内容正文:
“对数函数的图象和性质(二)”课时分层作业设计
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
“对数函数的图象和性质(二)”课时分层作业设计
学段学科
高中数学
适用年级
高一(必修第一册)
教材版本
人教A版必修第一册
对应内容
第四章 指数函数与对数函数 4.4.2 对数函数的图象和性质(第2课时)
作业类型
课后分层作业(基础层必做+发展层选做)
完成时长
总时长约40分钟(基础层约15分钟+发展层约25分钟)
设计者
宋林梅
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
· 课标要求:理解指数函数与对数函数互为反函数的关系,能利用对数函数的性质求复合函数的值域与最值,进一步发展数学运算与逻辑推理素养。
· 教材地位:本课时在图象与性质的基础上,进一步研究反函数关系与对数型复合函数的最值问题,是对数函数性质的综合运用,也是函数思想与换元方法的集中体现。
· 教学重难点:重点是反函数概念的理解与对数型复合函数值域、最值的求解;难点是换元后新变量取值范围的确定。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
学生已掌握对数函数的图象与性质,理解函数与反函数的对应关系。
现有困惑
求复合函数值域时忽略内层函数的取值范围;对反函数的定义域、值域互换关系理解不深。
差异分析
基础层能写出简单函数的反函数;发展层可完成换元求值域。
3. 3. 设计意图
本作业以“反函数判断—实际意义解释—换元求最值”为主线设置5道大题,通过房价增长方式比较等情境,让学生在函数与反函数的对应中体会“互为逆向”的数学思想,在换元法中积累处理复合函数问题的基本经验。
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
判断两个函数是否互为反函数,说出其定义域与值域的关系
数学抽象
互反关系判断准确
能力运用
B
能解释反函数在实际情境中的意义
数学建模
能结合实际背景说明自变量与函数值含义
思维发展
C
会用换元法求对数型复合函数的最值与值域
逻辑推理
换元后范围确定正确,最值求解完整
情感态度
D
在数据比较中体会模型选择的差异,形成理性分析的意识
数学思维
能比较不同增长方式的差异
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
对应作业目标编号
设计意图
参考答案/评价要点
1
解答题
判断两对函数是否互为反函数
A
理解反函数的定义域与值域互换
互为反函数,定义域与值域互换
2
解答题
身高与平均体重的反函数意义
B
在生活情境中解释反函数
反函数表示由体重估计身高
3
解答题
两种房价增长方式的函数与图象比较
D
比较线性增长与指数增长
直线增长与指数增长差异显著
4
解答题
求对数型函数的值域
C
换元后求二次函数值域
令t=log₂x,得值域[-9/4,+∞)
5
解答题
求复合函数的最大值与最小值
C
换元法求最值
换元后按二次函数求最值
五、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
基础题全对,概念精确
少量细节错误
较多基础错误
20%
能力运用
方法恰当,过程清晰,理由充分
方法基本正确
方法不当或缺失
30%
思维发展
观点明确,论证充分,有独创性
表达清楚,欠缺深度
思路混乱,缺乏证据
30%
情感态度
主动投入,积极交流,乐于协作;学习目标明确,能主动反思改进
态度端正,能按要求完成任务;基本参与合作
学习态度消极,被动完成任务,合作意识弱
20%
6、 六、具体作业内容
基础层(必做)
1.判断下列各对函数是否互为反函数,若是,则求出它们的定义域和值域:
(1); (2).
2. 设表示某学校男生身高为时平均体重为,
(1)如果函数的反函数是,那么表示什么?
(2)如果,那么求,并说明其实际意义.
发展层(选做)
3. 假设有一套住房从2002年的20万元上涨到2012年的40万元.下表给出了两种价格增长方式,其中是按直线上升的房价,是按指数增长的房价,是2002年以来经过的年数.
0
5
10
15
20
万元
20
40
万元
20
40
(1)求函数的解析式; (2)求函数的解析式;
(3)完成上表空格中的数据,并在同一直角坐标系中画出两个函数的图像,然后比较两种价格增长方式的差异.
4.求的值域 .
5.已知函数求的最大值及最小值.
7、 七、答案与解析
基础层(必做)
1.【详解】(1)求的反函数有.故,且互为反函数.
的定义域为,值域为R.的定义域为R,值域为.
求的反函数有.故互为反函数.
的定义域为,值域为R.的定义域为R,值域为.
2.【详解】(1)因为表示某学校男生身高为时平均体重为,则其反函数自变量与因变量交换,即表示该校男生体重为时,平均身高为.
由(1)可得.且说明该校某男生身高为170cm时,体重为.说明该校某男生体重为时,身高为170cm.
发展层(选做)
3.【详解】(1)因为是按直线上升的房价,设,
由,,可得,即.
(2)因为是按指数增长的房价,设,
由,可得,即.
(3)由(1)和(2),当时,;
当时,;当时,,
则表格如下:
0
5
10
15
20
万元
20
30
40
50
60
万元
20
40
80
则图像为:
根据表格和图像可知:
房价按函数呈直线上升,每年的增加量相同,保持相同的增长速度;按函数呈指数增长,每年的增加量越来越大,开始增长慢,然后会越来越快,但保持相同的增长比例.
4.【详解】
令所以有
所以当,当所以函数的值域为.
5.【详解】设
令,的图象开口向上,对称轴为直线
在上是减函数,所以
所以函数
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