内容正文:
模块核心素养
素养一 数学运算
数学 选择性必修 第二册
数学 选择性必修 第二册
数学 选择性必修 第二册
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素养二 数学抽象
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素养三 逻辑推理
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素养四 数学建模
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素养五 直观想象
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数学 选择性必修 第二册
制 作 者:状元桥
适用对象:高中学生
制作软件:Powerpoint2010、
Photoshop cs3
运行环境:WindowsXP以上操作系统
内涵与要求
数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的过程.主要包括:理解运算能力,掌握运算法则,探究运算方向,选择运算方法,设计运算程序,求得运算结果等.在数列这一章中数学运算主要表现为:理解数列问题,掌握数列运算法则,探究运算思路,求得运算结果.通过对数列性质的学习,发展数学运算能力,促进数学思维发展.
【典例1】 (1)记Sn为等差数列{an}的前n项和,a1≠0,a2=3a1,则=________.
(2)已知an=3n(n∈N*),记数列{an}的前n项和为Tn,若对任意的n∈N*,不等式k≥3n-6恒成立,则实数k的取值范围是____________.
素养解读:(1)本题主要考查等差数列的性质、基本量的计算,渗透了数学运算的核心素养.
(2)本题考查等比数列的求和公式,以及以数列为背景的不等式恒成立问题,渗透了数学运算的核心素养.
解析 (1)设等差数列{an}的公差为d,因为a2=3a1,所以a1+d=3a1,即2a1=d,所以===4.
(2)Tn==-+,所以Tn+=,则原不等式可以转化为k≥=恒成立,令f(n)=,当n=1时,f(n)=-,当n=2时,f(n)=0,当n=3时,f(n)=,当n=4时,f(n)=,即f(n)是先增后减,当n=3时,f(n)取得最大值,所以k≥.故实数k的取值范围是.
答案 (1)4 (2)
内涵与要求
数学抽象是指舍去事物的一切物理属性,得到数学研究对象的思维过程.主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并且用数学符号或者数学术语予以表征.在数学抽象核心素养的形成过程中,积累从具体到抽象的活动经验.学生能更好地理解数学概念、命题、方法和体系,能通过抽象、概括去认识、理解、把握事物的数学本质,能逐渐养成一般性思考问题的习惯,能在其他学科的学习中主动运用数学抽象的思维方式解决问题.
【典例2】 (2021·全国甲)已知a>0且a≠1,函数f(x)=(x>0).
(1)当a=2时,求f(x)的单调区间;
(2)若曲线y=f(x)与直线y=1有且仅有两个交点,求a的取值范围.
素养解读:本题考查的是有关应用导数研究函数的问题,涉及的知识点有应用导数研究函数的单调区间、根据零点个数求参数的取值范围,渗透了数学抽象的核心素养.
解析 (1)当a=2时,f(x)=(x>0),
所以f′(x)=(x>0).
令f′(x)>0,则0<x<,此时函数f(x)单调递增;
令f′(x)<0,则x>,此时函数f(x)单调递减.
所以函数f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)曲线y=f(x)与直线y=1有且仅有两个交点,可转化为方程=1(x>0)有两个不同的解,即方程=有两个不同的解.
设g(x)=(x>0),则g′(x)=(x>0),
令g′(x)==0,得x=e.
当0<x<e时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增;
当x>e时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.
故g(x)max=g(e)=,
且当x>e时,g(x)∈,
又g(1)=0,所以0<<,