高中 数学 动手操作活动 进阶难度 导数及其应用

用函数与方程研究函数图像的极值

函数图像 · 极值 · 函数与方程

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选取 函数图像 等学具,先猜想再测算 极值,学习用函数与方程整理数据并归纳规律。

配套虚拟仿真:用函数与方程研究函数图像的极值(虚拟探究)

选取 函数图像 等学具,先猜想再测算 极值,学习用函数与方程整理数据并归纳规律。

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探究目的

  • 学会使用细沙与量杯、圆锥截面模型测算并记录 函数图像 的 极值。
  • 会用函数与方程研究 函数图像 的 极值,知道如何设置对照与重复测算。
  • 理解并归纳:函数在某点可导,则它在该点一定连续。

数学原理

函数在某点可导,则它在该点一定连续。

函数的极大值不一定比极小值大。

本实验以函数与方程为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 极值 的变化来猜想并验证规律。

关键关系式 / 结论 导数等于平均变化率的极限

学具准备

细沙与量杯
圆锥截面模型
剪刀
骰子
几何画板
抛物线模型

探究步骤

1

准备学具

按探究要求选取并检查学具:细沙与量杯、圆锥截面模型、剪刀、骰子,确认齐全可用。

2

提出猜想

先根据已有经验对 函数图像 的 极值 作出猜想,说明猜想的依据。

3

设计对照

确定要研究的变量(如 条件的取值范围),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

4

动手探究

按方案操作,改变研究的条件,测算并记录 函数图像 的 极值 的变化情况。

5

重复测算

每种条件至少重复 3 次,把结果整理到表格中,保证结论可靠。

6

归纳规律

比较不同条件下 极值 的差异,必要时画出图形或图像,找出其中的规律。

7

得出结论

结合原理写出结论,并分析可能影响结果的因素。

探究结果

随着研究条件不同,极值 出现有规律的变化,不同条件下得到的结果明显不同。

探究结论

结论

通过探究可以归纳出:函数在某点可导,则它在该点一定连续。

注意事项

请遵守以下操作与安全要求

使用圆规、剪刀时注意针尖和刀口方向,不要对着自己或同学。

数据要完整记录,异常值应说明取舍理由,不能随意剔除。

涉及弹簧、小球等模型时注意放置稳固,防止滑落。

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