Cele:
- Edukacyjny: powtórz podstawowe wzory i zasady różniczkowania, znaczenie geometryczne pochodnej; uformować umiejętność złożona aplikacja wiedza, umiejętności, zdolności i ich transfer do nowych warunków; sprawdź wiedzę, umiejętności i zdolności uczniów na ten temat w ramach przygotowań do ujednoliconego egzaminu państwowego.
- Rozwojowy: promować rozwój operacji umysłowych: analiza, synteza, uogólnianie; kształtowanie umiejętności poczucia własnej wartości.
- Edukacyjny: promować chęć ciągłego doskonalenia swojej wiedzy
Sprzęt:
- Projektor multimedialny.
Typ lekcji: systematyzacja i uogólnienia.
Zakres wiedzy: dwie lekcje (90 min.)
Spodziewany wynik: Nauczyciele wykorzystują zdobytą wiedzę w praktycznym zastosowaniu, rozwijając przy tym umiejętności komunikacyjne, twórcze i poszukiwawcze oraz umiejętność analizowania otrzymanego zadania.
Struktura lekcji:
- Org. Chwila, aktualizacja wiedzy niezbędnej do rozwiązania zadania praktyczne z materiałów z ujednoliconego egzaminu państwowego.
- Część praktyczna (sprawdzająca wiedzę uczniów).
- Refleksja, kreatywna praca domowa
Postęp konsultacji
I. Moment organizacyjny.
Przesłanie tematu lekcji, celów lekcji, motywacji Działania edukacyjne(poprzez stworzenie problematycznej bazy wiedzy teoretycznej).
II. Aktualizacja subiektywnych doświadczeń studentów i ich wiedzy.
Przejrzyj zasady i definicje.
1) jeżeli w pewnym punkcie funkcja jest ciągła i w tym miejscu pochodna zmienia znak z plusa na minus, to jest to punkt maksymalny;
2) jeżeli w pewnym punkcie funkcja jest ciągła i w tym momencie pochodna zmienia znak z minus na plus, to jest to punkt minimalny.
- Punkt krytyczny – są to punkty wewnętrzne dziedziny definicji funkcji, w których pochodna nie istnieje lub jest równa zeru.
- Wystarczający znak wzrostu, malejąco Funkcje .
- Jeżeli f"(x)>0 dla wszystkich x z przedziału (a; b), to funkcja rośnie w przedziale (a; b).
- Jeśli f „(x)<0 для всех х из промежутка (а; в), то функция убывает на промежутке (а; в).
- Algorytm znajdowania największego i najmniejsze wartości funkcji na odcinku [a;b], jeżeli dany jest wykres pochodnej funkcji:
Jeśli pochodna odcinka jest dodatnia, to a jest najmniejszą wartością, b jest największą wartością.
Jeśli pochodna odcinka jest ujemna, wówczas a jest największą wartością, a b jest najmniejszą wartością.
Znaczenie geometryczne pochodna jest następująca. Jeżeli możliwe jest narysowanie stycznej do wykresu funkcji y = f(x) w punkcie, w którym odcięta x0 nie jest równoległa do osi y, to f "(x0) wyraża nachylenie stycznej: κ = f "(x0). Ponieważ κ = tanα, równość f "(x0) = tanα jest prawdziwa
Rozważmy trzy przypadki:
- Styczna do wykresu funkcji tworzy kąt ostry z osią OX, tj. α< 90º. Производная положительная.
- Styczna tworzyła kąt rozwarty z osią OX, tj. α > 90°. Pochodna jest ujemna.
- Styczna jest równoległa do osi OX. Pochodna wynosi zero.
Ćwiczenie 1. Rysunek przedstawia wykres Funkcje y = f(x) i styczna do tego wykresu narysowana w punkcie z odciętą -1. Znajdź wartość pochodnej funkcji f(x) w punkcie x0 = -1
Rozwiązanie: a) Styczna do wykresu funkcji tworzy z osią OX kąt rozwarty. Korzystając ze wzoru redukcyjnego, znajdujemy tangens tego kąta tg(180° - α) = - tanα. Oznacza to f "(x) = - tanα. Z tego, co badaliśmy wcześniej, wiemy, że styczna jest równa stosunkowi strony przeciwnej do strony sąsiedniej.
Aby to zrobić, budujemy trójkąt prostokątny tak, aby wierzchołki trójkąta znajdowały się na wierzchołkach komórek. Liczymy komórki po przeciwnej stronie i sąsiedniej. Podziel przeciwną stronę przez sąsiednią stronę (slajd 44)
b) Styczna do wykresu funkcji tworzy kąt ostry z osią OX.
f "(x)= tgα. Odpowiedź będzie pozytywna. (Slajd 30)
Ćwiczenia 2. Rysunek przedstawia wykres pochodna funkcja f(x), zdefiniowana na przedziale (-4; 13). Znajdź przedziały, w których funkcja maleje. W swojej odpowiedzi podaj długość największego z nich.
Rozwiązanie: f "(x)< 0 функция убывает. Находим длину,который имеет наибольший участок.(Слайд 34)
Część praktyczna.
35 minut Przygotowane slajdy wymagają wiedzy teoretycznej na temat lekcji. Celem slajdów jest umożliwienie studentom doskonalenia i praktycznego zastosowania wiedzy.
Korzystając ze slajdów możesz:
- badanie frontalne (uwzględnia się indywidualne cechy uczniów);
- wyjaśniono formułowanie informacji o głównych pojęciach, właściwościach i definicjach;
- algorytm rozwiązywania problemów. Uczniowie muszą odpowiedzieć na slajdy.
IV. Praca indywidualna. Rozwiązywanie problemów za pomocą slajdów.
V. Podsumowanie lekcji, refleksja.
Rozwiązanie. Maksymalne punkty odpowiadają punktom, w których znak pochodnej zmienia się z plusa na minus. Na odcinku funkcja ma dwa maksymalne punkty x = 4 i x = 4. Odpowiedź: 2. Na rysunku przedstawiono wykres pochodnej funkcji f(x), określonej na przedziale (10; 8). Znajdź liczbę maksymalnych punktów funkcji f(x) na odcinku.
Rozwiązanie. Rysunek przedstawia wykres funkcji y=f(x), określonej na przedziale (1; 12). Określ liczbę punktów całkowitych, w których pochodna funkcji jest ujemna. Pochodna funkcji jest ujemna w tych przedziałach, w których funkcja maleje, czyli w przedziałach (0,5; 3), (6; 10) i (11; 12). Zawierają całe punkty 1, 2, 7, 8 i 9. Łącznie jest 5 punktów. Odpowiedź: 5.
Rysunek przedstawia wykres pochodnej funkcji f(x), określonej na przedziale (10; 4). Znajdź przedziały zmniejszania się funkcji f(x). W swojej odpowiedzi podaj długość największego z nich. Rozwiązanie. Malejące przedziały funkcji f(x) odpowiadają przedziałom, w których pochodna funkcji jest ujemna, czyli przedziałowi (9; 6) o długości 3 i przedziałowi (2; 3) o długości 5. długość największego z nich wynosi 5. Odpowiedź: 5.
Rysunek przedstawia wykres pochodnej funkcji f(x), określonej na przedziale (7; 14). Znajdź liczbę maksymalnych punktów funkcji f(x) na odcinku. Rozwiązanie. Maksymalne punkty odpowiadają punktom, w których znak pochodnej zmienia się z dodatniego na ujemny. Na odcinku funkcja ma jeden punkt maksymalny x = 7. Odpowiedź: 1.
Rysunek przedstawia wykres pochodnej funkcji f(x), określonej na przedziale (8; 6). Znajdź przedziały wzrostu funkcji f(x). W swojej odpowiedzi podaj długość największego z nich. Rozwiązanie. Przedziałom wzrostu funkcji f(x) odpowiadają przedziały, na których pochodna funkcji jest dodatnia, czyli przedziały (7; 5), (2; 5). Największym z nich jest przedział (2; 5), którego długość wynosi 3.
Rysunek przedstawia wykres pochodnej funkcji f(x), określonej na przedziale (7; 10). Znajdź liczbę minimalnych punktów funkcji f(x) na odcinku. Rozwiązanie. Punkty minimalne odpowiadają punktom, w których znak pochodnej zmienia się z minus na plus. Na odcinku funkcja ma jeden punkt minimalny x = 4. Odpowiedź: 1.
Rysunek przedstawia wykres pochodnej funkcji f(x), określonej na przedziale (16; 4). Znajdź liczbę ekstremów funkcji f(x) na odcinku. Rozwiązanie. Punkty ekstremalne odpowiadają punktom, w których zmienia się znak pochodnej i zerom pochodnej pokazanym na wykresie. Pochodna zanika w punktach 13, 11, 9, 7. Funkcja ma 4 ekstrema na odcinku. Odpowiedź: 4.
Rysunek przedstawia wykres funkcji y=f(x), określonej na przedziale (2; 12). Znajdź sumę ekstremów funkcji f(x). Rozwiązanie. Podana funkcja ma maksima w punktach 1, 4, 9, 11 i minima w punktach 2, 7, 10. Zatem suma ekstremów wynosi = 44. Odpowiedź: 44.
Rysunek przedstawia wykres funkcji y=f(x) i styczną do niej w punkcie o odciętej x 0. Znajdź wartość pochodnej funkcji f(x) w punkcie x 0. Rozwiązanie. Wartość pochodnej w punkcie styczności jest równa nachyleniu stycznej, która z kolei jest równa tangensowi kąta nachylenia tej stycznej do osi odciętej. Skonstruujmy trójkąt o wierzchołkach w punktach A (2; 2), B (2; 0), C (6; 0). Kąt nachylenia stycznej do osi x będzie równy kątowi sąsiadującemu z kątem ACB
Rysunek przedstawia wykres funkcji y = f(x) i styczną do tego wykresu w punkcie odciętych równym 3. Znajdź wartość pochodnej tej funkcji w punkcie x = 3. Do rozwiązania używamy wzoru znaczenie geometryczne pochodnej: wartość pochodnej funkcji w punkcie jest równa nachyleniu stycznej do wykresu tej funkcji narysowanego w tym punkcie. Kąt styczny jest równy tangensowi kąta pomiędzy styczną a dodatnim kierunkiem osi x (tg α). Kąt α = β, jako kąty poprzeczne z liniami równoległymi y=0, y=1 i sieczną-styczną. Dla trójkąta ABC
Rysunek przedstawia wykres funkcji y=f(x) i styczną do niej w punkcie o odciętej x 0. Znajdź wartość pochodnej funkcji f(x) w punkcie x 0. Na podstawie właściwości stycznej, wzór na styczną do funkcji f(x) w punkcie x 0 jest równy y=f (x 0) x+b, b=const Rysunek pokazuje, że styczna do funkcji f( x) w punkcie x 0 przechodzi przez punkty (-3;2), (5,4). Możemy zatem stworzyć układ równań
Źródła
Zajęcia indywidualne przez SKYPE na temat skutecznych szkoleń on-line do Jednolitego Egzaminu Państwowego z matematyki.
Zadania typu B8 to problemy ze stosowania funkcji pochodnych. Cele w zadaniach:
- znaleźć pochodną w pewnym punkcie
- wyznaczyć ekstrema funkcji, punkty maksymalne i minimalne
- przedziały wzrostu i spadku
Spójrzmy na kilka przykładów. Zadanie v8.1: rysunek przedstawia wykres funkcji y=f (x) i styczną do niej w punkcie o odciętej x0. Znajdź wartość pochodnej funkcji y=f (x) w punkcie x0.
Trochę teorii. Jeśli tangens rośnie, to pochodna będzie dodatnia, a jeśli tangens maleje, to pochodna będzie ujemna. Pochodna funkcji y’= tgА, gdzie A jest kątem nachylenia stycznej do osi X
Rozwiązanie: w naszym przykładzie tangens rośnie, co oznacza, że pochodna będzie dodatnia. Rozważmy trójkąt prostokątny ABC i znajdź z niego tg A = BC/AB, gdzie BC jest odległością pomiędzy charakterystycznymi punktami na osi y, AB jest odległością pomiędzy punktami na osi x. Charakterystyczne punkty na wykresie zostały wyróżnione pogrubionymi kropkami i oznaczone literami A i C. Punkty charakterystyczne muszą być czytelne i kompletne. Z wykresu jasno wynika, że AB = 5+3 = 8 i słońce = 3-1 = 2,
tgα= BC/AB=2/8=1/4=0,25, stąd pochodna y’=0,25
Odpowiedź: 0,25
Zadanie B8.2 Rysunek przedstawia wykres funkcji y=f(x), określonej na przedziale (-9;4). Znajdź sumę odciętych punktów ekstremalnych funkcji f(x)
Rozwiązanie: Najpierw zdefiniujmy, czym są punkty ekstremalne? Są to punkty, w których pochodna zmienia swój znak na przeciwny, czyli wszystkie „wzgórza” i „doliny”. W naszym przykładzie mamy 4 „slajdy” i 4 „wgłębienia”. Przesuńmy wszystkie punkty „krajobrazu” na oś X i znajdź wartość odciętej, teraz zsumuj całą wartość tych punktów wzdłuż osi X
otrzymujemy -8-7-5-3-2+0+1+3=-21
Odpowiedź: -21
obejrzyj film instruktażowy, jak rozwiązać to zadanie
Rozwiązywanie zadań B8 z wykorzystaniem materiałów otwarty bank Unified State Exam Zadania z matematyki 2012 Prosta y = 4x + 11 jest równoległa do stycznej do wykresu funkcji y = x2 + 8x + 6. Znajdź odciętą punktu styczności Nr 1 Rozwiązanie: Jeśli prosta jest w pewnym punkcie równoległa do stycznej do wykresu funkcji (nazwijmy to xo), to jej nachylenie (w naszym przypadku k = 4 z równania y = 4x +11) jest równe wartości pochodnej funkcji funkcja w punkcie xo: k = f ′(xo) = 4Pochodna funkcji f′(x) = (x2+8x + 6) ′= 2x +8. Oznacza to, że do znalezienia pożądanego punktu styczności potrzebne jest 2xo + 8 = 4, skąd xo = – 2. Odpowiedź: – 2. Prosta y = 3x + 11 jest styczna do wykresu