内容正文:
27.1.1 反比例函数
课题名称
27.1.1 反比例函数
课型
新授课
教学资源
课件
教学内容解析
内容
反比例函数的概念
内容解析
《反比例函数的概念》是人教版九年级上册第二十七章"反比例函数"的起始课。在此之前,学生已经学习了正比例函数、一次函数与二次函数,对"在一个变化过程中,两个变量之间的唯一对应关系"有了较为系统的认识。本节课通过分析实际问题中两个变量的相依关系,抽象概括出反比例函数的概念,是初中阶段研究的又一类基本初等函数。
反比例函数刻画的是"两个变量的乘积为同一个非零常数"这一现实中广泛存在的数量关系(如路程一定时速度与时间、矩形面积一定时长与宽、压力一定时压强与受力面积等),与物理、化学等学科联系紧密。它既是对函数概念和模型观念的进一步深化,也为后续学习反比例函数的图象与性质、用反比例函数模型解决实际问题奠定基础,在本章乃至整个初中函数知识体系中都起着承上启下的作用。教学中应让学生经历"实际问题—列出关系式—观察归纳—抽象概念—辨析应用"的完整过程,发展数学抽象与数学建模素养。
目标与目标解析
单元整体目标
本章在学生已经学习一次函数、二次函数的基础上,进一步研究初中阶段又一类重要的基本初等函数——反比例函数。教材按照"反比例函数的概念—反比例函数的图象和性质—建立反比例函数模型解决实际问题"的顺序展开,引导学生再次经历"从实际问题中抽象出函数模型—研究图象与性质—运用模型解决实际问题"的完整过程,丰富对函数的认识,发展模型观念、几何直观与数形结合思想。
对应课标:
① 结合具体情境体会反比例函数的意义,能根据已知条件确定反比例函数的表达式;
② 能画出反比例函数的图象,根据图象和解析式 (k 为常数,k≠0)探索并理解其图象和性质;
③ 能用反比例函数解决简单的实际问题;
④ 在观察、画图、探究等活动中,发展数学抽象、数学建模、几何直观与数学运算等核心素养。
课时目标
1. 通过分析实际问题中的变量关系,经历从具体情境中抽象出反比例函数概念的过程,理解反比例函数的概念,能识别反比例函数并指出其比例系数 k,发展数学抽象与模型观念。
2. 掌握反比例函数的三种表达形式 、xy=k、(k 为常数,k≠0),明确自变量 x 的取值范围是不等于 0 的一切实数,并能结合实际问题确定自变量的取值范围,发展数学抽象素养。
3. 会用待定系数法求简单情境下反比例函数的解析式,并能根据解析式求出给定自变量对应的函数值,发展数学运算能力。
课时目标解析
达成目标1的标志是:学生能从京沪铁路行程、矩形绿地面积、人均土地面积等实例中列出两个变量之间的关系式,归纳出"两个变量的乘积为同一个非零常数、右边可写成常数除以自变量"的共同特征,并能口述反比例函数的定义。
达成目标2的标志是:学生能判断给出的关系式是否为反比例函数,能在 、xy=k、 三种形式之间互相转化,并能说明为什么规定 k≠0、为什么自变量 x≠0,还能结合实际意义写出自变量的具体取值范围。
达成目标3的标志是:学生能类比一次函数的学习经验,设出 ,代入已知条件求出 k,写出函数解析式,并能由给定的 x(或 y)求出对应的 y(或 x)。
学情分析
已有的知识、认知水平
从认知结构看,九年级学生已经系统学习了函数的概念以及正比例函数、一次函数、二次函数,初步具备"从实际问题中列出变量关系式—观察共同特征—归纳函数定义—研究图象与性质—解决实际问题"的基本活动经验;在小学阶段也接触过成反比例的量(如总价一定时单价与数量),对"两个量的乘积一定"有朴素认识。多数学生能够类比一次函数的研究方法迁移到本节课的学习。
困惑点或探索点
① 容易忽略"k≠0"这一必要条件,误把 、、 等关系式当作反比例函数;② 对自变量取值范围往往只记住"x≠0",而不会结合实际问题(时间、长度、人数必须为正)写出具体范围;③ 对 xy=k、 两种变形形式的识别不够熟练。
教学重难点
教学重点
理解反比例函数的概念,能识别反比例函数,并用待定系数法求简单情境下反比例函数的解析式。
教学难点
理解反比例函数概念中"k≠0""x≠0"的规定,以及从实际问题中抽象出反比例关系并确定自变量的取值范围。
教学策略分析
(为什么学、学什么、怎么学)
为什么学:反比例函数是初中阶段继一次函数、二次函数之后又一类重要的基本初等函数,刻画"两个变量乘积为定值"这一现实中广泛存在的数量关系,是函数模型观念的重要载体,也为后续学习图象性质、解决实际问题及高中进一步学习函数奠定基础。
学什么:反比例函数的概念、三种表达形式、自变量的取值范围、用待定系数法求反比例函数的解析式。
怎么学:以教材提供的三个实际问题为载体,采用"情境—列式—观察—归纳—定义—辨析—应用"的探究式教学;通过与一次函数、正比例函数的类比,引导学生自主抽象出概念;通过正例与反例的对比辨析,突破"k≠0"这一难点;学生以独立思考与小组合作相结合的方式开展学习。
教学过程
教学环节
学习任务设计
师生活动
评价要点
设计意图
新知导入
复习回顾
情境引入
复习引入
师:我们已经学过哪些函数?什么是函数?
生:一次函数 y=kx+b(k≠0)、正比例函数 y=kx(k≠0)、二次函数 y=ax²+bx+c;在一个变化过程中,如果有两个变量 x 与 y,并且对于 x 的每一个确定的值,y 都有唯一确定的值与其对应,那么就说 y 是 x 的函数。
师:请同学们列出下面问题中两个变量之间的关系式:
(1)京沪线铁路全程为 1463 km,某次列车的平均速度 v(km/h)随全程运行时间 t(h)的变化而变化;
(2)某小区要建造一个面积为 1000 m² 的矩形绿地,绿地的长 y(m)随宽 x(m)的变化而变化;
(3)北京市的总面积为 1.68×10⁴ km²,人均占有的土地面积 S(km²/人)随全市人口 n(人)的变化而变化。
生:(1);(2);(3)。
学生能正确回忆已学函数与函数概念;
能正确列出三个关系式,并说出每个式子中两个变量的乘积为定值(vt=1463,xy=1000,Sn=1.68×10⁴)。
复习函数概念与已学函数,为类比学习做铺垫;三个实例均来自教材,贴近生活并体现学科联系,让学生感受"两个变量乘积为定值"的共同特征,为抽象反比例函数概念提供现实原型,激发学习兴趣。
概念探究
反比例函数概念的形成、辨析与待定系数法
师:观察上面三个关系式 、、,它们有什么共同特点?
生1:左边都是一个变量,右边都是常数除以另一个变量。
生2:两个变量的乘积都等于同一个常数。
师:如果用 x 表示自变量、y 表示函数、常数用 k 表示,你能写出这种函数的一般形式吗?
生:。
师:(板书)一般地,形如 (k 为常数,k≠0)的函数,叫做反比例函数。其中 x 是自变量,y 是 x 的函数。
师:思考:① 为什么规定 k≠0?② 自变量 x 的取值范围是什么?
生:① 若 k=0,则 y=0,变成常数函数,不再反映反比例关系;② 因为除数不能为 0,所以 x≠0。在上面的实际问题中,t、x、n 还必须为正数。
师:反比例函数还可以写成哪些形式?
生:xy=k;。
师:(辨析)下列关系式中,y 是 x 的反比例函数吗?如果是,比例系数 k 是多少?
(1);(2);(3)y=1-x;(4)xy=-3;(5);(6);(7)。
生:(1)是,k=4;(2)是,,k=-;(3)不是,是一次函数;(4)是,k=-3;(5)是,k=5;(6)不是,是正比例函数;(7)不是,分母是 x²。
师:(教材例1)已知 y 是 x 的反比例函数,并且当 x=2 时,y=6。
(1)写出 y 关于 x 的函数解析式;(2)求当 x=4 时 y 的值。
生:(1)设 ,把 x=2,y=6 代入,得 6=,解得 k=12,所以 。
(2)当 x=4 时,=3。
学生能归纳出"右边是常数除以自变量、两个变量乘积为定值"的共同特征;
能说出 k≠0 与 x≠0 的理由;
能正确辨析正例与反例,尤其能识别 、xy=-3、 等变形;
能用待定系数法独立完成例1。
让学生经历"具体—抽象—一般"的概念形成过程,落实数学抽象素养;通过正、反例对比辨析,深化对概念本质(分母只能是单个 x、k≠0)的理解,突破难点;待定系数法类比一次函数的学习经验实现方法迁移,培养数学运算素养与合作交流意识。
课堂练习
知识巩固
练习1(教材课后练习)下列问题中,y 是 x 的反比例函数吗?若是,比例系数 k 是多少?
(1)某村耕地面积为 200 ha,人均耕地面积 y(ha/人)随人口数 x(人)变化;
(2)三角形的面积为 12 cm²,它的一边长 y(cm)随这边上的高 x(cm)变化;
(3)圆柱的体积为 10 cm³,它的高 y(cm)随底面面积 x(cm²)变化。
生:(1),是,k=200;(2)由 ·x·y=12 得 ,是,k=24;(3),是,k=10。
练习2 已知 y 是 x 的反比例函数,当 x=3 时,y=-4。
(1)求 y 与 x 之间的函数解析式;(2)当 y= 时,求 x 的值。
生:设 ,代入 x=3,y=-4,得 -4=,k=-12,所以 。当 y= 时,=,x=-24。
练习3(拓展,选做)若函数 是反比例函数,求 m 的值。
生:由反比例函数形式 ,得 m²-2=-1 且 m-1≠0。由 m²-2=-1 得 m²=1,m=±1;又 m-1≠0,即 m≠1,所以 m=-1。
练习1能从实际问题与几何图形中列出反比例关系;
练习2能完整完成待定系数法并由函数值求自变量;
练习3(选做)能综合运用 的形式与 k≠0 的条件。
练习由易到难、由直接应用到综合辨析,层层递进,既巩固概念识别与待定系数法,又兼顾不同层次学生;练习3为含参问题,深化对"自变量指数为 -1、比例系数不为 0"的理解,体现分层教学。
反思总结
学生为主体发言总结
师:请同学们一起回顾,本节课你学到了什么?
生1:反比例函数的定义 (k 为常数,k≠0);
生2:反比例函数的三种形式 、xy=k、,自变量 x 的取值范围是 x≠0;
生3:用待定系数法求反比例函数的解析式。
师:本节课还有哪些疑惑?说一说!
学生能主动梳理知识框架,说出"概念—形式—方法"三大要点;
能提出并交流尚存的疑惑。
通过学生自主小结,将新知纳入已有的函数知识体系;通过质疑答疑深化理解,培养归纳概括与反思习惯。
板书设计
27.1.1 反比例函数
1. 定义:一般地,形如 (k 为常数,k≠0)的函数,叫做反比例函数。
2. 三种形式:;xy=k;。
自变量 x 的取值范围:x≠0(实际问题要符合实际意义)。
3. 待定系数法求解析式:
例:x=2 时 y=6 → 设 → 6= → k=12 → 。
提纲挈领,重点突出。
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