内容正文:
三角函数中ω的求法教学设计
仁寿一中北校区 数学组 林燕
一、教学内容解析:
本节课的教学内容是人教A版高中数学必修一5.7三角函数的应用的拓展部分。近几年ω取值范围的高考题频出。而这个知识点是学生的难点。以2023年全国乙卷和新课标1卷为标准设计了本堂课。
二、学生学情分析:
一轮复习和平时的考试中都对本节知识点有所考查,部分学生有一定基础,但还达不到融会贯通,举一反三的效果。
三、教学目标(培养核心素养)
1、直观想象能力:利用几何画板作正弦型函数图象,培养学生的直观想象能力,利用图象解决问题,体现了数形结合的好处,提高学生数据处理的能力。
2、逻辑推理能力:以函数零点、极值点个数为载体,考查函数与方程问题,考查学生的逻辑思维能力和运算求解能力。
3、数学运算:例1中的导数法,子集包含思想,都对学生的计算能力要求非常高,通过本堂课,提高学生的计算能力。
4、转化和化归的能力:整体代换的思想贯穿始终,化繁为简,考查学生转化和化归的能力。
4、 教学重难点:
重点:已知的单调性,零点极值点个数求ω取值范围.
难点:已知的单调性求ω取值范围。
五、教学媒体
PPT,几何画板
六、教学设计
(1) 课堂导入:三角函数的图象与性质是高考的重点和热点内容:主要从
(1)三角函数的图象以及由图像确定解析式问题,主要以选择题、填空题的形式考查;(2)利用三角函数的性质求解三角函数的值、参数、最值、值域、单调区间等。而ω取值范围是今年考查的热点内容,去年的全国乙卷和新课标1卷就涉及我们今天所讲内容。在上课之前,我们先通过几何画板看一看ω对三角函数图象的影响!
下面请同学们认真观察的图象。
设计意图:动态图象的展示,用探究的方式对课程内容进行提问,提高学生的学习兴趣。通过对学生规范的引导,让学生了解ω变化时对函数图象的影响,并且发现这些函数解析式中只有一个参数,则函数必过定点,为后面例题中的数形结合,简化运算过程,做铺垫。
(二)探索新知
类型一:利用三角函数的单调性求ω
例1、若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围是_________
解:思路一:方法1:f(x)=sin ωx(ω>0)的图象,由图可知:
方法2:求f(x)=sin ωx(ω>0)的增区间:
思路二(求导法):
思路三(整体换元思想):
教学意图:选取了最简单的复合型三角函数,不管是从函数自身图象入手,还是性质入手,学生都可以轻松的得出答案。一题多解,让学生从不同角度思考这道题。
想一想:对于这道题,哪种方法更好?
教学意图:一道题解法多了,学生就容易记混,所以设置这个问题,帮助学生判断每个方法的优缺点,找到最优解法(整体换元思想:把复合函数转化为我们所熟悉的三角函数),部分学生喜欢用求导的方法,但复合函数求导和复合不等式求解容易出错,不建议使用。
变式1:若函数f(x)在上不单调,则ω的取值范围是_________
教学意图:函数可以在某个区间具有单调性,也可以不具单调性,考查学生举一反三的能力,有了例1的铺垫,这道题学生可以秒出答案。
变式2:若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递减,则ω的取值范围是( ).
A. B. C. D.
教学预设:请同学板书这道题的求解过程。检测学生方法的掌握情况和计算能力。
方法1:令在单增,在区间单调递减。所以在单减;即又,所以且。又,故
方法2:令得,因为在区间上单减,所以得又,所以且。又,故
方法3:求导
教学意图:在例1的基础上改变区间,这样之前的六种方法中的数形结合就行不通了。
变式3:在上具有单调性,则ω的取值范围是________
教学意图:(1)本题表面上看起来和变式二差不多,可以通过讨论增、减性求解,其实因为区间中含x=0,所以结合图象可知,函数只能单增。从而简化计算过程。(2)如果没有看出函数过定点,也是可以做的,在上具有单调性,学生需要掌握。
方法1:分别讨论函数单增、单减!(略)
方法3:数形结合:
方法4:求导
类型二:利用三角函数的零点、极值点求ω
例2、在区间上恰有三个极值点,则ω的取值范围是()
0
解:,由题可知
上恰有三个极值点。
选B
选C
变式4(多选题)在区间上恰有三个极值点,则( )
A.
在有2个极大值点 B.在有2个极小值点
C.在有2个零点 D.在单调递增
答案:AD
教学意图:本题以正弦型函数的极值点和零点个数为载体,求ω范围,体现基础性和综合性,将整体代换,考查学生转化和化归的能力,零点和极值点是学生易混的知识点,特别是等号取不取?在哪里取?部分学生搞不清楚,特别设置三个变式题,让学生区分并掌握,变式4的设置是为了让学生学会看图,体会数形结合的数学思想,培养直观想象能力。
三、小结:
(1)已知 单调性,如何求ω范围?
(2)已知 的零点,极值点个数如何求ω范围?
学生自己小结,进一步巩固所学内容,也检测本节课是否有收获!
四、练习题:
5、 作业:
2.(多选题)设函数,已知在有且仅有3个零点,则正确的有( )
A.在单调递减; B.的取值范围是
C. 在 有且仅有2个极大值 D.在有且仅有两个极小值
六、教学反思:
本节课的教学设计,首先通过几何画板让学生直观的感受我们将学习的参数ω,对三角函数图象的影响,进而对后面学习内容函数必过定点,为例题中的数形结合,简化运算过程,做铺垫,也培养学生直观想象能力。复合函数由简到繁,符合学生的认知规律;多个变式的设计,让学生能够积极主动的参与课堂教学,多思多想,培养学生的发散思维;设计问题串,激发学生思考问题,解决问题的能力;考查同一知识,从不同角度,不同层次,不同情形设计问题,集中解决这类问题中的本质问题。从后面学生作业的情况反应来看,大部分学生对于本堂课知识的掌握还是可以,就是计算容易出错,所以下来还要强加练习。
学科网(北京)股份有限公司
$$