- Преподавателю
- Математика
- Урок алгебры в 11 классе на темуКасательная. Уравнение касательной
Урок алгебры в 11 классе на темуКасательная. Уравнение касательной
Раздел | Математика |
Класс | 11 класс |
Тип | Конспекты |
Автор | Полякова Г.А. |
Дата | 29.12.2015 |
Формат | doc |
Изображения | Есть |
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Шпикуловская средняя общеобразовательная школа
Учитель Полякова Г.А.
Учитель Полякова Г.А.
Подробный конспект урока.
Организационная информация
Тема урока
«Касательная. Уравнение касательной»
Предмет
Алгебра и начала анализа
Класс
11
Автор/ы урока (ФИО, должность)
Полякова Г.А. учитель математики
Образовательное учреждение
МБОУ Шпикуловская СОШ
Методическая информация
Тип урока (мероприятия, занятия)
Изучение нового материала
Цели урока (мероприятия, занятия)
(образовательные, развивающие, воспитательные)
-
Уточнить понятие «касательной».
-
Вывести уравнение касательной.
-
Составить алгоритм «составления уравнения касательной к графику функции
у = f (x)».
-
Начать отрабатывать умения и навыки в составлении уравнения касательной в различных математических ситуациях.
Задачи урока (мероприятия, занятия)
-
Отработать умения и навыки по применению производной;
-
Расширять кругозор; развивать математическую речь, внимание, скорость, память, логическое мышление.
-
Развивать умения анализировать, обобщать, показывать, использовать элементы исследования.
-
Развивать навыки исследовательской работы.
Используемые педагогические технологии, методы и приемы
Технология развивающего обучения, проблемный метод, контроля и взаимоконтроля, мозговой штурм.
Время реализации урока (мероприятия, занятия)
45 минут, школьный урок
Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют/приобретут/закрепят/др. ученики в ходе урока (мероприятия, занятия)
«Уточняют» понятие касательной, выводят уравнение касательной, создают алгоритм написания уравнения касательной, отрабатывают умения и навыки в составлении уравнения касательной в различных математических ситуациях, учатся решать задания ЕГЭ В-8.
Необходимое оборудование и материалы
Компьютер, презентация, проектор, интерактивная (или маркерная) доска
Дидактическое обеспечение урока (мероприятия, занятия)
Карточки с памяткой, карточки для рефлексии.
Список учебной и дополнительной литературы
Алгебра и начала анализа. 10-11 класс. Учебник. -Мордкович,
Д. А. Мальцев и др. «МАТЕМАТИКА Всё для ЕГЭ 2013»
Ход и содержание урока (мероприятия, занятия),
деятельность учителя и учеников.
-
Мотивация учащихся
Тема сегодняшнего урока: «Уравнение касательной к графику функции». Откройте тетради, запишите число и тему урока. (Слайд 1)
Пусть слова, которые вы видите на экране, станут девизом сегодняшнего урока. (слайд 2)
-
Плохих идей не бывает
-
Мыслите творчески
-
Рискуйте
-
Не критикуйте
Чтобы настроиться на урок повторим ранее изученный материал. Внимание на экран. Решение запишите в тетрадь.
2. Повторение изученного материала
(слайд 3).Цель: проверить знание основных правил дифференцирования.
Найти производную функции:
-
у =2х10
-
у=4
-
у=7х+4
-
у = tg x +
-
у = х3sin x
-
у =
Поменяйтесь тетрадью с соседом, оцените работу. Тест проверяют сами учащимися (слайд3 ).
У кого не одной ошибки? У кого одна?
3. Актуализация
Цель: Активизировать внимание, показать недостаточность знаний о касательной, сформулировать цели и задачи урока. (Слайд 4)
Давайте обсудим, что такое касательная к графику функции?
Согласны ли вы с утверждением, что «Касательная - это прямая, имеющая с данной кривой одну общую точку»?
Давайте рассмотрим конкретные примеры:
Примеры. (слайд 5)
1) Прямая x = 1 имеет с параболой y = x2 одну общую точку M(1; 1), однако не является касательной к параболе.
Прямая же y = 2x - 1, проходящая через ту же точку, является касательной к данной параболе.
Прямая x = π не является касательной к графику y = cos x, хотя имеет с ним единственную общую точку K(π; 1). С другой стороны, прямая y = - 1, проходящая через ту же точку, является касательной к графику, хотя имеет с ним бесконечно много общих точек вида (π+2 πk; 1), где k - целое число, в каждой из которых она касается графика.
4. Постановка цели и задачи перед детьми на уроке:
Попробуйте сами сформулировать цель урока.
Выяснить, что такое касательная к графику функции в точке, вывести уравнение касательной. Применять формулу при решении задач
5. Изучение нового материала
Посмотрите, чем отличается положение прямой х=1 от положения у=2х-1? (слайд 7)
Сделайте вывод, что же такое касательная?
Примем за определение: касательная это предельное положение секущей.
Раз касательная это прямая линия, а нам нужно составить уравнение касательной, то что, как вы думаете, нам нужно вспомнить?
Вспомнить общий вид уравнения прямой.( у= кх+b)
Как еще называют число к? (угловой коэффициент или тангенс угла между этой прямой и положительным направлением оси Ох) к = tg α
В чем заключается геометрический смысл производной?
Тангенс угла наклона между касательной и положительным направлением оси оХ
Т. Е. я могу записать tg α = yˈ(а). (слайд 8)
Давайте проиллюстрируем это на чертеже. (слайд 9)
Пусть дана функция y = f (x) и точка М принадлежащая графику этой функции. Давайте определим её координаты следующим образом: х=а, у= f (а), т.е. М (а, f (а) ) и пусть существует производная f '(а), т.е. в данной точке производная определена. Проведем через точку М касательную. Уравнение касательной - это уравнение прямой, поэтому оно имеет вид: y = kx + b. Следовательно, задача состоит в том, чтобы отыскать k и b. Обратите внимание на доску, из того что там записано, можно ли найти к? ( да, k = f '(а).)
Как теперь найти b? Искомая прямая походит через точку М(а; f(a)), подставим эти координаты в уравнение прямой: f(a) = ka +b , отсюда b = f(a) - ka, т. к. к = tg α= yˈ(x), то b = f(a) - f '(а)а
Подставим значение b и к в уравнение y = kx + b.
y = f '(а)x + f(a) - f '(а)a, вынося за скобку общий множитель, получаем:
y = f(a) + f '(а) · (x-a).
Нами получено уравнение касательной к графику функции y = f(x) в точке х = а.
Чтобы уверенно решать задачи на касательную, нужно четко понимать смысл каждого элемента в данном уравнении. Давайте ещё раз остановимся на этом: (слайд 10)
-
(а, f (а) ) - координаты точки касания
-
f '(а) = tg α = к тангенс угла наклона или угловой коэффициент
-
(х,у) - координаты любой точки касательной
И так мы вывели уравнение касательной, проанализировали смысл каждого элемента в данном уравнении, давайте попробуем теперь вывести алгоритм составления уравнения касательной к графику функции y = f (x)
6. Составление алгоритма
(слайд 11) Предлагаю составить алгоритм самим учащимся:
-
Обозначим абсциссу точки касания буквой а.
-
Вычислим f(a).
-
Найдем f '( х) и вычислим f '( а).
-
Подставим найденные значения числа а, f( а), f '( а) в уравнение касательной.
-
y = f(a) + f '(а) · (x-a).
(Раздаю учащимся напечатанный заранее алгоритм как памятку для последующей работы.)
7. Историческая справка
Внимание на экран. Расшифруйте слово
С
f(x) = √(3-2х)
f '(1) = ?
Я
f(x) = 5 / ³√ (3х+2)
f '(-1/3) = ?
Ю
f(x) = 12 / √ (3х ²+1)
f '(1) = ?
Ф
f(x) = 4√ (3-2х²)
f '(-1) = ?
К
f(x) = 2 ctg 2x
f '(-π/4) = ?
И
f(x) = 4/(2-cos 3x)
f '(- π/6) = ?
Л
f(x) = tg x
f '( π /6 ) = ?
1
4/3
9
-4
-1
-3
5
Ответ: ФЛЮКСИЯ (слайд 13).
Какова история происхождения этого названия? (слайд 14,15)
Понятие производная возникло в связи с необходимостью решения ряда задач физики, механики и математики. Честь открытия основных законов математического анализа принадлежит английскому ученому Ньютону и немецкому математику Лейбницу. Лейбниц рассматривал задачу о проведении касательной к произвольной кривой.
Знаменитый физик Исаак Ньютон, родившейся в английской деревушке Вульстроп, внес немалый вклад и в математику. Решая задачи на проведение касательных к кривым, вычисляя площади криволинейных фигур, он создал общий метод решения таких задач - метод флюксий (производных), а саму производную называл флюентой.
Он вычислил производную и интеграл степенной функции. О дифференциальном и интегральном исчислениях он пишет в своей работе «Метод флюксий» (1665 - 1666гг.), послужившей одним из начал математического анализа, дифференциального и интегрального исчисления, которое ученый разработал независимо от Лейбница.
Многие ученые в разные годы интересовались касательной. Эпизодически понятие касательной встречалось в работах итальянского математика Н.Тартальи (ок. 1500 - 1557гг.) - здесь касательная появилась в ходе изучения вопроса об угле наклона орудия, при котором обеспечивается наибольшая данность полета снаряда. И. Кепплер рассматривал касательную в ходе решения задачи о наибольшем объеме параллелепипеда, вписанного в шар данного радиуса.
В 17 веке на основе учения Г.Галилея о движении активно развилась кинематическая концепция производной. Различные варианты изложения встречаются у Р.Декарта.
8. Закрепление
(слайд 16-18).
1) Составить уравнение касательной к графику функции f(x) = х² - 3х + 5 в точке с абсциссой а = -1.
Решение:
Составим уравнение касательной (по алгоритму). Вызвать сильного ученика.
-
а = -1;
-
f(a) = f(-1) = 1 + 3 + 5 = 9;
-
f '(x) = 2х - 3,
f '(a) = f '(-1) = -2 - 3 = -5; -
y = 9 - 5 · (x + 1),
y = 4 - 5x.
Ответ: y = 4 - 5x.
Задания ЕГЭ 2011 года В-8
1.Функция у = f(x) определена на промежутке (-3; 4). На рисунке изображён её график и касательная к этому графику в точке с абсциссой а = 1. Вычислите значение производной f'(x) в точке а= 1.
Решение: для решения необходимо вспомнить, что если известны координаты каких-либо двух точек А и В, лежащих на данной прямой, то её угловой коэффициент можно вычислить по формуле: к = , где (x1;у1), (х2; у2)- координаты точек А, В соответственно. По графику видно, что эта касательная проходит через точки с координатами (1; -2) и (3; -1),
значит к=(-1-(-2))/(3-1)= 0,5.
к= fˈ(1)=0,5
2. Функция у = f(x) определена на промежутке (-3;4). На рисунке изображён её график и касательная к этому графику в точке с абсциссой а = -2. Вычислите значение производной f'(x) в точке а = -2.
Решение : график проходит через точки (-2;1) (0;-1) . fˈ(-2)= -2
8.Домашнее задание
(слайд 19).
Подготовка к ЕГЭ В-8 № 3 - 10
9.Самостоятельная работа
Напишите уравнение касательной к графику функции у=f(x) в точке с абсциссой а.
вариант 1 вариант 2
f(x) = х²+ х+1, а=1 f(x)= х-3х², а=2
ответы: 1 вариант: у=3х; 2 вариант: у= -11х+12
10. Подведение итогов.
-
Что называется касательной к графику функции в точке?
-
В чём заключается геометрический смысл производной?
-
Сформулируйте алгоритм нахождения уравнения касательной в точке?
Рефлексия деятельности на уроке (мероприятии, занятии)
Выберете смайлик, соответствующий вашему настроению и состоянию после проведенного урока. Спасибо за урок.
Дополнительная необходимая информация
Ссылки на использованные интернет-ресурсы
festival.1september.ru/articles/584315/
festival.1september.ru/articles/518318/
В помощь учителю
Обоснование, почему данную тему оптимально изучать с использованием медиа-, мультимедиа, каким образом осуществить
Данная тема очень объемна, за счет использования мультимедиа высвобождается достаточное количество времени для отработки практических навыков, хорошо работает принцип наглядности.
Советы по логическому переходу от данного урока к последующим
На последующих уроках желательно продолжить отработку навыков составления уравнения касательной, желательно уделить время для решения тренировочных заданий В -8 из сборников по ЕГЭ.