高中数学 3.2.2 最大值、最小值问题（二） 教案 北师大选修2-2VIP免费

3.2.2最大值、最小值问题教学过程：教学环节教学内容设计意图一、创设情境，铺垫导入1．问题情境：在日常生活、生产和科研中，常常会遇到求什么条件下可以使材料最省、时间最少、效率最高等问题，这往往可以归结为求函数的最大值与最小值．如图,有一长80cm,宽60cm的矩形不锈钢薄板,用此薄板折成一个长方体无盖容器,要分别过矩形四个顶点处各挖去一个全等的小正方形，按加工要求,长方体的高不小于10cm且不大于20cm．设长方体的高为xcm,体积为Vcm3．问x为多大时,V最大?并求这个最大值．解：由长方体的高为xcm，可知其底面两边长分别是（80－2x）cm，（60－2x）cm,(10≤x≤20).所以体积V与高x有以下函数关系V=（80－2x）（60－2x）x=4（40－x）（30－x）x.2．引出课题：分析函数关系可以看出，以前学过的方法在这个问题中较难凑效，这节课我们将学习一种很重要的方法，来求某些函数的最值．以实例引发思考，有利于学生感受到数学来源于现实生活，培养学生用数学的意识，同时营造出宽松、和谐、积极主动的课堂氛围，在新旧知识的矛盾冲突中，激发起学生的探究热情．通过运用几何画板演示,增强直观性,帮助学生迅速准确地发现相关的数量关系．提出问题后,引导学生发现,所列函数的最大值是以前学习过的方法所不能解决的,由此引出新课,使学生深感继续学习新知识的必要性,为进一步的研究作好铺垫.专心爱心用心1二、合作学习，探索新知1．我们知道，在闭区间[a，b]上连续的函数f(x)在[a，b]上必有最大值与最小值．问题1：如果是在开区间（a，b）上情况如何？问题2：如果[a，b]上不连续一定还成立吗？2．如图，在闭区间[a，b]上函数f(x)有哪些极植点？在闭区间[a，b]上函数f(x)的最大值、最小值分别是什么？分别在何处取得？3．以上分析，说明求函数f(x)在闭区间[a，b]上最值的关键是什么？归纳：设函数f(x)在[a,b]上连续，在(a,b)内可导，求f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下：（1）求f(x)在(a,b)内的极值；（2）将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较，其中最大的一个是最大值，最小的一个是最小值．通过对已有相关知识的回顾和深入分析，引领学生来到新知识的生成场景中．学生在合作交流的探究氛围中思考、质疑、倾听、表述，体验到成功的喜悦，学会学习、学会合作．在整个新知形成过程中，教师的身份始终是启发者、鼓励者和指导者，以提高学生抽象概括、分析归纳及语言表述等基本的数学思维能力．深化对概念意义的理解：极值反映函数的一种局部性质，最值则反映函数的一种整体性质．专心爱心用心教学环节教学内容设计意图2二、合作学习，探索新知例1求函数y=x4－2x2＋5在区间[－2，2]上的最大值与最小值．解：y′=4x3－4x令y′=0，有4x3－4x=0，解得：x=－1,0,1当x变化时，y′，y的变化情况如下表：x－2(-2,-1)－1(-1,0)0(0,1)1(1,2)2y′—0＋0－0＋↘↗↘↗y1345413从上表可知，最大值是13，最小值是4．思考1：求函数f(x)在[a,b]上最值过程中，判断极值往往比较麻烦，我们有没有办法简化解题步骤？设函数f(x)在[a,b]上连续，在(a,b)内可导，求f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤可以改为：（1）求f(x)在(a,b)内导函数为零的点，并计算出其函数值；（2）将f(x)的各导数值为零的点的函数值与f(a)、f(b)比较，其中最大的一个是最大值，最小的一个是最小值．解法2：y′=4x3－4x令y′=0，有4x3－4x=0，解得：x=－1,0,1．x=－1时，y=4,x=0时，y=5,x=1时，y=4．又x=－2时，y=13，x=2时，y=13．∴所求最大值是13，最小值是4．课堂练习：求下列函数在所给区间上的最大值与最小值：（1）y=x－x3,x∈[0,2]（2）y=x3＋x2－x，x∈[－2,1]为新知的发现奠定基础后，提出教学目标，让学生带着问题走进课堂，既明确了学习目的，又激发起学生的求知热情．解决例1的方法并不唯一，还可以转化为学生熟知的二次函数问题；而本节课则是利用导数法求解，这种方法更具一般性，是本节课学习的重点．数学最积极的成分是问题，提出问题并解决问题是数学教学的灵魂，思考1的目的是优化导数法求最大、最小值的解题过程．及时巩固重点内容，做到课堂上就能掌握．同时强调规范的书写和准确的运算，培养学生严谨认真的...