исследовательская работа в программе Excel (Приложение 2).

Методы: наглядный, словесный, графический, условно-символический, исследовательский.

Слайд 1

1. Актуализация знаний

Функция – основной математический инструмент для изучения связей, зависимостей между различными величинами. Чем большим запасом функций мы располагаем, тем шире и богаче наши возможности математического описания окружающего мира.

  • Какие функции вам известны?

Линейная функция, описывает, например, равномерное прямолинейное движение;

Квадратичная функция – описывает движение с ускорением;

Обратная пропорциональность – описывает, например, зависимость объема, занимаемого газом, от его плотности.

  • Какие свойства функций вам известны?
  1. Область определения
  2. Множество значений
  3. Точки пересечения графика с осями координат
  4. Промежутки монотонности
  Рассмотрим графики некоторых функций и определим для них значения этих свойств.
   

Слайд 2

2. Изучение новой темы

Ученые-биологи, изучая жизнь бактерий, установили, что рост числа бактерий происходит по формуле N=5t, где N-число колоний бактерий в момент времени t, t- время размножения

 

Слайд 3

Вычислите, как изменится число колоний бактерий за 2 секунды? (увеличится до 25). За 3 секунды? (увеличится до 125). Т.е. каждому моменту времени соответствует свое определенное число бактерий.

Слайд 4

Зависимость такого типа между двумя переменными была замечена не только в процессе роста числа микроорганизмов, но и, например, в спорте – зависимость длины прыжка спортсмена с трамплина от начальной скорости полета, в медицине – способность почек выводить из крови радиоактивные изотопы, в предвыборных кампаниях.

В рамках предвыборной кампании каждый кандидат выбирает себе в помощники двух доверенных лиц. Каждый из доверенных лиц в течение следующего дня, проводя агитационную работу, привлекает в команду этого кандидата еще по одному человеку. На следующий день агитационная работа проводится уже командой в 4 человека. Что произойдет с командой кандидата, если эту работу продолжить по той же схеме? Команда кандидата будет очень быстро расти.

Слайд 5

Для зависимостей данного вида составлена следующая математическая модель: y = ax.

Я предлагаю вам сегодня на уроке исследовать эту математическую модель.

  • Что значит “изучить функцию”?

Изучить функцию, значит, дать ее определение, рассмотреть свойства и построить график. Это и есть цели нашего сегодняшнего урока.

Функция y = ax с основанием а > 0, а ? 1 называется показательной функцией с основанием а.

Приведите примеры показательных функций. (Названные учениками примеры записать на доске).

Эта функция обладает одним замечательным свойством: скорость роста пропорциональна значению самой функции. Она

    как костер, который, чем больше разгорается, тем больше в него надо подкладывать дров.

Какие значения может принимать основание показательной функции? а > 0, а wpe3.jpg (731 bytes) 1

Почему на основание функции наложены такие ограничения?

Пусть а < 0. Чему равно (-7)1/2? – не имеет смысла

Пусть а = 0. Чему равно 00? – не имеет смысла

Пусть а = 1, Чему равно 1х? =1 – константа

Поэтому, основание показательной функции а > 0, а wpe2.jpg (731 bytes) 1.

Слайд 9

3. Проведение исследования

Итак, чтобы исследовать свойства показательной функции, построим графики этой функции при различных основаниях с помощью приложения Excel. Причем, отдельно будем рассматривать функции с основанием в виде правильной дроби, отдельно – с основанием в виде неправильной дроби.

Займите компьютеры. Результаты ваших исследований запишите в таблицу (Приложение 2).

Слайд 11

Подведение итогов исследования.

y = ax , а > 1

a>1

1. Область определения

x (-;+)

2. Множество значений

y (0;+)

3. Пересечение с осью OY

(0;1)

4. Монотонность

возрастает

на всей области определения

Слайд 12

0<a<1

1. Область определения

x I (-;+)

2. Множество значений

y (0;+)

3. Пересечение с осью OY

(0;1)

4. Монотонность

убывает

на всей области определения

Слайд 13

Проверьте ваши записи свойств функции.

4. Первичное закрепление знаний

Свойство монотонности показательной функции используется при решении многих задач.

Например: 1) Сравнить числа, 15-2 и 152 .

Рассмотрим функцию у = 15х, т.к. основание 15 > 1, то функция монотонно возрастает, сравниваем показатели: – 2 < 2, значит, 15-2 < 152.

2) Сравнить числа 0,4-2 и 0,42.

Т.к. функция у = 0,4х убывает и –2 < 2, то 0,4-2 > 0,42.

Я предлагаю вам выполнить несколько заданий, чтобы проверить, как вы усвоили новый материал (Приложение 3). С последующей проверкой

1 вариант

1. Какие из перечисленных функций являются возрастающими (правильный ответ подчеркните):

, , , ?

2. Сравните числа (поставьте вместо союза “И” нужный знак):

а) и ; б) и .

3. Сравните m и n, если

а) < ; б) < ?

m …n m …n

2 вариант

1. Какие из перечисленных функций являются убывающими (правильный ответ подчеркните):

, , , ?

2. Сравните числа, (поставьте вместо союза “И” нужный знак):

а) и ; б) и .

3. Сравните m и n, если

а) > ; б) > ?

m …n m …n

Критерии оценок:

“5” – 5 правильных ответов;

“4” – 3 - 4 правильных ответа;

“3” – 2 правильных ответа.

Включить слайд с ответами

5. Подведение итогов.

Какая функция называется показательной?

Назовите свойства показательной функции для а > 1 и 0<a<1.

Какие свойства функции являются общими для этих двух случаев?