山东省烟台市高一数学上学期课时作业(人教A版必修一第四章第五节函数的零点与方程的解)
“4.5.1 函数的零点与方程的解”单元课时作业设计
一、作品基础信息
项目 | 填写内容 |
作品名称 | 《4.5.1函数的零点与方程的解》课时作业设计 |
学段学科 | 高中数学 |
适用年级 | 高一年级 |
教材版本 | 人教A版(2019)必修第一册 |
对应内容 | 第四章 函数的应用(二)4.5.1 函数的零点与方程的解 |
作业类型 | 课后作业 |
完成时长 | 总时长40分钟 |
设计者 | 王文瑜 |
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
课标要求:本作业对应数学学科核心素养中的数学抽象、逻辑推理与直观想象,需达成“能结合具体函数的图象,判断一元二次方程(及其他简单方程)实数解的存在性及解的个数”的学业质量标准。
教材地位:函数的零点是连接函数与方程的桥梁。本节课揭示“方程f(x)=0的实数解⇔函数y=f(x)的零点⇔函数图象与x轴公共点的横坐标”这一等价关系,将方程问题转化为函数问题,体现“函数与方程”的数学思想,同时为后续“用二分法求方程的近似解”奠定必备知识基础。
教学重难点:本作业聚焦的重点是理解零点概念、掌握零点存在定理并能应用;难点是判断零点所在区间及零点个数,以及零点存在定理中“连续”、“异号”两个条件的准确理解。
2. 学情分析
维度 | 具体描述 |
已有基础 | 学生已学习基本初等函数,具备一定的看图识图能力;方程是初中重点内容,用函数知识解决方程问题学生乐于接受。 |
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现有困惑 | 数形结合与抽象思维尚不能胜任:常将函数孤立起来,遇到一元二次方程根的分布先想到求根公式而非图象;对“零点不是点而是实数”“连续”条件的理解不到位。 |
差异分析 | 从方程根的角度理解零点,多数学生不觉困难,但用函数确定方程根的个数与大致范围存在难度,需通过一定量案例操作感知,分层设置基础排查、综合运用与创新拓展三级题目。 |
3. 设计意图
本作业以“零点概念—零点存在定理—零点个数的判断”为主线,题目由易到难分三层设计:基础排查题落实概念辨析与定理的直接应用;综合运用题借助数形结合判断零点个数、含参零点分布问题,指向直观想象与逻辑推理素养;创新拓展题(“漂移点”新定义)考查知识迁移与创新能力。通过“作业目标—题目—评价”一体化设计,实现教、学、评的一致性。
三、作业目标
目标维度 | 编号 | 具体目标 | 对应核心素养 | 评价证据 |
知识理解 | A | 能准确叙述函数零点的概念,说明方程的解、函数的零点与图象交点横坐标三者的等价关系 | 数学抽象 | 概念辨析题正确率、概念复述 |
能力运用 | B | 能运用函数零点存在定理判断零点存在性及所在区间,能将方程解的个数问题转化为图象交点问题 | 逻辑推理、直观想象 | 区间判断正确率、转化过程记录 |
思维发展 | C | 能综合运用单调性、图象平移与对称,分析含参函数零点的个数与分布,并能解决新定义问题 | 直观想象、逻辑推理 | 数形结合过程、论证思路 |
情感态度 | D | 体会数学史(〈九章算术〉、贾宪、秦九韶)中方程求解的文化价值,形成数形结合、转化化归的意识与习惯 | 数学文化、理性精神 | 反思语、解题规范性 |
四、作业内容与目标对应表
题号 | 题型 | 题目概要 | 对应目标编号 | 设计意图 | 参考答案/评价要点 |
1 | 单选 | 零点概念辨析:判断不存在零点的函数 | A | 巩固零点概念与求解方法 | D;能说明“令y=0”的求法 |
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2 | 单选 | 用零点存在定理定位零点所在区间 | B | 直接应用定理,强化端点值异号判断 | B;写出f(3)、f(4)的符号 |
3 | 单选 | 依据函数值表判断零点至少个数 | B | 借表格数据体会定理的“存在性” | B;找全3组异号区间 |
4 | 单选 | 奇函数零点之和 | A | 结合对称性深化零点性质 | A;说明奇函数图象关于原点对称 |
5 | 多选 | 零点概念的多角度辨析 | A | 澄清“零点是数不是点”等易错点 | BD;逐一辨析四个选项 |
6 | 多选 | 由端点函数值符号判断零点存在性 | B | 突出“连续”与“异号”条件的逻辑关系 | AC;说清一定/可能的推理 |
7 | 填空 | 由已知零点求另一函数的零点 | A/B | 方程根与系数关系的转化运用 | -1/2、-1/3(求得a=5,b=-6) |
8 | 填空 | 方程解的个数(图象交点法) | C | 数形结合:指、对函数图象交点 | 2;作出两函数图象并说明 |
9 | 填空 | 估算零点所在整数区间 | B | 端点函数值符号的估算运用 | a=1,b=2;写出f(1)、f(2) |
10 | 解答 | f(x)=x²-2|x|的草图与方程解的个数 | B/C | 分段函数作图+图象交点个数的讨论 | (1)分段表示并作图;(2)m∈(-1,0) |
11 | 单选 | 由零点所在区间求参数范围 | B | 定理的逆向应用(列不等式组) | C;由f(1)·f(2)<0解0<a<3 |
12 | 多选 | 复合函数零点的范围与乘积判断 | C | 图象法与对数运算的综合 | BD;作出 |
13 | 填空 | 分段函数三个零点的参数范围 | C | 数形结合:水平线与图象交点个数 | k∈(-1,1);图象说明完整 |
14 | 解答 | 二次函数零点分布求参数 | B/C | “零点分布⇔端点函数值符号”转化 | (1)零点1和3;(2)b>4 |
15 | 单选 | 复合函数y=f(f(x)+1)零点个数 | C | 层层转化、分类讨论的思维训练 | D;分层讨论t>0与t≤0 |
16 | 解答 | 新定义“漂移点”的存在性判断与证明 | C/D | 零点存在定理在新情境中的迁移创新 | (1)无;(2)构造h(x)用定理证明;(3)a∈(0,1) |
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