高中 数学 动手操作活动 挑战难度 导数及其应用

基于转化与化归的容器容积模型极值研究

容器容积模型 · 极值 · 转化与化归

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借助 硬币、剪刀 完成探究,比较不同条件下 极值 的差异。

配套虚拟仿真:基于转化与化归的容器容积模型极值研究(虚拟探究)

借助 硬币、剪刀 完成探究,比较不同条件下 极值 的差异。

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探究目的

  • 学会使用硬币、剪刀测算并记录 容器容积模型 的 极值。
  • 会用转化与化归研究 容器容积模型 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。

本实验以转化与化归为基础,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

硬币
剪刀
砝码
小球与轨道
计算器
随机数表

探究步骤

1

准备学具

按探究要求选取并检查学具:硬币、剪刀、砝码、小球与轨道,确认齐全可用。

2

提出猜想

先根据已有经验对 容器容积模型 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 操作的方式),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 容器容积模型 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

改变条件后,容器容积模型 的 极值 随之变化,重复测算的结果基本一致。

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

作图时用铅笔轻画,保留必要的辅助线便于检查。

使用计算器或几何画板前先确认精度设置,避免因四舍五入得出错误结论。

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。

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