内容正文:
“指数函数的图象和性质(一)”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
“指数函数的图象和性质(一)”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 4.2.2 指数函数的图象和性质(第1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50分钟(基础层约20分钟+发展层约30分钟)
设计者
张佳祝
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
· 课标要求:能用描点法画出指数函数的图象,借助图象理解指数函数的单调性与值域,会利用指数函数的性质比较大小、解简单的不等式。
· 教材地位:本课时是函数“概念—图象—性质—应用”研究范式的一次完整实践,其研究路径可直接迁移到对数函数,是培养直观想象与逻辑推理素养的关键节点。
· 教学重难点:重点是指数函数的图象特征与单调性、奇偶性及其应用;难点是底数分类讨论以及复合型指数函数单调区间的判断。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
学生已掌握指数函数的定义,具备描点作图与基本函数性质的分析经验。
现有困惑
底数a>1与0<a<1两类图象易混淆;对复合函数“同增异减”的判断不熟练,求值域时忽略指数的取值范围。
差异分析
基础层能完成直接代入与简单比较;发展层可处理单调区间与值域问题。
3. 设计意图
本作业以“图象特征—性质应用—综合探究”为线索设置8道大题,覆盖奇偶性求值域、单调性求参数范围、指数不等式、含参分类讨论与奇偶性证明等典型任务,引导学生在数形结合中深化对指数函数性质的理解,并为后续对数函数的研究积累方法经验。
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
说出指数函数的图象特征与定义域、值域、单调性
直观想象
性质表述准确,作图规范
能力运用
B
会利用单调性比较大小、解指数不等式、求参数取值范围
数学运算
分类讨论完整,结论正确
思维发展
C
能判断复合型指数函数的单调性,并对含参问题分类讨论
逻辑推理
推理步骤严谨,分类不重不漏
情感态度
D
在自主探究中体会数形结合思想,形成严谨求实的思维习惯
数学思维
能主动检验结论、反思错因
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
填空题
由奇函数性质求指数型函数的值域
B
利用奇偶性转化区间求值域
分段讨论得值域
2
选择题
由单调递减求参数取值范围
B
由复合函数单调性建立不等式
D(由内层递减得a范围)
3
选择题
由函数值关系求参数取值范围
B
先化简解析式再比较函数值
B
4
选择题
区间上最大值是最小值的3倍求参数
B
利用单调性建立方程
C
5
解答题
对称变换后求参数取值范围
C
运用对称关系与单调性解题
得a范围为(0,3/4)
6
多选题
含参指数函数的函数值比较
C
判断奇偶性与单调性比较大小
AD
7
解答题
判断指数型函数的奇偶性并证明
C
规范书写奇偶性证明
定义域对称,f(-x)=f(x),为偶函数
8
解答题
由图象过点求底数并解不等式
C
待定系数与单调性综合应用
a=2,解集为(3,+∞)
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、 具体作业内容
基础层(必做)
1.已知是定义域为的奇函数, 且时,,则的值域是 .
2.设函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知函数若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.在区间上,的最大值是其最小值的倍,则实数( )
A. B. C. D.
发展层(选做)
5.已知指数函数的图象过点,且函数的图象与的图象关于轴对称,又,求的取值范围.
6.设函数(,且),若,则( )
A. B. C. D.
7.已知函数是指数函数.
(1)求的表达式;
(2)判断的奇偶性,并加以证明.
8.已知函数且的图象过点(3,4).
(1)求实数a的值;
(2)求关于的不等式的解集.
7、 答案与解析
基础层(必做)
1.【详解】因为是定义域为的奇函数,则,
当时,,此时,,
当时,则,则,所以,,
则,则,此时,,
综上所述,函数的值域为.
故答案为:.
2.【详解】因为函数在上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,
因此,解得,所以实数的取值范围是.故选:D.
3.【详解】化简得到,∴函数在区间上单调递增,
∵,∴在区间单调递减,∴函数在区间上单调递增,
又因为,∴函数在区间上单调递增,∵,∴,∴.
故选:B.
4.【详解】区间上单调递增,又,,
所以,即,解得,故选:C.
发展层(选做)
5.【详解】设(且),因为指数函数图象过点,
所以,解得,所以,又因为函数的图象与的图象关于轴对称,所以,
因为,所以,又函数在上是减函数,
所以,解得,所以的取值范围为.
6.【答案】AD
【详解】因为,,所以,解得(负值舍去),则,
易得是偶函数,且在单调递减,在单调递增,
故,,,故AD正确,BC错误.故选:AD.
7.【详解】(1)函数是指数函数,且,
,可得或舍去,
(2)是偶函数 ,证明如下:,,
,是偶函数.
8.【详解】(1)因为函数的图象过点(3,4),
所以有,或舍去,即
(2)由(1)可知:,该函数是实数集上的增函数,
因此由,
所以不等式的解集为.
学科网(北京)股份有限公司
$